專利名稱：一種物聯(lián)網(wǎng)電熱水器控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電熱水器的控制裝置，具體是一種使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電熱水器控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著人們對(duì)生活品質(zhì)的不斷追求以及住宅智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，智能家居發(fā)展迅速。智能家居包括智能家電控制、智能照明、防盜報(bào)警、遠(yuǎn)程抄表等。目前全球已經(jīng)有數(shù)以千萬計(jì)的家庭安裝了智能家居網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，據(jù)預(yù)測(cè)未來家庭網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品需求仍將大幅度增長(zhǎng)，其中智能熱水器作為智能家居不可以缺少的一個(gè)組成部分，有著廣闊的市場(chǎng)前景。現(xiàn)有熱水器控制器的主要問題
1，基本采用人工手動(dòng)調(diào)節(jié)或紅外遙控調(diào)節(jié)方式，紅外遙控不能穿透障礙物且控制距離短。如果出于家庭美觀，將熱水器裝在櫥柜里，紅外控制就沒法控制，手動(dòng)調(diào)節(jié)更加不方便。2，現(xiàn)有熱水器必須用戶在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置，或者預(yù)約輸入固定的模式，無法做到隨時(shí)隨地控制熱水器以及了解熱水器的狀態(tài)。隨著科技的發(fā)展和人們要求的提高，這種功能越來越不能滿足使用者的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，是一種帶有RF無線遙控和網(wǎng)絡(luò)控制功能的電熱水器控制器，使用戶可以在家中和辦公室等其他地方隨心所欲的控制熱水器并了解熱水器目前的各種狀態(tài)，極大地方便了使用者，也是對(duì)傳統(tǒng)方式的一個(gè)突破。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述物聯(lián)網(wǎng)電熱水器控制裝置包括接收控制模塊和遙控模塊，所述接收控制模塊設(shè)置于電熱水器內(nèi)部，用于監(jiān)測(cè)并控制熱水器的工作，接收并反饋各類控制信號(hào)，接收控制模塊包括系統(tǒng)供電模塊、傳感檢測(cè)模塊、負(fù)載控制模塊、第一顯示及按鍵模塊、第一 RF通訊模塊、DTMF通訊模塊、RS232通訊模塊、GPRS通訊模塊、WIFI通訊模塊、第一計(jì)算控制MCU模塊，所述第一計(jì)算控制MCU模塊分別與所述系統(tǒng)供電模塊、傳感檢測(cè)模塊、負(fù)載控制模塊、第一顯不及按鍵模塊、第一 RF通訊模塊、DTMF通訊模塊、RS232通訊模塊、GPRS通訊模塊、WIFI通訊模塊相連；第一計(jì)算控制MCU模塊通過DTMF通訊模塊與電話線路無線連接，第一計(jì)算控制MCU模塊通過RS232通訊模塊、GPRS通訊模塊或WIFI通訊模塊接入網(wǎng)絡(luò)；所述遙控模塊為一手持式設(shè)備，用于和接收控制模塊RF通訊，發(fā)出控制熱水器的信號(hào)并顯示熱水器狀態(tài)，遙控模塊包括電池供電模塊、第二顯示及按鍵模塊、第二 RF通訊模塊、第二計(jì)算控制MCU模塊，所述第二計(jì)算控制MCU模塊分別與所述電池供電模塊，第二顯示及按鍵模塊，第二 RF通訊模塊相連。進(jìn)一步的，所述負(fù)載控制模塊包括控制加熱絲負(fù)載通斷的可控硅、可控硅驅(qū)動(dòng)電路，第一計(jì)算控制MCU模塊的輸出端和可控硅驅(qū)動(dòng)電路之間連接隔離光耦，可控硅驅(qū)動(dòng)電路再連接可控硅的控制端。
所述第一計(jì)算控制MCU模塊采用MCU芯片ADSP-21991。所述第一 RF通訊模塊和第二 RF通訊模塊包括依次連接的天線、信號(hào)耦合電路、信號(hào)濾波電路、信號(hào)放大電路和芯片IA4421，第一、第二 RF通訊模塊工作頻率為315MHz或433MHz，用于所述接收控制模塊和遙控模塊的雙向通訊。所述DTMF通訊模塊包括依次連接的電話接口、信號(hào)耦合電路、信號(hào)濾波電路、信號(hào)放大電路和芯片MT8880，用于用戶通過電話線對(duì)熱水器進(jìn)行操作并讀取熱水器狀態(tài)，芯片MT8880與第一計(jì)算控制MCU模塊相連。所述RS232通訊模塊包括依次連接的網(wǎng)絡(luò)接口、信號(hào)濾波電路、信號(hào)放大電路和通訊芯片MX232，用于通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)對(duì)第一計(jì)算控制MCU模塊進(jìn)行操作并讀取熱水器狀態(tài)，通訊芯片MX232與第一計(jì)算控制MCU模塊相連。所述GPRS通訊模塊包括依次連接的信號(hào)發(fā)射電路和接收電路、信號(hào)耦合電路、信號(hào)濾波電路、信號(hào)放大電路和芯片Infineon Tech 7880,用于用戶通過手機(jī)和熱水器進(jìn)行通訊，芯片Infineon Tech 7880與第一計(jì)算控制MCU模塊相連。所述WIFI通訊模塊包括依次連接的信號(hào)發(fā)射電路和接收電路、信號(hào)耦合電路、信號(hào)濾波電路、信號(hào)放大電路和通訊芯片RTL8188CUS，用于用戶通過無線路由器和熱水器進(jìn)行通訊，通訊芯片RTL8188⑶S與第一計(jì)算控制MCU模塊相連。所述第二計(jì)算控制MCU模塊采用MCU芯片MEGA88。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
I、操作便捷。本控制器采用多種通訊方式，用戶可以隨時(shí)隨地采用遙控器，PC機(jī)，電話機(jī)，手機(jī)，互聯(lián)網(wǎng)等多種方式控制熱水器并查詢熱水器狀態(tài)，極大的方便了用戶。2、升級(jí)方便。本控制器所含多種通訊方式，可作為智能家居的通訊核心，未來可擴(kuò)展連接包括家電控制，照明控制和監(jiān)控控制等。


圖I是本發(fā)明接收控制模塊電路結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明遙控模塊電路結(jié)構(gòu)框圖。圖3是本發(fā)明軟件系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明包括接收控制模塊和遙控模塊。一、接收控制模塊。接收控制模塊置于電熱水器內(nèi)部，功能包括檢測(cè)并控制熱水器，接收并反饋各類輸入信號(hào)(網(wǎng)絡(luò)，電話，無線等)。如圖I所示，接收控制模塊包括下列模塊系統(tǒng)供電模塊、傳感檢測(cè)、模塊、負(fù)載控制模塊、第一顯不及按鍵模塊、第一 RF通訊模塊、DTMF通訊模塊、RS232通訊模塊、GPRS通訊模塊、WIFI通訊模塊、第一計(jì)算控制MCU模塊。所述第一計(jì)算控制MCU模塊分別與所述系統(tǒng)供電模塊、傳感檢測(cè)模塊、負(fù)載控制模塊、第一顯示及按鍵模塊、第一 RF通訊模塊、DTMF通訊模塊、RS232通訊模塊、GPRS通訊模塊、WIFI通訊模塊相連；第一計(jì)算控制MCU模塊通過DTMF通訊模塊與電話線路無線連接，第一計(jì)算控制MCU模塊通過RS232通訊模塊、GPRS通訊模塊或WIFI通訊模塊接入網(wǎng)絡(luò)。所述系統(tǒng)供電模塊，包括變壓器，EMC/EMI電路，整流及濾波電路。將220V市電輸入轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗦返蛪褐绷鳎糜诤罄m(xù)模塊的供電。所述傳感檢測(cè)模塊，包括水位傳感器和水溫傳感器以及相關(guān)聯(lián)的各類濾波電路。將水箱的水位和水溫，以及環(huán)境溫度轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝挥?jì)算控制MCU模塊能讀取的數(shù)字信號(hào)。所述負(fù)載控制模塊，包括可控硅BTA41，可控硅驅(qū)動(dòng)電路，連接第一計(jì)算控制MCU模塊和可控硅驅(qū)動(dòng)電路的隔離光耦。用于控制加熱絲負(fù)載的通斷。所述第一顯示及按鍵模塊，包括IXD液晶屏，LED背光和操作按鍵，以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)芯片SC1621。用于用戶界面操作。所述第一 RF通訊模塊，包括依次連接的天線、信號(hào)耦合電路、信號(hào)濾波電路、信號(hào)放大電路和芯片IA4421，RF模塊工作頻率為315MHz或433MHz。用于和遙控模塊的雙向通
o 所述DTMF通訊模塊，包括依次連接的電話接口、信號(hào)耦合電路、信號(hào)濾波電路、信號(hào)放大電路和芯片MT8880，芯片MT8880與第一計(jì)算控制MCU模塊相連。用戶可以通過電話線對(duì)熱水器進(jìn)行操作并讀取熱水器狀態(tài)。所述RS232通訊模塊，包括依次連接的網(wǎng)絡(luò)接口、信號(hào)濾波電路、信號(hào)放大電路和通訊芯片MX232，通訊芯片MX232與第一計(jì)算控制MCU模塊相連。用戶可以通過網(wǎng)線對(duì)控制器進(jìn)行操作并讀取熱水器狀態(tài)。所述GPRS通訊模塊，包括依次連接的信號(hào)發(fā)射電路和接收電路、信號(hào)耦合電路、信號(hào)濾波電路、信號(hào)放大電路和芯片Infineon Tech 7880，芯片Infineon Tech 7880與第一計(jì)算控制MCU模塊相連。用戶可以通過手機(jī)和熱水器進(jìn)行通訊。所述WIFI通訊模塊，包括依次連接的信號(hào)發(fā)射電路和接收電路、信號(hào)耦合電路、信號(hào)濾波電路、信號(hào)放大電路和通訊芯片RTL8188⑶S，通訊芯片RTL8188⑶S與第一計(jì)算控制MCU模塊相連。用戶可以通過無線路由器和熱水器進(jìn)行通訊。所述第一計(jì)算控制MCU模塊模塊，包括MCU芯片ADSP-21991，外圍濾波電路，信號(hào)放大電路，電平變換電路。這是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)處理各類輸入信號(hào)，最后輸出。二、遙控模塊。遙控模塊為一手持式設(shè)備，功能包括和接收控制模塊RF通訊，控制熱水器并顯示熱水器狀態(tài)。如圖2所示，遙控模塊包括下列模塊電池供電模塊、第二顯示及按鍵模塊、第二 RF通訊模塊、第二計(jì)算控制MCU模塊，所述第二計(jì)算控制MCU模塊分別與所述電池供電模塊，第二顯示及按鍵模塊，第二 RF通訊模塊相連。所述電池供電模塊包括2顆I. 5V電池，防電池反接的二極管。用于遙控器的供電。所述第二顯示及按鍵模塊，包括液晶IXD，觸摸按鍵及驅(qū)動(dòng)芯片SC1621。用于用戶界面操縱。所述第二 RF通訊模塊，包括接收天線，信號(hào)耦合電路，信號(hào)濾波電路，信號(hào)放大電路，及芯片IA4421，RF模塊工作頻率為315MHz或433MHz。用于和接收控制模塊的雙向通
o所述第二計(jì)算控制MCU模塊，包括MCU芯片MEGA88，信號(hào)放大電路，電平變換電路。負(fù)責(zé)處理各類輸入信號(hào)，最后輸出。
三、軟件系統(tǒng)。如圖3所示，本發(fā)明的軟件系統(tǒng)包括手機(jī)軟件，Internet軟件，PC機(jī)軟件等，提供各類通訊模式下的各類用戶的操作 界面。主要包括各種底層驅(qū)動(dòng)(RF驅(qū)動(dòng)、DTMF驅(qū)動(dòng)、RS232驅(qū)動(dòng)、GPRS驅(qū)動(dòng)、WIFI驅(qū)動(dòng))、協(xié)議解析(RF通訊協(xié)議、TCP/IP協(xié)議、GPRS協(xié)議)、透明傳輸模塊、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置模塊，以及最上層的應(yīng)用層。
權(quán)利要求
1.一種物聯(lián)網(wǎng)電熱水器控制裝置，其特征是包括接收控制模塊和遙控模塊，所述接收控制模塊設(shè)置于電熱水器內(nèi)部，用于監(jiān)測(cè)并控制熱水器的工作，接收并反饋各類控制信號(hào)，接收控制模塊包括系統(tǒng)供電模塊、傳感檢測(cè)模塊、負(fù)載控制模塊、第一顯示及按鍵模塊、第一 RF通訊模塊、DTMF通訊模塊、RS232通訊模塊、GPRS通訊模塊、WIFI通訊模塊、第一計(jì)算控制MCU模塊，所述第一計(jì)算控制MCU模塊分別與所述系統(tǒng)供電模塊、傳感檢測(cè)模塊、負(fù)載控制模塊、第一顯示及按鍵模塊、第一 RF通訊模塊、DTMF通訊模塊、RS232通訊模塊、GPRS通訊模塊、WIFI通訊模塊相連；第一計(jì)算控制MCU模塊通過DTMF通訊模塊與電話線路無線連接，第一計(jì)算控制MCU模塊通過RS232通訊模塊、GPRS通訊模塊或WIFI通訊模塊接入網(wǎng)絡(luò)；所述遙控模塊為一手持式設(shè)備，用于和接收控制模塊RF通訊，發(fā)出控制熱水器的信號(hào)并顯示熱水器狀態(tài)，遙控模塊包括電池供電模塊、第二顯示及按鍵模塊、第二 RF通訊模塊、第二計(jì)算控制MCU模塊，所述第二計(jì)算控制MCU模塊分別與所述電池供電模塊，第二顯示及按鍵模塊，第二 RF通訊模塊相連。
2.如權(quán)利要求I所述的一種物聯(lián)網(wǎng)電熱水器控制裝置，其特征是，所述負(fù)載控制模塊包括控制加熱絲負(fù)載通斷的可控硅、可控硅驅(qū)動(dòng)電路，第一計(jì)算控制MCU模塊的輸出端和可控硅驅(qū)動(dòng)電路之間連接隔離光耦，可控硅驅(qū)動(dòng)電路再連接可控硅的控制端。
3.如權(quán)利要求I所述的一種物聯(lián)網(wǎng)電熱水器控制裝置，其特征是，所述第一計(jì)算控制MCU模塊采用MCU芯片ADSP-21991。
4.如權(quán)利要求I所述的一種物聯(lián)網(wǎng)電熱水器控制裝置，其特征是，所述第一RF通訊模塊和第二 RF通訊模塊包括依次連接的天線、信號(hào)耦合電路、信號(hào)濾波電路、信號(hào)放大電路和芯片IA4421，第一、第二 RF通訊模塊工作頻率為315MHz或433MHz，用于所述接收控制模塊和遙控模塊的雙向通訊。
5.如權(quán)利要求I所述的一種物聯(lián)網(wǎng)電熱水器控制裝置，其特征是，所述DTMF通訊模塊包括依次連接的電話接口、信號(hào)耦合電路、信號(hào)濾波電路、信號(hào)放大電路和芯片MT8880，用于用戶通過電話線對(duì)熱水器進(jìn)行操作并讀取熱水器狀態(tài)，芯片MT8880與第一計(jì)算控制MCU模塊相連。
6.如權(quán)利要求I所述的一種物聯(lián)網(wǎng)電熱水器控制裝置，其特征是，所述RS232通訊模塊包括依次連接的網(wǎng)絡(luò)接口、信號(hào)濾波電路、信號(hào)放大電路和通訊芯片MX232，用于通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)對(duì)第一計(jì)算控制MCU模塊進(jìn)行操作并讀取熱水器狀態(tài)，通訊芯片MX232與第一計(jì)算控制MCU模塊相連。
7.如權(quán)利要求I所述的一種物聯(lián)網(wǎng)電熱水器控制裝置，其特征是，所述GPRS通訊模塊包括依次連接的信號(hào)發(fā)射電路和接收電路、信號(hào)耦合電路、信號(hào)濾波電路、信號(hào)放大電路和芯片Infineon Tech 7880,用于用戶通過手機(jī)和熱水器進(jìn)行通訊，芯片Infineon Tech7880與第一計(jì)算控制MCU模塊相連。
8.如權(quán)利要求I所述的一種物聯(lián)網(wǎng)電熱水器控制裝置，其特征是，所述WIFI通訊模塊包括依次連接的信號(hào)發(fā)射電路和接收電路、信號(hào)耦合電路、信號(hào)濾波電路、信號(hào)放大電路和通訊芯片RTL8188⑶S，用于用戶通過無線路由器和熱水器進(jìn)行通訊，通訊芯片RTL8188⑶S與第一計(jì)算控制MCU模塊相連。
9.如權(quán)利要求I所述的一種物聯(lián)網(wǎng)電熱水器控制裝置，其特征是，所述第二計(jì)算控制MCU模塊采用MCU芯片MEGA88。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種物聯(lián)網(wǎng)電熱水器控制裝置，其包括接收控制模塊和遙控模塊，接收控制模塊設(shè)置于電熱水器內(nèi)部，用于監(jiān)測(cè)并控制熱水器的工作，接收并反饋各類控制信號(hào)，包括系統(tǒng)供電模塊、傳感檢測(cè)模塊、負(fù)載控制模塊、第一顯示及按鍵模塊、第一RF通訊模塊、DTMF通訊模塊、RS232通訊模塊、GPRS通訊模塊、WIFI通訊模塊、第一計(jì)算控制MCU模塊。遙控模塊為一手持式設(shè)備，用于和接收控制模塊RF通訊，發(fā)出控制熱水器的信號(hào)并顯示熱水器狀態(tài)，包括電池供電模塊、第二顯示及按鍵模塊、第二RF通訊模塊、第二計(jì)算控制MCU模塊。優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明帶有RF無線遙控和網(wǎng)絡(luò)控制功能，使用戶可以在家中和辦公室等其他地方控制熱水器并了解熱水器的狀態(tài)。
文檔編號(hào)F24H9/20GK102748868SQ20121025666
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者劉劍濱, 陳忠勝 申請(qǐng)人:無錫捷威電子有限公司