一种数字家庭家电控制系统.pdf

本发明公开一种数字家庭家电控制系统，可以实现对数字家庭家电的统一关闭。本系统主要由家电控制中枢、感应器、无线信号发射器三部分组成，其特征是所述家电控制中枢包括硬件和软件两大部分，硬件部分主要由微控制器、LCD显示屏、存储器、键盘、时钟和电源组成，软件部分主要由硬件接口、底层驱动程序、内核层、系统层、中间件和应用软件层组成。本发明既实现了一次性关闭家电，又不损害家电，达到保护家电的目的。

1、  一种数字家庭家电控制系统，由家电控制中枢、感应器、无线信号发射器三部分组成，其特征是所述家电控制中枢包括硬件和软件两大部分，硬件部分主要由微控制器、LCD显示屏、存储器、键盘、时钟和电源组成，软件部分主要由硬件接口、底层驱动程序、内核层、系统层、中间件和应用软件层组成；
所述硬件接口负责与家电、门口感应器的连接，实现家电控制中枢与家电、门口感应器的物理连接；
所述底层驱动程序负责为与家电控制中枢联接的家电安装驱动，以实现对家电的控制；
所述内核层和系统层，为基于数字家庭自动关闭家电系统适当剪裁的uclinux内核和系统层；
所述中间件负责底层实现的具体调用和实现对外提供家电控制的相关接口；
所述应用软件层为家电控制中枢面向客户的具体应用软件。

2、  根据权利要求1所述的家电控制系统，其特征是所述中间件包括：信息采集组件、传输组件、控制组件、设置组件四类；信息采集组件集成了系统中轮询采集信息的功能；传输组件设置了传输格式和传输的方向；控制组件负责增删家电控制中枢控制家电的数量；设置组件负责设置家电控制中枢的状态。

3、  根据权利要求1所述的家电控制系统，其特征是所述应用软件层提供两方面支持：a.设置控制的家电，可以增加或者减少与家电控制中枢联接的家电；b.设置控制状态，提供三种状态：开启、关闭、特殊状态。

一种数字家庭家电控制系统
技术领域
本发明属于自动控制技术领域，具体涉及一种数字家庭家电控制系统。
背景技术
随着国家经济的快速发展，人们生活水平的逐步提高以及数字家庭的不断发展，现在的家庭中家电的数目和种类都日渐增多。对家电进行统一合理的管理控制正变成一个难题。
现代人生活节奏加快，出门时没太多时间也不愿花更多的精力花在关家电上。以往离开家时，用遥控器对着家电一一关闭的做法太浪费时间，未来的数字家庭追求智能化，统一管理，因此上述做法明显不算完美。
针对上述问题，也出现了一些解决办法，最典型的做法是某些宾馆用到的方法：在房间的电闸边安装一个读卡器，读卡器与电闸相连，当在读卡器上插入设定的IC卡后，读卡器读取信息符合，驱动电闸闭合，房间接入电力。将IC卡拔出后，电闸断开，房间断电。这种做法虽然方便的实现了一次性关闭家电的目的，但是其采用的原理是通过直接断电来实现，而突然断电对家电会造成巨大的危害：大大缩短家电的使用寿命，产生一些有害的物质，如冰箱产生大量致癌氟化物等等。所以这种做法也是有其弊端的。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种数字家庭家电控制系统，可以很好的实现对家电的统一关闭。
本发明采用的技术方案如下：一种数字家庭家电控制系统，由家电控制中枢、感应器、无线信号发射器三部分组成，其特征是所述家电控制中枢包括硬件和软件两大部分，硬件部分主要由微控制器、LCD显示屏、存储器、键盘、时钟和电源组成，软件部分主要由硬件接口、底层驱动程序、内核层、系统层、中间件和应用软件层组成；
所述硬件接口负责与家电、门口感应器的连接，实现家电控制中枢与家电、门口感应器的物理连接；
所述底层驱动程序负责为与家电控制中枢联接的家电安装驱动，以实现对家电的控制；
所述内核层和系统层，基于数字家庭自动关闭家电系统适当剪裁的uclinux内核和系统层；
所述中间件负责底层实现的具体调用和实现对外提供家电控制的相关接口：
所述应用软件层为家电控制中枢面向客户的具体应用软件。
所述中间件包括：信息采集组件、传输组件、控制组件、设置组件四类；信息采集组件集成了系统中轮询采集信息的功能；传输组件设置了传输格式和传输的方向；控制组件负责增删家电控制中枢控制家电的数量；设置组件负责设置家电控制中枢的状态。
所述应用软件层提供两方面支持：a.设置控制的家电，可以增加或者减少与家电控制中枢联接的家电；b.设置控制状态，提供三种状态：开启、关闭、特殊状态。家电控制中枢发出控制指令，家电能够接收并执行这些指令，运行到家电控制中枢指定的状态。
本发明的优点如下：
1、实现人离开家中时，自动化、统一关闭屋里电器。在节约能源的同时，不必逐个关闭家中开的众多电器，为数字家居带来了方便。
2、此处原理不是断电，而是关电器的开关。避免突然断电对家电造成危害，对比某些宾馆中出现的断电原理的关闭家电的IC卡门匙，具有更高的安全性和合理性。
3、拥有家电控制中枢，可以对出门时需要关闭的家电进行任意组合和改变，满足顾客多方面的要求。对比遥控的一键关机键，功能更加齐全合理。
附图说明
图1是本发明系统的结构框图；
图2是家电控制中枢软件架构图；
图3是家电控制中枢应用组件架构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1、2、3所示，自动关闭家电系统由家电控制中枢、感应器、无线信号发射器三部分组成。
家电控制中枢有3种状态：开启状态、关闭状态和特殊状态。开启状态下，家电正常使用，由相应的开关控制。关闭状态指有人拿走无线发射器后，门口感应器没有信息发给家电控制中枢，家电控制中枢关闭家电开关，使家电处于关闭状态。特殊状态用于无线发射器给拿走了，但还有人留在家里，对于在关闭状态下被关闭的家电仍需打开使用的情况下。
自动关闭家电系统的工作步骤如下：
1.门口传感器安装在家门口，家电控制中枢安放于数字家庭中，与门口传感器、家中的家电联接。家电控制中枢能够发出控制指令，控制相关家电运行到指定的状态。
2.家中有人时，需将无线信号发射器置于门口5米以内的区域，一直发射信息给门口感应器，门口感应器接着转发给家电控制中枢。家电控制中枢一直轮询门口感应器发送的信号，家电控制中枢收到信息后，转到开启状态。开启状态下，家电能够正常使用，可以由相关的遥控或开关打开。
3.家中人员全部离开，最后一个离开的人带走无线信号发射器。无线信号发射器离开门口感应器达到5米，门口感应器就收不到信号。此时门口感应器没有信号发给家电控制中枢，家电控制中枢为关闭状态，控制关闭家电，实现人员离开后自动关闭家电。
4.人员回到家中后，分两种情况。一：回来的人员没有带回无线信号发射器，此种情况下，可以通过设置家电控制中枢为特殊状态来正常使用家电。特殊状态下，家电控制中枢不需轮询门口感应器发送的信号，此种状态下，家电一直正常使用，由相关的遥控或开关打开。二：回来的人带有无线信号发射器并置于门口感应器5米之内，此时家电服务器轮询探测到有信号，家电服务器处于开启状态，家电能够正常使用。