利用安居门监控室内水电开关的控制系统及其实现方法.pdf

本发明涉及一种对室内水电开关进行监控的控制系统，具体涉及一种利用安居门控制室内水电开关的控制系统及其实现方法。人们经常因为疏忽出门时忘记关闭水电开关而酿成大祸，本发明包括设置在安居门上的信号发射部分和设置在水电开关附近的信号接收部分；信号发射部分包括能够感应并产生锁门信号的接近开关、接收锁门信号并对信号进行分析处理后转换为控制信号的第一单片机和对控制信号进行无线发射的无线发射装置；信号接收部分包括用于接收控制信号的无线接收装置和对控制信号进行处理的第二单片机，第二单片机通过电子开关与水电开关连接。优点是：使用方便、可靠性强、不用室内布线、人性化设计，杜绝了家中无人时的水电安全隐患的问题。

1.  利用安居门监控室内水电开关的控制系统，其特征在于：该系统包括设置在门框附近的信号发射部分和设置在水电开关附近的信号接收部分；
所述的信号发射部分包括能够感应并产生锁门信号的接近开关、接收锁门信号并对信号进行分析处理后转换为控制信号的第一单片机和对控制信号进行无线发射的无线发射装置；
所述的信号接收部分包括用于接收由信号发射部分发出控制信号的无线接收装置和对控制信号进行处理并输出开启/关闭电压的第二单片机；所述的第二单片机通过电子开关与水电开关连接。

2.  根据权利要求1所述的利用安居门监控室内水电开关的控制系统，其特征在于：该系统还包括设置在水电开关附近的手动控制信号发射部分；所述的手动控制信号发射部分包括：接收手动开启/关闭水电开关信号及对信号进行分析处理后转换为控制信号的第三单片机和对控制信号进行无线发射的无线发射装置。

3.  根据权利要求1或2所述的利用安居门监控室内水电开关的控制系统，其特征在于：所述的与各个单片机及外接电路连接的电源装置的电压为+5V～+12V的直流电压。

4.  利用安居门监控室内水电开关控制系统的实现方法，其特征在于其实现方法包括以下操作步骤：
(1)当用户离家出门，用钥匙反锁大门时，接近开关感应并产生有效的锁门信号；当主人回家时，用钥匙打开门锁，但不会进行反锁这一动作，接近开关感应并产生无效的锁门信号；接着由第一单片机判断该信号是否为有效的“锁门信号”；
(2)若是无效的“锁门信号”，则第一单片机判断为是主人回家开门时的开门信号，并将开门信号转换为“开启水电开关控制信号”，由无线发射装置发出“开启水电开关控制信号”；
(3)若是有效的“锁门信号”，第一单片机将锁门信号转换为“关闭水电开关控制信号”，并进入延时状态，延时20s后由无线发射装置发出“关闭水电开关控制信号”；
(4)如果在延时20s后第一单片机继续接收到有效的“锁门信号”，发射装置发射的“关闭水电开关控制信号”状态不变。
(5)由位于水电开关附近的无线接收装置接收来自安居门房附近无线发射装置发出的控制信号，并由第二单片机判断该信号是否为“关闭水电开关控制信号”；
(6)若不是“关闭水电开关控制信号”，则第二单片机判断该信号为“开启水电开关控制信号”，并输出开启电压；
(7)电子开关接收开启电压，并接通220V电压，水电开关开启。
(8)若是“关闭水电开关控制信号”，第二单片机进入延时状态，延时20s后，第二单片机输出关闭电压；
(9)电子开关接收关闭电压，关闭220V电压，水电开关关闭。
(10)如果在延时20s后无线接收装置继续接收到“关闭水电开关控制信号”，关闭水电开关状态不变。

5.  利用安居门监控室内水电开关控制系统的实现方法，其特征在于其实现方法包括以下操作步骤：
(1)当主人手动控制水电开关，由第三单片机分析是否为“手动关闭水电开关信号”；
(2)若不是“手动关闭水电开关信号”，则第三单片机判断该信号为“手动开启水电开关信号”并将该信号转换为“开启水电开关控制信号”，由无线发射装置发出“开启水电开关控制信号”；
(3)若是“手动关闭水电开关信号”，第三单片机将该信号转换为“关闭水电开关控制信号”，并进入延时状态，延时20s后由无线发射装置发出“关闭水电开关控制信号”；
(4)如果在延时20S后第三单片机继续收到“手动关闭开关信号”，无线发射装置发射的“关闭水电开关控制信号”状态不变；
(5)由位于水电开关附近的无线接收装置接收来自水电开关附近无线发射装置发出的控制信号，并由第二单片机分析接该信号是否为“关闭水电开关控制信号”；
(6)若不是“关闭水电开关控制信号”，则第二单片机判断该信号为“开启水电开关控制信号”，并输出开启电压；
(7)电子开关接收开启电压，接通220V电压，水电开关开启。
(8)若是“关闭水电开关控制信号”，第二单片机进入延时状态，延时20s后，第二单片机输出关闭电压；
(9)电子开关接收到关闭电压，关闭220V电压，水电开关关闭。
(10)如果在20s后无线接收装置继续接收到“关闭水电开关控制信号”，关闭水电开关状态不变。

利用安居门监控室内水电开关的控制系统及其实现方法
一、技术领域：
本发明涉及一种对室内水电开关进行监控的控制系统，具体涉及一种利用安居门监控室内水电开关的控制系统及其实现方法。
二、背景技术：
在生活中我们会经常遇到这种情况，主人出门时忘记关闭水电开关，或当有人在家时，遇到突然停水、停电的情况下，而水阀又开着，电器设备又连至电源，主人离开家时，却忘记关闭水阀及电源。因为一时的疏忽，就很容易发生水灾、火灾，造成巨大损失。目前市场上没有专门提醒人们出门时因疏忽而未关闭水电开关的产品，更没有因主人离家时忘记关闭水电开关而能够远程自动关闭水电开关的产品。
三、发明内容：
本发明的目的是提供一种利用安居门监控室内水电开关的控制系统及其实现方法，以解决目前室内水电开关安全措施比较缺乏的问题。
为解决现有技术存在的问题，本发明的技术解决方案是：
利用安居门监控室内水电开关的控制系统，其特征在于：该系统包括设置在门框附近的信号发射部分和设置在水电开关附近的信号接收部分；所述的信号发射部分包括能够感应并产生锁门信号的接近开关、接收锁门信号并对信号进行分析处理后转换为控制信号的第一单片机和对控制信号进行无线发射的无线发射装置；所述的信号接收部分包括用于接收由信号发射部分发出控制信号的无线接收装置和对控制信号进行处理并输出开启/关闭电压的第二单片机；所述的第二单片机通过电子开关与水电开关连接。
上述系统还包括设置在水电开关附近的手动控制信号发射部分；所述的手动控制信号发射部分包括：接收手动开启/关闭水电开关信号及对信号进行分析处理后转换为控制信号的第三单片机和对控制信号进行无线发射的无线发射装置。
上述与各个单片机及外接电路连接的电源装置的电压为+5V～+12V的直流电压。
利用安居门监控室内水电开关控制系统的实现方法，其特征在于其实现方法包括以下操作步骤：
(1)当用户离家出门，用钥匙反锁大门时，接近开关感应并产生有效的锁门信号；当主人回家时，用钥匙打开门锁，但不会进行反锁这一动作，接近开关感应并产生无效的锁门信号；接着由第一单片机判断该信号是否为有效的“锁门信号”；
(2)若是无效的“锁门信号”，则第一单片机判断为是主人回家开门时的开门信号，并将开门信号转换为“开启水电开关控制信号”，由无线发射装置发出“开启水电开关控制信号”；
(3)若是有效的“锁门信号”，第一单片机将锁门信号转换为“关闭水电开关控制信号”，并进入延时状态，延时20s后由无线发射装置发出“关闭水电开关控制信号”；
(4)如果在延时20s后第一单片机继续接收到有效的“锁门信号”，发射装置发射的“关闭水电开关控制信号”状态不变。
(5)由位于水电开关附近的无线接收装置接收来自安居门房附近无线发射装置发出的控制信号，并由第二单片机判断该信号是否为“关闭水电开关控制信号”；
(6)若不是“关闭水电开关控制信号”，则第二单片机判断该信号为“开启水电开关控制信号”，并输出开启电压；
(7)电子开关接收开启电压，并接通220V电压，水电开关开启。
(8)若是“关闭水电开关控制信号”，第二单片机进入延时状态，延时20s后，第二单片机输出关闭电压；
(9)电子开关接收关闭电压，关闭220V电压，水电开关关闭。
(10)如果在延时20s后无线接收装置继续接收到“关闭水电开关控制信号”，关闭水电开关状态不变。
利用安居门监控室内水电开关控制系统的实现方法，其特征在于其实现方法包括以下操作步骤：
(1)当主人手动控制水电开关，由第三单片机分析是否为“手动关闭水电开关信号”；
(2)若不是“手动关闭水电开关信号”，则第三单片机判断该信号为“手动开启水电开关信号”并将该信号转换为“开启水电开关控制信号”，由无线发射装置发出“开启水电开关控制信号”；
(3)若是“手动关闭水电开关信号”，第三单片机将该信号转换为“关闭水电开关控制信号”，并进入延时状态，延时20s后由无线发射装置发出“关闭水电开关控制信号”；
(4)如果在延时20S后第三单片机继续收到“手动关闭开关信号”，无线发射装置发射的“关闭水电开关控制信号”状态不变；
(5)由位于水电开关附近的无线接收装置接收来自水电开关附近无线发射装置发出的控制信号，并由第二单片机分析接该信号是否为“关闭水电开关控制信号”；
(6)若不是“关闭水电开关控制信号”，则第二单片机判断该信号为“开启水电开关控制信号”，并输出开启电压；
(7)电子开关接收开启电压，接通220V电压，水电开关开启。
(8)若是“关闭水电开关控制信号”，第二单片机进入延时状态，延时20s后，第二单片机输出关闭电压；
(9)电子开关接收到关闭电压，关闭220V电压，水电开关关闭。
(10)如果在20s后无线接收装置继续接收到“关闭水电开关控制信号”，关闭水电开关状态不变。
本发明的优点是：使用方便、可靠性强、不用室内布线、设计有手动控制水电开关，增加人性化设计，杜绝了家中无人时的水电安全隐患的问题。
四、附图说明：
图1本发明控制系统安居门附近信号发射部分原理方框图；
图2本发明控制系统的电闸附近信号接收部分原理方框图；
图3本发明控制系统的水阀附近信号接收部分原理方框图；
图4本发明控制系统的水阀附近信号发射部分原理方框图；
图5本发明控制系统的电闸附近信号发射部分原理方框图；
图6本发明控制系统安居门附近信号发射部分程序流程图；
图7本发明控制系统水电开关附近手动控制信号发射部分程序流程图；
图8本发明控制系统水电开关附近信号接收部分程序流程图；
五、具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
一种利用安居门监控室内水电开关的控制系统，该系统包括设置在门框附近的信号发射部分和设置在水电开关附近的信号接收部分。信号发射部分包括设置在门框上的接近开关、第一单片机和无线发射装置。信号接收部分包括无线接收装置和第二单片机，所述的第二单片机通过电子开关与水电开关连接。
一般门框内设置有2个接近开关，门框锁孔附近有接近开关产生的信号。当用户离家出门，用钥匙反锁大门时，接近开关感应到并产生有效的锁门信号；当主人回家时，用钥匙打开门锁，但不会进行反锁这一动作，接近开关感应到并产生无效的锁门信号。如图1所示：当主人离家出门反锁大门时，两个接近开关感应并产生有效的锁门信号。当主人回家开门时，两个接近开关产生无效的锁门信号。第一单片机接收到来自接近开关的锁门信号，并分析该“锁门信号”是否有效，并将其转换为“关闭/开启水电开关的控制信号”，该控制信号再经无线发射装置无线发射。如图2和图3所示：由位于水电开关附近的信号接收部分的无线接收装置接收到“关闭/开启水电开关的控制信号”，再经第二单片机的分析处理后通过电子开关达到控制水电开关的目的。整个过程实现了，当主人出门锁门时，系统控制水电开关关闭；当主人回家开门时，系统控制水电开关开启。所述的电子开关可以采用固态继电器、机械触点式继电器、分离式电子元件、可控硅等电子元件。
如图4和5所示，该系统还包括设置在水电开关附近的手动控制信号发射部分，该部分包括：第三单片机和无线发射装置。平时可以利用手动控制水电开关，增加人性化设计，比如在水电开关附近设置开关按钮。当人手动控制水电开关，如按下开关按钮，第三单片机接收到手动开启/关闭信号经分析处理后转换为“关闭/开启水电开关的控制信号”，再通过信号发射装置无线发射；这时，设置在水电开关附近的无线接收装置接收到“关闭/开启水电开关的控制信号”，再经第二单片机的分析处理后通过电子开关达到控制水电开关的目的。
与各个单片机及外接电路连接的电源装置通过将220V电压通过电源转换电路装置进行电压变换，再经稳压电路装置，变为电压为+5V～+12V的直流电压，供给各个单片机及外接电路使用。
如图6和图8所示：当位于安居门附近的信号发射装置发出控制信号控制水电开关时，该系统是按照以下操作步骤实现的：
(1)当主人出门锁门时，2个接近开关感应并产生有效的“锁门信号”；当主人回家开门时，接近开关感应并产生无效的“锁门信号”；接着由第一单片机分析由接近开关产生的信号是否为有效的“锁门信号”；其中任一接近开关产生的“锁门信号”有效，则第一单片机认为该“锁门信号”有效；如果2个接近开关产生的“锁门信号”都无效，则第一单片机认为该“锁门信号”无效；
(2)若是无效的“锁门信号”，则第一单片机判断为是主人回家时的开门信号，并将开门信号转换为“开启水电开关控制信号”，由无线发射装置发出“开启水电开关控制信号”；
(3)若是有效的“锁门信号”，第一单片机将锁门信号转换为“关闭水电开关控制信号”，并进入延时状态，延时20s后由无线发射装置发出“关闭水电开关控制信号”；
(4)如果在延时20s后第一单片机继续接收到有效的“锁门信号”，无线发射装置发射的“关闭水电开关控制信号”状态不变。
(5)由位于水电开关附近的无线接收装置接收来自安居门房附近无线发射装置发出的控制信号，并由第二单片机分析该信号是否为“关闭水电开关控制信号”；
(6)若不是“关闭水电开关控制信号”，则第二单片机判断该信号为“开启水电开关控制信号”，并输出开启电压；
(7)电子开关接收开启电压，并接通220V电压，水电开关开启。
(8)若是“关闭水电开关控制信号”，第二单片机进入延时状态，延时20s后，第二单片机输出关闭电压；
(9)电子开关接收关闭电压，关闭220V电压，水电开关关闭。
(10)如果在20s后无线接收装置继续接收到“关闭水电开关控制信号”，则关闭水电开关状态不变。
如图7和图8：当位于水电开关附近的手动控制信号发射部分发出控制信号控制水电开关时，是按照以下操作步骤实现的：
(1)当主人手动水电开关按钮，由第三单片机分析是否为“手动关闭水电开关信号”；
(2)若不是“手动关闭水电开关信号”，则第三单片机判断该信号为“手动开启水电开关信号”并将该信号转换为“开启水电开关控制信号”，由无线发射装置发出“开启水电开关控制信号”；
(3)若是“手动关闭水电开关信号”，第三单片机将该信号转换为“关闭水电开关控制信号”，并进入延时状态，延时20s后由无线发射装置发出“关闭水电开关控制信号”；
(4)如果在延时20S后第三单片机继续收到“手动关闭水电开关信号”，无线发射装置发射“关闭水电开关控制信号”状态不变；
(5)由位于水电开关附近的无线接收装置接收来自水电开关附近无线发射装置发出的控制信号，并由第二单片机分析接该信号是否为“关闭水电开关控制信号”；
(6)若不是“关闭水电开关控制信号”，则第二单片机判断该信号为“开启水电开关控制信号”，输出开启电压；
(7)电子开关接收开启电压，接通220V电压，水电开关开启。
(8)若是“关闭水电开关控制信号”，第二单片机进入延时状态，延时20s后，第二单片机输出关闭电压；
(9)电子开关接收关闭电压，关闭220V电压，水电开关关闭。
(10)如果在延时20s后无线接收装置继续接收到“关闭水电开关控制信号”，则关闭水电开关状态不变。
延时的目的是避免频繁开关大门或手动水电开关不断产生信号引起控制水电开关的频繁工作。
本发明通过“锁门信号”控制水电开关，确保主人离家后及时关闭水电开关，杜绝了家中无人时的水电安全隐患。主人回家后系统自动开启总水阀与总电闸，人性化设计，使用方便简单。