[实用新型]基于Arduino技术的智能光纤接入网关

说明书

技术领域

本实用新型属于智能家居领域，涉及一种基于Arduino技术的智能光纤接入网关。

背景技术

随着我国网络信号的全面覆盖和智能电子设备的不断发展，融合了无线传感网络技术、自动控制技术和计算机技术的智能家居产品逐渐兴起，推动了家居生活的智能化、简单化的不断发展。而随着我国经济的高速发展，智能手机、计算机、PAD等电子设备不断更新，人们对生活品质、家居环境的要求越来越高，对家居智能化的需求越来越强烈。

但是目前，我国的现代智能家居正处于初中期阶段，其存在以下的问题：

（1）产品标准不统一：现有技术中，人们使用的终端接入方式多种多样，导致智能家居产品市场不规范，而标准不统一带来的问题就是智能家居产品的价格居高不下；

（2）智能家居网关接放方式不统一：智能家居一般通过家庭网络接口接入，而宽带服务商为一般家庭只提供一个网络接口，该网关和家庭用无线路由器接入冲突，如果采用级联方式则会导致网速降低；而对于光纤接入口，拓展两个光纤接口会带来额外的费用，进一步令智能家居产品的成本提高；

（3）智能家居产品的利用率低：由于现有家庭中无线路由器功能与智能家居网关部分功能重复，无线通信时二者会出现相互干扰的现象，降低了各自的利用率。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型提供了一种基于Arduino技术的智能光纤接入网关，能够在现有网络的基础上实现智能家居，方便人们日常的生活。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种基于Arduino技术的智能光纤接入网关，它包括：

作为控制中心的Arduino控制器，其具有SPI接口和两个串行口；

用于将输入的网络信号转换为标准的一台协议和标准的网络接口转换模块，所述网络接口转换模块的控制信号输入端连接Arduino控制器的SPI接口；

用于将光信号转换成电信号的光电转换模块，所述光电转换模块的信号输入端通过光纤接口接入服务商提供的光纤宽带接口，光电转换模块的信号输出端连接网络接口转换模块的信号输入端；

用于提供无线路由器热点的WIFI路由模块，所述WIFI路由模块的控制信号输入端连接Arduino控制器的SPI接口，其信号输入端连接网络接口转换模块的信号输出端；

用于将WIFI信号转换为高速ZIGBEE信号的WIFIbee模块，所述WIFIbee模块的控制信号输入端连接Arduino控制器的一个串行口；

用于实现普通ZIGBEE协调器功能的ZIGBEE模块，所述ZIGBEE模块的控制信号输入端连接Arduino控制器的另一个串行口，其信号输出端连接一无线射频放大模块；

用于为上述各个模块提供电能的电源转换及充电模块，所述电源转换及充电模块的输入端连接通过交流适配器连接外部交流电，各个不同电压的输出端分别对应连接Arduino控制器、光电转换模块、ZIGBEE模块、WIFI路由模块、WIFIbee模块。

作为对Arduino控制器的限定：所述Arduino控制器一ATmega64A芯片为核心，具有14路数字输入/输出口、6路模拟输入，以及一个16MHz晶体振荡器。

作为对本实用新型的进一步限定：所述光纤接口包括FDX1标准光纤接入口，以及转换滤波电路，所述FDX1标准管线接入口的输入端连接服务商提供的光纤宽带接口，输出端连接转换滤波电路的输入端；

所述光电转化模块包括IP113C芯片与24C01芯片，所述IP113C芯片将100BASE-FX光纤接入转换为10/100BASE-TX输出，其外接晶振引脚连接第一晶体振荡器电路，其第十三管脚FXRDP、第十四管脚FXRDM、第十六管脚FXTDP、第十七管脚FXTDM、第十八管脚FXSD分别连接转换滤波电路的输出端；所述24C01芯片为4K位串行COMSE2PROM，其通过SDA、SCL信号采用I2C总线接口与IP113C芯片相连；

所述网络接口转换模块包括W5100芯片，所述W5100芯片支持SPI接口，其TXOP管脚、TXON管脚、RXIP管脚、RXIN管脚分别对应连接IP113C芯片的TXOP管脚、TXON管脚、TXIP管脚、RXIN管脚，并通过外接晶振引脚外接的第二振荡器电路连接Arduino控制的PB7管脚。