[发明专利]基于无线传感器网络的无线万能空调遥控插座

摘要

一种基于无线传感器网络的无线万能空调遥控插座，包括插座电路，市电220V插座、空调插头、GPRS/GSM模块、计算机无线通信模块、手机以及计算机，采用了无线传感器网络、GPRS/GSM、电能检测、计算机以及传统万能遥控技术，插座电路实现了空调插头和市电220V插座的转接，用户可以用手机通过GPRS/GSM模块向计算机发送指令，或者直接在计算机上输入指令，指令通过计算机无线通信模块无线发送至插座电路，插座电路根据指令要求，可对任意品牌空调进行设置及状态调节，同时插座电路不断检测空调的工作参数，并发送给计算机处理，当空调工作参数超出安全阈值范围时，插座电路会及时切断电源并报警，从而实现利用手机或计算机对任意品牌空调的远程操控和实时监测。

主权项

1.一种基于无线传感器网络的无线万能空调遥控插座，其特征为：包括插座电路（4），市电220V插座（5）、空调插头（9）、GPRS/GSM模块（2）、计算机无线通信模块（3）、手机（7）以及计算机（1），手机（7）通过GPRS/GSM模块（2）与计算机（1）通信，计算机（1）通过计算机无线通信模块（3）向插座电路（4）发送指令和接收来自插座电路（4）的电参数信号，插座电路（4）由220V市电插头（49）、插座（410）、电源模块（43）、微处理器（42）、电参数检测模块（44）、空调控制驱动模块（46）、万能遥控模块（47）、插座无线通信模块（41）、声光报警模块（45）和液晶显示模块（48）组成；微处理器（42）采用C8051F320微处理器芯片，插座无线通信模块（41）选用APC200A-43无线模块，微处理器（42）通过串行通讯口与插座无线通信模块（41）相连；220V市电插头（49）插接在市电220V插座（5）上，空调插头（9）插接在插座（410）上；电源模块（43）由一个固态继电器（431）及降压、整流、滤波、稳压电路（432）构成，市电220V火线（491）与空调电源火线（91）接在固态继电器（431）触点两端，微处理器的输入输出口P0.6（421）与固态继电器（431）线圈控制端相连，市电220V火线（491）连接到降压、整流、滤波、稳压电路（432）上，降压、整流、滤波、稳压电路（432）的输出为系统电源（12）；电参数检测模块（44）由电压互感器GPT-206B、电流互感器GCT207和电能芯片CS5460A构成，电压互感器的初级线圈并联在空调电源火线（91）与空调电源零线（92）之间，电压互感器的次级线圈连接在电能芯片VIN+端口，电流互感器的初级线圈串联在空调电源火线（91）上，电流互感器的次级线圈连接在电能芯片IIN+端口，电能芯片的SCLK、SDO、SDI、、端口分别与微处理器的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、RES端口相连；空调控制驱动模块（46）由译码器74HC138、第一反相器74HC04、第二反相器74HC04、第一模拟开关CD4066BE及第二模拟开关CD4066BE组成，译码器的输入端A0、A1、A2与微处理器端口P1.0、P1.1、P1.2相连，译码器的输出端至分别与第一反相器的输入端1A至6A相连，译码器的输出端与第二反相器的输入端1A相连，第一反相器的输出端1Y至4Y分别与第一模拟开关CD4066BE的1E端至4E端相连，第一反相器的输出端5Y、6Y分别与第二模拟开关CD4066BE的1E端、2E端相连，第二反相器的输出端1Y与第二模拟开关CD4066BE的3E端相连；万能遥控模块（47）为万能空调遥控器RM-1000C+，将万能空调遥控器的C1至C7端子引出，万能空调遥控器的C1端子与第一模拟开关的1Y端连接，万能空调遥控器的C5端子与第一模拟开关的1Z端连接，连通C1端子、C5端子实现空调开或关的控制，万能空调遥控器的C4端子与第一模拟开关的2Y端连接，万能空调遥控器的C5端子与第一模拟开关的2Z端连接，连通C5端子、C4端子实现增加空调温度的控制，万能空调遥控器的C6端子与第一模拟开关的3Y端连接，万能空调遥控器的C1端子与第一模拟开关的3Z端连接，连通C6端子、C1端子实现降低空调温度的控制，万能空调遥控器的C5端子与第一模拟开关的4Y端连接，万能空调遥控器的C3端子与第一模拟开关的4Z端连接，连通C5端子、C3端子实现调节空调工作模式的控制，万能空调遥控器的C6端子与第二模拟开关的1Y端连接，万能空调遥控器的C3端子与第二模拟开关的1Z端连接，连通C6端子、C3端子实现调节空调风量的控制，万能空调遥控器的C5端子与第二模拟开关的2Y端连接，万能空调遥控器的C2端子与第二模拟开关的2Z端连接，连通C5端子、C2端子实现调节空调风向的控制，万能空调遥控器的C7端子与第二模拟开关的3Y端连接，万能空调遥控器的C2端子与第二模拟开关的3Z端连接，连通C7端子、C2端子实现遥控器对任意品牌空调的自动设置；所述的微处理器（42）首先控制电源模块（43）将市电220V火线（491）与空调电源火线（91）接通；接着循环判断计算机（1）是否有指令传来，一旦指令传来，微处理器（42）通过插座无线通信模块（41）接收指令，在微处理器（42）中判断出需要调节的空调状态参数，微处理器（42）产生相应操作指令，并送给空调控制驱动模块（46），空调控制驱动模块（46）就会自动按照微处理器（42）的操作指令，将万能遥控模块（47）的七个引出端子C1至C7中满足指令要求的两个端子连接起来，从而使万能遥控模块（47）产生红外控制信号，操作空调（6）进行自动设置以及状态调节，改变空调（6）的开关、工作模式、风量、风向等状态，接下来，微处理器（42）将调节后空调（6）的状态送到液晶显示模块（48）进行显示，然后，微处理器（42）从电参数检测模块（44）读取电参数检测模块（44）所测得的空调（6）的实时工作电压、电流、功率，并将这些参数通过插座无线通信模块（41）发送给计算机（1），等待计算机（1）处理结果，当计算机（1）处理完成后，微处理器（42）通过插座无线通信模块（41）接收计算机的处理结果，如果处理结果表明空调（6）工作异常，微处理器（42）会控制电源模块（43）切断空调电源，并控制声光报警模块（45）报警；计算机（1）首先发送打开空调（6）的命令，接着循环判断是否有外部指令传来，当有外部指令传来时，如果是开关指令，计算机（1）发送关闭命令关闭空调（6），如果不是开关指令，计算机（1）通过指令的信息得到需要调节的空调参数，并取得相应操作码，所述的操作码为，1代表开关空调，2代表增加温度，3代表降低温度，4代表工作模式调节，5代表风量调节，6代表风向调节，7代表设置空调；计算机（1）将该操作码通过计算机无线通信模块（3）发给插座无线通信模块（41）；接着，计算机（1）命令微处理器（42）发送空调工作电流、电压、功率参数，在接收成功后，计算机（1）设定空调工作电压、电流的安全阈值，所述电压安全阈值范围是200V至240V，所述电流安全阈值范围是0.01A至0.0045P A，P为空调额定功率，当电压、电流处于安全阈值范围内时，计算机（1）发出空调工作正常信号，当电压或电流超出安全阈值范围时，计算机（1）发出报警指令，同时发出关闭空调指令；任意时刻，当计算机（1）接收到GPRS/GSM模块（2）发送的特定字符时，计算机（1）立即判断是否接收到用户短信，如果确实接收到用户短信，计算机（1）将短信内容译码得到短信指令，计算机（1）再通过计算机无线通信模块（3）将短信指令发送给微处理器（42），从而完成一次手机（7）对空调（6）的控制操作。