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一种配电箱的智能接口装置

2021-02-13 10:55:58

一种配电箱的智能接口装置

  技术领域

  本发明属于配电箱接口技术领域,具体是涉及到一种配电箱的智能接口装置。

  背景技术

  目前,随着互联网的普及化,多数楼房的电梯内都设置有专门播放媒体广告的显示屏,楼房内的每一户室内都安装有家用配电箱和可视门铃,且多数家挺还安装有煤气和烟雾检测器。然而,现有的媒体广告的播放、所述煤气和烟雾的检测、所述可视门铃和所述配电箱的接口装置都是各自独立的。因而,现有的配电箱的接口装置只能控制所述配电箱自身的状态,而无法控制所述配电箱具备媒体播放和可视门铃的功能,所述媒体广告只适合在楼房电梯内播放,而不便进入各个家庭。此外,现有的配电箱也无法在煤气和烟雾处于异常状态时控制配电箱的总回路自动断电,以及通过所述配电箱发出气烟异常的报警信息,容易引发重大的火灾安全世故。

  发明内容

  有鉴于此,本发明提供了一种配电箱的智能接口装置,以控制配电箱具有媒体广告的播放功能、可视门铃的功能以及可以根据室内的煤气和烟雾的状态信息控制所述配电箱的相应状态控制功能,以解决现有的配电箱的功能较单一化的问题。

  一种配电箱的智能接口装置,包括:人体感应电路、气烟检测电路、控制接口转换电路、CPU模块、USB接口电路、以太网接口电路以及WIFI接口电路,

  所述人体感应电路被配置为检测是否有人体进入设定的感应区,以输出人体感应信号,

  所述气烟检测电路被配置为检测设定的检测区的煤气或烟雾的是否为超标状态,以输出气烟检测信号,

  所述人体感应信号的信息、所述气烟检测信号的信息、门铃按键信号的信息和所述配电箱的状态信号的信息由经所述控制接口转换电路将传输至所述CPU模块,所述CPU向对应的所述服务器发送所述煤气或烟雾的状态和所述配电箱的状态信息,并根据所接收的用于控制所述配电箱的状态的信号向所述控制接口转换电路发出相应的控制指令,所述控制接口转换电路根据所述控制指令控制所述配电箱的相应状态,

  所述CPU模块根据所述人体感应信号控制喇叭和显示模块播放媒体广告,

  所述CPU模块根据所述气烟检测信号控制所述喇叭的报警声以及控制所述配电箱总电源的通断状态,

  所述CPU模块根据所述门铃按键信号的信息控制所述喇叭和所述显示模块进行可视门铃动作,

  所述CPU模块通过所述以太网接口电路或者依次通过所述USB接口电路和所述WIFI接口电路与服务器通讯。

  优选地,还包括与所述CPU模块相连的音频电路,所述CPU模块根据所述人体感应信号控制喇叭和显示模块播放媒体广告包括:

  当所述感应区有人体进入时,所述CPU模块向显示模块输出存在所述CPU模块中的媒体广告的视频信号的信息,以使所述显示模块显示所述媒体广告的影像,并向所述音频电路输出所述媒体广告的第一音频信号的信息,使所述音频电路控制喇叭播放所述媒体广告的声音,

  当所述感应区的人体离开后,所述CPU模块停止向所述控制接口转换电路输出所述第一视频信号的信息和所述第一音频信号的信息,以控制所述显示模块和所述喇叭停止播放所述媒体广告。

  优选地,所述CPU模块根据所述气烟检测信号控制所述喇叭的报警声以及控制所述配电箱总电源的通断状态包括:

  当所述检测区的煤气或烟雾处于超标状态时,所述CPU模块向所述音频电路输出第二音频信号的信息,使所述音频电路控制所述喇叭发出报警声,并且所述CPU模块向所述控制接口转换电路发送断电控制指令的信息,所述控制接口转换电路根据所述断电控制指令控制所述配电箱的总电源断开。

  优选地,所述CPU模块根据所述门铃按键信号的信息控制所述喇叭和所述显示模块进行可视门铃动作包括:

  所述USB接口电路接收USB摄像头实时采集的门外影像数据,并将所述门外影像数据的信息传输至所述CPU模块以被所述CPU模块存储,

  当门上的门铃按键被按时,所述控制接口转换电路将接收的门铃按键信号的信息传输至所述CPU模块,所述CPU模块向所述音频电路输出第三音频信号的信息,使所述音频电路控制所述喇叭发出提示声,以及所述CPU模块将存储的所述门外影像数据的信息传输至所述显示模块,以使所述显示模块显示所述门外的影像。

  优选地,所述USB接口电路还设置有语音交互接口,以接收语音互动模块输出的语音互动信号的信息,

  所述语音互动信号被传输至所述CPU模块,所述CPU模块根据所述语音互动信息控制所述音频电路,使所述音频电路控制所述喇叭发出相应的语音。

  优选地,所述媒体广告由所述服务器传输至所述CPU模块,并由所述人体感应电路控制是否通过所述显示模块和所述喇叭播放,

  且所述服务器根据所述配电箱的状态信息获取所述配电箱的故障状态。

  优选地,所述气烟检测电路包括包括第一传感器和第一外围电路,所述气烟检测信号的信息由所述第一传感器的第一输出端口输出,并通过所述第一外围电路传输至所述控制接口转换接口的第一输入端口,所述控制接口转换电路的第一输入端口的电平跟随所述气烟检测信号的电平变化,

  所述人体感应电路包括第二传感器和第二外围电路,所述人体感应信号的信息由所述第二传感器的第一输出端输出端口,并通过所述第二外围电路传输至所述控制接口转换电路的第二输入端口,所述控制接口转换电路的第二输入端口的电平跟随所述人体感应信号的电平变化,

  所述转换控制电路包括第一控制接口转换芯片、第二控制接口转换芯片、第三控制接口转换芯片、第一接插件、第二接插件、第三接插件、第四接插件、第三外围电路、第四外围电路、第五外围电路和第六外围电路,所述控制接口转换电路的第一输入端口和第二输入端口为所述第一控制接口转换芯片的第一入端口和第二输入端口,所述门铃按键信号的信息由所述第一接插件的第一输出端口输出,并通过所述第三外围电路传输至所述第一控制接口转换芯片的第三输入端口,所述第一控制接口转换芯片的第三输入端口的电平跟随所述门铃按键信号的电平变化,所述第一控制接口转换芯片的第一输入输出端口接收的所述CPU模块的第一输入输出端口输出的控制指令,所述第一控制芯片的第一输出端口和第二输出端口分别与所述第二控制接口转换芯片的第一输端口、所述第三控制接口转换芯片的第一输入端口相连,所述第二控制接口转换芯片的第一输出端口、所述第三控制接口转换芯片的第一输出端口分别与所述第二接插件的第一输入端口和第二输入端口相连,以分别通过所述第二接插件向所述配电箱输出所述配电箱的总回路通断控制指令的信息和所述配电箱的各个支路的通断控制指令的信息,所述所述第四外围电路与所述第一控制接口转换芯片的外围接口端相连,所述第三接插件的第一输出端口输出的所述配电箱的故障状态信号的信息和各回路通断状态信号的信息通过所述第五外围电路传输至所述第一控制接口转换芯片的第四输入端口,所述第四接插件的第一输出端口输出的所述配电箱的支路的漏电状态信号的信息和过载状态信号的信息通过所述第六外围电路传输至所述第一控制接口转换芯片的第五输入端口,

  所述音频电路包括音频驱动芯片、第七外围电路、第五接插件和第六接插件,所述音频驱动芯片的第一输入输出端口与所述CPU模块的第二输入输入端口通讯,所述音频驱动芯片的外围接口与所述第七外围电路相连,所述CPU模块向所述音频驱动芯片输出的音频信号的信息通过所述音频驱动芯片的第一输出端口、第二输出端口的输出至所述第五接插件的第一输入端口、第六接插件的第一输入端口,以通过所述第五接插件和第六接插件输出所述喇叭的控制指令,

  所述WIFI接口电路包括WIFI接口芯片、第八外围电路、第九外围电路、第十外围电路、第七接插件和第八接插件,所述USB接口电路的第二输入输出端口通过所述第八外围电路与所述WIFI接口芯片的第一输入输出端口相连,所述第七接插件、第八接插件和所述第九外围电路构成了所述WIFI接口电路的收发器,所述收发器将接收到的指令传输至所述WIFI接口芯片的第二输入输出端口后由所述WIFI接口芯片的第一输入输出端口发出,所述WIFI接口芯片的第一输入输出端口接收的信息通过所述所述WIFI接口芯片的第二输入输出端口输出至所述收发器,所述第十外围电路与所述WIFI接口芯片的外围接口端相连,

  所述USB接口电路包括USB接口芯片、第九接插件、第十接插件、第十一外围电路和第十二外围电路,所述USB接口芯片的第一输入输出端口通过所述第十一外围电路与所述CPU模块的第三输入输出端口相连,所述USB接口芯片的第二输入输出端口与所述WIFI接口电路相连,所述第九接插件的第一输出端口向所述USB接口芯片的第一输入端口输出USB摄像头输出的影像数据的信息,所述第十接插件的语音互动接口接收所述语音互动模块输出的语音互动信号的信息,并通过所述第十接插件的第一输入输出端口传输至所述USB接口芯片的第三输入输出端口,

  所述以太网接口电路包括以太网驱动芯片、第十三外围电路和网线接口,所述以太网驱动芯片的第一输入输出端口与所述CPU模块的第四输入输出端口相连,所述以太网驱动芯片的第二输入输出端口与所述网线接口的第一接口端相连,所述以太网驱动芯片的外围接口通过所述第十三外围电路与所述网线接口端相连,所述CPU的第五输入输出端口与显示模块相连,

  优选地,当所述感应区无人体进入时,所述CPU模块控制所述显示模块显示为设定的初始显示内容,

  所述显示屏和喇叭设置在所述配电箱上,

  所述配电箱为家用配电箱,所述配电箱所在用户的入户门上设置有门铃按键。

  优选地,所述喇叭发出门铃提示音的时间长短和所述显示模块显示门外影像的时间长短通过所述CPU模块的内部参数设定。

  优选地,当所述检测区的煤气或烟雾处于超标状态时,所述CPU模块控制所述显示模块显示表示煤气烟雾异常的文字信息,

  所述服务器将接收的煤气或烟雾异常状态发送至手机或智能终端设备上,用户通过所述手机或智能终端设备向所述服务器发送相应的异常状态处理指令,所述异常状态处理指令由所述服务器传输至所述CPU模块,使所述CPU模块根据所述异常状态处理指令处理相应的异常状态。

  本发明的有益效果是:将互联网、媒体广告、家用煤气和烟雾保护系统、语音交互系统、可视门铃等和家用配电箱完美对接为一体,从而使家用配电箱不仅具有配电保护功能,而且还具有媒体广告功能、煤气和烟雾安全保护功能,可视门铃功能、语音交互功能接口、真正让媒体广告进入了家庭,实现了用互联网对家庭用电安全保护和煤气和烟雾安全保护的远程监控。

  附图说明

  图1为依据本发明实施例提供的智能接口装置的结构框图;

  图2为依据本发明另一实施例的智能接口装置的结构示意图;

  图3为依据本发明实施例的控制接口转换电路的结构示意图;

  图4为依据本发明实施例的音频电路的结构示意图;

  图5为依据本发明实施例提供的WIFI接口电路的结构示意图;

  图6为依据本发明实施例提供的USB接口电路的结构示意图;

  图7为依据本发明实施例提供的以太网接口电路的结构示意图;

  图8为依据本发明实施例的人体感应电路、气烟检测电路以及控制接口转换电路的一种具体实现电路结构图;

  图9为依据本发明实施例的音频电路的一种具体实现电路结构图;

  图10为依据本发明实施例的WIFI接口电路和USB接口电路的一种具体实现电路结构图;

  图11为依据本发明实施例的以太网接口电路的一种具体实现电路结构图;

  图12为依据本发明实施例的CPU模块的一种具体实现结构图。

  具体实施方式

  下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所产生的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。此外需要说明的是,在具体实施方式这一项内容中“所述…”是仅指本发明的中的技术属于或特征。

  本发明提供了一种配电箱的智能接口装置,通过所述智能接口装置将互联网、媒体广告、家用煤气和烟雾安全系统、语音交互系统、可视门铃等和家用配电箱融为一体,从而使家用配电箱不仅具有配电保护功能,同时还具有媒体广告功能、煤气和烟雾安全保护功能、可视门铃功能以及语音交互功能。图1为依据本发明实施例提供的智能接口装置的结构框图,图2为依据本发明另一实施例的所述智能接口装置的结构示意图,图3为依据本发明实施例的控制接口转换电路的结构示意图,图4为依据本发明实施例的音频电路的结构示意图,图5为依据本发明实施例提供的WIFI接口电路的结构示意图,图6为依据本发明实施例提供的USB接口电路的结构示意图,图7为依据本发明实施例提供的以太网接口电路的结构示意图,图8为依据本发明实施例的人体感应电路、气烟检测电路以及控制接口转换电路的一种具体实现电路结构图,图9为依据本发明实施例的音频电路的一种具体实现电路结构图,图10为依据本发明实施例的WIFI接口电路和USB接口电路的一种具体实现电路结构图,图11为依据本发明实施例的以太网接口电路的一种具体实现电路结构图,图12为依据本发明实施例的CPU模块的一种具体实现结构图。

  下面将结合图1至图12具体阐述本发明提供的所述智能接口装置的构成和工作过程。如图1所示,依据本发明实施例提供的所述智能接口装置包括人体感应电路、气烟检测电路、控制接口转换电路、CPU模块、USB接口电路、以太网接口电路以及WIFI接口电路。其中,所述人体感应电路被配置为检测是否有人体进入设定的感应区,以输出人体感应信号,

  所述气烟检测电路被配置为检测设定的检测区的煤气或烟雾的是否为超标状态,以输出气烟检测信号。所述人体感应信号的信息、所述气烟检测信号的信息、门铃按键信号的信息和所述配电箱的状态信号的信息由经所述控制接口转换电路将传输至所述CPU模块,所述CPU向所服务器发送所述煤气或烟雾的状态和所述配电箱的状态信息,并根据所接收的所述配电箱的状态的信号向所述控制接口转换电路发出相应的控制指令,所述控制接口转换电路根据所述控制指令控制所述配电箱的相应状态。此外,所述CPU模块根据所述人体感应信号控制喇叭和显示模块播放媒体广告,所述CPU模块根据所述气烟检测信号控制所述喇叭的报警声以及控制所述配电箱总电源的通断状态,所述CPU模块根据所述门铃按键信号的信息控制所述喇叭和所述显示模块进行可视门铃动作。所述CPU模块通过所述以太网接口电路或者依次通过所述USB接口电路和所述WIFI接口电路与服务器通讯。所述智能接口装置还进一步包括音频电路,所述音频电路与所述CPU模块之间进行双向通信,以将所述CPU模块的音频信号的信息传输至喇叭,以控制喇叭的声音。此外,所述USB接口电路上还设置有语音交互接口以与所述智能接口装置外部的语音互动模块进行双向通信以通过所述智能接口装置实现语音互动功能。所述USB接口电路将所接收的所述语音互动信息传输至所述CPU模块,所述CPU模块根据所述语音互动信息控制所述音频电路,使所述音频电路控制所述喇叭发出相应的语音。所述服务器根据接收所述配电箱的状态信息获取所述配电箱的故障状态,并向所述CPU模块发送相应的控制指令,所述CPU模块将所述控制指令的信息传输至所述控制接口转换电路,以通过所述配电箱控制所述配电箱的输出回路处于安全状态。

  所述服务器内的媒体广告的信息包括视频信息和音频信息,所述媒体广告的信息由经所述以太网接口电路传输至所述CPU模块,还可通过所述WIFI接口电路和所述USB接口电路传输至所述CPU模块。在所述感应区没有人体进入时,所述CPU模块将所接收的媒体广告的信息存储而不向所述显示模块和音频电路输出,所述显示屏显示设定的初始画面或不开启,直到所述感应区有人体进入时,将所述媒体广告的视频信息传输至所述显示模块,以供所述显示模块显示媒体广告的视频影像,以及将所述媒体广告的音频信息通过所述音频电路传输至所述喇叭,以控制所述喇叭播放所述媒体广告的音量,直到所述媒体广告被播放预设的时间长度后,若所述感应区内的人体以及离开,所述CPU模块停止向所述显示模块和喇叭发送媒体广告的视频信息和音频信息,所述显示模块和喇叭停止播放媒体广告。用户可以通过服务器向所述CPU模块发送音量控制指令,所述CPU模块根据所述音量控制指令控制所述喇叭的声音大小。所述门铃按键信号由所述配电箱所在用户的入户门门上的门铃按键产生,所述喇叭和所述显示模块均设置在所述配电箱上。

  当所述检测区的煤气或烟雾处于超标状态时,所述CPU模块向所述音频电路输出第二音频信号的信息,使所述音频电路控制所述喇叭发出报警声,并且所述CPU模块向所述控制接口转换电路发送断电控制指令的信息,以使所述控制接口转换电路根据所述断电控制指令控制所述配电箱的总电源断开,从而确保用户的室内总电源在煤气或烟雾的浓度处于异常状态前关断用户的室内总电源,防止火灾世故的发生,所述煤气或烟雾的浓度处于异常状态是指所述煤气或烟雾的浓度超过了预设的参考值的状态。此外,当所述检测区的煤气或烟雾处于超标状态时,所述CPU模块控制所述显示模块显示表示煤气烟雾异常的文字信息,所述服务器将接收的煤气或烟雾异常状态发送至手机或智能终端设备上,用户通过所述手机或智能终端设备向所述服务器发送相应的异常状态处理指令,所述异常状态处理指令由所述服务器传输至所述CPU模块,使所述CPU模块根据所述异常状态处理指令处理相应的异常状态。

  所述CPU模块根据所述门铃按键信号的信息控制所述喇叭和所述显示模块进行可视门铃动作具体为:所述USB接口电路接收USB摄像头实时采集的门外影像数据,并将所述门外影像数据的信息传输至所述CPU模块以被所述CPU模块存储,当门上的门铃按键被按时,所述控制接口转换电路将接收的门铃按键信号的信息传输至所述CPU模块,所述CPU模块向所述音频电路输出第三音频信号的信息,使所述音频电路控制所述喇叭发出提示声,以及所述CPU模块将存储的所述门外影像数据的信息传输至所述显示模块,以使所述显示模块显示所述门外的影像。所述喇叭发出门铃提示音的时间长短和所述显示模块显示门外影像的时间长短通过所述CPU模块的内部参数设定。

  如图2所示,所述气烟检测电路包括包括第一传感器A1和第一外围电路B1,所述气烟检测信号的信息由所述第一传感器A1的第一输出端口a1输出,并通过所述第一外围电路B1传输至所述控制接口转换电路的第一输入端口c1,所述控制接口转换电路的第一输入端口c1的电平跟随所述第一传感器A1的第一输出端口a1输出的所述气烟检测信号的电平变化。

  所述人体感应电路包括第二传感器A2和第二外围电路B2,所述人体感应信号的信息由所述第二传感器A2的第一输出端输出端口a2,并通过所述第二外围电路B2传输至所述控制接口转换电路的第二输入端口c2,所述控制接口转换电路的第二输入端口c2的电平跟随所述第二传感器A2的第一输出端输出端口a2输出的人体感应信号的电平变化。

  所述控制接口转换电路的第一输入输出端口c3将接收的所述人体感应信号的信息或所述气烟检测信号的信息传输至所述传输至所述CPU模块的第一输入输出端口d1,所述CPU模块的第二输入输出端子d2与所述音频电路的第一输入输出端子e1进行双向通讯,所述CPU模块的第三输入输出端子d3与所述显示模块的第一输入输出端子f1进行双向通讯,所述CPU模块的第四输入输出端子d4与所述以太网接口电路的第一输入输出端子g1进行双向通讯,所述CPU模块的第五输入输出端子d5与所述USB接口电路的第一输入输出端子h1进行双向通讯。

  如图3所示,所述转换控制电路包括第一控制接口转换芯片U1、第二控制接口转换芯片U2、第三控制接口转换芯片U3、第一接插件P1、第二接插件P2、第三接插件P3、第四接插件P4、第三外围电路C1、第四外围电路B4、第五外围电路B5和第六外围电路B6。所述控制接口转换电路的第一输入端口c1和第二输入端口c2为所述第一控制接口转换芯片的第一入端口c1和第二输入端口c2,所述门铃按键信号的信息由所述第一接插件P1的第一输出端口p11输出,并通过所述第三外围电路B3传输至所述第一控制接口转换芯片U1的第三输入端口c4。所述第一控制接口转换芯片U1的第三输入端口c4的电平跟随第一接插件P1的第一输出端口p11输出的所述门铃按键信号的电平变化。所述第一控制接口转换芯片U1的第一输入输出端口c1接收的所述CPU模块的第一输入输出端口d1输出的控制指令,所述第一控制芯片U1的第一输出端口c5和第二输出端口c6分别与所述第二控制接口转换芯片U2的第一输入端口c9、所述第三控制接口转换芯片U3的第一输端口c10相连,所述第二控制接口转换芯片U2的第一输出端口c11、所述第三控制接口转换芯片的第一输出端口c12分别与所述第二接插件的第一输入端口p21和第二输入端口p22相连,以分别通过所述第二接插件P2向所述配电箱输出所述配电箱的总回路通断控制指令的信息和所述配电箱的各个支路的通断控制指令的信息。所述所述第四外围电路B4与所述第一控制接口转换芯片U1的外围接口端c13相连,所述第三接插件P3的第一输出端口p31输出的所述配电箱的故障状态信号的信息和回路通断状态信号的信息通过所述第五外围电路B5传输至所述第一控制接口转换芯片U1的第四输入端口c7。所述第四接插件P4的第一输出端口p41输出的所述配电箱的支路的漏电状态信号的信息和过载状态信号的信息通过所述第六外围电路B6传输至所述第一控制接口转换芯片U的第五输入端口c8。

  如图4所示,所述音频电路包括音频驱动芯片、第七外围电路B7、第五接插件P5和第六接插件P6,所述音频驱动芯片的第一输入输出端口e1与所述CPU模块的第二输入输入端口d2通讯,所述音频驱动芯片的外围接口e2与所述第七外围电路B7相连,所述CPU模块向所述音频驱动芯片输出的音频信号的信息通过所述音频驱动芯片的第一输出端口e3、第二输出端口e4的输出至所述第五接插件P5的第一输入端口p51、第六接插件P6的第一输入端口p61,以通过所述第五接插件P5和第六接插件P6输出所述喇叭的驱动信号。

  如图5所示,所述WIFI接口电路包括WIFI接口芯片、第八外围电路B8、第九外围电路B9、第十外围电路B10、第七接插件P7和第八接插件P8,所述USB接口电路的第二输入输出端口h2通过所述第八外围电路B8与所述WIFI接口芯片的第一输入输出端口i1相连,所述第七接插件P7、第八接插件P8和所述第九外围电路B9构成了所述WIFI接口电路的收发器,所述收发器将接收到的指令传输至所述WIFI接口芯片的第二输入输出端口i2后由所述WIFI接口芯片的第一输入输出端口i1发出,所述WIFI接口芯片的第一输入输出端口i1接收的信息通过所述所述WIFI接口芯片的第二输入输出端口i2输出至所述收发器。所述第九外围电路B8分别与所述第七接插件P7的第一接口端p71、所述第八接插件87的第一接口端p81相连,

  如图6所示,所述USB接口电路包括USB接口芯片、第九接插件P9、第十接插件P10、第十一外围电路B11和第十二外围电路B12,所述USB接口芯片的第一输入输出端口h1通过所述第十一外围电路B11与所述CPU模块的第三输入输出端口d3相连,所述USB接口芯片的第二输入输出端口h2与所述WIFI接口电路相连,所述第九接插件P9的第一输出端口p91向所述USB接口芯片的第一输入端口h3输出USB摄像头输出的影像数据的信息,所述第十接插件P10的语音互动接口接收所述语音互动模块输出的语音互动信号的信息,并通过所述第十接插件p10的第一输入输出端口p81传输至所述USB接口芯片的第三输入输出端口h4。

  如图7所示,所述以太网接口电路包括以太网驱动芯片、第十三外围电路B13和网线接口P11,所述以太网驱动芯片的第一输入输出端口g1与所述CPU模块的第四输入输出端口d4相连,所述以太网驱动芯片的第二输入输出端口g2与所述网线接口P11的第一接口端p111相连,所述以太网驱动芯片的外围接口g4通过所述第十三外围电路B13与所述网线接口P11的第二接口端p112相连,所述网线接口P11与所述服务器相连。

  图8至图11中给出了图2至图7中的第一传感器A1、第二传感器A2、第一控制接口转换芯片U1、第二控制接口转换芯片U2、第三控制接口转换芯片U3、音频驱动芯片、WIFI接口芯片、USB接口芯片、以太网驱动芯片、网线接口、第一外围电路B1至第十三外围电路B13以及第一接插件P1至第十一接插件P11的具体构成电路以及各个电路之间的具体连接关系。

  如图8所示,所述第一外围电路B1八包括电阻R4、R5、R6、三极管Q1,所述第二外围电路B2包括电阻R7、R8、R9、三极管Q2,所述传感器的A1的第一输出端口a1为传感器的引脚3,所述第二传感器A2的第一输出端口a2为传感器A2的引脚2。所述第一控制接口转换芯片U1的第一输入端口c1为芯片U1的引脚4,第二输入端口c2为芯片U2的引脚5,第一输入输出端口c3为芯片U1的引脚68和69。所述第三外围电路B3包括电阻R2、R3。所述第一控制接口转换芯片的端口c4为芯片的引脚3。所述第四外围电路B4包括C1至C9、R10至R13、晶振片Y1,端口c13包括芯片U1的引脚12至引脚14、19至22、100、99、75、50、28、74、49、27。所述第一接插件P1的p11端口为接插件P1的引脚2,第五外围电路B5包括电阻R14至R49。端口c5为芯片U1的89至引脚98,端口c6为芯片U1的引脚53、54、引脚81至引脚88,端口c7为芯片U1的引脚15至引脚38,端口c8为芯片U1的引脚39至引脚48、引脚51、52、引脚55至引脚66,端口c9为芯片U2的引脚1、2、4、6、8、11、16、15、17、19,端口c10为芯片U3的引脚1、2、4、6、8、11、16、15、17、19,端口c11为芯片U2的引脚3、5、7、9、12、14、16、18,端口c12为芯片U3的引脚3、5、7、9、12、14、16、18,端口p21为接插件p2的引脚9至引脚16,端口p22为接插件P2的引脚1至引脚8。所述第六外围电路B6包括电阻R50至电阻R97。

  如图9所示,端口e1为音频驱动芯片U5的引脚11至14、引脚16至18,端口e2为芯片U5的引脚26至32、引脚24、21、20、引脚8至10,第七外围电路B7包括电容C10至C21、电阻R99至R101,端口e4为芯片U5的引脚22、19,端口e3为芯片U5的引脚23、25,端口p51为接插件P5的引脚1、2,端口p61为接插件P6的引脚1、2。

  如图10所示,端口i1为WIFI接口芯片U6的引脚6、7,端口i2为WIFI接口芯片U6的引脚1至5,端口i3为WIFI接口芯片U6的引脚8,第八外围电路B8包括电阻R104、105,第九外围电路B9包括电阻102和103、电容C22至C25、稳压管TVS1和TVS2,第十外围电路包括电容C26和C27。端口h1为USB接口芯片U7的引脚30、31,端口h2为USB接口芯片U7的引脚8、9,端口h3为USB接口芯片U7的引脚1、2,端口h4为USB接口芯片U7的引脚6、7,端口h5为USB接口芯片U7的引脚5、10、13、、14、15、17、19至29、32至36,端口p91为第九接插件的引脚D+、D-,端口p101为第十接插件的引脚D+、D-,第十一外围电路B11包括电阻R107和电阻R108,第十二外围电路B12包括电容28至电容39、电阻R110至电阻R114、晶振片片Y2。

  如图11所示,端口g1为以太网驱动芯片U8的引脚23至25、21、20、16、15、12、11、9,端口g2为以太网驱动芯片U8的引脚4至引脚7,端口g3为以太网驱动芯片U8的引脚1至3、17、28至31、10、13、14,端口p111为网线接口P11的引脚1至3,端口p112为网线接口P11的引脚4至14,所述第十三外围电路B13包括电容45至电容C51、电阻118、电阻R120至R132。

  下面结合图1至图12具体阐述本发明提供的智能接口装置的工作过程如下:

  所述智能接口装置接通电源后,所有电路进入工作状态,配电箱一般都固定安装在用户进/出住宅的大门内附近的墙上,在没有人进出住宅或是配电箱附近范围(设定的人体感应区范围)没有人出现时,人体感应电路传感器A2第2脚为低电平,三极管Q2截止,Q2集电极为高电平,芯片U1第5脚也为高电平,U1第68、69脚输出的信号通过CPU模块U4第16、17脚使U4将媒体广告内容锁定,媒体广告内容不发送到显示模块(本发明为液晶显示模块)和音频电路,显示模块和喇叭不播放媒体广告,喇叭不发声,显示模块只显示初始设定的固定图像;当所述感应区有人体进入时(有人进出住宅门或配电箱附近有人出现时),人体感应电路传感器A2第2脚由低电平变为高电平,三极管Q2饱和导通,Q2集电极由高电平变为低电平,控制接口转换电路U1第5脚也由高电平变为低电平,U1第68、69脚输出的信号通过CPU模块U4第16、17脚使U4解除对媒体广告内容的锁定,CPU模块一路将媒体广告的视频数据送到显示模块,显示模块开始播放媒体广告内容的视频图像,同时另一路将媒体广告的音频数据送到音频电路,音频电路经喇叭发出媒体广告的声音,当人体离所述感应区后,人体感应电路传感器A2第2脚由高电平回到低电平,三极管Q2由饱和导通状态回到截止状态,Q2集电极由低电平回到高电平,控制接口转换电路U1第5脚也由低电平回到高电平,U1第68、69脚输出的信号通过CPU模块U4第16、17脚使U1将媒体广告内容锁定,显示屏和喇叭停止播放媒体广告内容,显示屏显示初始设定的图像;当再有人出现在配电箱附近范围时,人体感应电路重复上述工作过程。

  当室内没有泄漏的煤气,也没有烟雾时,气烟传感器A1第3脚输出为低电平,三极管Q1截止,Q1集电极为高电平,控制接口转换电路U1第4脚也为高电平,U1得到的气烟状态为正常状态,当室内有煤气泄漏,或室内有烟雾时,气烟传感器A1第3脚输出高电平,三极管Q1饱和导通,Q1集电极由高电平变为低电平,芯片U1第4脚也由了高电平变为低电平,U1得到气烟检测到的状态为异常,U1得到气烟的异常状态,U1第68、69脚将数据经CPU模块U4第16、17脚传送U4,U4在经过音频电路、喇叭发出报警声和经过控制接口转换电路控制配电箱切断总电源的同时,还经过显示模块在显示屏上显示气、烟异常字样,另外U4还经以太网接口电路或USB接口电路、WiFi接口电路、服务器将气、烟异常的信息发送到用户手机或智能终端设备上。

  芯片U1通过UART接口(U1第68、69脚)与CPU模块U4第16、17脚连接,接收服务器通过CPU模块发送过来的指令,U1根据指令来控制配电箱总回路和各个支路的通/断,同时U1也通过40个输入脚分别收集配电箱的各种工作状态,人体感应状态,气、烟检测状态,门铃按键状态,并将这些状态处理后通过UART接口发送给CPU模块。U1第3、4、5三个输入脚分别收集门铃按键的状态,气、烟检测的状态和人体感应的状态,当门铃按键没有按下时,U1第3脚为低电平,U1得到门铃按键的状态为门铃按键没有被按下,当门铃按键被按下时,U1第3脚由低电平变为高电平,U1得到门铃按键的状态为门铃按键已按下,U1得到门铃按键已按下的状态后,U1第68、69脚将此状态的数据经CPU模块U4第16、17脚发送给CPU模块。CPU模块通过喇叭发出门铃提示音和通过显示屏显示出USB摄像头摄到的影像;当室内没有泄露的煤气,也没有烟雾时,U1第4输入脚为高电平,U1得到气、烟检测的状态为正常,当室内煤气泄漏或是有较浓烟雾时,U1第4输入脚由高电平变为低电平,U1得到气、烟检测的状态为异常,U1得到气、烟为异常状态后,U1第68、69脚将此状态数据经CPU模块U4第16、17脚发送给CPU模块;U1第5脚为高电平和由高电平变为低电平时U1的工作过程和上述相同;U1第15、16、17、18、26五个输入脚分别收集配电箱的欠压故障状态,过压故障状态,逆功故障状态,漏电故障状态和过载故障状态,以U1第15输入脚为例,U1第15脚经接插件P3第1脚对外接至配电箱欠压故障状态输出端,在配电箱没有发生欠压故障时,配电箱欠压故障状态输出端为低电平,P3第1脚也为低电平,U1第15脚同样为低电平,U1得到欠压故障的状态为正常状态,U1第68、69脚将欠压故障为正常状态的数据经CPU模块U4第16、17脚反馈给CPU模块,当配电箱发生欠压故障时,配电箱欠压故障状态输出端为高电平,P3第1脚由低电平变为高电平,U1第15脚同样也由低电平变为高电平,U1得到欠压故障的状态为异常状态,U1第68、69脚将欠压故障为异常状态的数据经CPU模块U4第16、17脚再反馈给CPU模块,配电箱的过压故障状态,逆功故障状态,漏电故障状态,过载故障状态发生改变时,控制接口转换电路的工作原理与上述相同;U1第25、24、23、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38十三个输入脚分别收集配电箱的总回路通/断状态和12个支路通/断状态,以U1第25输入脚为例,U1第25输入脚经接插件P3第6脚接至配电箱总回路通/断状态输出端,在配电箱总回路为断开状态时,总回路通/断状态输出端为低电平,P3第6脚也为低电平,U1第25输入脚同样也为低电平,U1得到配电箱总回路的通/断状态为断开状态,U1第68、69脚将总回路为断开状态的数据经CPU模块U4第16、17脚反馈给CPU模块,当配电箱总回路为闭合状态时,配电箱总回路通/断输出端为高电平,P3第6脚也为高电平,U1第25输入脚同样也为高电平,U1得到配电箱总回路的通/断状态为闭合状态,U1第68、69脚将总回路为闭合状态的数据经CPU模块U4第16、17脚再反馈给CPU模块,配电箱其它12个支路通/断状态改变时,控制接口转电路的工作原理都与上述相同口;U1第39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、51、52十二个输入脚分别收集配电箱12个支路的漏电状态,以U1第39输入脚为例,U1第39脚经接插件P4第1脚对外接至配电箱第1支路漏电状态输出端,在配电箱第1支路没有发生漏电故障时,配电箱第1支路漏电故障状态输出端为低电平,P4第1脚为低电平,U1第39脚同样也为低电平,U1得到配电箱第1支路漏电故障的状态为正常状态,U1第68、69脚将配电箱第1支路漏电故障状态为正常状态的数据经CPU模块U4第16、17脚反馈给CPU模块,当配电箱第1支路发生漏电故障时,配电箱第1支路漏电故障状态输出端为高电平,P4第1脚也为高电平,U1第39脚同样也为高电平,U1得到配电箱第1支路漏电故障的状态为异常状态,U1第68、69脚将配电箱第1支路漏电故障为异常状态的数据经CPU模块U4第16、17脚再反馈给CPU块;配电箱其它11个支路漏电故障的状态改变时,控制接口转换电路的工作原路与上述相同。U1第55至66十二个输入脚分别收集配电箱12个支路的过载故障状态,以U1第55脚为例,U1第55脚经接插件P4第13脚接至配电箱第1支路过载故障状态输出端,在配电箱第1支路没有发生过载故障时,配电箱第1支路过载故障状态输出端为低电平,P4第13脚也为低电平,U1第55脚同样也为低电平,U1得到配电箱第1支路过载故障状态为正常状态,U1第68、69脚将配电箱第1支路过载故障状态为正常状态的数据经CPU模块U4第16、17脚反馈给CPU模块,当配电箱第1支路发生过载故障时,配电箱第1支路过载故障状态输出端为高电平,P4第13脚也为高电平,U1第55脚同样也为高电平,U1得到配电箱第1支路过载故障状态为异常状态,U1第68、69脚将配电箱第1支路过载故障状态为异常状态的数据经CPU模块U4第16、17脚再反馈给CPU模块;配电箱其它11个支路过载故障的状态改变时,控制接口转换电路的工作原理与上述相同。接插件P2第1至13脚对外分别接至配电箱控制总回路通/断和控制12个支路通/断的输入端,控制接口转换电路控制总回路通/断和控制各支路通/断的工作原理相同,以控制配电箱总回路通/断为例,在U1第68、69脚没有收到CPU模块U4发出的要通/断配电箱总回路的指令时,U1第54输脚为高电平,U3第1、19脚均为高电平,U3第3输出脚为高阻态,控制接口转换电路,不影响配电箱总回路通/断的状态,配电箱总回路的通/断状态维持原有的状态不变,当U1第68、69脚收到CPU模块发出要断开配电箱总回路的指令后,首先U1第81脚输出低电平,U3第17脚也为低电平,然后U1第54脚输出低电平。U3第1、19脚也为低电平,U3第3脚输出低电平,接插件P2第1脚也为低电平,控制配电箱断开总回路,最后U1第54脚输出高电平,U3第1、19脚也为高电平,U3第3输出脚恢复高阻态,控制接口转换电路不影响配电箱总回路通/断的状态,当U1第68、69脚接收到CPU模块要闭合配电箱总回路的指令后,则首先U1第81脚输出高电平,U3第17脚也为高电平,然后U1第54脚输出低电平,U3第1、19脚也为低电平,U3第3脚输出高电平,P2第1脚也变为高电平,控制配电箱闭合总回路,最后U1第54脚回到高电平,U3第1、19脚也回到高电平,U3第3输出脚恢复高阻态,控制接口转换电路不影响配电箱总回路通/断控制的状态。接口控制转换电路控制其它12个支路通/断的工作原理与上述相同。

  USB接口电路中的芯片U7将一路接口扩展为四路接口,U7第30、31脚是一路USB接口,此接口经电阻R108、R107与CPU模块U4第35、34脚相连接,实现U7与U4的USB通讯;另外四路USB接口分别是U7第1、2脚,第3、4脚,第6、7脚和第8、9脚,其中U7第1、2脚USB接口经接插件P9对外接至USB摄像头,实现可视门铃功能,USB摄像头摄到的影像数据经P9传送到U7第1、2脚,U7将数据处理后经U7第30、31脚发送到CPU模块U4第35、34脚。U7第8、9脚经电阻R105、R104接至WiFi接口电路U6第7、6脚,实现WIFI上网功能,网上数据经WIFI接口芯片U6第6、7脚传送到USB接口电路U7第9、8脚,U7将数据处理后经U7第30、31脚传送到CPU模块U4第35、34脚,CPU模块要上传到服务器的信息经U4第34、35脚传送到USB接口电路U7第31、30脚,由U7处理后再经U7第8、9脚传送到WiFi接口电路U6第7、6脚;U7第6、7脚经接插件P10对外接至语音互动模块,语音互动模块的语音数据经P10传送到U7第6、7脚,U7将数据处理后一路U7第30、31脚发送到CPU模块U4第35、34脚,一路经U7第8、9脚发送到WiFi接口电路U6第7、6脚。

  当服务器按照手机或智能终端设备的要求发出指令时,服务器通过联接网络的无线路由器发出指令,由WIFI接口电路的收发器接收,收发器将接收到的指令送到WIFIi模块U6第2、3脚,经U6按内部协议处理后再由U6第6、7脚经电阻R104、R105传递到USB接口电路U7第9、8脚,再由U7第31、30脚传送给CPU模块;当CPU模块要将收集到的配电箱的各种状态信息和气烟状态信息经内部处理后传送给服务器时,CPU模块经过USB接口电路将各种状态信息传送到WiFi接口电路U6第6、7脚,经U6按内部协议处理后由U6第2、3脚送到收发器将各种状态信息发送给网络的无线路由器,路由器经网络传送给服务器。

  当服务器按照手机或智能终设备的要求发出指令时,服务器通过网线接口P11将指令传送到芯片U8第4、5脚,经U8处理后,U8第24、25脚将U8按照协议处理后的指令送到CPU模块U4第49、48脚;当CPU模块要将收集到的配电箱的各种状态信息和气、烟状态信息内部处理后传送到服务器时,CPU模块U4第45、46脚将处理后的各种状态信息传送到以太网接接口电路芯片U8第15、16脚,U8将各种状态信息按照协议处理后由U8第6、7、30、31脚送到网线接口P11第1、2、10、11脚,P11经网线将处理完后的各种状态信息传送到服务器。

  当需要喇叭发出广告声或门铃声时,CPU模块U4第1、2、21、20、24、23、22脚将音频信号送到U5第18、17、16、14、13、12、11脚,U5将音频信号处理后经U5第19、22、23、25脚输出给喇叭播放出。

  如图12所示,所述CPU模块采用的芯片是OKMX6UL-C、512M内存、4GeMMC Fash,CPU模块U4第22、23、24、20、21、2、1脚分别接至音频驱动芯片U5第11、12、13、14、16、17、18脚,当CPU模块U4第16、17脚收到人体感应信息并解除对媒体广告信息的锁定后或收到门铃按键被按下的信息后,U4通过SA1接口与IIC接口来控制音频驱动芯片U5、实现声音播放。CPU模块U4通过UART接口与控制接口转换芯片U1相连接,U4第16、17脚分别接至U1第68、69脚,U1收集到的各种状态信息通过U1第68、69脚传送给U4第16、17脚,U4经过内部处理后分别由U4第34、35脚传送给USB接口电路U7第31、30脚,U4第45、46脚传送给以太网接口芯片U8第15、16脚,U4第22、23、24、20、21、2、1脚传送给音频驱动芯片U5第11、12、13、14、16、17、18脚,同时,U4第48、49脚收到以太网驱动芯片U8传送的监控配电箱状态和气烟状态的信息或U4第34、35脚收到USB接口电路传送的监控配电箱状态和监视气烟状态的信息后,U4经内部处理再由U4第16、17脚传送给控制接口电路U1第68、69脚。CPU模块U4的USB接口第34、35脚分别经电阻R107、R108接至USB扩展芯片U7第31、30脚,实现了3路USB接口,WIFI接口电路、USB摄像头、语音互动模块都通过USB接口电路U7第31、30脚与CPU模块U4第34、35脚对接。CPU模块U4第43、51、50、45、46、47、42、65、44、49、48脚分别接至以太网接口电路U8第9、11、12、15、16、18、20、21、23、24、25脚、U4通过U8使用有线联接的方式接入互联网,连接服务器,实现U4与服务器的通讯U4通过RGB接口与液晶显示屏连接、实现液晶显示功能。

  本发明所提供的智能接口装置将互联网、媒体广告、家用煤气和烟雾保护系统、语音交互系统、可视门铃等和家用配电箱完美对接为一体,从而使家用配电箱不仅具有配电保护功能,而且还具有媒体广告功能、煤气和烟雾安全保护功能,可视门铃功能、语音交互功能接口、真正让媒体广告进入了家庭,实现了用互联网对家庭用电安全保护和煤气和烟雾安全保护的远程监控。

  依照本发明的实施例如上文所述,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施例。根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

《一种配电箱的智能接口装置.doc》
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