一种智能云终端系统的制作方法

1.本技术涉及物联网与远程智能控制技术领域，特别是涉及一种智能云终端系统。


背景技术：

2.在日常生活和工业生产活动中，经常需要进行远程控制。例如：物业小区管理、学校宿舍出入管理、酒店客房管理、灯光控制、农业大棚自动化控制等。目前的远程控制很多都基于物联网技术。因此，如何结合物联网技术设计一种远程智能控制装置，是一个重要的技术问题。
3.目前，常用的远程控制方法是采用遥控器无线遥控。然而目前的控制方法对控制距离的要求较高，距离不能太远，而且无法实现多人控制以及设定权限的控制。因此，目前的远程控制方法控制效率较低。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种智能云终端系统，以解决现有技术中的远程控制方法控制效率较低的问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术实施例公开了如下技术方案：
6.一种智能云终端系统，所述智能云终端模块支持微信小程序远程控制，所述智能云终端模块包括：电源电路、4g通信模块、电平转换模块、继电器模块、物联网平台、云服务器和微信小程序客户端，所述电源电路的输出端与4g通信模块连接，所述4g通信模块经由电平转换模块连接至继电器模块，所述云服务器将所述微信小程序客户端的控制指令转发至物联网平台，所述物联网平台与4g通信模块连接。
7.可选地，所述4g通信模块为air724ug模块。
8.可选地，所述物联网平台为阿里云物联网平台。
9.可选地，所述云服务器为django服务器。
10.可选地，所述电平转换模块为电平转换芯片，且所述电平转换芯片的使能控制引脚与4g通信模块连接。
11.可选地，所述继电器模块包括：继电器控制芯片和继电器线圈，所述继电器控制芯片内部集成有mos管阵列。
12.可选地，所述继电器模块为g5v
‑
1继电器。
13.可选地，所述4g通信模块中包括有：主控芯片、信号指示电路、状态指示电路、防静电电路和应用程序下载电路，所述信号指示电路、状态指示电路、防静电电路和应用程序下载电路分别与主控芯片连接。
14.可选地，所述防静电电路中包括tvs管阵列。
15.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
16.本技术提供一种智能云终端系统，该智能云终端模块基于物联网技术，支持微信小程序远程控制，主要包括：电源电路、4g通信模块、电平转换模块、继电器模块、物联网平
台、云服务器和微信小程序客户端。其中，电源电路能够将外部输入的工业通用24v直流电转依次转换成12v、4v，最终将4v直流电提供给4g通信模块，继电器模块采用24v直流电供电。本实施例的智能云终端模块中，物联网平台用于实现设备上线、下线、数据订阅与发布，云服务器用于存储和运行智能云终端模块附属的数据转发功能相关的应用程序。云服务器将微信小程序客户端的控制指令转发至物联网平台，云服务器上运行智能云终端模块附属的数据转发功能相关的应用程序，并将来自微信小程序客户端的控制指令转发至物联网平台，并经由物联网平台与4g通信模块连接关系，将控制指令下发至4g通信模块。4g通信模块经由电平转换模块连接至继电器模块，最终实现根据微信小程序客户端的控制指令，控制继电器模块实现继电器的开启和关闭动作。相比于现有技术，本实施例中基于物联网技术所实现的远程控制，能够涵盖较远的传输距离，能够根据客户端不同的命令灵活执行相关操作，还可以根据用户需求在客户端通过控制命令的形式设定权限，因此，本实施例中的智能云终端模块能够大大提高远程控制的效率。
17.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
18.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
19.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本技术实施例所提供的一种智能云终端系统的结构示意图；
21.图2为本技术实施例中电源电路的电路原理示意图；
22.图3
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1为本技术实施例4g通信模块中主控芯片的一部分电路原理示意图；
23.图3
‑
2为本技术实施例4g通信模块中主控芯片的另一部分电路原理示意图；
24.图3
‑
3为本技术实施例4g通信模块中信号指示电路的电路原理示意图；
25.图3
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4为本技术实施例4g通信模块中状态指示电路的电路原理示意图；
26.图3
‑
5为本技术实施例4g通信模块中防静电电路的电路原理示意图；
27.图3
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6为本技术实施例4g通信模块中应用程序下载电路的电路原理示意图；
28.图4为本技术实施例中继电器模块的电路原理示意图。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
30.为了更好地理解本技术，下面结合附图来详细解释本技术的实施方式。
31.参见图1，图1为本技术实施例所提供的一种智能云终端系统的结构示意图。由图1
可知，本实施例中的智能云终端模块，主要包括：电源电路、4g通信模块、电平转换模块、继电器模块、物联网平台、云服务器和微信小程序客户端。本实施例中的智能云终端模块支持微信小程序远程控制，且主要应用于各种基于继电器实现控制的场景中。
32.其中，电源电路的输出端与4g通信模块连接，从而为4g通信模块供电，云服务器将微信小程序客户端的控制指令转发至物联网平台，物联网平台获取到客户端用户的控制指令，通过物联网平台与4g通信模块连接，将用户的控制指令传输至4g通信模块，最后4g通信模块经由电平转换模块连接至继电器模块，最终实现根据微信小程序客户端的控制指令，控制继电器模块实现继电器的开启和关闭动作。
33.本实施例中的电源电路用于将24v直流电转换为4v直流电，以供4g通信模块使用，电源电路的电路原理示意图可以参见图2所示。由图2可知，本实施例中电源电路首先将24v直流电转换为12v直流电，再将12v直流电最终转换为4v直流电。具体地，输入24v直流电后，24v直流电经过二极管d4，由电容c12与c13进行滤波，进一步地由开关电源模块u3将24v直流电变换成12v直流电输出，再由电容c14与c11进行滤波。然后，由开关电源降压模块u4将12v直流电转换成4v直流电，为后续电路供电。由图1可知，本实施例中的继电器模块直接采用24v直流电。
34.4g通信模块可以采用air724ug模块，本实施例的4g通信模块中包括有：主控芯片、信号指示电路、状态指示电路、防静电电路和应用程序下载电路五部分。且信号指示电路、状态指示电路、防静电电路和应用程序下载电路分别与主控芯片连接。以air724ug模块作为4g通信模块，air724ug模块的主控芯片电路原理示意图可以参见图3
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1和3
‑
2所示。图3
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1和图3
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2均为主控芯片的组成部分，由于引脚较多，分为两个部分，图3
‑
1为u1a部分，图3
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2为u1b部分。air724ug模块的信号指示电路可以参见图3
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3。air724ug模块的状态指示电路可以参见图3
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4。air724ug模块的防静电电路可以参见图3
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5。air724ug模块的应用程序下载电路可以参见图3
‑
6。
35.由图3
‑
1可知，由电源电路产生的4v电源连接到4g通信模块主控芯片u1a的第60号引脚，从而为4g通信模块供电，图3
‑
1中d1为保护二极管，用于防止尖峰脉冲将4g通信模块烧坏。4g通信模块连接至物联网平台，并通过图3
‑
3中的d2发光二极管做出信号指示，当4g通信模块连接至物联网平台成功时，d2快速闪烁，否则，如果连接不成功，d2会慢速闪烁，此处快速闪烁指的是闪烁频率高于或等于设定的频率阈值，慢闪烁指的是闪烁频率低于设定的频率阈值。由图3
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5可知，本实施例中的防静电电路u2芯片采用tvs管阵列实现。由图3
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6可知，本实施例中的h5电路用于支持air724ug模块下载应用程序。
36.本实施例的智能云终端模块中，物联网平台用于实现设备上线、下线、数据订阅与发布。可以采用阿里云物联网平台。也就是说，本实施例中阿里云物联网平台负责承载4g通信模块的设备端接入以及消息的订阅和发布，作为一个中间介质负责连接4g通信模块与云服务器之间的数据通信。
37.本实施例中的微信小程序客户端能够实现用户身份的自动获取与识别，根据用户权限判断当前用户是否具备控制4g通信模块的权限，该微信小程序客户端支持用户使用微信扫描指定的设备的二维码图片。
38.本实施例中的云服务器用于存储和运行智能云终端模块附属的数据转发功能相关的应用程序。云服务器可以采用django服务器，也就是云服务器使用基于python编程语
言的django服务器框架，可以及时有效地接收来自微信小程序客户端发来的web请求。
39.本实施例中的电平转换模块采用电平转换芯片，且该电平转换芯片的使能控制引脚与4g通信模块连接。使能控制引脚也就是使能控制信号输入端。电平转换芯片具备使能控制信号输入端，在4g模块开机上电时，对应的使能控制引脚将保持低电平信号输出，从而使得电平转换芯片的输出端保持高阻态输出，进而有效避免整个智能云终端模块上电过程的不稳定状态中维持继电器模块的稳定断开，有利于提高整个智能云终端模块的稳定性。当4g模组订阅到有效消息时，会将电平转换芯片的使能控制信号拉高，从而使得电平转换芯片将进行正常工作状态，根据输入信号控制输出信号。
40.本实施例中的继电器模块包括：继电器控制芯片和继电器线圈，其中，继电器控制芯片内部集成有mos管阵列，mos管阵列内置续流二极管，能够有效防止继电器模块断电时，继电器线圈产生的反向电动势对智能云终端模块中其他部件产生的损坏与干扰，有利于提高智能云终端模块运行的稳定性与可靠性。本实施例中的继电器模块可以采用g5v
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1继电器。
41.继电器模块的电路原理示意图可以参见图4所示。图4中同时显示了继电器模块与电平转换芯片之间的连接关系。图4中，u6和u8为电平转换芯片，u5和u7为mos管驱动阵列。由图4可知，电平转换芯片u6与u8的第10号引脚为使能控制端，当该引脚施加低电平信号时，电平转换芯片u6与u8的输出引脚呈现高阻态，只有当该引脚施加高电平信号时，电平转换芯片u6与u8才可以正常输出信号。在图3
‑
1中4g通讯模块上电初期，u6与u8芯片的第10号引脚会持续施加低电平，因此只有4g模块正常启动工作后，才可以输出正常信号控制后续继电器的动作。当4g模组接收到控制信号，输出高电平给电平转换芯片u6和u8后，该芯片将在对应的引脚输出对应的被转换的信号，然后，该信号将控制mos管驱动阵列u5与u7，从而控制指定的继电器线圈得电，进而控制继电器的触点闭合。
42.综上所述，采用本实施例中的智能云终端模块，当用户需要进行远程控制时，只需要使用微信扫描设备对应的二维码图片，智能云终端模块对该用户进行权限鉴定后将决定是否跳转到对应微信小程序的控制页面。当该用户具备该设备的控制权限时，跳转到对应的控制页面，用户可以在微信小程序的控制界面对指定设备下发控制指令。当用户按下一个控制继电器动作的按钮后，微信小程序将向云服务器发送web请求，基于该web请求能够获取到报文中携带的指令信息，也就是从该web请求中获取到用户的控制指令。根据django服务器部署的网络通信接口，django服务器调用物联网平台对应的接口函数，按照用户的控制指令，通过指定的接口函数将控制指令发送至物联网平台，物联网平台将会对指定的设备发布指定内容的消息。然后，4g通信模块通过订阅相关通道，能够及时接收到来自微信小程序客户端发布的控制指令，最后，4g通信模块按照控制指令的内容，将控制对应的外部引脚输出高电平信号，进而控制对应的继电器闭合。
43.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。