Smart Home - це будинок як платформа, використання інтегрованої технології електропроводки, технології мережевої комунікації, технології безпеки, технології автоматичного управління, аудіо та відео -технологій для інтеграції засобів, пов'язаних з життям домогосподарств, розкладу для побудови ефективних житлових приміщень та системи управління сімейними справами, вдосконалення безпеки будинку, зручності, комфорту, артистичності та реалізації екологічного захисту та енергетичного життя. На основі останнього визначення розумного дому, зверніться до характеристик технології Zigbee, проектування цієї системи, необхідна в системі розумної домашньої системи (розумна домашня (центральна) система управління, система управління побутовим освітленням, системи домашньої безпеки), на основі приєднаної системи проводки побутової проводки, системи домашньої мережі, фонової музичної системи та системи сімейного середовища. Про твердження, яке живе в інтелекту, встановило всю необхідну систему лише повністю, і побутова система, яка встановила необов'язкову систему одного роду і вище, принаймні, може зателефонувати в життя розвідки. Тому цю систему можна назвати інтелектуальним домом.
1. Схема проектування системи
Система складається з контрольованих пристроїв та пристроїв дистанційного керування в будинку. Серед них контрольовані пристрої в сім'ї в основному включають комп'ютер, який може отримати доступ до Інтернету, центру управління, вузла моніторингу та контролера побутових приладів, які можна додати. Пристрої дистанційного керування в основному складаються з віддалених комп'ютерів та мобільних телефонів.
Основними функціями системи є: 1) на першій сторінці перегляду веб -сторінок, управління довідковою інформацією; 2) реалізувати перемикач управління внутрішніми побутовими приладами, безпекою та освітленням через Інтернет та мобільний телефон; 3) через модуль RFID, щоб реалізувати ідентифікацію користувачів, щоб завершити перемикач стану безпеки в приміщенні у випадку крадіжки через SMS -сигналізацію користувачеві; 4) через програмне забезпечення системи управління центральним управлінням для завершення локального контролю та відображення статусу внутрішнього освітлення та побутових приладів; 5) Зберігання особистої інформації та зберігання стану обладнання в приміщенні завершуються за допомогою бази даних. Користувачам зручно запитувати статус обладнання в приміщенні через центральну систему управління та управління.
2. Дизайн системного обладнання
Конструкція апаратного забезпечення системи включає конструкцію центру управління, вузла моніторингу та додаткове додавання контролера домашнього приладу (візьміть електричний контролер вентилятора як приклад).
2.1 Центр управління
Основними функціями центру управління є такі: 1) для створення бездротової мережі Zigbee, додавання всіх вузлів моніторингу до мережі та реалізації прийому нового обладнання; 2) Ідентифікація користувача, користувач вдома або назад через карту користувача для досягнення перемикача безпеки в приміщенні; 3) Коли грабіжник вступає в кімнату, надішліть користувачеві коротке повідомлення для тривоги. Користувачі також можуть керувати безпекою в приміщенні, освітленням та домашньою технікою за допомогою коротких повідомлень; 4) Коли система працює поодинці, РК -дисплей відображає поточний стан системи, що зручно для перегляду користувачів; 5) Зберігайте стан електричного обладнання та надішліть його на ПК, щоб реалізувати систему в Інтернеті.
Апаратне забезпечення підтримує сенс для безлічі доступу/зіткнення (CSMA/CA). Операційна напруга 2,0 ~ 3,6 В сприяє низькому енергоспоживанням системи. Налаштуйте бездротову мережу Zigbee Star в приміщенні, підключившись до модуля координатора Zigbee в центрі управління. І всі вузли моніторингу, вибрані для додавання контролера домашнього пристрою в якості термінального вузла в мережі, щоб приєднатися до мережі, щоб реалізувати бездротовий контроль мережі Zigbee безпеки в приміщенні та домашні прилади.
2.2 Вузли моніторингу
Функції моніторингового вузла такі: 1) Виявлення сигналу людського тіла, звук та світловий сигнал, коли злодії вторгуються; 2) Регулювання освітлення, режим управління поділяється на автоматичне управління та ручне управління, автоматичне управління автоматично вмикається/вимикається на світло відповідно до міцності в приміщенні світла, управління ручним управлінням управління проходить через центральну систему управління, (3) інформація про тривогу та іншу інформацію, що надсилається в центр управління, отримує команди управління від центру управління для завершення управління обладнанням.
Інфрачервоний плюс режим виявлення мікрохвильової печі є найпоширенішим способом виявлення сигналу людського тіла. Піроелектричний інфрачервоний зонд - RE200B, а пристрій ампліфікації - Biss0001. RE200B працює від напруги 3-10 В і має вбудований піроелектричний подвійний інфрачервоний елемент. Коли елемент отримує інфрачервоне світло, фотоелектричний ефект відбуватиметься на полюсах кожного елемента, і заряд накопичиться. BISS0001-це гібридний ASIC з цифровим аналогом, що складається з оперативного підсилювача, компаратора напруги, контролера стану, таймера часу затримки та таймера часу блокування. Разом з Re200b та кількома компонентами може бути сформований пасивний піроелектричний інфрачервоний перемикач. Модуль ANT-G100 використовувався для датчика мікрохвильової печі, центральна частота становила 10 ГГц, а максимальний час встановлення-6 мкс. У поєднанні з піроелектричним інфрачервоним модулем швидкість помилки виявлення цілі може бути ефективно знижена.
Модуль управління світлом в основному складається з фоточутливого резистора та реле управління світлом. Підключіть фоточутливий резистор послідовно з регульованим резистором 10 к ω, а потім підключіть інший кінець фоточутливого резистора до землі та підключіть інший кінець регульованого резистора до високого рівня. Значення напруги двох точок підключення опору отримується через аналого-цифровий перетворювач SCM, щоб визначити, чи увімкнено поточне світло. Регульований опір може бути відрегульований користувачем, щоб відповідати інтенсивності світла, коли світло щойно увімкнено. Вимикачі для освітлення в приміщенні керуються реле. Можна досягти лише одного вхідного/вихідного порту.
2.3 Виберіть Доданий контролер домашнього приладу
Виберіть, щоб додати управління побутовими приладами в основному відповідно до функції пристрою для досягнення контролю пристрою, тут до електричного вентилятора як приклад. Контроль вентиляторів - Центром управління стане інструкціями управління вентиляторами ПК, що надсилаються до контролера електричних вентиляторів за допомогою реалізації мережі Zigbee, ідентифікаційний номер різного приладів відрізняється, наприклад, положення цієї угоди ідентифікаційний номер вентилятора становить 122, ідентифікаційний номер внутрішнього кольору телебачення - 123, таким чином реалізуючи розпізнавання різних електричних приладів для домашніх приладів. Для одного і того ж коду інструкції різні домашні прилади виконують різні функції. На малюнку 4 показаний склад домашніх приладів, вибраних для додавання.
3. Дизайн системного програмного забезпечення
Конструкція системного програмного забезпечення в основному включає шість частин, які є дизайном веб -сторінок дистанційного керування, дизайном системи управління центральним управлінням, основний контролер центру управління Atmegal28, дизайн програми координатора CC2430, дизайн програми моніторингу CC2430, дизайн програми CC2430 Виберіть Додати дизайн пристрою.
3.1 Дизайн програми координатора Zigbee
Спочатку координатор завершує ініціалізацію рівня програми, встановлює стан рівня програми та отримує стан на холостому ходу, а потім вмикає глобальні переривання та ініціалізує порт вводу/виводу. Потім координатор починає будувати бездротову зіркову мережу. У протоколі координатор автоматично вибирає діапазон 2,4 ГГц, максимальна кількість бітів в секунду становить 62 500, Panid за замовчуванням становить 0 × 1347, максимальна глибина стека - 5, максимальна кількість байт на відправлення - 93, а швидкість передачі серійного порту - 57 600 біт/с. Таймер SL0W генерує 10 переривань в секунду. Після успішного встановлення мережі Zigbee координатор надсилає свою адресу MCU Центру управління. Тут Центр управління MCU ідентифікує координатора Zigbee як члена вузла моніторингу, а його ідентифікована адреса дорівнює 0. Програма входить в основну петлю. По -перше, визначте, чи є нові дані, надіслані термінальним вузлом, якщо є, дані безпосередньо передаються в MCU центру управління; Визначте, чи має MCU Центру управління, що надсилаються інструкції, якщо так, надсилайте інструкції до відповідного вузла терміналу Zigbee; Судіть, чи є безпека, чи є грабіжник, якщо так, надсилайте інформацію про тривогу в MCU Центру управління; Судіть, чи світло знаходиться в автоматичному контрольному стані, якщо так, увімкніть аналого-цифровий перетворювач для вибірки, значення вибірки є ключем для включення або вимкнення світла, якщо стан світла змінюється, інформація нової стану передається в центр управління MC-U.
3,2 Програмування вузлів Zigbee
Вузол терміналу Zigbee відноситься до бездротового вузла Zigbee, керованим координатором Zigbee. У системі це в основному вузол моніторингу та додаткове додавання контролера побутової прилади. Ініціалізація кінцевих вузлів Zigbee також включає ініціалізацію рівня програми, переривання відкриття та ініціалізація портів вводу/виводу. Потім спробуйте приєднатися до мережі Zigbee. Важливо зазначити, що лише кінцеві вузли з налаштуванням координатора Zigbee дозволяють приєднатися до мережі. Якщо вузол терміналу Zigbee не вдасться приєднатися до мережі, він спробує знову кожні дві секунди, поки він не успішно не приєднається до мережі. Після успішного приєднання до мережі вузол терміналу Zi-Gbee надсилає свою інформацію про реєстрацію координатору Zigbee, який потім пересилає її до MCU Центру управління, щоб завершити реєстрацію вузла терміналу Zigbee. Якщо вузол терміналу Zigbee є вузлом моніторингу, він може усвідомити управління освітленням та безпекою. Програма схожа на координатора Zigbee, за винятком того, що вузол моніторингу потрібно надсилати дані координатору Zigbee, а потім координатор Zigbee надсилає дані до MCU центру управління. Якщо вузол терміналу Zigbee є контролером електричного вентилятора, він повинен отримувати лише дані верхнього комп'ютера без завантаження стану, тому його управління може бути безпосередньо завершено при перериві отримання бездротових даних. У бездротових даних, що отримують переривання, всі термінальні вузли переводять отримані інструкції управління в параметри управління самого вузла і не обробляють отримані бездротові інструкції в основній програмі вузла.
4 онлайн -налагодження
Інструкція з збільшення інструкції для коду інструкції фіксованого обладнання, виданого Центральною системою управління контролем, надсилається в MCU Центру управління через послідовний порт комп'ютера, а також до координатора через дволайн-інтерфейс, а потім до вузла терміналу Zigbee координатором. Коли термінальний вузол отримує дані, дані знову надсилаються на ПК через послідовний порт. На цьому ПК дані, отримані вузлом терміналу Zigbee, порівнюються з даними, надісланими Центром управління. Система управління центральним управлінням надсилає 2 інструкції щосекунди. Після 5 годин тестування програмне забезпечення для тестування припиняється, коли показує, що загальна кількість отриманих пакетів становить 36 000 пакетів. Результати тестування програмного забезпечення для тестування передач даних багатопротоколу показані на малюнку 6. Кількість правильних пакетів становить 36 000, кількість неправильних пакетів-0, а швидкість точності-100%.
Технологія Zigbee використовується для реалізації внутрішньої мережі розумного будинку, яка має переваги зручного дистанційного керування, гнучке додавання нового обладнання та надійну ефективність управління. Технологія RFTD використовується для реалізації ідентифікації користувачів та покращення безпеки системи. Завдяки доступу модуля GSM реалізуються функції дистанційного керування та тривоги.
Час посади: 06-2022 січня