Smart Home adalah rumah sebagai platform, penggunaan teknologi pendawaian bersepadu, teknologi komunikasi rangkaian, teknologi keselamatan, teknologi kawalan automatik, teknologi audio dan video untuk mengintegrasikan kemudahan yang berkaitan dengan kehidupan isi rumah, jadual untuk membina kemudahan kediaman yang cekap dan sistem pengurusan hal ehwal keluarga, meningkatkan keselamatan rumah, keselesaan, kesenian, dan menyedari perlindungan alam sekitar dan persekitaran hidup. Berdasarkan definisi terkini rumah pintar, merujuk kepada ciri -ciri teknologi Zigbee, reka bentuk sistem ini, yang diperlukan dalam mengandungi sistem kawalan sistem rumah pintar (Smart Home (Central), Sistem Kawalan Pencahayaan Rumah, Sistem Keselamatan Rumah), berdasarkan sistem pendawaian isi rumah, sistem rangkaian rumah, sistem muzik latar belakang dan sistem kawalan persekitaran keluarga. Mengenai penegasan bahawa hidup dalam kecerdasan, memasang semua sistem yang diperlukan sepenuhnya, dan sistem isi rumah yang memasang sistem pilihan satu jenis dan di atas sekurang -kurangnya boleh memanggil kehidupan kecerdasan. Oleh itu, sistem ini boleh dipanggil rumah pintar.
1. Skim Reka Bentuk Sistem
Sistem ini terdiri daripada peranti terkawal dan peranti kawalan jauh di rumah. Antaranya, peranti terkawal dalam keluarga terutamanya termasuk komputer yang boleh mengakses Internet, pusat kawalan, nod pemantauan dan pengawal peralatan rumah tangga yang boleh ditambah. Peranti kawalan jauh terutamanya terdiri daripada komputer jauh dan telefon bimbit.
Fungsi utama sistem adalah: 1) halaman depan laman web melayari, pengurusan maklumat latar belakang; 2) merealisasikan kawalan suis peralatan rumah tangga, keselamatan dan pencahayaan melalui Internet dan telefon bimbit; 3) melalui modul RFID untuk merealisasikan pengenalan pengguna, untuk melengkapkan suis status keselamatan dalaman, dalam hal kecurian melalui penggera SMS kepada pengguna; 4) melalui perisian Sistem Pengurusan Kawalan Pusat untuk melengkapkan kawalan tempatan dan paparan status pencahayaan dalaman dan peralatan rumah tangga; 5) Penyimpanan maklumat peribadi dan penyimpanan status peralatan dalaman disiapkan dengan menggunakan pangkalan data. Adalah mudah bagi pengguna untuk menanyakan status peralatan dalaman melalui sistem kawalan dan pengurusan pusat.
2. Reka bentuk perkakasan sistem
Reka bentuk perkakasan sistem termasuk reka bentuk pusat kawalan, nod pemantauan dan penambahan pilihan pengawal perkakas rumah (ambil pengawal kipas elektrik sebagai contoh).
2.1 Pusat Kawalan
Fungsi utama pusat kawalan adalah seperti berikut: 1) untuk membina rangkaian Zigbee tanpa wayar, tambahkan semua nod pemantauan ke rangkaian, dan merealisasikan penerimaan peralatan baru; 2) pengenalan pengguna, pengguna di rumah atau kembali melalui kad pengguna untuk mencapai suis keselamatan dalaman; 3) Apabila pencuri menyerang ke dalam bilik, hantar mesej ringkas kepada pengguna untuk penggera. Pengguna juga boleh mengawal keselamatan dalaman, pencahayaan dan peralatan rumah melalui mesej pendek; 4) Apabila sistem berjalan bersendirian, LCD memaparkan status sistem semasa, yang mudah untuk pengguna melihat; 5) Simpan keadaan peralatan elektrik dan hantar ke PC untuk merealisasikan sistem dalam talian.
Perkakasan menyokong pengangkut pengangkut pelbagai pengesan akses/perlanggaran (CSMA/CA). Voltan operasi 2.0 ~ 3.6V adalah kondusif untuk penggunaan kuasa rendah sistem. Sediakan rangkaian ZigBee Star Wireless di dalam rumah dengan menyambung ke modul Penyelaras Zigbee di pusat kawalan. Dan semua nod pemantauan, yang dipilih untuk menambah pengawal perkakas rumah sebagai nod terminal dalam rangkaian untuk menyertai rangkaian, untuk merealisasikan kawalan rangkaian zigbee tanpa wayar terhadap keselamatan dalaman dan peralatan rumah.
2.2 Pemantauan nod
Fungsi nod pemantauan adalah seperti berikut: 1) Pengesanan isyarat badan manusia, bunyi dan penggera cahaya apabila pencuri menyerang; 2) Kawalan pencahayaan, mod kawalan dibahagikan kepada kawalan automatik dan kawalan manual, kawalan automatik dihidupkan/mematikan cahaya secara automatik mengikut kekuatan cahaya dalaman, kawalan pencahayaan kawalan manual adalah melalui sistem kawalan pusat, (3) maklumat penggera dan maklumat lain yang dihantar ke pusat kawalan, dan menerima arahan kawalan dari pusat kawalan untuk menyelesaikan kawalan peralatan.
Inframerah ditambah mod pengesanan gelombang mikro adalah cara yang paling biasa dalam pengesanan isyarat badan manusia. Siasatan inframerah pyroelektrik adalah RE200B, dan peranti penguatan adalah BISS0001. RE200B dikuasakan oleh voltan 3-10 V dan mempunyai elemen inframerah dwi-sensitif pyroelektrik terbina dalam. Apabila elemen menerima cahaya inframerah, kesan fotoelektrik akan berlaku di tiang setiap elemen dan caj akan berkumpul. BISS0001 adalah hibrid digital-analog ASIC yang terdiri daripada penguat operasi, komparator voltan, pengawal negeri, pemasa masa kelewatan dan pemasa masa menyekat. Bersama -sama dengan RE200B dan beberapa komponen, suis inframerah pirekrektrik pasif boleh dibentuk. Modul ANT-G100 digunakan untuk sensor gelombang mikro, kekerapan pusat adalah 10 GHz, dan masa penubuhan maksimum adalah 6μs. Digabungkan dengan modul inframerah pyroelektrik, kadar ralat pengesanan sasaran dapat dikurangkan dengan berkesan.
Modul kawalan cahaya terutamanya terdiri daripada perintang fotosensitif dan relay kawalan cahaya. Sambungkan perintang photosensitif secara siri dengan perintang laras 10 k Ω, kemudian sambungkan hujung lain dari perintang fotosensitif ke tanah, dan sambungkan ujung lain perintang laras ke tahap yang tinggi. Nilai voltan dua titik sambungan rintangan diperolehi melalui penukar analog-ke-digital SCM untuk menentukan sama ada cahaya semasa dihidupkan. Rintangan laras boleh diselaraskan oleh pengguna untuk memenuhi intensiti cahaya apabila cahaya hanya dihidupkan. Suis pencahayaan dalaman dikawal oleh relay. Hanya satu port input/output yang dapat dicapai.
2.3 Pilih pengawal perkakas rumah yang ditambah
Pilih untuk menambah kawalan peralatan isi rumah terutamanya mengikut fungsi peranti untuk mencapai kawalan peranti, di sini kepada kipas elektrik sebagai contoh. Kawalan Kipas adalah pusat kawalan akan menjadi arahan kawalan kipas PC yang dihantar kepada pengawal kipas elektrik melalui pelaksanaan rangkaian Zigbee, nombor pengenalan peralatan yang berbeza adalah berbeza, contohnya, peruntukan Nombor Pengenalan Fan Perjanjian ini adalah 122, nombor pengenalan TV warna domestik adalah 123, dengan itu menyedari pengiktirafan pengiktirafan pusat kawalan peralatan elektrik yang berbeza. Untuk kod arahan yang sama, peralatan rumah yang berbeza melaksanakan fungsi yang berbeza. Rajah 4 menunjukkan komposisi peralatan isi rumah yang dipilih untuk penambahan.
3. Reka bentuk perisian sistem
Reka bentuk perisian sistem terutamanya termasuk enam bahagian, yang merupakan reka bentuk laman web kawalan jauh, reka bentuk sistem pengurusan kawalan pusat, pengawal utama Pusat Kawalan Atmegal28 Reka Bentuk Program, Reka Bentuk Program Penyelaras CC2430, Reka Bentuk Program Pemantauan CC2430, CC2430 Pilih Tambah Program Program Peranti.
3.1 Reka Bentuk Program Penyelaras Zigbee
Penyelaras pertama melengkapkan permulaan lapisan aplikasi, menetapkan keadaan lapisan aplikasi dan menerima keadaan untuk terbiar, kemudian menghidupkan gangguan global dan memulakan port I/O. Penyelaras kemudian mula membina rangkaian bintang tanpa wayar. Dalam protokol, penyelaras secara automatik memilih jalur 2.4 GHz, bilangan maksimum bit sesaat adalah 62 500, panid lalai adalah 0 × 1347, kedalaman timbunan maksimum adalah 5, bilangan maksimum bait setiap hantar adalah 93, dan kadar port siri port Baud adalah 57 600 bit/s. Pemasa SL0W menjana 10 gangguan sesaat. Selepas rangkaian Zigbee berjaya ditubuhkan, penyelaras menghantar alamatnya ke MCU pusat kawalan. Di sini, pusat kawalan MCU mengenal pasti penyelaras Zigbee sebagai ahli nod pemantauan, dan alamat yang dikenal pasti adalah 0. Program ini memasuki gelung utama. Pertama, tentukan sama ada terdapat data baru yang dihantar oleh nod terminal, jika ada, data tersebut dihantar secara langsung ke MCU pusat kawalan; Tentukan sama ada MCU pusat kawalan mempunyai arahan yang diturunkan, jika ya, hantar arahan ke nod terminal Zigbee yang sepadan; Menilai sama ada keselamatan terbuka, sama ada terdapat pencuri, jika ya, hantar maklumat penggera ke MCU pusat kawalan; Hakim Sama ada cahaya berada dalam keadaan kawalan automatik, jika ya, hidupkan penukar analog-ke-digital untuk pensampelan, nilai pensampelan adalah kunci untuk menghidupkan atau mematikan cahaya, jika keadaan cahaya berubah, maklumat negeri baru dihantar ke pusat kawalan MC-U.
3.2 Pengaturcaraan Node Terminal Zigbee
Node terminal zigbee merujuk kepada nod zigbee tanpa wayar yang dikawal oleh penyelaras Zigbee. Dalam sistem, ia adalah terutamanya nod pemantauan dan penambahan pilihan pengawal perkakas isi rumah. Inisialisasi nod terminal Zigbee juga termasuk permulaan lapisan aplikasi, pembukaan gangguan, dan memulakan port I/O. Kemudian cuba menyertai rangkaian Zigbee. Adalah penting untuk diperhatikan bahawa hanya mengakhiri nod dengan persediaan penyelaras Zigbee dibenarkan untuk menyertai rangkaian. Jika nod terminal Zigbee gagal menyertai rangkaian, ia akan mencuba lagi setiap dua saat sehingga ia berjaya menyertai rangkaian. Selepas menyertai rangkaian dengan jayanya, nod terminal Zi-Gbee menghantar maklumat pendaftarannya kepada Penyelaras Zigbee, yang kemudiannya meneruskannya ke Pusat Kawalan MCU untuk menyelesaikan pendaftaran nod terminal Zigbee. Jika nod terminal Zigbee adalah nod pemantauan, ia dapat menyedari kawalan pencahayaan dan keselamatan. Program ini serupa dengan Penyelaras Zigbee, kecuali nod pemantauan perlu menghantar data kepada Penyelaras Zigbee, dan kemudian Penyelaras Zigbee menghantar data ke MCU pusat kawalan. Jika nod terminal Zigbee adalah pengawal kipas elektrik, ia hanya perlu menerima data komputer atas tanpa memuat naik keadaan, jadi kawalannya boleh diselesaikan secara langsung dalam gangguan data wayarles yang menerima. Dalam data tanpa wayar yang menerima gangguan, semua nod terminal menerjemahkan arahan kawalan yang diterima ke dalam parameter kawalan nod itu sendiri, dan tidak memproses arahan tanpa wayar yang diterima dalam program utama nod.
4 debugging dalam talian
Arahan yang semakin meningkat untuk kod arahan peralatan tetap yang dikeluarkan oleh sistem pengurusan kawalan pusat dihantar ke MCU pusat kawalan melalui pelabuhan siri komputer, dan kepada penyelaras melalui antara muka dua baris, dan kemudian ke nod terminal Zigbee oleh penyelaras. Apabila nod terminal menerima data, data dihantar ke PC melalui port bersiri sekali lagi. Pada PC ini, data yang diterima oleh nod terminal Zigbee dibandingkan dengan data yang dihantar oleh pusat kawalan. Sistem Pengurusan Kawalan Pusat menghantar 2 arahan setiap saat. Selepas 5 jam ujian, perisian ujian berhenti apabila ia menunjukkan bahawa jumlah paket yang diterima ialah 36,000 paket. Hasil ujian perisian ujian penghantaran data multi-protokol ditunjukkan dalam Rajah 6. Bilangan paket yang betul adalah 36 000, bilangan paket yang salah adalah 0, dan kadar ketepatan adalah 100%.
Teknologi Zigbee digunakan untuk merealisasikan rangkaian dalaman Smart Home, yang mempunyai kelebihan kawalan jauh yang mudah, penambahan fleksibel peralatan baru dan prestasi kawalan yang boleh dipercayai. Teknologi RFTD digunakan untuk merealisasikan pengenalan pengguna dan meningkatkan keselamatan sistem. Melalui akses modul GSM, fungsi kawalan jauh dan penggera direalisasikan.
Masa Post: Jan-06-2022