Smart Home este o casă ca platformă, utilizarea tehnologiei integrate de cablare, a tehnologiei de comunicare de rețea, a tehnologiei de securitate, a tehnologiei automate de control, a tehnologiei audio și video pentru a integra facilitățile legate de viața gospodăriilor, programarea pentru a construi facilități rezidențiale eficiente și sistem de gestionare a afacerilor familiale, îmbunătățirea securității locuinței, comodității, confortului, artei și realizarea protecției mediului și a mediului de viață pentru economisirea energiei. Pe baza celei mai recente definiții a Smart Home, consultați caracteristicile tehnologiei ZigBee, proiectarea acestui sistem, necesarul conține un sistem de control inteligent pentru casă (Smart Home (Central), sistem de control al iluminatului de uz casnic, sisteme de securitate pentru locuințe), pe baza unor sigure a sistemului de cablare a gospodăriei, a sistemului de rețea pentru locuințe, a sistemului muzical de fundal și a sistemului de control al mediului familial. În ceea ce privește afirmarea care trăiește în informații, a instalat complet toate sistemele necesare, iar sistemul gospodăriei care a instalat un sistem opțional de un fel și mai sus, cel puțin poate numi informații de informații. Prin urmare, acest sistem poate fi numit casă inteligentă.
1. Schema de proiectare a sistemului
Sistemul este compus din dispozitive controlate și dispozitive de control la distanță din casă. Printre ele, dispozitivele controlate din familie includ în principal computerul care poate accesa internetul, centrul de control, nodul de monitorizare și controlerul aparatelor de uz casnic care pot fi adăugate. Dispozitivele de control la distanță sunt compuse în principal din computere la distanță și telefoane mobile.
Principalele funcții ale sistemului sunt: 1) prima pagină a navigării paginii web, gestionarea informațiilor de fundal; 2) realizează controlul comutatorului asupra aparatelor de uz casnic interior, securității și iluminatului prin internet și telefon mobil; 3) prin modulul RFID pentru a realiza identificarea utilizatorului, astfel încât să completeze comutatorul de stare de securitate interioară, în cazul furtului prin alarma SMS către utilizator; 4) prin intermediul software -ului sistemului de gestionare a controlului central pentru a completa controlul local și afișarea stării de iluminat interior și aparate de uz casnic; 5) Depozitarea informațiilor personale și stocarea de stare a echipamentelor interioare sunt completate prin utilizarea bazei de date. Este convenabil ca utilizatorii să interogheze starea echipamentului interior prin intermediul sistemului central de control și gestionare.
2. Proiectare hardware a sistemului
Proiectarea hardware a sistemului include proiectarea centrului de control, nodul de monitorizare și adăugarea opțională a controlerului aparatului de acasă (luați ca exemplu controlerul ventilatorului electric).
2.1 Centrul de control
Principalele funcții ale centrului de control sunt următoarele: 1) pentru a construi o rețea wireless în zigbee, adăugați toate nodurile de monitorizare în rețea și realizați recepția de echipamente noi; 2) identificarea utilizatorului, utilizatorul acasă sau înapoi prin cardul de utilizator pentru a realiza comutatorul de securitate interioară; 3) Când un tâlhar intră în cameră, trimiteți un mesaj scurt către utilizator pentru a alarma. Utilizatorii pot controla, de asemenea, securitatea, iluminatul și aparatele de acasă prin mesaje scurte; 4) Când sistemul rulează singur, LCD -ul afișează starea actuală a sistemului, care este convenabil pentru utilizatori; 5) Stocați starea echipamentelor electrice și trimiteți -l pe PC pentru a realiza sistemul online.
Hardware -ul acceptă detectarea accesului/coliziunii cu sens multiplu (CSMA/CA). Tensiunea de funcționare de 2,0 ~ 3,6V este favorabilă consumului de energie redusă a sistemului. Configurați o rețea wireless Zigbee Star în interior, conectându -vă la modulul de coordonator Zigbee din centrul de control. Și toate nodurile de monitorizare, selectate pentru a adăuga controlerul aparatului de domiciliu ca nod terminal din rețea pentru a se alătura rețelei, astfel încât să realizeze controlul rețelei în zigbee wireless al securității interioare și al aparatelor de acasă.
2.2 Noduri de monitorizare
Funcțiile nodului de monitorizare sunt următoarele: 1) detectarea semnalului corpului uman, alarma sonoră și ușoară atunci când invadează hoții; 2) Controlul iluminatului, modul de control este împărțit în control automat și control manual, controlul automat este pornit/oprit automat în funcție de rezistența luminii interioare, controlul manual de control al controlului este prin intermediul sistemului de control central, (3) informațiile de alarmă și alte informații trimise către centrul de control și primesc comenzi de control de la centrul de control pentru a finaliza controlul echipamentului.
Modul de detectare cu microunde în infraroșu plus este cel mai obișnuit mod în detectarea semnalului corpului uman. Sonda infraroșu piroelectric este RE200B, iar dispozitivul de amplificare este BISS0001. RE200B este alimentat cu tensiune 3-10 V și are un element infraroșu dublu-sensibil pyroelectric încorporat. Când elementul primește lumină infraroșie, efectul fotoelectric va avea loc la poli ai fiecărui element și se va acumula încărcarea. BISS0001 este un hibrid analog digital compus din amplificator operațional, comparator de tensiune, controler de stat, cronometru de timp de întârziere și cronometru de timp de blocare. Împreună cu RE200B și câteva componente, se poate forma comutatorul infraroșu pasiv piroelectric. Modulul ANT-G100 a fost utilizat pentru senzorul cu microunde, frecvența centrală a fost de 10 GHz, iar timpul maxim de stabilire a fost de 6μs. Combinată cu modulul infraroșu piroelectric, rata de eroare a detectării țintei poate fi redusă eficient.
Modulul de control al luminii este compus în principal din rezistor fotosensibil și releu de control al luminii. Conectați rezistența fotosensibilă în serie cu rezistența reglabilă de 10 K Ω, apoi conectați celălalt capăt al rezistenței fotosensibile la sol și conectați celălalt capăt al rezistenței reglabile la nivel înalt. Valoarea de tensiune a celor două puncte de conectare la rezistență este obținută prin convertorul analog-digital SCM pentru a determina dacă lumina curentă este aprinsă. Rezistența reglabilă poate fi reglată de către utilizator pentru a satisface intensitatea luminii atunci când lumina este doar pornită. Întrerupătoarele de iluminat interior sunt controlate de relee. Se poate obține un singur port de intrare/ieșire.
2.3 Selectați controlerul de aparate de acasă adăugat
Alegeți să adăugați controlul aparatelor de uz casnic în principal în funcție de funcția dispozitivului pentru a obține controlul dispozitivului, aici la ventilatorul electric. Controlul fanilor este centrul de control va fi instrucțiunile de control al ventilatorului PC -ului trimis la controlerul de ventilator electric prin implementarea rețelei Zigbee, numărul de identificare diferit de aparate este diferit, de exemplu, prevederile acestui acord de identificare a fanilor este de 122, numărul de identificare a TV -ului color intern este 123, realizând astfel recunoașterea diferitelor centre de control a aparatelor electrice de casă. Pentru același cod de instrucțiune, diferite aparate de acasă îndeplinesc funcții diferite. Figura 4 prezintă compoziția aparatelor de uz casnic selectate pentru adăugare.
3. Proiectare software de sistem
Proiectarea software -ului de sistem include în principal șase piese, care sunt proiectarea paginii web de la distanță, proiectarea sistemului de gestionare a controlului central, controlul principal al controlului de control ATMEGAL28 Proiectarea programului, proiectarea programului CC2430 Coordonator, CC2430 Monitoring Node Proiectarea programului, CC2430 Selectați Adăugare Adăugare Proiectarea programului de dispozitiv.
3.1 Proiectarea programului coordonatorului Zigbee
Coordonatorul completează mai întâi inițializarea stratului de aplicație, stabilește starea stratului de aplicație și primește starea la ralanti, apoi activează întreruperile globale și inițializează portul I/O. Coordonatorul începe apoi să construiască o rețea de stele wireless. În protocol, coordonatorul selectează automat banda de 2,4 GHz, numărul maxim de biți pe secundă este de 62 500, PANID implicit este 0 × 1347, adâncimea maximă a stivei este de 5, numărul maxim de octeți pe trimitere este de 93, iar rata de transport a portului serial este de 57 600 biți/s. Cronometrul SL0W generează 10 întreruperi pe secundă. După ce rețeaua Zigbee este stabilită cu succes, coordonatorul își trimite adresa către MCU a Centrului de control. Aici, MCU Centrul de control identifică coordonatorul Zigbee ca membru al nodului de monitorizare, iar adresa identificată este 0. Programul intră în bucla principală. În primul rând, determinați dacă există date noi trimise de nodul terminal, dacă există, datele sunt transmise direct către MCU al Centrului de control; Determinați dacă MCU al centrului de control are instrucțiuni trimise, dacă da, trimiteți instrucțiunile în jos către nodul terminal Zigbee corespunzător; Judecați dacă securitatea este deschisă, indiferent dacă există un hoț, dacă da, trimiteți informațiile de alarmă către MCU al Centrului de control; Judecați dacă lumina este în stare de control automat, dacă da, porniți convertorul analog-digital pentru eșantionare, valoarea de eșantionare este cheia pentru a porni sau opri lumina, dacă starea luminii se schimbă, noile informații de stare sunt transmise către centrul de control MC-U.
3.2 Programarea nodului terminal Zigbee
Nodul terminal Zigbee se referă la nodul Zigbee wireless controlat de coordonatorul Zigbee. În sistem, acesta este în principal nodul de monitorizare și adăugarea opțională a controlorului de aparate de uz casnic. Inițializarea nodurilor terminalului Zigbee include, de asemenea, inițializarea straturilor de aplicație, întreruperile de deschidere și inițializarea porturilor I/O. Apoi încercați să vă alăturați rețelei Zigbee. Este important de menționat că numai nodurile încheiate cu configurarea coordonatorului Zigbee au voie să se alăture rețelei. Dacă nodul terminal Zigbee nu reușește să se alăture rețelei, acesta va încerca din nou la fiecare două secunde până când se va alătura cu succes rețelei. După ce s-a alăturat rețelei cu succes, nodul terminal Zi-GBEE trimite informațiile sale de înregistrare către coordonatorul Zigbee, care apoi îl transmite către MCU al Centrului de control pentru a finaliza înregistrarea nodului terminal Zigbee. Dacă nodul terminal Zigbee este un nod de monitorizare, acesta poate realiza controlul iluminatului și securității. Programul este similar cu coordonatorul Zigbee, cu excepția faptului că nodul de monitorizare trebuie să trimită date către coordonatorul Zigbee, iar apoi coordonatorul Zigbee trimite date către MCU al Centrului de control. Dacă nodul terminal Zigbee este un controler de ventilator electric, acesta trebuie să primească doar datele computerului superior fără a încărca starea, astfel încât controlul său poate fi completat direct în întreruperea recepției datelor wireless. În datele wireless care primesc întrerupere, toate nodurile terminale traduc instrucțiunile de control primite în parametrii de control ai nodului în sine și nu prelucrează instrucțiunile wireless primite în programul principal al nodului.
4 Debugging online
Instrucțiunea crescândă pentru codul de instrucțiuni al echipamentelor fixe emis de sistemul central de gestionare a controlului este trimis MCU al centrului de control prin portul serial al computerului și coordonatorului prin interfața cu două linii, apoi către nodul terminal Zigbee de către coordonator. Când nodul terminal primește datele, datele sunt trimise din nou pe computer prin portul serial. Pe acest computer, datele primite de nodul terminalului Zigbee sunt comparate cu datele trimise de centrul de control. Sistemul central de gestionare a controlului trimite 2 instrucțiuni în fiecare secundă. După 5 ore de testare, software -ul de testare se oprește atunci când arată că numărul total de pachete primite este de 36.000 de pachete. Rezultatele testelor ale software-ului de testare a transmisiei datelor cu mai multe protocol sunt prezentate în figura 6. Numărul de pachete corecte este de 36 000, numărul de pachete greșite este 0, iar rata de precizie este de 100%.
Tehnologia Zigbee este utilizată pentru a realiza rețeaua internă a Smart Home, care are avantajele telecomenzii convenabile, adăugarea flexibilă a echipamentelor noi și a performanței de control fiabile. Tehnologia RFTD este utilizată pentru a realiza identificarea utilizatorului și pentru a îmbunătăți securitatea sistemului. Prin accesul modulului GSM, se realizează funcțiile de control și de alarmă.
Timpul post: 06-2022 ianuarie