A Smart Home egy ház, mint platform, integrált vezetékezési technológia, hálózati kommunikációs technológia, biztonsági technológia, automatikus vezérlési technológia, audio és video technológia használata a háztartások élettartamával kapcsolatos létesítmények integrálására, az ütemtervnek a hatékony lakóépületek és a családi ügyek kezelési rendszerének felépítéséhez, az otthoni biztonság, a kényelem, a kényelem, a művészeti és a környezetvédelem és az energiatakarékos életkörnyezet megvalósításához. Az intelligens otthon legfrissebb meghatározása alapján lásd a ZigBee technológia jellemzőit, a rendszer tervezését, a szükséges intelligens otthoni rendszert (Smart Home (Central) vezérlő rendszer, háztartási világítás -vezérlő rendszer, otthoni biztonsági rendszerek) tartalmazza, a háztartási vezetékrendszer, az otthoni hálózati rendszer, a háttérzenei rendszer és a családi környezetvédelmi rendszerek alapján. Az intelligenciában élő megerősítésről, az összes szükséges rendszert csak teljesen telepítette, és a háztartási rendszert, amely egyfajta és annál magasabb szintű opcionális rendszert telepített, legalább az intelligencia életének hívhatja. Ezért ezt a rendszert intelligens otthonnak lehet nevezni.
1. Rendszertervezési séma
A rendszer vezérelt eszközökből és távirányító eszközökből áll a házban. Közülük a család ellenőrzött eszközei elsősorban a számítógépet, amely elérheti az internetet, a vezérlőközpontot, a megfigyelő csomópontot és a hozzáadható háztartási készülékek vezérlőjét. A távirányító eszközök elsősorban távoli számítógépekből és mobiltelefonokból állnak.
A rendszer fő funkciói a következők: 1) a weboldal böngészésének kezdőlapja, háttérinformációkezelés; 2) A beltéri háztartási készülékek, a biztonság és a megvilágítás kapcsolódása az interneten és a mobiltelefonon keresztül; 3) az RFID modulon keresztül a felhasználó azonosításának megvalósításához, hogy a beltéri biztonsági állapotkapcsoló befejezése érdekében lopás esetén SMS riasztáson keresztül a felhasználó számára; 4) a központi vezérlőkezelő rendszer szoftverén keresztül a beltéri világítás és a háztartási készülékek helyi vezérlési és állapotkiállításának befejezéséhez; 5) A személyes információk tárolása és a beltéri berendezések állapotának tárolása az adatbázis használatával fejeződik be. A felhasználók számára kényelmes, hogy a beltéri berendezések állapotát a központi vezérlési és kezelési rendszeren keresztül lekérdezzék.
2. Rendszer hardver kialakítása
A rendszer hardver kialakítása magában foglalja a vezérlőközpont tervezését, a megfigyelő csomópontot és a háztartási készülék -vezérlő opcionális hozzáadását (vegyen be példát az elektromos ventilátorvezérlőt).
2.1 A Vezérlőközpont
A vezérlőközpont fő funkciói a következők: 1) A vezeték nélküli ZigBee hálózat felépítése, az összes megfigyelő csomópont hozzáadása a hálózathoz, és megvalósítani az új berendezések fogadását; 2) a felhasználó azonosítása, a felhasználó otthon vagy vissza a felhasználói kártyán keresztül a beltéri biztonsági kapcsoló elérése érdekében; 3) Amikor egy betörő behatol a helyiségbe, küldjön egy rövid üzenetet a felhasználónak riasztáshoz. A felhasználók rövid üzenetek útján is ellenőrizhetik a beltéri biztonságot, a világítást és az otthoni készülékeket; 4) Amikor a rendszer egyedül fut, az LCD megjeleníti az aktuális rendszer állapotát, amely a felhasználók számára kényelmes; 5) Tárolja az elektromos berendezések állapotát, és küldje el a PC -hez, hogy a rendszer online megvalósuljon.
A hardver támogatja a vivőérzet többszörös hozzáférési/ütközési észlelését (CSMA/CA). A 2,0 ~ 3,6 V üzemi feszültség elősegíti a rendszer alacsony energiájának fogyasztását. Állítson be egy vezeték nélküli ZigBee Star Network beltéri állapotát a ZigBee koordinátor modulhoz való csatlakozással a vezérlő központban. És az összes megfigyelő csomópont, amelyet a Home Appliance Controller -hez a hálózathoz kapcsolódó terminálcsomópontként választottak ki, hogy csatlakozzanak a hálózathoz, hogy megvalósítsák a vezeték nélküli ZigBee hálózati vezérlést a beltéri biztonság és az otthoni készülékek számára.
2.2 A csomópontok megfigyelése
A megfigyelő csomópont funkciói a következők: 1) Az emberi test jelérzékelése, hang és világos riasztás, amikor a tolvajok behatolnak; 2) A világításvezérlés, a vezérlési módot az automatikus vezérlésre és a kézi vezérlésre osztják, az automatikus vezérlés automatikusan be- és kikapcsolja a beltéri fény erősségét, a kézi vezérlővilágítás vezérlése a központi vezérlőrendszeren keresztül történik, (3) a riasztási információk és a vezérlő központba küldött egyéb információk, és a vezérlési központtól kapják a berendezés vezérléséhez.
Az infravörös plusz mikrohullámú detektálási mód a leggyakoribb módszer az emberi test jelérzékelésében. A piroelektromos infravörös szonda RE200B, az amplifikációs eszköz pedig BISS0001. A RE200B 3-10 V-os feszültséggel van ellátva, és beépített piroelektromos kettős-érzékeny infravörös elemmel rendelkezik. Amikor az elem infravörös fényt kap, a fotoelektromos hatás az egyes elemek pólusainál fordul elő, és a töltés felhalmozódik. A BISS0001 egy digitális analog hibrid ASIC, amely operatív erősítőből, feszültség-összehasonlítóból, állami vezérlőből, késleltetési időzítőből és blokkolási időzítőből áll. A RE200B -vel és néhány komponenssel együtt a passzív piroelektromos infravörös kapcsoló kialakulhat. Ant-G100 modult használtunk a mikrohullámú érzékelőhöz, a középső frekvencia 10 GHz volt, és a maximális kialakulási idő 6 μs volt. A piroelektromos infravörös modullal kombinálva a célérzékelés hibaaránya hatékonyan csökkenthető.
A fényvezérlő modul elsősorban fényérzékeny ellenállásból és fényvezérlő reléből áll. Csatlakoztassa a fényérzékeny ellenállást sorban, 10 K Ω állítható ellenállással, majd csatlakoztassa a fényérzékeny ellenállás másik végét a talajhoz, és csatlakoztassa az állítható ellenállás másik végét a magas szinthez. A két ellenállás-csatlakozási pont feszültségértékét az SCM analóg-digitális konverterrel kapjuk, hogy meghatározzuk, hogy az aktuális fény be van-e világítva. Az állítható ellenállást a felhasználó beállíthatja, hogy megfeleljen a fényintenzitásnak, amikor a fény csak bekapcsol. A beltéri világítási kapcsolókat relék vezérlik. Csak egy bemeneti/kimeneti port érhető el.
2.3 Válassza ki a hozzáadott otthoni készülék vezérlőt
Válassza ki a háztartási készülékek irányítását, elsősorban az eszköz funkciójának az eszközvezérlés elérése érdekében, itt az elektromos ventilátorhoz. A ventilátorvezérlés az, hogy a vezérlőközpont a PC ventilátorvezérlő utasítások, amelyeket az elektromos ventilátor -vezérlőhöz küldenek a ZigBee Network megvalósításán keresztül, a különböző készülékek azonosító száma eltérő, például a megállapodás ventilátor -azonosító számának rendelkezései 122, a hazai színes TV -azonosító szám 123, ezáltal felismerve a különböző elektromos háztartási készülékek vezérlő központjának felismerését. Ugyanazon utasítási kód esetén a különböző otthoni készülékek különböző funkciókat hajtanak végre. A 4. ábra a kiegészítéshez kiválasztott háztartási készülékek összetételét mutatja.
3. Rendszerszoftver -tervezés
A rendszerszoftver -tervezés elsősorban hat részből áll, amelyek távirányítón weboldaltervezés, központi vezérléskezelő rendszer tervezése, Control Center fővezérlője ATMEGAL28 programtervezés, CC2430 koordinátor programtervezés, CC2430 megfigyelő csomópont programtervezés, CC2430 Válassza az eszköz programjának kialakítását.
3.1 Zigbee koordinátor programtervezés
A koordinátor először befejezi az alkalmazásréteg inicializálását, beállítja az alkalmazásréteg állapotát és a fogadási állapotot alapjáratra, majd bekapcsolja a globális megszakításokat és inicializálja az I/O portot. A koordinátor ezután elkezdi a vezeték nélküli csillaghálózat felépítését. A protokollban a koordinátor automatikusan kiválasztja a 2,4 GHz -es sávot, a bitek maximális száma másodpercenként 62 500, az alapértelmezett PANID 0 × 1347, a maximális veremmélység 5, a bájtok maximális száma 93, és a soros portbaba -sebesség 57 600 bit/s. Az SL0W időzítő másodpercenként 10 megszakítást generál. Miután a ZigBee hálózat sikeresen létrehozta, a koordinátor elküldi a címét a Vezérlőközpont MCU -nak. Itt a Control Center MCU azonosítja a Zigbee koordinátort a megfigyelő csomópont tagjaként, és azonosított címe 0. A program belép a főhurokba. Először határozza meg, hogy van -e új adatok a terminál csomópont által, ha van, akkor az adatokat közvetlenül továbbítják a vezérlőközpont MCU -jához; Határozza meg, hogy a Vezérlőközpont MCU -ja elküldte -e az utasításokat, ha igen, küldje el az utasításokat a megfelelő ZigBee terminál csomópontra; Döntse el, hogy a biztonság nyitva van -e, van -e betörő, ha igen, küldje el a riasztási információkat a Vezérlőközpont MCU -nak; Döntse el, hogy a fény automatikus vezérlési állapotban van-e, ha igen, kapcsolja be az analóg-digitális konvertert a mintavételhez, a mintavételi érték a lámpa bekapcsolásának vagy kikapcsolásának kulcsa, ha a fényállapot megváltozik, az új állami információkat továbbítják az MC-U vezérlő központba.
3.2 Zigbee terminál csomópont programozás
A Zigbee terminálcsomópont a Zigbee koordinátor által vezérelt vezeték nélküli Zigbee csomópontra utal. A rendszerben ez elsősorban a megfigyelő csomópont és a háztartási készülék vezérlőinek opcionális hozzáadása. A ZigBee terminálcsomópontok inicializálása magában foglalja az alkalmazásréteg inicializálását, a megszakítások megnyitását és az I/O portok inicializálását. Ezután próbáljon csatlakozni a ZigBee hálózathoz. Fontos megjegyezni, hogy csak a ZigBee koordinátor beállításával rendelkező csomópontok csatlakozhatnak a hálózathoz. Ha a Zigbee terminál csomópont nem csatlakozik a hálózathoz, akkor két másodpercenként újra megpróbálja, amíg sikeresen csatlakozik a hálózathoz. Miután sikeresen csatlakozott a hálózathoz, a Zi-GBEE terminálcsomópont elküldi a regisztrációs adatait a ZigBee koordinátornak, amely aztán továbbítja a vezérlőközpont MCU-nak, hogy befejezze a Zigbee terminál csomópont regisztrációját. Ha a ZigBee terminál csomópont egy megfigyelő csomópont, akkor felismerheti a világítás és a biztonság irányítását. A program hasonló a ZigBee koordinátorhoz, azzal a különbséggel, hogy a megfigyelő csomópontnak adatokat kell küldenie a ZigBee koordinátornak, majd a Zigbee koordinátor adatokat küld a Vezérlőközpont MCU -nak. Ha a ZigBee terminálcsomópont egy elektromos ventilátor -vezérlő, akkor csak a felső számítógép adatait kell megkapnia az állapot feltöltése nélkül, így a vezérlés közvetlenül befejezhető a vezeték nélküli adatok fogadásának megszakításában. A vezeték nélküli adatok fogadási megszakításában az összes terminál csomópont lefordítja a kapott vezérlési utasításokat maga a csomópont vezérlőparamétereire, és nem dolgozza fel a kapott vezeték nélküli utasításokat a csomópont fő programjában.
4 Online hibakeresés
A központi vezérlőkezelő rendszer által kiadott rögzített berendezések oktatási kódjának növekvő utasítását a vezérlőegység MCU-nak a számítógép soros portján keresztül és a koordinátornak a két vonalbeli felületen keresztül, majd a koordinátor által a Zigbee terminál csomópontjához küldjük. Amikor a terminál csomópont megkapja az adatokat, az adatokat ismét a soros porton keresztül elküldik a PC -nek. Ezen a PC -n a ZigBee Terminal csomópont által kapott adatokat összehasonlítják a vezérlőközpont által elküldött adatokkal. A Központi Vezérlőkezelő rendszer másodpercenként 2 utasítást küld. 5 órás tesztelés után a tesztelési szoftver leáll, amikor azt mutatja, hogy a kapott csomagok teljes száma 36 000 csomag. A multi-protokoll adatátviteli tesztelő szoftver teszteredményeit a 6. ábra mutatja. A helyes csomagok száma 36 000, a helytelen csomagok száma 0, a pontossági arány pedig 100%.
A ZigBee technológiát az intelligens otthon belső hálózatépítésének megvalósítására használják, amelynek előnyei vannak a kényelmes távirányításnak, az új berendezések rugalmas hozzáadásának és a megbízható vezérlési teljesítménynek. Az RFTD technológiát a felhasználói azonosítás megvalósítására és a rendszer biztonságának javítására használják. A GSM modul hozzáférésével a távirányító és a riasztási funkciók megvalósulnak.
A postai idő: január-06-2022