Smart Home е куќа како платформа, употреба на интегрирана технологија за жици, мрежна комуникациска технологија, технологија за безбедност, технологија за автоматска контрола, аудио и видео технологија за интегрирање на објектите поврзани со животот на домаќинствата, распоред за изградба на ефикасни станбени објекти и систем за управување со семејни работи, подобрување на домашната безбедност, удобност, уметност, уметност и реализирање на животната средина за заштита на животната средина. Врз основа на најновата дефиниција за паметен дом, погледнете ги карактеристиките на технологијата Zigbee, дизајнот на овој систем, неопходното во содржи систем за контрола на паметни домови (паметен домашен систем (централен) систем за контрола на осветлувањето на домаќинствата, системи за безбедност на домот), врз основа на придружен систем за жици за домаќинства, систем за домашна мрежа, систем за домашна мрежа, музика во позадина и систем за контрола на животната средина. На потврда дека живее во интелигенција, го инсталирал целиот неопходен систем целосно само, и системот за домаќинства што инсталирал опционален систем од еден вид и погоре барем може да повика интелигентни животи. Затоа, овој систем може да се нарече интелигентен дом.
1. Шема за дизајн на системот
Системот е составен од контролирани уреди и уреди за далечински управувач во домот. Меѓу нив, контролираните уреди во семејството главно вклучуваат компјутер што може да пристапи до Интернет, контролниот центар, јазолот за набудување и контролорот на уредите за домаќинства што можат да се додадат. Уредите за далечински управувач главно се состојат од далечински компјутери и мобилни телефони.
Главните функции на системот се: 1) насловната страница на прелистување на веб -страницата, управување со информации во позадина; 2) реализирајте ја контролата на прекинувачот на уредите за домаќинство во затворен простор, безбедност и осветлување преку Интернет и мобилен телефон; 3) преку RFID модулот да се реализира идентификација на корисникот, со цел да се заврши прекинувачот за статус на безбедност во затворен простор, во случај на кражба преку СМС -аларм до корисникот; 4) преку софтверот за централен систем за управување со контролата за да се заврши локалната контрола и статусот приказ на уреди за осветлување во затворен простор и уреди за домаќинство; 5) Складирањето на статусот на опрема за лични информации и опрема за затворен простор се завршени со користење на базата на податоци. Погодно е корисниците да го побараат статусот на затворена опрема преку системот за централна контрола и управување.
2 Дизајн на хардвер на системот
Хардверскиот дизајн на системот вклучува дизајн на контролниот центар, јазолот за набудување и изборниот додаток на контролорот за домашни апарати (земете го контролорот за електричен вентилатор како пример).
2.1 Контролниот центар
Главните функции на контролниот центар се следниве: 1) да се изгради безжична мрежа Zigbee, додадете ги сите јазли за набудување на мрежата и да се реализира приемот на нова опрема; 2) идентификација на корисниците, корисник дома или назад преку корисничката картичка за да постигне безбедносен прекинувач за затворен простор; 3) Кога провалник навлегува во собата, испратете кратка порака до корисникот за алармирање. Корисниците исто така можат да контролираат безбедност, осветлување и домашни уреди преку кратки пораки; 4) Кога системот работи сам, ЛЦД го прикажува тековниот статус на системот, што е погодно за да го видат корисниците; 5) Чувајте ја состојбата на електрична опрема и испратете ја на компјутер за да го реализирате системот преку Интернет.
Хардверот поддржува смисла на превозникот повеќекратен пристап/откривање на судир (CSMA/CA). Оперативниот напон од 2,0 ~ 3.6V е погоден за мала потрошувачка на енергија на системот. Поставете безжична мрежа на Zigbee Star во затворено со поврзување со модулот за координатор Zigbee во контролниот центар. И сите јазли за набудување, избрани за да го додадат контролорот за домашни апарати како терминален јазол во мрежата за да се приклучат на мрежата, со цел да се реализира безжичната контрола на мрежата на Зигбе на безбедноста во затворен простор и домашните уреди.
2.2 јазли за набудување
Функциите на јазолот за набудување се како што следува: 1) откривање на сигнал на човекот, звук и светло кога крадците напаѓаат; 2) Контрола на осветлување, режимот на контрола е поделен на автоматска контрола и рачна контрола, автоматската контрола е вклучена/исклучување на светлината автоматски според јачината на светлината на затворено, контролата на рачното контролно осветлување е преку централниот систем за контрола, (3) информациите за алармот и другите информации испратени до контролниот центар и примаат контролни команди од контролниот центар за да ја завршат контролната контрола.
Инфрацрвен плус режим за откривање на микробранови е најчестиот начин во откривање на сигналот на човечкото тело. Пироелектричната инфрацрвена сонда е Re200b, а уредот за засилување е BISS0001. RE200B се напојува со напон од 3-10 V и има вграден пироелектричен двоен чувствителен инфрацрвен елемент. Кога елементот ќе добие инфрацрвена светлина, фотоелектричниот ефект ќе се појави на столбовите на секој елемент и ќе се акумулира полнењето. BISS0001 е хибриден ASIC со дигитално-аналог, составен од оперативен засилувач, компаратор на напон, државен контролер, тајмер за време на одложување и тајмер за блокирање. Заедно со RE200B и неколку компоненти, може да се формира пасивен пироелектричен инфрацрвен прекинувач. Модулот ANT-G100 се користеше за микробранова сензор, централната фреквенција беше 10 GHz, а максималното време на воспоставување беше 6μs. Во комбинација со пироелектричен инфрацрвен модул, стапката на грешка при откривање на целта може ефикасно да се намали.
Модулот за контрола на светлината е главно составен од фотосензитивен отпорник и реле за контрола на светлината. Поврзете го фотосензитивниот отпорник во серија со прилагодливиот отпорник од 10 K Ω, а потоа поврзете го другиот крај на фотосензитивниот отпорник со земјата и поврзете го другиот крај на прилагодливиот отпорник на високото ниво. Вредноста на напонот на двете точки на поврзување на отпор се добива преку SCM аналогно-дигитален конвертор за да се утврди дали е вклучена сегашната светлина. Прилагодливиот отпор може да се прилагоди од корисникот за да го исполни интензитетот на светлината кога светлината е само вклучена. Внатрешните прекинувачи за осветлување се контролираат со релеи. Може да се постигне само една влезна/излезна порта.
2.3 Изберете го додадениот контролер за апарати за дома
Изберете да ја додадете контролата на уредите за домаќинства главно според функцијата на уредот за да се постигне контрола на уредот, овде на електричниот вентилатор како пример. Контролата на вентилаторот е контролниот центар ќе биде инструкции за контрола на вентилаторот на компјутер испратени до контролорот на електрични вентилатори преку имплементација на мрежата Zigbee, различен број за идентификација на уреди е различен, на пример, одредбите на овој договор за идентификација на вентилаторот е 122, идентификацискиот број на домашни телевизори во боја е 123, со што се реализира признавање на различен центар за контрола на електрични домашни уреди. За истиот код за инструкции, различни домашни уреди вршат различни функции. На Слика 4 е прикажан составот на уреди за домаќинства избрани за додавање.
3. Дизајн на софтверски софтвер
Дизајнот на системот на софтвер главно вклучува шест делови, кои се дизајн на веб -страница за далечински управувач, дизајн на системот за управување со централна контрола, контролен центар Главен контролер ATMEGAL28 Дизајн на програмата, дизајн на програмата за координатор CC2430, дизајн на програмата за мониторинг на јазол CC2430, дизајн на програмата CC2430 Изберете Дизајн на програма за додаток на уредот.
3.1 Дизајн на програма за координатор на Зигбе
Координаторот најпрво ја комплетира иницијализацијата на слојот на апликацијата, ја поставува состојбата на слојот на апликацијата и ја прима состојбата во мирување, а потоа ги вклучува глобалните прекини и го иницијализира I/O портата. Координаторот потоа започнува да гради безжична starвезда мрежа. Во протоколот, координаторот автоматски го избира опсегот од 2,4 GHz, максималниот број на битови во секунда е 62 500, стандардната паника е 0 × 1347, максималната длабочина на оџакот е 5, максималниот број на бајти по испраќање е 93, а стапката на сериски порта бауд е 57 600 бит/с. Тајмерот SL0W генерира 10 прекини во секунда. Откако успешно ќе се воспостави мрежата Zigbee, координаторот ја испраќа својата адреса до MCU на контролниот центар. Овде, контролниот центар MCU го идентификува координаторот Zigbee како член на јазолот за набудување, а нејзината идентификувана адреса е 0. Програмата влегува во главната јамка. Прво, утврдете дали има нови податоци испратени од терминалниот јазол, доколку има, податоците директно се пренесуваат на MCU на контролниот центар; Утврди дали MCU на контролниот центар има испратени упатства, доколку е така, испратете ги упатствата до соодветниот терминален јазол Zigbee; Судете дали безбедноста е отворена, без разлика дали има провалник, доколку е така, испратете ги информациите за алармот до MCU на контролниот центар; Судете дали светлината е во состојба на автоматска контрола, доколку е така, вклучете го аналогно-дигиталниот конвертор за земање мостри, вредноста на земање мостри е клучот за вклучување или исклучување на светлината, доколку се промени лесната состојба, новата државна информација се пренесува во контролниот центар MC-U.
3.2 Програмирање на терминалниот јазол на Зигбе
Терминалниот јазол Zigbee се однесува на безжичниот Zigbee јазол контролиран од координаторот на Zigbee. Во системот, тоа е главно јазол за набудување и опционално додавање на контролор на апарати за домаќинства. Иницијализацијата на терминалните јазли на Zigbee исто така вклучува иницијализација на примената на слојот, прекини во отворањето и иницијализирање на I/O портите. Потоа обидете се да се придружите на мрежата Zigbee. Важно е да се напомене дека само крајните јазли со поставување на координаторот Zigbee им е дозволено да се приклучат на мрежата. Ако терминалниот јазол Zigbee не успее да се приклучи на мрежата, тој ќе се обиде повторно на секои две секунди сè додека успешно не се приклучи на мрежата. Откако успешно се приклучи на мрежата, терминалниот јазол Zi-Gbee ги испраќа своите информации за регистрација до координаторот Zigbee, кој потоа ја пренасочува кон MCU на контролниот центар за да ја заврши регистрацијата на терминалниот јазол Zigbee. Ако терминалниот јазол Zigbee е јазол за набудување, тој може да ја реализира контролата на осветлувањето и безбедноста. Програмата е слична на координаторот Zigbee, освен тоа што јазолот за набудување треба да испраќа податоци до координаторот Zigbee, а потоа координаторот Zigbee испраќа податоци до MCU на контролниот центар. Ако терминалниот јазол Zigbee е електричен контролер на вентилаторот, треба само да ги прими податоците на горниот компјутер без да ја постави состојбата, така што нејзината контрола може директно да се заврши во прекинот на примањето на безжични податоци. Во безжичните податоци кои примаат прекини, сите терминални јазли ги преведуваат примените контролни упатства во контролните параметри на самиот јазол и не ги обработуваат примените безжични упатства во главната програма на јазолот.
4 Онлајн дебагирање
Зголемената настава за упатството за фиксна опрема издадена од Централниот систем за управување со контролата се испраќа до MCU на контролниот центар преку сериската порта на компјутерот и до координаторот преку дво-линискиот интерфејс, а потоа и на терминалниот јазол Zigbee од страна на координаторот. Кога терминалниот јазол ги прима податоците, податоците повторно се испраќаат до компјутерот преку сериската порта. На овој компјутер, податоците добиени од терминалниот јазол Zigbee се споредуваат со податоците испратени од контролниот центар. Централниот систем за управување со контролата испраќа 2 упатства секоја секунда. По 5 часа тестирање, софтверот за тестирање престанува кога покажува дека вкупниот број примени пакети е 36.000 пакети. Резултатите од тестот на мулти-протокол софтвер за пренесување податоци се прикажани на Слика 6. Бројот на точни пакети е 36 000, бројот на погрешни пакети е 0, а стапката на точност е 100%.
Цигбе технологијата се користи за реализирање на внатрешното вмрежување на Smart Home, кој има предности на удобен далечински управувач, флексибилно додавање на нова опрема и сигурни контролни перформанси. RFTD технологијата се користи за реализација на идентификација на корисниците и подобрување на безбедноста на системот. Преку пристапот на GSM модулот, се реализираат далечинскиот управувач и алармните функции.
Време на објавување: Јануари-06-2022