Паметниот дом е куќа како платформа, употребата на интегрирана технологија за жици, мрежна комуникациска технологија, безбедносна технологија, технологија за автоматска контрола, аудио и видео технологија за интегрирање на објектите поврзани со животот на домаќинството, распоред за изградба на ефикасни станбени објекти и систем за управување со семејните работи , подобрување на домашната безбедност, удобност, удобност, уметност и реализирање на заштита на животната средина и животна средина за заштеда на енергија.Врз основа на најновата дефиниција за паметен дом, погледнете ги карактеристиките на технологијата ZigBee, дизајнот на овој систем, потребниот во содржи систем за паметен дом (систем за контрола на паметен дом (централен), систем за контрола на осветлувањето во домаќинството, системи за безбедност на домот). врз основа на приклучи домаќинство ожичување систем, домашна мрежа систем, позадина музика систем и семејна средина за контрола на системот.Според потврдата дека живее во интелигенција, целосно го инсталирал целиот неопходен систем, а системот за домаќинство кој инсталирал опционален систем од еден вид и погоре, барем може да ја нарече интелигенцијата. Затоа, овој систем може да се нарече интелигентен дом.
1. Шема за дизајн на системот
Системот е составен од контролирани уреди и уреди за далечинско управување во домот.Меѓу нив, контролираните уреди во семејството главно го вклучуваат компјутерот што може да пристапи на Интернет, контролниот центар, јазолот за следење и контролерот на апарати за домаќинство што може да се додадат.Уредите за далечинско управување главно се составени од далечински компјутери и мобилни телефони.
Главните функции на системот се: 1) насловната страница на прелистување веб-страници, управување со информации во позадина;2) Да се реализира контрола на прекинувачи на внатрешни апарати за домаќинство, безбедност и осветлување преку Интернет и мобилен телефон;3) Преку РФИД модулот да се реализира идентификација на корисникот, за да се комплетира прекинувачот за статусот на безбедноста во затворен простор, во случај на кражба преку SMS аларм до корисникот;4) Преку софтверот на системот за управување со централна контрола да се заврши локалната контрола и приказ на статус на внатрешно осветлување и апарати за домаќинство;5) Складирањето на личните информации и складирањето на статусот на внатрешната опрема се комплетираат со користење на базата на податоци.За корисниците е погодно да го прашаат статусот на внатрешната опрема преку централниот систем за контрола и управување.
2. Дизајн на хардвер на системот
Хардверскиот дизајн на системот го вклучува дизајнот на контролниот центар, јазолот за следење и опционалното додавање на контролорот за домашниот апарат (земи го како пример контролерот за електричниот вентилатор).
2.1 Контролен центар
Главните функции на контролниот центар се како што следува: 1) Да се изгради безжична ZigBee мрежа, да се додадат сите мониторинг јазли во мрежата и да се реализира приемот на нова опрема;2) корисничка идентификација, корисникот дома или назад преку корисничката картичка за да се постигне затворен безбедносен прекинувач;3) Кога провалник ќе навлезе во собата, испратете кратка порака до корисникот да алармира.Корисниците исто така можат да ја контролираат внатрешната безбедност, осветлувањето и домашните апарати преку кратки пораки;4) Кога системот работи сам, LCD-екранот го прикажува моменталниот статус на системот, што е погодно за корисниците да го видат;5) Чувајте ја состојбата на електричната опрема и испратете ја на компјутер за да го реализира системот онлајн.
Хардверот поддржува повеќекратен пристап/Откривање судир со чувство на превозник (CSMA/CA).Работниот напон од 2,0 ~ 3,6 V е погодна за мала потрошувачка на енергија на системот.Поставете безжична ZigBee ѕвезда мрежа во затворен простор со поврзување со модулот за координација ZigBee во контролниот центар.И сите јазли за следење, избрани да го додадат контролорот на домашниот апарат како терминален јазол во мрежата за да се приклучат на мрежата, за да се реализира безжичната ZigBee мрежна контрола на внатрешната безбедност и домашните апарати.
2.2 Јазли за следење
Функциите на мониторинг јазолот се следните: 1) откривање на сигнали од човечко тело, звучен и светлосен аларм кога крадците ќе навлезат;2) контрола на осветлувањето, контролниот режим е поделен на автоматска контрола и рачна контрола, автоматската контрола го вклучува/исклучува светлото автоматски според јачината на внатрешното светло, рачната контрола контролата на осветлувањето е преку централниот контролен систем, (3) информации за алармот и други информации испратени до контролниот центар и прима контролни команди од контролниот центар за да ја заврши контролата на опремата.
Режимот за откривање инфрацрвени плус микробранови е најчестиот начин за откривање сигнали од 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 инфрацрвен елемент.Кога елементот добива инфрацрвена светлина, фотоелектричниот ефект ќе се појави на половите на секој елемент и полнењето ќе се акумулира.BISS0001 е дигитално-аналоген хибриден asIC составен од оперативен засилувач, компаратор на напон, контролер на состојбата, тајмер за одложување и тајмер за блокирање на времето.Заедно со RE200B и неколку компоненти, може да се формира пасивниот пироелектричен инфрацрвен прекинувач.Модулот Ant-g100 се користеше за микробранови 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 главно се состои од фотосензитивен отпорник и реле за контрола на светлината.Поврзете го фотосензитивниот отпорник во серија со прилагодливиот отпорник од 10 K ω, потоа поврзете го другиот крај на фотосензитивниот отпорник на земјата и поврзете го другиот крај на прилагодливиот отпорник на високото ниво.Вредноста на напонот на двете точки за поврзување на отпорот се добива преку аналогно-дигитален конвертор SCM за да се утврди дали е вклучено тековното светло.Прилагодливиот отпор корисникот може да го прилагоди за да го задоволи интензитетот на светлината кога светлото е само вклучено.Прекинувачите за внатрешно осветлување се контролираат со релеи.Може да се постигне само еден влез/излезен приклучок.
2.3 Изберете го Додадениот контролер за домашни апарати
Изберете да ја додадете контролата на апаратите за домаќинство главно според функцијата на уредот за да постигнете контрола на уредот, овде на електричниот вентилатор како пример.Контролата на вентилаторот е контролниот центар ќе биде инструкциите за контрола на вентилаторот на компјутерот испратени до контролорот на електричниот вентилатор преку имплементација на мрежата ZigBee, идентификацискиот број на различни апарати е различен, на пример, одредбите од овој договор идентификациски број на вентилаторот е 122, идентификациски број за домашна телевизија во боја е 123, со што се реализира препознавање на различни електрични апарати за домаќинство контролен центар.За истиот код за инструкции, различни домашни апарати извршуваат различни функции.Слика 4 го прикажува составот на апаратите за домаќинство избрани за додавање.
3. Дизајн на системски софтвер
Дизајнот на системскиот софтвер главно вклучува шест дела, кои се дизајн на веб-страница со далечински управувач, дизајн на системот за управување со централна контрола, дизајн на програма за главен контролер ATMegal28 на контролниот центар, дизајн на програмата за координација CC2430, дизајн на програма за јазол за следење CC2430, дизајн на програма за следење јазол CC2430, CC2430 изберете додадете дизајн на уредот.
3.1 Дизајн на програма на ZigBee Coordinator
Координаторот прво ја комплетира иницијализацијата на слојот на апликацијата, ја поставува состојбата на апликацискиот слој и состојбата на примање во мирување, потоа ги вклучува глобалните прекини и ја иницијализира влезната/излезната порта.Координаторот потоа започнува да гради безжична ѕвезда мрежа.Во протоколот, координаторот автоматски го избира опсегот од 2,4 GHz, максималниот број на битови во секунда е 62 500, стандардниот PANID е 0×1347, максималната длабочина на оџакот е 5, максималниот број на бајти по испраќање е 93 и брзината на бауд на сериската порта е 57 600 бит/с.SL0W ТАЈМЕРОТ генерира 10 прекини во секунда.Откако мрежата ZigBee е успешно воспоставена, координаторот ја испраќа својата адреса до MCU на контролниот центар.Овде, контролниот центар MCU го идентификува координаторот ZigBee како член на јазолот за следење, а неговата идентификувана адреса е 0. Програмата влегува во главната јамка.Прво, утврдете дали има нови податоци испратени од терминалниот јазол, доколку ги има, податоците директно се пренесуваат до MCU на контролниот центар;Утврдете дали MCU на контролниот центар има испратени инструкции, ако е така, испратете ги инструкциите до соодветниот терминален јазол ZigBee;Проценете дали безбедноста е отворена, дали има провалник, ако е така, испратете ги информациите за алармот до MCU на контролниот центар;Проценете дали светлото е во состојба на автоматска контрола, ако е така, вклучете го аналогно-дигиталниот конвертор за земање примероци, вредноста на земање примероци е клучот за вклучување или исклучување на светлото, ако состојбата на светлото се промени, информациите за новата состојба се се пренесува до контролниот центар MC-U.
3.2 Програмирање на терминалниот јазол ZigBee
Терминалниот јазол ZigBee се однесува на безжичниот ZigBee јазол контролиран од координаторот ZigBee.Во системот, тоа е главно јазол за следење и опционално додавање на контролер за апарати за домаќинство.Иницијализацијата на терминалните јазли ZigBee, исто така, вклучува иницијализација на слојот на апликацијата, прекини за отворање и иницијализирање на I/O порти.Потоа обидете се да се приклучите на мрежата ZigBee.Важно е да се напомене дека само на 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, ќе се обидува повторно на секои две секунди додека не се приклучи успешно на мрежата.По успешното приклучување на мрежата, терминалниот јазол ZI-Gbee ги испраќа своите информации за регистрација до координаторот ZigBee, кој потоа ги препраќа до MCU на контролниот центар за да ја заврши регистрацијата на терминалниот јазол ZigBee.Ако терминалниот јазол ZigBee е јазол за следење, може да ја реализира контролата на осветлувањето и безбедноста.Програмата е слична на координаторот ZigBee, освен што јазолот за следење треба да испраќа податоци до координаторот ZigBee, а потоа координаторот ZigBee испраќа податоци до MCU на контролниот центар.Ако терминалниот јазол ZigBee е контролер на електричен вентилатор, потребно е само да ги прима податоците од горниот компјутер без да ја постави состојбата, така што неговата контрола може директно да се заврши во прекинот на безжичното примање податоци.При прекин на безжичното примање податоци, сите терминални јазли ги преведуваат примените контролни инструкции во контролните параметри на самиот јазол и не ги обработуваат примените безжични инструкции во главната програма на јазолот.
4 Дебагирање преку Интернет
Зголемената инструкција за кодот за инструкции на фиксната опрема издадена од системот за управување со централна контрола се испраќа до MCU на контролниот центар преку сериската порта на компјутерот и до координаторот преку дволинискиот интерфејс, а потоа до терминалот ZigBee јазол 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.Системот за управување со централната контрола испраќа 2 инструкции секоја секунда.По 5 часа тестирање, софтверот за тестирање престанува кога ќе покаже дека вкупниот број на примени пакети е 36.000 пакети.Резултатите од тестот на софтверот за тестирање за пренос на податоци со повеќе протоколи се прикажани на слика 6. Бројот на точни пакети е 36 000, бројот на погрешни пакети е 0, а стапката на точност е 100%.
Технологијата ZigBee се користи за реализација на внатрешното вмрежување на паметниот дом, кој ги има предностите на удобен далечински управувач, флексибилно додавање нова опрема и доверливи контролни перформанси.RFTD технологијата се користи за да се реализира идентификација на корисникот и да се подобри безбедноста на системот.Преку пристапот на GSM модулот се реализираат функциите на далечинскиот управувач и алармот.
Време на објавување: јануари-06-2022 година