„Smart Hous“ yra namas kaip platforma, integruotos laidų technologijos, tinklo ryšių technologijos, saugos technologijos, automatinės valdymo technologijos, garso ir vaizdo technologijos naudojimas, siekiant integruoti su buitinėmis gyvenimu susijusiomis priemonėmis, tvarka, kaip sukurti efektyvią gyvenamųjų patalpų ir šeimos reikalų valdymo sistemą, pagerinti namų saugumą, patogumą, komfortą, meniškumą ir realizuoti aplinkos apsaugos ir energijos taupymo aplinką. Remdamiesi naujausiu „Smart Home“ apibrėžimu, skaitykite „Zigbee“ technologijos charakteristikas, šios sistemos projektavimą, būtiną yra intelektualiųjų namų sistemos („Smart Home“ (centrinė) valdymo sistema, buitinės apšvietimo valdymo sistema, namų apsaugos sistemos), remiantis sujungta namų apyvokos laidų sistema, namų tinklo sistema, foninė muzikos sistema ir šeimos aplinkos kontrolės sistema. Apie žvalgyboje gyvenantį patvirtinimą, tik visa būtina sistema įdiegė tik visiškai, o namų apyvokos sistema, kuri įdiegė neprivalomą vienos rūšies ir aukštesnę sistemą, gali būti vadinama žvalgybos gyvybe. Todėl šią sistemą galima vadinti intelektualiais namais.
1. Sistemos projektavimo schema
Sistemą sudaro kontroliuojami prietaisai ir nuotolinio valdymo įtaisai namuose. Tarp jų, kontroliuojamuose šeimos įrenginiuose daugiausia įeina kompiuteris, galintis pasiekti internetą, valdymo centrą, stebėjimo mazgą ir buitinių prietaisų valdiklį, kurį galima pridėti. Nuotolinio valdymo įtaisus daugiausia sudaro nuotoliniai kompiuteriai ir mobilieji telefonai.
Pagrindinės sistemos funkcijos yra: 1) pagrindiniame tinklalapio naršymo puslapyje, pagrindinės informacijos valdymas; 2) realizuoti vidaus buitinių prietaisų, saugumo ir apšvietimo perjungimo perjungimo valdymą per internetą ir mobilųjį telefoną; 3) per RFID modulį, kad būtų galima identifikuoti vartotojo identifikavimą, kad būtų užpildytas vidaus saugos būsenos jungiklis, jei vartotojui bus vagystė per SMS aliarmą; 4) per centrinę valdymo valdymo sistemos programinę įrangą, kad būtų užfiksuotas vietinės valdymo ir būsenos rodymas vidaus apšvietimas ir buitiniai prietaisai; 5) Asmeninės informacijos saugojimas ir vidaus įrangos būsenos saugykla užpildomi naudojant duomenų bazę. Vartotojams patogu užklausti vidaus įrangos būseną per centrinę valdymo ir valdymo sistemą.
2. Sistemos aparatūros dizainas
Sistemos aparatinės įrangos dizainas apima valdymo centro dizainą, stebėjimo mazgą ir pasirenkamą namų prietaisų valdiklio pridėjimą (kaip pavyzdį paimkite elektrinį ventiliatoriaus valdiklį).
2.1 Valdymo centras
Pagrindinės valdymo centro funkcijos yra šios: 1) sukurti belaidį „Zigbee“ tinklą, pridėti visus stebėjimo mazgus prie tinklo ir suvokti naujos įrangos priėmimą; 2) vartotojo identifikavimas, vartotojas namuose arba atgal per vartotojo kortelę, kad pasiektų vidaus apsaugos jungiklį; 3) Kai įsilaužėlis įsiterpia į kambarį, vartotojui nusiųskite trumpą pranešimą į aliarmą. Vartotojai taip pat gali valdyti patalpų saugumo, apšvietimo ir namų prietaisus per trumpus pranešimus; 4) Kai sistema veikia viena, LCD rodo dabartinę sistemos būseną, kurią vartotojams patogu peržiūrėti; 5) Laikykite elektros įrangos būklę ir nusiųskite ją kompiuteriui, kad suprastumėte sistemą internete.
Aparatūra palaiko „Carrier Sense“ daugialypės prieigos/susidūrimo aptikimą (CSMA/CA). Veikimo įtampa 2,0 ~ 3,6 V yra palanki sistemos suvartojimui mažam energijos suvartojimui. Nustatykite belaidžio „Zigbee“ žvaigždės tinklo patalpose, prijungdami prie „Zigbee“ koordinatoriaus modulio valdymo centre. Ir visi stebėjimo mazgai, parinkti pridėti namų prietaisų valdiklį kaip tinklo terminalo mazgą, kad prisijungtų prie tinklo, kad būtų galima suvokti belaidį zigbee tinklo valdymą patalpų saugumui ir namų prietaisams.
2.2 Mazgų stebėjimas
Stebėjimo mazgo funkcijos yra šios: 1) žmogaus kūno signalo aptikimas, garso ir šviesos aliarmas, kai vagys įsiveržia; 2) Apšvietimo valdymas, valdymo režimas yra padalintas į automatinį valdymą ir rankinį valdymą. Automatinis valdymas automatiškai įjungiamas/išjungtas, atsižvelgiant į vidaus šviesos stiprumą, rankinis valdymo apšvietimo valdymas yra per centrinę valdymo sistemą (3) Aliarmo informacija ir kita informacija, siunčiama į valdymo centrą, ir gauna valdymo centro valdymo centrą, kad būtų galima užbaigti įrangos valdymą.
Infraraudonųjų spindulių ir mikrobangų aptikimo režimas yra labiausiai paplitęs žmogaus kūno signalo aptikimo būdas. Pyroelektrinis infraraudonųjų spindulių zondas yra RE200B, o amplifikacijos įtaisas yra BISS0001. „RE200B“ maitina 3-10 V įtampa ir turi įmontuotą piroelektrinį dvigubą jautrų infraraudonųjų spindulių elementą. Kai elementas gaus infraraudonųjų spindulių šviesą, kiekvieno elemento poliuose atsiras fotoelektrinis efektas ir kaupsis krūvis. „Biss0001“ yra skaitmeninio analoginio hibridinis ASIC, sudarytas iš eksploatacinio stiprintuvo, įtampos palyginimo, būsenos valdiklio, vėlavimo laiko laikmačio ir blokavimo laiko laikmačio. Kartu su RE200B ir keli komponentai gali būti suformuotas pasyvus piroelektrinio infraraudonųjų spindulių jungiklis. Mikrobangų jutikliui buvo naudojamas „ANT-G100“ modulis, centrinis dažnis buvo 10 GHz, o maksimalus nustatymo laikas buvo 6μs. Kartu su piroelektriniu infraraudonųjų spindulių moduliu, tikslinio aptikimo klaidų lygį galima efektyviai sumažinti.
Šviesos valdymo modulį daugiausia sudaro fotosenvus rezistorius ir šviesos valdymo relė. Prijunkite jautrumo rezistorių iš eilės su reguliuojamu 10 k Ω rezistoriumi, tada prijunkite kitą fotoselininio rezistoriaus galą prie žemės ir prijunkite kitą reguliuojamo rezistoriaus galą į aukštą lygį. Dviejų pasipriešinimo jungties taškų įtampos vertė gaunama per SCM analoginį-skaitmeninį keitiklį, siekiant nustatyti, ar įjungta dabartinė šviesa. Vartotojas gali sureguliuoti reguliuojamą pasipriešinimą, kad atitiktų šviesos intensyvumą, kai šviesa ką tik įjungta. Vidaus apšvietimo jungikliai valdomi relės. Gali būti pasiektas tik vienas įvesties/išvesties prievadas.
2.3 Pasirinkite pridėtą namų prietaisų valdiklį
Pasirinkite pridėti buitinių prietaisų valdymą, daugiausia pagal įrenginio funkciją, kad būtų galima valdyti įrenginį, kaip pavyzdį. Ventiliatoriaus valdymas yra valdymo centras, kuris bus kompiuterio ventiliatoriaus valdymo instrukcijos, siunčiamos elektriniam ventiliatoriaus valdikliui įgyvendinant „Zigbee“ tinklo įgyvendinimą, skirtingas prietaisų identifikavimo numeris skiriasi, pavyzdžiui, šios sutarties ventiliatoriaus identifikavimo numerio nuostatos yra 122, vidaus spalvų TV identifikavimo numeris yra 123, taigi tai realizuoja skirtingo elektrinių namų prietaisų valdymo centro atpažinimą. Tam pačiam instrukcijų kodui skirtingi namų prietaisai atlieka skirtingas funkcijas. 4 paveiksle parodyta buitinių prietaisų, pasirinktų pridėti, sudėtis.
3. Sistemos programinės įrangos dizainas
Sistemos programinės įrangos dizainas daugiausia apima šešias dalis, kurios yra nuotolinio valdymo tinklalapio dizainas, centrinės valdymo valdymo sistemos projektavimas, pagrindinis valdymo centro valdiklis „ATMEGAL28“ programos dizainas, CC2430 koordinatoriaus programos dizainas, CC2430 stebėjimo mazgo programos dizainas, CC2430 Pasirinkite Pridėti įrenginio programos projektą.
3.1 „Zigbee“ koordinatoriaus programos dizainas
Koordinatorius pirmiausia užbaigia programos sluoksnio inicijavimą, nustato programos sluoksnio būseną ir gauna būseną tuščiąja eiga, tada įjungia globalius pertraukimus ir inicijuoja I/O prievadą. Tada koordinatorius pradeda kurti belaidžio žvaigždės tinklą. Protokole koordinatorius automatiškai pasirenka 2,4 GHz juostą, maksimalus bitų per sekundę skaičius yra 62 500, numatytasis panidas yra 0 × 1347, maksimalus krūvos gylis yra 5, maksimalus baitų siųstas skaičius yra 93, o nuosekliojo prievado baudos greitis yra 57 600 bitų/s. SL0W laikmatis sukuria 10 pertraukimų per sekundę. Po to, kai „Zigbee“ tinklas bus sėkmingai sukurtas, koordinatorius siunčia savo adresą į valdymo centro MCU. Čia „Control Center MCU“ identifikuoja „Zigbee“ koordinatorių kaip stebėjimo mazgo narį, o jo identifikuotas adresas yra 0. Programa patenka į pagrindinę kilpą. Pirmiausia nustatykite, ar yra naujų duomenų, kuriuos siunčia terminalo mazgas, jei yra, duomenys tiesiogiai perduodami į valdymo centro MCU; Nustatykite, ar valdymo centro MCU turi išsiųstas instrukcijas, jei taip, nusiųskite instrukcijas į atitinkamą „Zigbee“ terminalo mazgą; Nuspręskite, ar saugumas yra atviras, ar yra įsilaužėlis, jei taip, nusiųskite aliarmo informaciją į valdymo centro MCU; Nuspręskite, ar šviesa yra automatinės valdymo būsenoje, jei taip, įjunkite analoginį-skaitmeninį keitiklį mėginių ėmimui, mėginių ėmimo vertė yra raktas įjungti arba išjungti šviesą, jei keičiasi šviesos būsena, naujoji būsenos informacija perduodama į valdymo centrą MC-U.
3.2 „Zigbee“ terminalo mazgo programavimas
„Zigbee“ terminalo mazgas reiškia belaidį „Zigbee“ mazgą, kurį kontroliuoja „Zigbee“ koordinatorius. Sistemoje tai daugiausia stebėjimo mazgas ir pasirenkamas buitinio prietaisų valdiklio pridėjimas. „Zigbee“ terminalo mazgų inicijavimas taip pat apima taikymo sluoksnio inicijavimą, atidarymo pertraukimus ir I/O prievadų inicijavimą. Tada pabandykite prisijungti prie „Zigbee“ tinklo. Svarbu pažymėti, kad tik galutiniams mazgams naudojant „Zigbee“ koordinatoriaus sąranką leidžiama prisijungti prie tinklo. Jei „Zigbee“ terminalo mazgas neprisijungs prie tinklo, jis bandys dar kartą kas dvi sekundes, kol jis sėkmingai prisijungs prie tinklo. Sėkmingai prisijungęs prie tinklo, „Zi-GBEE“ terminalo mazgas siunčia savo registracijos informaciją „Zigbee“ koordinatoriui, kuris tada persiunčia jį į valdymo centro MCU, kad užbaigtų „Zigbee“ terminalo mazgo registraciją. Jei „Zigbee“ terminalo mazgas yra stebėjimo mazgas, jis gali suvokti apšvietimo ir saugumo valdymą. Programa yra panaši į „Zigbee“ koordinatorių, išskyrus tai, kad stebėjimo mazgas turi siųsti duomenis „Zigbee“ koordinatoriui, o tada „Zigbee“ koordinatorius siunčia duomenis į valdymo centro MCU. Jei „Zigbee“ terminalo mazgas yra elektrinis ventiliatoriaus valdiklis, jis turi gauti tik viršutinio kompiuterio duomenis, neįkeliant būsenos, todėl jo valdymą galima tiesiogiai baigti nutraukiant belaidžius duomenis. Belaidžio ryšio duomenys, gaunantys pertraukimą, visi terminalo mazgai išverčia gautas valdymo instrukcijas į paties mazgo valdymo parametrus ir neapdoroja gautų belaidžių instrukcijų pagrindinėje mazgo programoje.
4 internetinis derinimas
Didėjanti centrinės valdymo valdymo sistemos išleistos instrukcijos kodekso instrukcija yra siunčiama į MCU iš valdymo centro per kompiuterio nuoseklųjį prievadą, o koordinatorių-koordinatoriui per dviejų eilučių sąsają, o po to-koordinatoriaus Zigbee terminalo mazgą. Kai terminalo mazgas gauna duomenis, duomenys vėl siunčiami į kompiuterį per nuoseklųjį prievadą. Šiame kompiuteryje „Zigbee“ terminalo mazgo gauti duomenys lyginami su valdymo centro siunčiamais duomenimis. Centrinė valdymo valdymo sistema kas sekundę siunčia 2 instrukcijas. Po 5 valandų bandymo bandymo programinė įranga sustoja, kai ji rodo, kad bendras gautų paketų skaičius yra 36 000 paketų. Kelių protokolo duomenų perdavimo bandymo programinės įrangos bandymo rezultatai parodyti 6 paveiksle. Teisingų paketų skaičius yra 36 000, neteisingų paketų skaičius yra 0, o tikslumo greitis-100%.
„Zigbee“ technologija naudojama norint įgyvendinti vidinius „Smart Home“ tinklus, kurie turi patogų nuotolinio valdymo pultą, lankstų naujos įrangos pridėjimą ir patikimą valdymo našumą. RFTD technologija naudojama norint įgyvendinti vartotojo identifikavimą ir pagerinti sistemos saugumą. Prieinant prie GSM modulio, realizuojamos nuotolinio valdymo ir aliarmo funkcijos.
Pašto laikas: 2012 m. Sausio-06 d