Smart Home és una casa com a plataforma, l’ús de la tecnologia de cablejat integrada, la tecnologia de la comunicació de xarxa, la tecnologia de seguretat, la tecnologia de control automàtic, la tecnologia d’àudio i vídeo per integrar les instal·lacions relacionades amb la vida de la llar, el calendari per crear instal·lacions residencials eficients i sistema de gestió d’afers familiars, millorar la seguretat de la llar, la comoditat, la comoditat, l’artista i realitzar la protecció ambiental i l’estalvi d’energia. A partir de la darrera definició de Smart Home, consulteu les característiques de la tecnologia Zigbee, el disseny d’aquest sistema, el necessari en conté un sistema de control Smart Home (Smart Home (Central), sistema de control d’il·luminació domèstica, sistemes de seguretat domèstica), a partir del sistema de cablejat de la llar, sistema de xarxa domèstica, sistema de música de fons i sistema de control d’entorn familiar. Sobre l’afirmació que viu en la intel·ligència, va instal·lar completament tot el sistema necessari i el sistema domèstic que va instal·lar el sistema opcional d’un tipus i, com a mínim, pot trucar a la intel·ligència. Per tant, aquest sistema es pot anomenar Intelligent Home.
1. Esquema de disseny del sistema
El sistema està format per dispositius controlats i dispositius de control remot a la llar. Entre ells, els dispositius controlats de la família inclouen principalment l’ordinador que pot accedir a Internet, al centre de control, al node de control i al controlador d’aparells domèstics que es poden afegir. Els dispositius de control remot es componen principalment d’ordinadors remots i telèfons mòbils.
Les funcions principals del sistema són: 1) la pàgina principal de la navegació de la pàgina web, la gestió de la informació de fons; 2) Realitzar el control de commutació dels electrodomèstics interiors, la seguretat i la il·luminació a través d’internet i telèfon mòbil; 3) a través del mòdul RFID per realitzar la identificació de l'usuari, per tal de completar el commutador d'estat de seguretat interior, en cas de robatori mitjançant l'alarma SMS a l'usuari; 4) mitjançant el programari del sistema de gestió de control central per completar el control local i la visualització d’estat d’il·luminació interior i electrodomèstics; 5) Emmagatzematge d'informació personal i l'emmagatzematge d'estat d'equips interiors es completa mitjançant la base de dades. És convenient que els usuaris consultin l’estat de l’equip interior mitjançant el sistema de control i control central.
2. Disseny de maquinari del sistema
El disseny de maquinari del sistema inclou el disseny del centre de control, el node de monitorització i l’addició opcional del controlador d’aparells domèstics (preneu com a exemple el controlador del ventilador elèctric).
2.1 El centre de control
Les funcions principals del centre de control són les següents: 1) per construir una xarxa Zigbee sense fils, afegir tots els nodes de control a la xarxa i adonar -se de la recepció de nous equips; 2) Identificació de l'usuari, l'usuari a casa o de nou a través de la targeta d'usuari per aconseguir un commutador de seguretat interior; 3) Quan un robatori s’introdueixi a la sala, envieu un missatge curt a l’usuari per alarmar. Els usuaris també poden controlar la seguretat interior, la il·luminació i els electrodomèstics a través de missatges breus; 4) Quan el sistema s’executa sol, el LCD mostra l’estat del sistema actual, que és convenient que els usuaris puguin veure; 5) Emmagatzemeu l’estat d’equips elèctrics i envieu -lo a PC per adonar -se del sistema en línia.
El maquinari admet la detecció d'accés/col·lisió múltiple del transportista (CSMA/CA). La tensió de funcionament de 2,0 ~ 3.6V és propici per al baix consum d'energia del sistema. Configureu una xarxa de Zigbee Star sense fils a l'interior connectant -vos al mòdul de coordinador Zigbee del centre de control. I tots els nodes de control, seleccionats per afegir el controlador de l’aparell domèstic com a node terminal de la xarxa per unir -se a la xarxa, per tal de realitzar el control de xarxa Zigbee sense fils de seguretat interior i electrodomèstics.
2.2 Nodes de control
Les funcions del node de control són les següents: 1) Detecció del senyal del cos humà, so i alarma lleugera quan els lladres envaeixen; 2) Control d’il·luminació, el mode de control es divideix en control automàtic i control manual, el control automàtic està activat/desactivat automàticament segons la força de la llum interior, el control manual d’il·luminació de control és a través del sistema de control central, (3) la informació d’alarma i altra informació enviada al centre de control i rep les ordres de control del centre de control per completar el control de l’equip.
El mode de detecció de microones més infraroig és la forma més freqüent en la detecció del senyal del cos humà. La sonda infraroig piroelèctrica és RE200B i el dispositiu d'amplificació és BISS0001. RE200B està alimentat per tensió de 3-10 V i té un element infraroig piroelèctric integrat. Quan l’element rep llum d’infrarojos, l’efecte fotoelèctric es produirà als pols de cada element i la càrrega s’acumularà. BISS0001 és un ASIC híbrid digital-analògic compost per amplificador operatiu, comparador de tensió, controlador d’estat, temporitzador de temps de retard i temporitzador de temps de bloqueig. Juntament amb RE200B i uns quants components, es pot formar l’interruptor d’infrarojos piroelèctrics passius. El mòdul ANT-G100 es va utilitzar per al sensor de microones, la freqüència central era de 10 GHz i el temps màxim d’establiment va ser de 6 μs. Combinat amb el mòdul d’infrarojos piroelèctrics, es pot reduir eficaçment la taxa d’error de la detecció de l’objectiu.
El mòdul de control de la llum es compon principalment de resistència fotosensible i relé de control de la llum. Connecteu la resistència fotosensible en sèrie amb la resistència regulable de 10 k ω i, a continuació, connecteu l’altre extrem de la resistència fotosensible a terra i connecteu l’altre extrem de la resistència regulable al nivell alt. El valor de tensió dels dos punts de connexió de resistència s’obté a través del convertidor analògic a digital SCM per determinar si la llum actual està encesa. L’usuari pot ajustar la resistència regulable per afrontar la intensitat de la llum quan la llum s’acaba d’encendre. Els interruptors d'il·luminació interiors estan controlats per relés. Només es pot aconseguir un port d’entrada/sortida.
2.3 Seleccioneu el controlador afegit d'aparells domèstics
Trieu afegir el control dels aparells domèstics principalment segons la funció del dispositiu per aconseguir el control del dispositiu, aquí al ventilador elèctric com a exemple. El control del ventilador és el centre de control seran les instruccions de control del ventilador de PC enviades al controlador de ventiladors elèctrics mitjançant la implementació de la xarxa Zigbee, el nombre d’identificació de diferents electrodomèstics és diferent, per exemple, les disposicions d’aquest número d’identificació del ventilador d’acord és 122, el número d’identificació de televisió de color domèstic és de 123, realitzant així el reconeixement de diferents centres de control de la llar elèctrica. Per al mateix codi d’instrucció, diferents electrodomèstics realitzen funcions diferents. La figura 4 mostra la composició dels aparells domèstics seleccionats per a la seva incorporació.
3. Disseny de programari del sistema
El disseny del programari del sistema inclou principalment sis parts, que són el disseny de pàgines web de control remot, el disseny del sistema de gestió de control central, el controlador de control del centre de control del programa Atmegal28 Disseny del programa, el disseny del programa de coordinadors CC2430, el disseny del programa de nodes de monitorització CC2430, el disseny del programa de dispositius Select Select CC2430.
3.1 Disseny del programa de coordinadors Zigbee
El coordinador completa primer la inicialització de la capa d’aplicació, estableix l’estat de la capa d’aplicació i rep l’estat a ralentí, i després s’encén les interrupcions globals i inicialitza el port d’E/S. El coordinador comença a construir una xarxa estrella sense fils. Al protocol, el coordinador selecciona automàticament la banda de 2,4 GHz, el nombre màxim de bits per segon és de 62 500, el PANID predeterminat és de 0 × 1347, la profunditat màxima de la pila és de 5, el nombre màxim de bytes per enviar és de 93 i la velocitat de port en sèrie és de 57 600 bits/s. El temporitzador SL0W genera 10 interrupcions per segon. Després que la xarxa Zigbee s’estableixi amb èxit, el coordinador envia la seva adreça a la MCU del Centre de Control. Aquí, el Centre de Control MCU identifica el coordinador de Zigbee com a membre del node de control i la seva adreça identificada és 0. El programa entra al bucle principal. Primer, determineu si hi ha dades noves enviades pel node del terminal, si hi ha, les dades es transmeten directament a la MCU del centre de control; Determineu si la MCU del centre de control té instruccions enviades, si és així, envieu les instruccions al node del terminal Zigbee corresponent; Juteu si la seguretat està oberta, si hi ha un robatori, si és així, envieu la informació d’alarma al MCU del Centre de Control; Juteu si la llum es troba en estat de control automàtic, si és així, activeu el convertidor analògic a digital per al mostreig, el valor de mostreig és la clau per activar o desactivar la llum, si l’estat de llum canvia, la nova informació d’estat es transmet al centre de control MC-U.
3.2 Programació de nodes del terminal Zigbee
El node del terminal Zigbee fa referència al node Zigbee sense fils controlat pel coordinador Zigbee. Al sistema, és principalment el node de control i l'addició opcional del controlador d'aparells domèstics. La inicialització dels nodes del terminal de Zigbee també inclou la inicialització de la capa d'aplicació, les interrupcions d'obertura i els ports d'inicialització d'E/S. A continuació, intenteu unir -vos a la xarxa Zigbee. És important tenir en compte que només els nodes finals amb la configuració del coordinador Zigbee es permeten unir -se a la xarxa. Si el node del terminal Zigbee no s’uneix a la xarxa, tornarà a provar -ho cada dos segons fins que s’uneixi amb èxit a la xarxa. Després d’incorporar-se a la xarxa amb èxit, el Node Terminal Zi-GBEE envia la seva informació de registre al coordinador Zigbee, que després la reenvia a la MCU del Centre de control per completar el registre del node del terminal Zigbee. Si el node del terminal Zigbee és un node de control, pot adonar -se del control de la il·luminació i la seguretat. El programa és similar al coordinador Zigbee, excepte que el node de control ha d’enviar dades al coordinador Zigbee, i després el coordinador Zigbee envia dades a la MCU del centre de control. Si el node del terminal Zigbee és un controlador de ventilador elèctric, només ha de rebre les dades de l’ordinador superior sense penjar l’estat, de manera que el seu control es pot completar directament en la interrupció de les dades sense fils. A les dades sense fils que reben la interrupció, tots els nodes del terminal tradueixen les instruccions de control rebudes als paràmetres de control del propi node i no processen les instruccions sense fils rebudes al programa principal del node.
4 depuració en línia
La instrucció creixent per al codi d’instrucció d’equips fixos emès pel sistema de gestió de control central s’envia a MCU del centre de control a través del port sèrie de l’ordinador i al coordinador a través de la interfície de dues línies, i després al node del terminal Zigbee pel coordinador. Quan el node del terminal rep les dades, les dades s’envien al PC a través del port sèrie de nou. En aquest PC, les dades rebudes pel node del terminal Zigbee es comparen amb les dades enviades pel centre de control. El sistema de gestió de control central envia 2 instruccions cada segon. Després de 5 hores de prova, el programari de prova s’atura quan demostra que el nombre total de paquets rebuts és de 36.000 paquets. Els resultats de les proves del programari de proves de transmissió de dades multi-protocol es mostren a la figura 6. El nombre de paquets correctes és de 36 000, el nombre de paquets equivocats és 0 i la taxa de precisió és del 100%.
La tecnologia Zigbee s’utilitza per adonar -se de la xarxa interna d’Smart Home, que té els avantatges d’un control remot convenient, l’addició flexible de nous equips i el rendiment de control fiable. La tecnologia RFTD s'utilitza per realitzar la identificació dels usuaris i millorar la seguretat del sistema. Mitjançant l’accés del mòdul GSM, es realitzen les funcions de control remot i d’alarma.
Post Horari: 06 de gener de 2012