Smart Home er et hus som en plattform, bruk av integrert ledningsteknologi, nettverkskommunikasjonsteknologi, sikkerhetsteknologi, automatisk kontrollteknologi, lyd- og videoteknologi for å integrere husholdningslivsrelaterte fasiliteter, plan for å bygge effektive boligfasiliteter og familiemessige styringssystem, forbedre hjemmesikkerhet, bekvemmelighet, komfort, kunstnerskap og innse miljøvern og energibesparende bomiljø. Basert på den siste definisjonen av smarthjem, referer til egenskapene til Zigbee -teknologien, design av dette systemet, det nødvendige i inneholder et smart hjemmetsystem (smart hjem (sentralt) kontrollsystem, husholdningsbelysningskontrollsystem, hjemmesikkerhetssystemer), på grunnlag av at husholdningsledningssystemet, hjemmetettverkssystemet, bakgrunnsmusikksystemet og familiemiljøsystemet. På en bekreftelse som lever i intelligens, installerte alt nødvendig system helt bare, og husholdningssystemet som installerte valgfritt system av en art og over i det minste kan kalle intelligensliv i. Derfor kan dette systemet kalles intelligent hjem.
1. Systemdesignordning
Systemet er sammensatt av kontrollerte enheter og fjernkontrollenheter i hjemmet. Blant dem inkluderer de kontrollerte enhetene i familien hovedsakelig datamaskinen som kan få tilgang til internett, kontrollsenteret, overvåkningsnoden og kontrolleren av husholdningsapparater som kan legges til. Fjernkontrollenheter er hovedsakelig sammensatt av eksterne datamaskiner og mobiltelefoner.
Hovedfunksjonene til systemet er: 1) forsiden på nettlesing, bakgrunnsinformasjonsstyring; 2) realisere bryterkontroll av innendørs husholdningsapparater, sikkerhet og belysning gjennom internett og mobiltelefon; 3) Gjennom RFID -modulen for å realisere brukeridentifikasjon, for å fullføre innendørs sikkerhetsstatusbryter, i tilfelle tyveri gjennom SMS -alarm til brukeren; 4) gjennom programvaren for sentralt kontrollstyringssystem for å fullføre den lokale kontroll- og statusvisningen av innendørs belysning og husholdningsapparater; 5) Lagring av personlig informasjon og lagring av innendørs utstyr er fullført ved å bruke databasen. Det er praktisk for brukere å spørre innendørs utstyrsstatus gjennom det sentrale kontroll- og styringssystemet.
2. System maskinvaredesign
Maskinvaredesignet til systemet inkluderer utforming av kontrollsenteret, overvåkningsnoden og den valgfrie tilsetningen av hjemmeapparatkontrolleren (ta den elektriske viftekontrolleren som et eksempel).
2.1 Kontrollsenteret
Hovedfunksjonene til kontrollsenteret er som følger: 1) Å bygge et trådløst Zigbee -nettverk, legge til alle overvåkningsnoder i nettverket og realisere mottakelsen av nytt utstyr; 2) brukeridentifikasjon, brukeren hjemme eller tilbake gjennom brukerkortet for å oppnå innendørs sikkerhetsbryter; 3) Når en innbruddstyv inntrenger seg inn i rommet, sender du en kort melding til brukeren for å alarmere. Brukere kan også kontrollere innendørs sikkerhet, belysning og hvitevarer gjennom korte meldinger; 4) Når systemet kjører alene, viser LCD gjeldende systemstatus, noe som er praktisk for brukere å se; 5) Lagre tilstanden til elektrisk utstyr og send det til PC for å realisere systemet på nettet.
Maskinvaren støtter transportørfølelse med flere tilgang/kollisjonsdeteksjon (CSMA/CA). Driftsspenningen på 2,0 ~ 3,6V bidrar til lavt strømforbruk av systemet. Sett opp et trådløst Zigbee Star -nettverk innendørs ved å koble til Zigbee -koordinatormodulen i kontrollsenteret. Og alle overvåkningsnodene, valgt for å legge til hjemmeapparatkontrolleren som terminalnoden i nettverket for å bli med i nettverket, for å realisere den trådløse Zigbee -nettverkskontrollen av innendørs sikkerhet og hvitevarer.
2.2 Overvåkningsnoder
Funksjonene til overvåkningsnoden er som følger: 1) Deteksjon av menneskelig kroppssignal, lyd og lysalarm når tyver invaderer; 2) Belysningskontroll, kontrollmodus er delt inn i automatisk kontroll og manuell kontroll, automatisk kontroll er av/av lyset automatisk i henhold til styrken til innendørslyset, manuell kontrollbelysningskontroll er gjennom det sentrale kontrollsystemet, (3) Alarminformasjonen og annen informasjon som er sendt til kontrollsenteret, og mottar kontrollkommandoer fra kontrollsenteret for å fullføre utstyrskontrollen.
Infrarød pluss mikrobølgeovn -deteksjonsmodus er den vanligste måten i deteksjon av menneskelig kroppssignal. Den pyroelektriske infrarøde sonden er RE200B, og amplifiseringsenheten er BISS0001. RE200B drives av 3-10 V spenning og har innebygd pyroelektrisk dobbeltfølsom infrarødt element. Når elementet mottar infrarødt lys, vil den fotoelektriske effekten oppstå ved polene til hvert element, og ladningen vil akkumuleres. BISS0001 er en digital-analog-hybrid ASIC sammensatt av operasjonsforsterker, spenningskomparator, tilstandskontroller, forsinkelsestimer og blokkering av tidstimer. Sammen med RE200B og noen få komponenter kan den passive pyroelektriske infrarøde bryteren dannes. ANT-G100-modulen ble brukt for mikrobølgeovnsensor, midtfrekvensen var 10 GHz, og den maksimale etableringstiden var 6μs. Kombinert med pyroelektrisk infrarød modul, kan feilhastigheten for måldeteksjon reduseres effektivt.
Lyskontrollmodul er hovedsakelig sammensatt av lysfølsom motstand og lyskontrollrelé. Koble den lysfølsomme motstanden i serie med den justerbare motstanden på 10 k Ω, koble deretter den andre enden av den lysfølsomme motstanden til bakken, og koble den andre enden av den justerbare motstanden til det høye nivået. Spenningsverdien til de to motstandsforbindelsespunktene oppnås gjennom SCM-analog-til-digitale omformer for å bestemme om strømlyset er på. Justerbar motstand kan justeres av brukeren for å oppfylle lysintensiteten når lyset bare er slått på. Innendørs lysbrytere styres av reléer. Bare en inngangs-/utgangsport kan oppnås.
2.3 Velg den ekstra hjemmeapparatkontrolleren
Velg å legge til kontrollen av husholdningsapparater hovedsakelig i henhold til funksjonen til enheten for å oppnå enhetskontroll, her til den elektriske viften som et eksempel. Fan Control er at kontrollsenteret vil være PC -viftekontrollinstruksjoner som er sendt til Electric Fan -kontrolleren gjennom implementering av Zigbee Network, forskjellige applikasjoner identifikasjonsnummer er forskjellige, for eksempel er bestemmelsene i denne avtalen Fanidentifikasjonsnummer 122, det innenlandske farge -TV -identifikasjonsnummeret er 123, og dermed erkjenner anerkjennelsen av forskjellige elektriske hjemmeapparater kontrollsenter. For den samme instruksjonskoden utfører forskjellige hjemmeapparater forskjellige funksjoner. Figur 4 viser sammensetningen av husholdningsapparater valgt for tillegg.
3. Systemprogramvaredesign
Systemprogramvaredesign inkluderer hovedsakelig seks deler, som er design av fjernkontroll webside, design av sentralt kontrollstyringssystem, kontrollsenterets hovedkontroller ATMEGAL28 Programutforming, CC2430 Koordinatorprogramutforming, CC2430 Monitoring Node Program Design, CC2430 Velg Legg til enhetsprogramutforming.
3.1 Zigbee Coordinator Program Design
Koordinatoren fullfører først initialiseringen av applikasjonslaget, setter applikasjonslagstilstanden og mottar staten til tomgang, og slår deretter på globale avbrytelser og initialiserer I/O -porten. Koordinatoren begynner deretter å bygge et trådløst stjernetettverk. I protokollen velger koordinatoren automatisk 2,4 GHz -båndet, det maksimale antallet biter per sekund er 62 500, standardpaniset er 0 × 1347, den maksimale stakkdybden er 5, maksimalt antall byte per send er 93, og seriell port baud rate er 57 600 bit/s. SL0W -tidtakeren genererer 10 avbrudd per sekund. Etter at Zigbee -nettverket er etablert, sender koordinatoren sin adresse til MCU for kontrollsenteret. Her identifiserer Control Center MCU Zigbee -koordinatoren som medlem av overvåkningsnoden, og dens identifiserte adresse er 0. Programmet kommer inn i hovedløkken. Først må du bestemme om det er nye data sendt av terminalnoden, hvis det er, blir dataene direkte overført til MCU for kontrollsenteret; Bestem om MCU for kontrollsenteret har instruksjoner sendt ned, i så fall, send instruksjonene ned til den tilsvarende Zigbee Terminal Node; Døm om sikkerhet er åpen, om det er en innbruddstyv, i så fall, send alarminformasjonen til MCU for kontrollsenteret; Døm om lyset er i automatisk kontrolltilstand, i så fall slå på den analoge-til-digitale omformeren for prøvetaking, prøvetakingsverdien er nøkkelen til å slå på eller på lyset, hvis lystilstanden endres, overføres den nye tilstandsinformasjonen til kontrollsenteret MC-U.
3.2 ZigBee Terminal Node -programmering
Zigbee Terminal Node refererer til den trådløse Zigbee -noden kontrollert av Zigbee -koordinatoren. I systemet er det hovedsakelig overvåkningsnoden og den valgfrie tilsetningen av husholdningsapparatkontroller. Initialisering av ZigBee Terminal -noder inkluderer også initialisering av applikasjonslag, åpningsavbrudd og initialisering av I/O -porter. Prøv deretter å bli med i Zigbee -nettverket. Det er viktig å merke seg at bare ende noder med Zigbee -koordinatoroppsett har lov til å bli med i nettverket. Hvis Zigbee Terminal -noden ikke klarer å bli med i nettverket, vil den prøve igjen hvert annet sekund til den med suksess blir med i nettverket. Etter å ha sluttet seg til nettverket, sender Zi-Gbee Terminal Node sin registreringsinformasjon til Zigbee-koordinatoren, som deretter videresender den til MCU i kontrollsenteret for å fullføre registreringen av Zigbee Terminal Node. Hvis Zigbee Terminal Node er en overvåkningsnode, kan den innse kontrollen av belysning og sikkerhet. Programmet ligner på Zigbee -koordinatoren, bortsett fra at overvåkningsnoden må sende data til Zigbee -koordinatoren, og deretter sender Zigbee -koordinator data til MCU i kontrollsenteret. Hvis Zigbee Terminal Node er en elektrisk viftekontroller, trenger den bare å motta dataene fra den øvre datamaskinen uten å laste opp tilstanden, slik at kontrollen kan fullføres direkte i avbruddet av mottak av trådløse data. I trådløse data som mottar avbrudd, oversetter alle terminalknuter de mottatte kontrollinstruksjonene til kontrollparametrene til selve noden, og behandler ikke de mottatte trådløse instruksjonene i hovedprogrammet til noden.
4 Online feilsøking
Den økende instruksjonen for instruksjonskode for fast utstyr utstedt av Central Control Management System sendes til MCU i kontrollsenteret gjennom datamaskinens serielle port, og til koordinatoren gjennom to-linjers grensesnitt, og deretter til Zigbee Terminal Node av koordinatoren. Når terminalnoden mottar dataene, blir dataene sendt til PC -en gjennom serieporten igjen. På denne PC -en blir dataene mottatt av Zigbee Terminal Node sammenlignet med dataene som er sendt av kontrollsenteret. Det sentrale kontrollstyringssystemet sender 2 instruksjoner hvert sekund. Etter 5 timers testing stopper testprogramvaren når den viser at det totale antallet mottatte pakker er 36 000 pakker. Testresultatene av programvare for flere protokolldataoverføringstesting er vist i figur 6. Antallet riktige pakker er 36 000, antall gale pakker er 0, og nøyaktighetshastigheten er 100%.
Zigbee -teknologi brukes til å realisere det interne nettverket av smarthjem, som har fordelene med praktisk fjernkontroll, fleksibel tilsetning av nytt utstyr og pålitelig kontrollytelse. RFTD -teknologi brukes til å realisere brukeridentifikasjon og forbedre systemsikkerheten. Gjennom tilgangen til GSM -modulen realiseres fjernkontrollen og alarmfunksjonene.
Post Time: Jan-06-2022