Smart Home je dům jako platforma, využití integrované technologie zapojení, technologie síťové komunikace, bezpečnostní technologie, technologie automatické kontroly, zvukové a video technologie pro integraci zařízení souvisejících s životem v domácnosti, rozvrh pro budování efektivních rezidenčních zařízení a systému řízení rodin, zlepšování domácí bezpečnosti, pohodlí, umění a ochrany životního prostředí a energií a energií pro životní prostředí. Na základě nejnovější definice inteligentního domova se podívejte na charakteristiky technologie Zigbee, návrhu tohoto systému, nezbytný v inteligentním domácím systému (Smart Home (centrální) kontrolní systém, systém kontroly osvětlení domácnosti, systémy domácí bezpečnosti), na základě systému zapojení domácnosti, systém domácí sítě, systém na pozadí hudebního systému a systém rodinného prostředí. Na potvrzení, které žije ve zpravodajství, nainstaloval pouze veškerý nezbytný systém pouze a systém domácnosti, který nainstaloval volitelný systém jednoho druhu, může přinejmenším zavolat životy inteligence. Tento systém lze tedy nazvat inteligentním domovem.
1. Schéma návrhu systému
Systém se skládá z kontrolovaných zařízení a zařízení dálkového ovládání v domácnosti. Mezi nimi zahrnují kontrolovaná zařízení v rodině hlavně počítač, který má přístup k internetu, řídicímu centru, monitorovacímu uzlu a řadiči domácích spotřebičů, které lze přidat. Zařízení dálkového ovládání jsou složena hlavně ze vzdálených počítačů a mobilních telefonů.
Hlavními funkcemi systému jsou: 1) přední stránka prohlížení webové stránky, správa informací o pozadí; 2) realizovat ovládání přepínačů vnitřních domácích spotřebičů, zabezpečení a osvětlení prostřednictvím internetu a mobilního telefonu; 3) Prostřednictvím modulu RFID pro realizaci identifikace uživatele, aby se dokončil přepínač stavu vnitřního zabezpečení, v případě krádeže pomocí Alarmu SMS pro uživatele; 4) prostřednictvím softwaru pro správu centrálního ovládání k dokončení místního kontroly a stavu stavu vnitřního osvětlení a domácích spotřebičů; 5) Uložení osobních údajů a ukládání stavu vnitřního vybavení jsou dokončeny pomocí databáze. Pro uživatele je vhodné dotazovat stav vnitřního vybavení prostřednictvím systému Central Control and Management.
2. návrh hardwaru systému
Hardwarový design systému zahrnuje návrh řídicího centra, monitorovací uzel a volitelné přidání ovladače domácího zařízení (příklad vezměte řadič elektrických ventilátorů).
2.1 Řídicí centrum
Hlavní funkce řídicího centra jsou následující: 1) pro vytvoření bezdrátové sítě Zigbee, přidat do sítě všechny monitorovací uzly a realizovat příjem nového vybavení; 2) Identifikace uživatele, uživatel doma nebo zpět přes uživatelskou kartu, aby dosáhl vnitřního zabezpečovacího přepínače; 3) Když do místnosti zasáhne zloděj, pošlete uživateli krátkou zprávu, aby se alarmoval. Uživatelé mohou také ovládat vnitřní zabezpečení, osvětlení a domácí spotřebiče prostřednictvím krátkých zpráv; 4) Pokud je systém spuštěn samostatně, LCD zobrazí aktuální stav systému, který je pro uživatele výhodné zobrazit; 5) Uložte stav elektrického zařízení a pošlete jej PC, abyste si mohli uvědomit systém online.
Hardware podporuje detekci více přístupu/kolize dopravce (CSMA/CA). Provozní napětí 2,0 ~ 3,6 V vede k nízké spotřebě energie systému. Nastavte bezdrátovou síť ZigBee Star Inderoors připojením k modulu koordinátoru Zigbee v řídicím centru. A všechny monitorovací uzly, které byly vybrány pro přidání řadiče domácích zařízení jako terminálového uzlu v síti, aby se připojily k síti, aby se realizovala bezdrátová síťová ovládání sítě ZigBee v rámci zabezpečení a domácích spotřebičů.
2.2 Monitorovací uzly
Funkce monitorovacího uzlu jsou následující: 1) detekce signálu lidského těla, zvuk a světlý poplach, když zloději napadnou; 2) Řízení osvětlení, režim řízení je rozdělen na automatické ovládání a manuální ovládání, automatické ovládání je automaticky zapnuto/vypnuto podle síly vnitřního světla, ovládání ručního ovládání je prostřednictvím centrálního řídicího systému, (3) informace o alarmu a další informace zaslané do řídicího centra a dostává ovládací příkazy z řídicího centra, aby dokončila kontrolu zařízení.
Infračervený plus režim detekce mikrovlny je nejběžnějším způsobem detekce signálu lidského těla. Pyroelektrická infračervená sonda je RE200B a amplifikační zařízení je BISS0001. RE200B je napájen napětím 3-10 V a má vestavěný pyroelektrický duální infračervený prvek. Když prvek přijme infračervené světlo, dojde k fotoelektrickému efektu na pólech každého prvku a náboj se hromadí. BISS0001 je digitální analog hybridní ASIC složený z operačního zesilovače, komparátoru napětí, regulátoru stavu, časovače doby zpoždění a časovače blokování času. Spolu s RE200B a několika komponenty lze vytvořit pasivní přepínač pyroelektrického infračerveného záření. Modul ANT-G100 byl použit pro mikrovlnný senzor, středová frekvence byla 10 GHz a maximální doba založení byla 6 μs. V kombinaci s pyroelektrickým infračerveným modulem může být míra chyb detekce cíle účinně snížena.
Řídicí modul světla je složen hlavně z fotocitlivého rezistoru a relé kontroly světla. Připojte fotosenzitivní rezistor v sérii s nastavitelným rezistorem 10 K Ω, poté připojte druhý konec fotocitlivého odporu k zemi a druhý konec nastavitelného odporu připojte k vysoké úrovni. Hodnota napětí dvou spojovacích bodů odporu je získána pomocí analogového převodníku SCM analogově digitálního převodníku, aby se určilo, zda je aktuální světlo zapnuto. Nastavitelný odpor může být upraven uživatelem tak, aby splňoval intenzitu světla, když je světlo právě zapnuto. Vnitřní osvětlovací spínače jsou řízeny relé. Lze dosáhnout pouze jednoho vstupního/výstupního portu.
2.3 Vyberte řadič přidaného domácího zařízení
Vyberte si přidat ovládání domácích zařízení hlavně podle funkce zařízení pro dosažení ovládání zařízení, zde jako příklad do elektrického ventilátoru. Řízení ventilátoru je, že řídicí centrum bude pokyny pro ovládání ventilátoru PC zaslané do řadiče elektrického ventilátoru prostřednictvím implementace sítě ZigBee, různé identifikační číslo zařízení je odlišné, například ustanovení identifikačního čísla ventilátoru je 122, identifikační číslo domácí barvy je 123, a tak si uvědomuje rozpoznání různých elektrických zařízení pro kontrolu zařízení. Pro stejný kód instrukce provádějí různé domácí spotřebiče různé funkce. Obrázek 4 ukazuje složení domácích zařízení vybraných pro přidání.
3. návrh systémového softwaru
Návrh systémového softwaru zahrnuje hlavně šest dílů, které jsou designem webové stránky dálkového ovládání, návrh systému řízení centrálního ovládání, hlavní řadič řídicího centra AtmeGal28, návrh programu CC2430, návrh programu CC2430 Monitorování návrhu uzlu uzlů, CC2430 Vyberte návrh programu přidat zařízení.
3.1 Návrh programu Zigbee
Koordinátor nejprve dokončí inicializaci aplikační vrstvy, nastaví stav vrstvy aplikací a přijímá stav na volnoběh, poté zapíná globální přerušení a inicializuje port I/O. Koordinátor pak začne stavět bezdrátovou hvězdnou síť. V protokolu koordinátor automaticky vybere pás 2,4 GHz, maximální počet bitů za sekundu je 62 500, výchozí paní je 0 × 1347, maximální hloubka zásobníku je 5, maximální počet bajtů na odeslání je 93 a rychlost sériového portů je 57 600 bit/s. Časovač SL0W generuje 10 přerušení za sekundu. Poté, co je síť Zigbee úspěšně stanovena, koordinátor pošle svou adresu MCU řídicího centra. Zde ovládací centrum MCU identifikuje koordinátora ZigBee jako člena monitorovacího uzlu a jeho identifikovaná adresa je 0. Program vstupuje do hlavní smyčky. Nejprve určete, zda existují nová data odeslaná koncovým uzlem, pokud existují, data jsou přímo přenášena do MCU řídicího centra; Zjistěte, zda má MCU řídicího centra odesláno pokyny, pokud ano, pošlete pokyny dolů do odpovídajícího uzlu ZigBee terminálu; Posuďte, zda je bezpečnost otevřená, zda existuje zloděj, pokud ano, pošlete informace o poplachu na MCU kontrolního centra; Posuďte, zda je světlo ve stavu automatického řízení, pokud ano, zapněte analogový převodník pro odběr vzorků, hodnota vzorkování je klíčem k zapnutí nebo vypnutí světla, pokud se změní světelný stav, nové informace o stavu je přenášeny do řídicího centra MC-U.
3.2 Programování uzlů Zigbee
Uzel ZigBee Terminal odkazuje na bezdrátový uzel Zigbee řízený koordinátorem ZigBee. V systému je to hlavně monitorovací uzel a volitelný přidání ovladače pro domácnost. Inicializace terminálových uzlů ZigBee zahrnuje také inicializaci aplikační vrstvy, otevírání přerušení a inicializaci I/O portů. Pak se zkuste připojit k síti Zigbee. Je důležité si uvědomit, že k síti se mohou připojit pouze koncové uzly s nastavením koordinátoru ZigBee. Pokud se uzel terminálu Zigbee nepřipojí k síti, zkusí to znovu každé dvě sekundy, dokud se do sítě úspěšně připojí. Po úspěšném připojení do sítě pošle uzel Zi-GBEE své registrační informace koordinátorovi ZigBee, který je poté předá MCU kontrolního centra a dokončí registraci uzlu ZigBee. Pokud je terminálový uzel Zigbee monitorovacím uzlem, může si uvědomit kontrolu osvětlení a zabezpečení. Program je podobný koordinátorovi ZigBee, kromě toho, že monitorovací uzel musí odesílat data koordinátorovi ZigBee, a poté koordinátor Zigbee odešle data do MCU řídicího centra. Pokud je uzel ZigBee terminálu elektrickým ovladačem ventilátoru, musí přijímat data horního počítače pouze bez nahrávání stavu, takže jeho ovládání může být přímo dokončena v přerušení přijímacích dat bezdrátových dat. V bezdrátových datech, které přijímají přerušení, všechny uzly terminálu převádějí pokyny přijatých ovládacích prvků do řídicích parametrů samotného uzlu a nezpracovávají přijaté bezdrátové pokyny v hlavním programu uzlu.
4 online ladění
Rostoucí instrukce pro instrukční kód pevného zařízení vydaného systémem správy centrálního ovládání je odeslán MCU řídicímu centru prostřednictvím sériového portu počítače a koordinátorovi prostřednictvím dvou řádkového rozhraní a poté do uzlu Zigbee koordinátorem. Když uzel terminálu přijme data, data jsou odeslána do PC prostřednictvím sériového portu. Na tomto PC jsou data přijatá uzlem ZigBee porovnána s daty odeslanými řídicím centrem. Systém správy centrální kontroly posílá 2 pokyny každou sekundu. Po 5 hodinách testování se testovací software zastaví, když ukazuje, že celkový počet přijatých paketů je 36 000 paketů. Výsledky testu testovacího softwaru pro přenos dat s více protokol jsou uvedeny na obrázku 6. Počet správných paketů je 36 000, počet nesprávných paketů je 0 a míra přesnosti je 100%.
Technologie Zigbee se používá k realizaci interního sítí Smart Home, která má výhody pohodlného dálkového ovládání, flexibilního přidání nového vybavení a spolehlivé kontrolní výkon. Technologie RFTD se používá k realizaci identifikace uživatele a ke zlepšení zabezpečení systému. Prostřednictvím přístupu modulu GSM jsou realizovány dálkové ovládání a funkce alarmu.
Čas příspěvku: leden-06-2022