Viedā māja ir māja kā platforma, kurā tiek izmantotas integrētas elektroinstalācijas tehnoloģijas, tīkla sakaru tehnoloģijas, drošības tehnoloģijas, automātiskās vadības tehnoloģijas, audio un video tehnoloģijas, lai integrētu ar mājsaimniecības dzīvi saistītas iekārtas, grafiks, lai izveidotu efektīvu dzīvojamo telpu un ģimenes lietu pārvaldības sistēmu. , uzlabot mājas drošību, ērtības, komfortu, mākslinieciskumu un realizēt vides aizsardzību un enerģiju taupošu dzīves vidi. Pamatojoties uz jaunāko viedās mājas definīciju, skatiet ZigBee tehnoloģijas raksturlielumus, šīs sistēmas dizainu, nepieciešamajā satur viedās mājas sistēmu (viedās mājas (centrālā) vadības sistēma, mājsaimniecības apgaismojuma vadības sistēma, mājas drošības sistēmas), pamatojoties uz pievienojās mājsaimniecības elektroinstalācijas sistēmai, mājas tīkla sistēmai, fona mūzikas sistēmai un ģimenes vides kontroles sistēmai. Apliecinot, ka dzīvo inteliģencē, ir pilnībā uzstādīta tikai visa nepieciešamā sistēma, un mājsaimniecības sistēma, kas uzstādīja vismaz viena veida un augstākas izvēles sistēmu, var izsaukt inteliģenci. Tāpēc šo sistēmu var saukt par viedo māju.
1. Sistēmas projektēšanas shēma
Sistēma sastāv no vadāmām ierīcēm un tālvadības ierīcēm mājās. Tostarp vadāmajās ierīcēs ģimenē galvenokārt ir dators, ar kuru var piekļūt internetam, vadības centrs, uzraudzības mezgls un pievienojamā sadzīves tehnikas kontrolieris. Tālvadības ierīces galvenokārt sastāv no attāliem datoriem un mobilajiem tālruņiem.
Sistēmas galvenās funkcijas ir: 1) mājas lapas sākumlapas pārlūkošana, fona informācijas pārvaldība; 2) Realizēt iekštelpu sadzīves tehnikas, drošības un apgaismojuma slēdžu vadību caur internetu un mobilo telefonu; 3) Izmantojot RFID moduli, lai realizētu lietotāja identifikāciju, lai pabeigtu iekštelpu drošības statusa slēdzi, zādzības gadījumā, izmantojot SMS trauksmi lietotājam; 4) Izmantojot centrālās vadības vadības sistēmas programmatūru, lai pabeigtu iekštelpu apgaismojuma un sadzīves tehnikas vietējo vadību un statusa displeju; 5) Personiskās informācijas glabāšana un iekštelpu aprīkojuma statusa glabāšana tiek veikta, izmantojot datu bāzi. Lietotājiem ir ērti jautāt par iekštelpu aprīkojuma statusu, izmantojot centrālo vadības un vadības sistēmu.
2. Sistēmas aparatūras projektēšana
Sistēmas aparatūras dizains ietver vadības centra, uzraudzības mezgla dizainu un papildu sadzīves tehnikas kontroliera pievienošanu (kā piemēru ņemiet elektriskā ventilatora kontrolieri).
2.1. Vadības centrs
Vadības centra galvenās funkcijas ir šādas: 1) izveidot bezvadu ZigBee tīklu, pievienot tīklam visus uzraudzības mezglus un realizēt jaunu iekārtu uztveršanu; 2) lietotāja identifikācija, lietotājs mājās vai atpakaļ, izmantojot lietotāja karti, lai sasniegtu iekštelpu drošības slēdzi; 3) Kad telpā ielaužas zaglis, nosūtiet lietotājam īsu ziņojumu, lai signalizētu. Lietotāji var arī kontrolēt iekštelpu drošību, apgaismojumu un sadzīves tehniku, izmantojot īsziņas; 4) Kad sistēma darbojas atsevišķi, LCD parāda pašreizējo sistēmas statusu, kas lietotājiem ir ērti apskatāms; 5) Saglabājiet elektroiekārtu stāvokli un nosūtiet to uz datoru, lai sistēmu realizētu tiešsaistē.
Aparatūra atbalsta Carrier Sense vairākkārtējas piekļuves/sadursmes noteikšanu (CSMA/CA). Darba spriegums 2,0–3,6 V veicina zemu sistēmas enerģijas patēriņu. Iestatiet bezvadu ZigBee zvaigžņu tīklu iekštelpās, izveidojot savienojumu ar ZigBee koordinatora moduli vadības centrā. Un visi pārraudzības mezgli, kas atlasīti, lai pievienotu sadzīves tehnikas kontrolieri kā termināla mezglu tīklā, lai pievienotos tīklam, lai realizētu iekštelpu drošības un sadzīves tehnikas bezvadu ZigBee tīkla vadību.
2.2. Uzraudzības mezgli
Monitoringa mezgla funkcijas ir šādas: 1) cilvēka ķermeņa signālu uztveršana, skaņas un gaismas signalizācija, kad zagļi iebrūk; 2) apgaismojuma vadība, vadības režīms ir sadalīts automātiskajā un manuālajā kontrolē, automātiskā vadība automātiski ieslēdz / izslēdz gaismu atbilstoši iekštelpu apgaismojuma stiprumam, manuāla apgaismojuma vadība notiek caur centrālo vadības sistēmu, (3) trauksmes informācija un cita informācija, kas tiek nosūtīta vadības centram, un saņem vadības komandas no vadības centra, lai pabeigtu aprīkojuma vadību.
Infrasarkanais un mikroviļņu noteikšanas režīms ir visizplatītākais cilvēka ķermeņa signālu noteikšanas veids. Piroelektriskā infrasarkanā zonde ir RE200B, un pastiprināšanas ierīce ir BISS0001. RE200B tiek darbināts ar 3-10 V spriegumu, un tajā ir iebūvēts piroelektriskais divjutīgs infrasarkanais elements. Kad elements saņem infrasarkano gaismu, fotoelektriskais efekts notiks katra elementa polios un lādiņš uzkrāsies. BISS0001 ir ciparu-analogs hibrīds asIC, kas sastāv no darbības pastiprinātāja, sprieguma komparatora, stāvokļa kontrollera, aizkaves laika taimera un bloķēšanas laika taimera. Kopā ar RE200B un dažiem komponentiem var izveidot pasīvo piroelektrisko infrasarkano slēdzi. Mikroviļņu sensoram tika izmantots Ant-g100 modulis, centrālā frekvence bija 10 GHz, un maksimālais izveidošanas laiks bija 6 μs. Kombinācijā ar piroelektrisko infrasarkano moduli var efektīvi samazināt mērķa noteikšanas kļūdu līmeni.
Gaismas vadības modulis galvenokārt sastāv no gaismjutīga rezistora un gaismas vadības releja. Savienojiet gaismjutīgo rezistoru virknē ar regulējamo rezistoru 10 K ω, pēc tam pievienojiet otru gaismjutīgā rezistora galu zemei un pievienojiet regulējamā rezistora otru galu augstajam līmenim. Divu pretestības savienojuma punktu sprieguma vērtību iegūst, izmantojot SCM analogo-digitālo pārveidotāju, lai noteiktu, vai ir ieslēgts strāvas indikators. Lietotājs var pielāgot regulējamo pretestību, lai tā atbilstu gaismas intensitātei, kad gaisma ir tikko ieslēgta. Iekštelpu apgaismojuma slēdži tiek vadīti ar relejiem. Var sasniegt tikai vienu ievades/izvades portu.
2.3. Atlasiet pievienoto sadzīves tehnikas kontrolieri
Izvēlieties pievienot sadzīves tehnikas vadību galvenokārt atbilstoši ierīces funkcijai, lai panāktu ierīces vadību, šeit, piemēram, elektriskajam ventilatoram. Ventilatora vadība ir vadības centrs, tiks nosūtīti datora ventilatora vadības norādījumi elektriskā ventilatora kontrollerim, izmantojot ZigBee tīkla ieviešanu, dažādu ierīču identifikācijas numurs ir atšķirīgs, piemēram, šī līguma noteikumi ventilatora identifikācijas numurs ir 122, iekšzemes krāsu TV identifikācijas numurs ir 123, tādējādi realizējot dažādu sadzīves elektrotehnikas vadības centra atpazīšanu. Vienam un tam pašam instrukcijas kodam dažādas sadzīves tehnikas veic dažādas funkcijas. 4. attēlā parādīts pievienošanai izvēlēto sadzīves tehnikas sastāvs.
3. Sistēmas programmatūras projektēšana
Sistēmas programmatūras dizains galvenokārt ietver sešas daļas, kas ir tālvadības tīmekļa lapas dizains, centrālās vadības vadības sistēmas dizains, vadības centra galvenā kontrollera ATMegal28 programmas dizains, CC2430 koordinatora programmas dizains, CC2430 uzraudzības mezgla programmas dizains, CC2430 izvēlieties pievienošanas ierīces programmas dizains.
3.1 ZigBee Coordinator programmas dizains
Koordinators vispirms pabeidz lietojumprogrammas slāņa inicializēšanu, iestata lietojumprogrammas slāņa stāvokli un saņemšanas stāvokli uz dīkstāvi, pēc tam ieslēdz globālos pārtraukumus un inicializē I/O portu. Pēc tam koordinators sāk izveidot bezvadu zvaigžņu tīklu. Protokolā koordinators automātiski izvēlas 2,4 GHz joslu, maksimālais bitu skaits sekundē ir 62 500, noklusējuma PANID ir 0×1347, maksimālais steka dziļums ir 5, maksimālais baitu skaits vienā sūtījumā ir 93 un seriālā porta pārraides ātrums ir 57 600 biti/s. SL0W TIMER ģenerē 10 pārtraukumus sekundē. Kad ZigBee tīkls ir veiksmīgi izveidots, koordinators nosūta savu adresi vadības centra MCU. Šeit vadības centrs MCU identificē ZigBee koordinatoru kā uzraudzības mezgla dalībnieku, un tā identificētā adrese ir 0. Programma ieiet galvenajā cilpā. Pirmkārt, nosakiet, vai ir jauni dati, ko nosūta termināļa mezgls, ja tādi ir, dati tiek tieši pārsūtīti uz vadības centra MCU; Nosakiet, vai vadības centra MCU ir nosūtītas instrukcijas, ja tā, nosūtiet instrukcijas uz attiecīgo ZigBee termināļa mezglu; Novērtējiet, vai ir atvērta apsardze, vai nav zaglis, ja jā, nosūtiet trauksmes informāciju uz vadības centra MCU; Novērtējiet, vai gaisma ir automātiskās vadības stāvoklī, ja tā, ieslēdziet analogo-digitālo pārveidotāju paraugu ņemšanai, paraugu ņemšanas vērtība ir atslēga, lai ieslēgtu vai izslēgtu gaismu, ja gaismas stāvoklis mainās, jaunā stāvokļa informācija ir pārsūtīts uz vadības centru MC-U.
3.2. ZigBee termināļa mezglu programmēšana
ZigBee termināļa mezgls attiecas uz bezvadu ZigBee mezglu, ko kontrolē ZigBee koordinators. Sistēmā tas galvenokārt ir pārraudzības mezgls un pēc izvēles pievienots sadzīves tehnikas kontrolieris. ZigBee termināļa mezglu inicializācija ietver arī lietojumprogrammas slāņa inicializāciju, pārtraukumu atvēršanu un I/O portu inicializāciju. Pēc tam mēģiniet pievienoties ZigBee tīklam. Ir svarīgi atzīmēt, ka tīklam ir atļauts pievienoties tikai gala mezgliem ar ZigBee koordinatora iestatīšanu. Ja ZigBee termināļa mezglam neizdodas pievienoties tīklam, tas mēģinās vēlreiz ik pēc divām sekundēm, līdz tas veiksmīgi pievienosies tīklam. Pēc veiksmīgas pievienošanās tīklam ZI-Gbee termināļa mezgls nosūta savu reģistrācijas informāciju ZigBee koordinatoram, kas pēc tam to pārsūta vadības centra MCU, lai pabeigtu ZigBee termināļa mezgla reģistrāciju. Ja ZigBee termināļa mezgls ir uzraudzības mezgls, tas var realizēt apgaismojuma un drošības vadību. Programma ir līdzīga ZigBee koordinatoram, izņemot to, ka uzraudzības mezglam ir jānosūta dati ZigBee koordinatoram, un pēc tam ZigBee koordinators nosūta datus uz vadības centra MCU. Ja ZigBee termināļa mezgls ir elektriskā ventilatora kontrolleris, tam ir jāsaņem tikai augšējā datora dati, neaugšupielādējot stāvokli, tāpēc tā vadību var tieši pabeigt bezvadu datu saņemšanas pārtraukumā. Bezvadu datu saņemšanas pārtraukumā visi termināļa mezgli pārvērš saņemtās vadības instrukcijas paša mezgla vadības parametros un neapstrādā saņemtās bezvadu instrukcijas mezgla galvenajā programmā.
4 Tiešsaistes atkļūdošana
Pieaugošā instrukcija par stacionāro iekārtu instrukciju kodu, ko izsniedz centrālā vadības vadības sistēma, tiek nosūtīta uz vadības centra MCU caur datora seriālo portu un koordinatoram caur divu līniju saskarni un pēc tam uz ZigBee termināli. koordinators. Kad termināļa mezgls saņem datus, dati atkal tiek nosūtīti uz datoru caur seriālo portu. Šajā datorā ZigBee termināļa mezgla saņemtie dati tiek salīdzināti ar vadības centra nosūtītajiem datiem. Centrālā vadības vadības sistēma katru sekundi nosūta 2 instrukcijas. Pēc 5 stundu pārbaudes testēšanas programmatūra apstājas, kad tā parāda, ka kopējais saņemto pakešu skaits ir 36 000 pakešu. Vairāku protokolu datu pārraides testēšanas programmatūras testa rezultāti ir parādīti 6. attēlā. Pareizo pakešu skaits ir 36 000, nepareizo pakešu skaits ir 0, un precizitātes koeficients ir 100%.
ZigBee tehnoloģija tiek izmantota, lai realizētu viedās mājas iekšējo tīklu, kam ir ērta tālvadības pults, elastīga jaunu iekārtu pievienošana un uzticama vadības veiktspēja. RFTD tehnoloģija tiek izmantota, lai realizētu lietotāju identifikāciju un uzlabotu sistēmas drošību. Piekļūstot GSM modulim, tiek realizētas tālvadības pults un signalizācijas funkcijas.
Izlikšanas laiks: Jan-06-2022