Smart home is in hûs as platfoarm, it brûken fan yntegreare bedradingtechnology, netwurkkommunikaasjetechnology, feiligenstechnology, automatyske kontrôletechnology, audio- en fideotechnology om de húshâldingsrelatearre foarsjenningen te yntegrearjen, skema foar it bouwen fan effisjinte wenfoarsjennings en behearsysteem foar famyljesaken , ferbetterje hûsfeiligens, gemak, komfort, keunstsinnigens, en realisearje miljeubeskerming en enerzjybesparjende libbensomjouwing.Op grûn fan 'e lêste definysje fan smart home, ferwize nei de skaaimerken fan' e ZigBee technology, ûntwerp fan dit systeem, de nedige yn befettet in smart home systeem (smart home (sintraal) kontrôle systeem, húshâlden ferljochting kontrôle systeem, home feiligens systemen), op basis fan joined it húshâldlik wiring systeem, thús netwurk systeem, eftergrûn muzyk systeem en famylje omjouwing kontrôle systeem.Op de befêstiging dat libbet yn yntelliginsje, ynstallearre alle nedige systeem hielendal allinnich, en it húshâlden systeem dat ynstallearre opsjoneel systeem fan ien soarte en boppe op syn minst kin neame yntelliginsje wennet yn Dêrom, dit systeem kin neamd wurde yntelligint thús.
1. System Design Scheme
It systeem is gearstald út regele apparaten en remote control apparaten yn it hûs.Under harren binne de kontroleare apparaten yn 'e famylje benammen de kompjûter dy't tagong kin ta it ynternet, it kontrôlesintrum, it tafersjochknooppunt en de kontrôler fan húshâldlike apparaten dy't kinne wurde tafoege.Apparaten foar ôfstânkontrôle binne benammen gearstald út kompjûters op ôfstân en mobile tillefoans.
De wichtichste funksjes fan it systeem binne: 1) de foarside fan 'e webside blêdzjen, eftergrûnynformaasjebehear;2) Realisearje skeakelkontrôle fan húshâldlike apparaten binnen, feiligens en ferljochting fia ynternet en mobile tillefoan;3) Troch de RFID-module om brûkersidentifikaasje te realisearjen, om de skeakel fan 'e binnenfeiligensstatus te foltôgjen, yn gefal fan stellerij fia SMS-alarm nei de brûker;4) Troch de software foar sintrale kontrôlebehearsysteem om de lokale kontrôle en statuswerjefte fan binnenferljochting en húshâldlike apparaten te foltôgjen;5) Opslach fan persoanlike ynformaasje en status opslach foar binnen-apparatuer wurde foltôge troch de database te brûken.It is handich foar brûkers om de status fan binnen-apparatuer te freegjen fia it sintrale kontrôle- en behearsysteem.
2. Systeem Hardware Design
It hardware-ûntwerp fan it systeem omfettet it ûntwerp fan it kontrôlesintrum, it tafersjochknooppunt en de opsjonele tafoeging fan 'e kontrôler foar húshâldlike apparaten (nim de elektryske fankontrôler as foarbyld).
2.1 It kontrôlesintrum
De haadfunksjes fan it kontrôlesintrum binne as folgjend: 1) Om in draadloze ZigBee-netwurk te bouwen, foegje alle kontrôleknooppunten ta oan it netwurk, en realisearje de ûntfangst fan nije apparatuer;2) brûker identifikaasje, de brûker thús of werom fia de brûker card te berikken indoor feiligens switch;3) As in ynbrekker yn 'e keamer ynbrekt, stjoer dan in koart berjocht nei de brûker om te alarmearjen.Brûkers kinne ek kontrôle binnen feiligens, ferljochting en thús apparaten fia koarte berjochten;4) As it systeem allinich rint, toant de LCD de hjoeddeistige systeemstatus, wat handich is foar brûkers om te besjen;5) Bewarje de steat fan elektryske apparatuer en stjoer it nei PC om it systeem online te realisearjen.
De hardware stipet Carrier sense meardere tagong / Collision detection (CSMA / CA).De bestjoeringsspanning fan 2.0 ~ 3.6V is befoarderlik foar leech enerzjyferbrûk fan it systeem.Stel in draadloos ZigBee-stjernetwurk binnen yn troch te ferbinen mei de ZigBee-koördinatormodule yn it kontrôlesintrum.En alle tafersjochknooppunten, selektearre om de kontrôler foar thúsapparaten ta te foegjen as de terminalknooppunt yn it netwurk om mei te dwaan oan it netwurk, om de draadloze ZigBee-netwurkkontrôle fan binnenfeiligens en húshâldlike apparaten te realisearjen.
2.2 Monitoring Knooppunten
De funksjes fan it tafersjochknooppunt binne as folget: 1) sinjaaldeteksje fan it minsklik lichem, lûd- en ljochtalarm as dieven ynfalle;2) ljochtkontrôle, de kontrôlemodus is ferdield yn automatyske kontrôle en manuele kontrôle, automatyske kontrôle is it ljocht automatysk oan / út neffens de sterkte fan it binnenljocht, manuele kontrôle ljochtkontrôle is fia it sintrale kontrôlesysteem, (3) de ljochtkontrôle alarm ynformaasje en oare ynformaasje stjoerd nei it kontrôle sintrum, en ûntfangt kontrôle kommando út de kontrôle sintrum te foltôgjen de apparatuer kontrôle.
Ynfraread plus mikrogolfdeteksjemodus is de meast foarkommende manier yn sinjaaldeteksje fan minsklik lichem.De pyroelektryske ynfraread sonde is RE200B, en it amplifikaasjeapparaat is BISS0001.RE200B wurdt oandreaun troch 3-10 V spanning en hat ynboude pyroelektryske dual-sensitive ynfraread elemint.As it elemint ynfraread ljocht ûntfangt, sil it fotoelektryske effekt op 'e poalen fan elk elemint foarkomme en sil de lading accumulearje.BISS0001 is in digitaal-analoge hybride asIC gearstald út operasjonele fersterker, spanning comparator, steat controller, fertraging tiid timer en blokkearjende tiid timer.Tegearre mei RE200B en in pear komponinten kin de passive pyroelektryske ynfraread switch wurde foarme.Ant-g100 module waard brûkt foar magnetron sensor, it sintrum frekwinsje wie 10 GHz, en de maksimale oprjochting tiid wie 6μs.Yn kombinaasje mei pyroelektryske ynfrareadmodule kin it flatersifer fan doeldeteksje effektyf wurde fermindere.
Ljochtkontrôlemodule is benammen gearstald út fotosensitive wjerstannen en ljochtkontrôlerelais.Ferbine de fotosensitive wjerstân yn searje mei de ferstelbere wjerstân fan 10 K ω, ferbine dan it oare ein fan 'e fotosensitive wjerstân oan' e grûn, en ferbine it oare ein fan 'e ferstelbere wjerstân oan it hege nivo.De spanningswearde fan 'e twa fersetferbiningspunten wurdt krigen troch de SCM analoog-nei-digitale converter om te bepalen oft it hjoeddeistige ljocht oan is.Ferstelbere wjerstân kin troch de brûker oanpast wurde om de ljochtintensiteit te foldwaan as it ljocht gewoan ynskeakele is.Switches foar binnenferljochting wurde regele troch relais.Allinich ien ynfier- / útfierpoarte kin berikt wurde.
2.3 Selektearje de Added Home Appliance Controller
Kies om de kontrôle fan húshâldlike apparaten foaral ta te foegjen neffens de funksje fan it apparaat om apparaatkontrôle te berikken, hjir oan 'e elektryske fan as foarbyld.Fan kontrôle is de kontrôle sintrum sil wêze PC fan kontrôle ynstruksjes stjoerd nei de elektryske fan controller fia ZigBee netwurk ymplemintaasje, ferskillende apparaten identifikaasje nûmer is oars, bygelyks, de bepalingen fan dizze oerienkomst fan identifikaasje nûmer is 122, de ynlânske kleur TV identifikaasje nûmer is 123, dus it realisearjen fan de erkenning fan ferskate elektryske thús apparaten kontrôle sintrum.Foar deselde ynstruksjekoade útfiere ferskate húshâldlike apparaten ferskate funksjes.Figuer 4 toant de gearstalling fan húshâldlike apparaten selektearre foar tafoeging.
3. Systeem software design
It ûntwerp fan systeemsoftware omfettet benammen seis dielen, dy't webside-ûntwerp op ôfstân binne, ûntwerp fan sintrale kontrôlebehearsysteem, haadkontrôler ATMegal28-programmaûntwerp, CC2430-koördinatorprogramma-ûntwerp, CC2430-kontrôleknoopprogramma-ûntwerp, CC2430 selektearje apparaatprogramma-ûntwerp tafoegje.
3.1 ZigBee Koördinator programma ûntwerp
De koördinator foltôget earst de inisjalisaasje fan 'e applikaasjelaach, stelt de tastân fan' e applikaasjelaach en ûntfangende tastân op idle, skeakelt dan globale interrupts yn en initialisearret de I/O-poarte.De koördinator begjint dan in draadloos stjernetwurk te bouwen.Yn it protokol selekteart de koördinator automatysk de 2,4 GHz-band, it maksimum oantal bits per sekonde is 62 500, de standert PANID is 0 × 1347, de maksimale stapeldjipte is 5, it maksimum oantal bytes per ferstjoering is 93, en de serial poarte baud rate is 57 600 bit / s.De SL0W TIMER genereart 10 ûnderbrekkings per sekonde.Nei't it ZigBee-netwurk mei súkses fêstige is, stjoert de koördinator syn adres nei de MCU fan it kontrôlesintrum.Hjir identifisearret it kontrôlesintrum MCU de ZigBee-koördinator as lid fan 'e kontrôleknooppunt, en har identifisearre adres is 0. It programma komt yn' e haadloop.Bepale earst oft der nije gegevens binne ferstjoerd troch it terminalknooppunt, as der is, wurde de gegevens direkt oerbrocht nei de MCU fan it kontrôlesintrum;Bepale oft de MCU fan it kontrôlesintrum ynstruksjes hat ferstjoerd, as dat sa is, stjoer de ynstruksjes nei de korrespondearjende ZigBee-terminalknooppunt;Oardielje oft feiligens iepen is, oft der in ynbrekker is, as dat sa is, stjoer de alarmynformaasje nei de MCU fan it kontrôlesintrum;Oardielje oft it ljocht yn automatyske kontrôlestatus is, as dat sa is, skeakelje de analoog-nei-digitale converter yn foar sampling, de samplingwearde is de kaai om it ljocht yn of út te skeakeljen, as de ljochtstatus feroaret, is de nije steatynformaasje oerdroegen oan it kontrôlesintrum MC-U.
3.2 ZigBee Terminal Node Programming
ZigBee-terminalknooppunt ferwiist nei de draadloze ZigBee-knooppunt regele troch de ZigBee-koördinator.Yn it systeem is it benammen de tafersjochknooppunt en de opsjonele tafoeging fan kontrôler foar húshâldlike apparaten.Inisjalisaasje fan ZigBee-terminalknooppunten omfettet ek inisjalisaasje fan applikaasjelaach, iepeningsûnderbrekkingen en inisjalisearjen fan I / O-poarten.Besykje dan mei te dwaan oan it ZigBee-netwurk.It is wichtich om te notearjen dat allinich einknooppunten mei ZigBee-koördinator opset binne tastien om mei te dwaan oan it netwurk.As it ZigBee-terminalknooppunt net slagget om mei te dwaan oan it netwurk, sil it elke twa sekonden opnij besykje oant it mei súkses by it netwurk komt.Nei't mei súkses by it netwurk oansletten is, stjoert de ZI-Gbee-terminalknooppunt syn registraasjeynformaasje nei de ZigBee-koördinator, dy't it dan trochstjoert nei de MCU fan it kontrôlesintrum om de registraasje fan 'e ZigBee-terminalknooppunt te foltôgjen.As de ZigBee-terminalknooppunt in tafersjochknooppunt is, kin it de kontrôle fan ferljochting en feiligens realisearje.It programma is fergelykber mei de ZigBee-koördinator, útsein dat it tafersjochknooppunt gegevens moat stjoere nei de ZigBee-koördinator, en dan stjoert de ZigBee-koördinator gegevens nei de MCU fan it kontrôlesintrum.As de ZigBee-terminalknooppunt in elektryske fankontrôler is, moat it allinich de gegevens fan 'e boppeste komputer ûntfange sûnder de steat te uploaden, sadat syn kontrôle direkt kin wurde foltôge yn' e ûnderbrekking fan ûntfangst fan draadloze gegevens.By ûntfangst fan draadloze gegevens oersette alle terminalknooppunten de ûntfongen kontrôleynstruksjes yn 'e kontrôleparameters fan' e knooppunt sels, en ferwurkje de ûntfongen draadloze ynstruksjes net yn it haadprogramma fan 'e knooppunt.
4 Online debuggen
De tanimmende ynstruksje foar de ynstruksjekoade fan fêste apparatuer útjûn troch it sintrale kontrôlebehearsysteem wurdt stjoerd nei MCU fan it kontrôlesintrum fia de seriële poarte fan 'e kompjûter, en nei de koördinator fia de twa-line ynterface, en dan nei de ZigBee terminal knooppunt troch de koördinator.As it terminalknooppunt de gegevens ûntfangt, wurde de gegevens opnij stjoerd nei de PC fia de seriële poarte.Op dizze PC wurde de gegevens ûntfongen troch de ZigBee-terminalknooppunt fergelike mei de gegevens dy't troch it kontrôlesintrum ferstjoerd wurde.It sintrale kontrôlebehearsysteem stjoert elke sekonde 2 ynstruksjes.Nei 5 oeren fan testen stopet de testsoftware as it lit sjen dat it totale oantal ûntfongen pakketten 36.000 pakketten is.De test resultaten fan multi-protokol gegevens oerdracht testing software wurde werjûn yn figuer 6. It oantal korrekte pakketten is 36 000, it oantal ferkearde pakketten is 0, en de krektens taryf is 100%.
ZigBee-technology wurdt brûkt om it ynterne netwurk fan smart home te realisearjen, dat de foardielen hat fan handige remote control, fleksibele tafoeging fan nije apparatuer en betroubere kontrôleprestaasjes.RFTD-technology wurdt brûkt om brûkersidentifikaasje te realisearjen en systeemfeiligens te ferbetterjen.Troch de tagong fan GSM-module wurde de remote control en alarmfunksjes realisearre.
Post tiid: Jan-06-2022