Smart Home është një shtëpi si një platformë, përdorimi i teknologjisë së integruar të instalimeve elektrike, teknologjia e komunikimit në rrjet, teknologjia e sigurisë, teknologjia automatike e kontrollit, teknologjia audio dhe video për të integruar objektet e lidhura me jetën shtëpiake, orarin për të ndërtuar lehtësira efikase të banimit dhe sistemin e menaxhimit të çështjeve familjare, për të përmirësuar sigurinë në shtëpi, komoditetin, rehati, art -artizinë dhe për të realizuar mbrojtjen e mjedisit për kursimin e energjisë. Bazuar në përkufizimin e fundit të Smart Home, referojuni karakteristikave të teknologjisë ZigBee, dizajnit të këtij sistemi, të domosdoshëm në përmban një sistem të zgjuar të shtëpisë (Smart Home (Qendrore) të kontrollit, sistemin e kontrollit të ndriçimit shtëpiak, sistemet e sigurisë në shtëpi), në bazë të bashkimit të sistemit të instalimeve shtëpiake, sistemit të rrjetit shtëpiak, sistemit të muzikës në sfond dhe sistemit të kontrollit të mjedisit familjar. Për pohimin që jeton në inteligjencë, instaloi plotësisht të gjithë sistemin e nevojshëm vetëm, dhe sistemin shtëpiak që instaloi sistemin opsional të një lloji dhe më lart të paktën mund të thërrasë jetë inteligjente. Prandaj, ky sistem mund të quhet shtëpi inteligjente.
1. Skema e Dizajnit të Sistemit
Sistemi është i përbërë nga pajisje të kontrolluara dhe pajisje të telekomandës në shtëpi. Midis tyre, pajisjet e kontrolluara në familje përfshijnë kryesisht kompjuterin që mund të hyjë në internet, qendrën e kontrollit, nyjen e monitorimit dhe kontrolluesin e pajisjeve shtëpiake që mund të shtohen. Pajisjet e telekomandës janë kryesisht të përbëra nga kompjuterë të largët dhe telefona celularë.
Funksionet kryesore të sistemit janë: 1) faqja e parë e shfletimit të faqes në internet, menaxhimi i informacionit në sfond; 2) Realizoni kontrollin e ndërrimit të pajisjeve shtëpiake shtëpiake, sigurisë dhe ndriçimit përmes internetit dhe telefonit celular; 3) përmes modulit RFID për të realizuar identifikimin e përdoruesit, në mënyrë që të plotësojë çelësin e statusit të sigurisë së brendshme, në rast të vjedhjes përmes alarmit SMS për përdoruesin; 4) përmes programit qendror të sistemit të menaxhimit të kontrollit për të përfunduar kontrollin lokal dhe shfaqjen e statusit të ndriçimit të brendshëm dhe pajisjeve shtëpiake; 5) Ruajtja e informacionit personal dhe ruajtja e statusit të pajisjeve të brendshme plotësohen duke përdorur bazën e të dhënave. Është e përshtatshme që përdoruesit të kërkojnë statusin e pajisjeve të brendshme përmes sistemit qendror të kontrollit dhe menaxhimit.
2. Dizajni i Sistemit të Sistemit
Dizajni i harduerit të sistemit përfshin hartimin e qendrës së kontrollit, nyjen e monitorimit dhe shtimin opsional të kontrolluesit të pajisjes shtëpiake (merrni si shembull kontrolluesin e tifozit elektrik).
2.1 Qendra e Kontrollit
Funksionet kryesore të qendrës së kontrollit janë si më poshtë: 1) për të ndërtuar një rrjet wireless Zigbee, shtoni të gjitha nyjet e monitorimit në rrjet dhe për të realizuar pritjen e pajisjeve të reja; 2) Identifikimi i përdoruesit, përdoruesi në shtëpi ose kthehet përmes kartës së përdoruesit për të arritur ndërprerësin e sigurisë së brendshme; 3) Kur një hajdut ndërhyn në dhomë, dërgoni një mesazh të shkurtër për përdoruesin për të alarmuar. Përdoruesit gjithashtu mund të kontrollojnë sigurinë e brendshme, ndriçimin dhe pajisjet shtëpiake përmes mesazheve të shkurtra; 4) Kur sistemi po funksionon vetëm, LCD shfaq statusin aktual të sistemit, i cili është i përshtatshëm për përdoruesit për të parë; 5) Ruani gjendjen e pajisjeve elektrike dhe dërgojeni në PC për të realizuar sistemin në internet.
Hardware mbështet Carrier Sense Sense Access Multiple/Collision Detection (CSMA/CA). Tensioni i funksionimit prej 2.0 ~ 3.6V është i favorshëm për konsumin e ulët të energjisë së sistemit. Vendosni një rrjet wireless ZigBee Star në ambiente të mbyllura duke u lidhur me modulin e koordinatorit ZigBee në qendrën e kontrollit. Dhe të gjitha nyjet e monitorimit, të zgjedhura për të shtuar kontrolluesin e pajisjes shtëpiake si nyjen terminale në rrjet për t'u bashkuar me rrjetin, në mënyrë që të realizojnë kontrollin e rrjetit Wireless Zigbee të sigurisë së brendshme dhe pajisjeve shtëpiake.
2.2 Nyjet e Monitorimit
Funksionet e nyjës së monitorimit janë si më poshtë: 1) zbulimi i sinjalit të trupit të njeriut, alarmi i tingullit dhe i dritës kur hajdutët pushtojnë; 2) Kontrolli i ndriçimit, mënyra e kontrollit është e ndarë në kontroll automatik dhe kontroll manual, kontrolli automatik është i ndezur/fikur drita automatikisht sipas forcës së dritës së brendshme, kontrolli i kontrollit manual kontrolli është përmes sistemit qendror të kontrollit, (3) informacionin e alarmit dhe informacionet e tjera të dërguara në qendrën e kontrollit, dhe merr komandat e kontrollit nga qendra e kontrollit për të përfunduar kontrollin e pajisjeve.
Mënyra e zbulimit të mikrovalës infra të kuqe plus është mënyra më e zakonshme në zbulimin e sinjalit të trupit të njeriut. Sonda e infra të kuqe piroelektrike është RE200B, dhe pajisja e amplifikimit është BISS0001. RE200B mundësohet nga tensioni 3-10 V dhe ka element infra të kuqe të integruar të integruar të dyfishtë pyroelektrik. Kur elementi merr dritë infra të kuqe, efekti fotoelektrik do të ndodhë në polet e secilit element dhe ngarkesa do të grumbullohet. BISS0001 është një ASIC hibrid dixhital-analog i përbërë nga amplifikator operacional, krahasues i tensionit, kontrollues shtetëror, kohëmatës i kohës së vonesës dhe kohë bllokimi i kohës. Së bashku me RE200B dhe disa komponentë, mund të formohet çelësi pasiv pirroelektrik infra të kuqe. Moduli ANT-G100 u përdor për sensorin e mikrovalës, frekuenca e qendrës ishte 10 GHz, dhe koha maksimale e themelimit ishte 6 μs. Kombinuar me modulin infra të kuq pyroelektrik, shkalla e gabimit të zbulimit të synuar mund të zvogëlohet në mënyrë efektive.
Moduli i kontrollit të dritës është i përbërë kryesisht nga rezistenca fotosensitive dhe stafetë kontrolli i dritës. Lidhni rezistencën fotosensitive në seri me rezistencën e rregullueshme prej 10 k Ω, pastaj lidhni skajin tjetër të rezistencës fotosensitive në tokë, dhe lidhni skajin tjetër të rezistencës së rregullueshme në nivelin e lartë. Vlera e tensionit të dy pikave të lidhjes së rezistencës merret përmes konvertuesit analog-dixhital SCM për të përcaktuar nëse drita aktuale është e ndezur. Rezistenca e rregullueshme mund të rregullohet nga përdoruesi për të përmbushur intensitetin e dritës kur drita është ndezur. Ndërprerësit e ndriçimit të brendshëm kontrollohen nga stafetë. Vetëm një port hyrëse/dalje mund të arrihet.
2.3 Zgjidhni kontrolluesin e shtuar të pajisjes shtëpiake
Zgjidhni të shtoni kontrollin e pajisjeve shtëpiake kryesisht sipas funksionit të pajisjes për të arritur kontrollin e pajisjes, këtu tek tifozi elektrik si shembull. Kontrolli i tifozëve është Qendra e Kontrollit do të jetë Udhëzimet e Kontrollit të Tifozëve të PC, të dërguara tek Kontrolluesi i Tifozëve Elektrikë përmes Zigbee të Zigbee të Rrjetit, numri i identifikimit të pajisjeve të ndryshme është i ndryshëm, për shembull, dispozitat e këtij marrëveshjeje Numri i Identifikimit të Tifozëve është 122, numri i identifikimit të TV -së me ngjyra shtëpiake është 123, duke realizuar kështu njohjen e Qendrës së Kontrollit të Pajisjeve Elektrike në Shtëpi. Për të njëjtin kod udhëzimi, pajisje të ndryshme shtëpiake kryejnë funksione të ndryshme. Figura 4 tregon përbërjen e pajisjeve shtëpiake të zgjedhura për shtesë.
3. Dizajni i Softuerit të Sistemit
Dizajni i softuerit të sistemit kryesisht përfshin gjashtë pjesë, të cilat janë dizajni i faqes në internet me telekomandë, dizajni i sistemit të menaxhimit të kontrollit qendror, Qendra e Kontrollit Kontrolluesi kryesor i Kontrolluesit ATMEGAL28 Dizajni i Programit, Dizajni i Programit të Koordinatorit CC2430, CC2430 Monitorimi i Programit të Programit të Nodeve, CC2430 SELECT Shto Design Programin e Pajisjeve.
3.1 Dizajni i Programit të Koordinatorit ZigBee
Koordinatori së pari plotëson inicializimin e shtresës së aplikacionit, vendos gjendjen e shtresës së aplikacionit dhe merr shtetin në boshe, pastaj ndizet ndërprerjet globale dhe inicializon portën I/O. Koordinatori më pas fillon ndërtimin e një rrjeti yll pa tel. Në protokoll, koordinatori zgjedh automatikisht brezin 2.4 GHz, numri maksimal i biteve për sekondë është 62 500, panid i paracaktuar është 0 × 1347, thellësia maksimale e pirgut është 5, numri maksimal i bytes për dërgim është 93, dhe shkalla e baudit të portit serik është 57 600 bit/s. Timeri SL0W gjeneron 10 ndërprerje për sekondë. Pasi të vendoset me sukses Rrjeti ZigBee, koordinatori dërgon adresën e tij në MCU të Qendrës së Kontrollit. Këtu, Qendra e Kontrollit MCU identifikon Koordinatorin Zigbee si anëtar i nyjës së monitorimit, dhe adresa e tij e identifikuar është 0. Programi hyn në lakin kryesor. Së pari, përcaktoni nëse ka të dhëna të reja të dërguara nga nyja terminale, nëse ka, të dhënat transmetohen drejtpërdrejt në MCU të qendrës së kontrollit; Përcaktoni nëse MCU e Qendrës së Kontrollit ka udhëzime të dërguara, nëse po, dërgoni udhëzimet poshtë në nyjen përkatëse të terminalit ZigBee; Gjykoni nëse siguria është e hapur, nëse ka një hajdut, nëse po, dërgoni informacionin e alarmit në MCU të Qendrës së Kontrollit; Gjykoni nëse drita është në gjendje automatike të kontrollit, nëse po, ndizni konvertuesin analog-dixhital për marrjen e mostrave, vlera e marrjes së mostrave është çelësi për të ndezur ose fikur dritën, nëse gjendja e dritës ndryshon, informacioni i ri i shtetit transmetohet në qendrën e kontrollit MC-U.
3.2 Programimi i Nodeve Terminale Zigbee
Nyja e terminalit Zigbee i referohet nyjes Wireless Zigbee të kontrolluar nga Koordinatori ZigBee. Në sistem, ai është kryesisht nyja e monitorimit dhe shtimi opsional i kontrolluesit të pajisjes shtëpiake. Inicializimi i nyjeve të terminalit ZigBee gjithashtu përfshin inicializimin e shtresës së aplikimit, ndërprerjet e hapjes dhe inicializimin e porteve I/O. Pastaj përpiquni të bashkoheni në Rrjetin Zigbee. Shtë e rëndësishme të theksohet se vetëm nyjet fundore me konfigurimin e koordinatorit ZigBee lejohen të bashkohen në rrjet. Nëse nyja terminale Zigbee nuk arrin të bashkohet me rrjetin, do të provojë përsëri çdo dy sekonda derisa të bashkohet me sukses në rrjetin. Pas anëtarësimit në rrjet me sukses, nyja terminale Zi-GBee dërgon informacionin e tij të regjistrimit tek koordinatori ZigBee, i cili më pas e përcjell atë në MCU të qendrës së kontrollit për të përfunduar regjistrimin e nyjës terminale ZigBee. Nëse nyja terminale ZigBee është një nyje monitorimi, ajo mund të realizojë kontrollin e ndriçimit dhe sigurisë. Programi është i ngjashëm me Koordinatorin ZigBee, përveç që nyja e monitorimit duhet të dërgojë të dhëna tek Koordinatori ZigBee, dhe më pas Koordinatori ZigBee dërgon të dhëna në MCU të Qendrës së Kontrollit. Nëse nyja terminale ZigBee është një kontrollues i tifozëve elektrikë, ai duhet vetëm të marrë të dhënat e kompjuterit të sipërm pa e ngarkuar gjendjen, kështu që kontrolli i tij mund të përfundojë drejtpërdrejt në ndërprerjen e marrjes së të dhënave pa tel. Në ndërprerjen e të dhënave pa tel, të gjitha nyjet terminale përkthejnë udhëzimet e kontrollit të pranuar në parametrat e kontrollit të vetë nyjes, dhe nuk i përpunojnë udhëzimet e marra pa tel në programin kryesor të nyjës.
4 debugging në internet
Udhëzimi në rritje për kodin udhëzues të pajisjeve fikse të lëshuara nga sistemi qendror i menaxhimit të kontrollit i dërgohet MCU të qendrës së kontrollit përmes portit serik të kompjuterit, dhe koordinatorit përmes ndërfaqes me dy linja, dhe më pas në nyjen terminale Zigbee nga koordinatori. Kur nyja terminale merr të dhënat, të dhënat dërgohen përsëri në PC përmes portit serik. Në këtë PC, të dhënat e marra nga nyja terminale ZigBee krahasohen me të dhënat e dërguara nga qendra e kontrollit. Sistemi qendror i menaxhimit të kontrollit dërgon 2 udhëzime çdo sekondë. Pas 5 orësh testimi, softveri i testimit ndalet kur tregon se numri i përgjithshëm i paketave të marra është 36,000 pako. Rezultatet e provës së softverit të testimit të transmetimit të të dhënave me shumë protokoll janë paraqitur në Figurën 6. Numri i paketave të sakta është 36 000, numri i paketave të gabuara është 0, dhe shkalla e saktësisë është 100%.
Teknologjia ZigBee përdoret për të realizuar rrjetin e brendshëm të Smart Home, i cili ka avantazhet e telekomandës së përshtatshme, shtimin fleksibël të pajisjeve të reja dhe performancës së besueshme të kontrollit. Teknologjia RFTD përdoret për të realizuar identifikimin e përdoruesit dhe për të përmirësuar sigurinë e sistemit. Përmes qasjes së modulit GSM, funksionet e telekomandës dhe alarmit realizohen.
Koha e postimit: Jan-06-2022