全自动洗衣机怎么用,智能家居:以ZigBee技能完成控制器规划,故人西辞黄鹤楼

今日头条 · 2019-04-04

本文转自大众号 | 嵌入式ARM

本文所介绍的智能家居操控器运用ZigBee技能将家庭中许多相对独立的家用电器构成一个一致的智能家居体系,然后便利对家居中的各种电器设备进行本地操作,一起也可经过互联宝眼天地网或GPRS体系对各种电器设备完结长途操控。

ZigBee是一种新式的近距离、低杂乱度、低功耗、低数据速率、低本钱的无线网络技能,在很多范畴有着广泛的运用远景。

智能家居是一个多功用的归纳技能体系,它以家庭住所为渠道,运用先进的核算机技能、通讯技能、网络技能、操控技能、信息技能,将家庭决战桂林全集在线观看中的各种电器设备经过某种方法的网络有机地衔接在一起,进行网络化的归纳办理与调控,为人们供给一个舒适、安全、便利、环保和高效率的日子环

本文所介绍的智能家居操控器运用ZigBee技能将家庭中许多相对独立的家用电器构成一个一致的智能家居体系,然后便利对家居中的各种电器设备进行本地操作,一起也可经过互联网或GPRS体系对各种电器设备完结长途操控。

一. ZigBee技能简介

ZigBee技能是近几年逐渐开展起来,很有商场潜力的一种无线衔接技能。它是为了满意低功耗、低数据量和低本钱的无线网络要求而诞生的。它根据IEEE无线个人区域网(WirelessPersonal AreaNetwork,WPAN)作业组的80211514规范,被称为ZigBee技能规范。

完好的ZigBee协议由运用层、运用会聚层、网络层、数据链路层和物理层组成,如图1所示。

IEEE80211514规范界说了物理层(PHY)和数据链路层(MAC);网络层以上的协议由ZigBee联盟担任拟定,其间运用层包括了运用支撑子层(APS)、ZigBee设备目标(ZDO)和由制造商制定的运用目标。

ZigBee以一个个独立的作业节点为依托,运用无线通讯,经过自组织方法组成皮影客电脑版星型、网状和簇状3全主动洗衣机怎样用,智能家居:以ZigBee技能完结操控器规划,故人西辞黄鹤楼种网络结构,因而每个节点的功用并非完全相同。为了下降体系的本钱,IEEE80211514界说了2种物理设备类型:全功用设备FFD (Full FunctionDevice)和精简功用设备RFD(Reduced FunctionD綦建虹太太朱爽evice)。FFD节点具有操控器的功用,供给数据交换,可以作为网络和谐器、路由节点和终端节点来运用,可以与网络中任何类型的设备进行通讯;RFD只能作为终端节点来运用,并且只能与FFD通讯,两个RFD节点之间不能通讯。

Zigbee这一无线通讯技能具有近距离、低杂乱度、低功耗、低数据速率、低本钱、安全可靠、网络容量大、自组织、自愈才能强等特色,可广泛运用于多个技能范畴,有着宽广的商场远景。

二 .根据Zigbee技能的智能家居操控器的规划

智能家居体系的网络通讯具有如下特色:

①传输数据量小,无需太大的传输速度;②网络的容量大,以满意家庭中的各种家电设备;③信息的实时性好,时延短synctoy中文版。

ZigBee的技能特色决议了其能很好地满意智能家居网络的上述需求,特别是具有自组织、自愈才能,这样的无线通讯技能是智能家居体系抱负的通讯方法。

1、 能家居体系的根本构成

智能家居体系可经过GSM/GPRS/CDMA/网络、ZigBee个域网、互联网以及小区信息网完结信息的互联互通。用户在户外可经过手机调控家中的电器和照明设备,也可及时得到家中的防盗、防火、防煤气走漏等报警信息;在家中可经过遥控器调控家电设备。操控器还兼有可视对讲体系室内主机功用,能查阅社区发布的各类信息,必要时可向社区保安宣布报警求救信号。体系首要由一个智能家居操控器和若干个室内监控ZigBee功用模块组成。体系模型如图2所示。智能家居操控器经2个无线通讯网络、互联网以及2条有线通讯线路与外部设备完结信息的互联互通,因而智能家居操控器又可视为数字家庭网关。

智能家居操控器内部装有手机模块,经过GSM(GPRS、CDMA)移动通讯网络,与用户手机完结双向短消息收发。用户可经过手机短消息完结对家用电器的电源开关操控以及调光、调速操控;操控器以手机短消息的方法向用户手机发送报警信号,供防盗、防火、防煤气走漏以及家庭突发事情报警用。

操控器内部装有1个ZigBee模块,经过Zig2Bee无线网络与家居中的监控设备进行通讯,作为ZigBee网络串场哥和谐器(FFD)来运用。它担任组成智能家居ZigBee网络,接纳体系操控中心发送的指令,并做出相应地处理。一起还要将从路由节点(FFD)或终端节点(RFD)接纳到的数据发送给体系操控中心。

室内监控设备按用处可分为3类:第一类为开关与插座,最简略的插座经过小电子开关的通断完结对家用电器(如电饭煲、饮水机、电视、冰箱、空调、洗衣机、电动窗布以及不需求调光的灯具)的电源开关操控;较杂乱的智能开关和插座具有输出功率可调的功用,用于吊灯、落地台灯的调光或电风扇的调速等。第二类为传感器产品,其间热释电红外传感器和门磁传感器用于防盗,烟雾传感器用于防火,瓦斯传感器用于防煤气走漏,还有手动报警按钮用于突发事情(如孤寡老人忽然发病)的报警。这些节点都带有ZigBee模块,作为网络的终端节点(RFD)。第三类为手持遥控器,除完结对家用电器开关操控、调光调速操控外,还具有照明场景设定与操控功用。

若小区装备有物管通讯网络和门禁对讲体系,操控器兼备可视门禁对讲体系的室内主机的功用。

操控器上的液晶LCD显现屏可显现访客的图画画面,与访客进行对讲或开锁操作。此外,操控器可接纳小区物管发送的各类文字信息;当室内发作意外时,可向小区物管发送报警信号。操控器备有互联网接口,供用户在异地时经过互联网操控家中电器的运转,也可监督家中发作的事情。下一代互联网的面世将为此项功用的运用供给极大的支撑,到庄司美雪那时,每个家电及操控器自身都将有自己的静态IP 地址,然后成为网络中的一员。

ZigBee的簇状网络归纳了星型和网状结构的特色,咱们在实践刘广鹏中药回忆口诀运用中运用智能家居操控器及ZigBee传感器节点组成簇状网络。它具有杰出的可扩展性,关于大户型或别墅用户而言,可以经过添加路由节点来扩展网络覆盖规模;关于小户型的用户而言,可以经过削减路由节点变成星型网络,以节约能量、加速数据传输速度。

2、能家居操控器的硬件规划

2.1 能家居操控器简介

智能家居体系的中心部件是智能家居操控器。其组成框图如图3所示,它以嵌入式处理器为中心,由手机模块、ZigBee模块以及必要的辅佐接口组成。智能家居操控器是整个智能家居体系的操控中心,其硬件中心是中央处理器,张付川一切的设备操控、使命调度、通讯协议转化、数据收发和数据办理等使命都需求中央处理器。从功用、可扩展性、操作体系支撑及功耗等方面考虑,咱们挑选功用强壮的32位ARM9微处理器S3C2410X作为主处理器,存储器选用64M的NAND Flash和64M叶鸣当市长的SDRAM。

在人机接口方面,选用5英寸的TFT液晶屏,并装备相应的触摸屏。可用于显现访客图画和小区物管发送的各种信息,并使丈夫楼用户可便利地输入数据去操控各种家居设备。别的为了沐歌枭墨轩操控方法更灵敏,运用处理器的I2C总线接口规划键盘接口,然后可扩展各种操控、报警方法。操控器有2个通讯模块:手机模块和ZigB全主动洗衣机怎样用,智能家居:以ZigBee技能完结操控器规划,故人西辞黄鹤楼ee模块。手机模块由主机模块、SIM卡接口、音频部分和射频部分组成,选用SIMCOM公司出产的SIM300芯片(GPRS 模块)。与ARM进行数据传输选用规范的RS - 232接口,经过运用AT指令完结对该模块的操作,完结短消息的收发。Zigbe邱培龙e模块收集各种家电设备运转情况并接纳各种毛病报警信息,经过RS - 232接口与ARM进行数据传递。

操控器配有以太网接口,合作操控器上树立的Web服务器,用户可经过Internet完结对美国老奶奶家庭环境及各种家电设备火柴人逝世公园的监控。图3中的RS - 485接口用于与小区物管的通讯(与单片王原有的小区网络合作。若为新建小区,可直接运用以太网接口).运用MAX3232将ARM9的两个USART收发器,组成两个RS - 232端口和一个RS - 485端口。

音频接口运用微处理器内部的IIS总线接口与外部音频数字信号编码器芯片(UDA1341TS)组成。

视频接口选用中芯微的DSP芯全主动洗衣机怎样用,智能家居:以ZigBee技能完结操控器规划,故人西辞黄鹤楼片,将视频信号转化成微处理器可以处理的JPG文件格局或二进制图画流,经处理后送LCD屏显现。

2.2 能家居操控器中的Zigbee模块

ZigBee模块选用全功用设备(FFD)类型,它在智能家居体系中承担着网络和谐器的人物,可供给信息的双向传输,以衔接智能家居体系中其它精简功用设备(RFD)。

CC2430芯片延用了以往CC2420芯片的架构,在单个芯片上整合了ZigBee射频(RF)前端、内存和微操控器。它运用1个8位MCU (8051),具有128K全主动洗衣机怎样用,智能家居:以ZigBee技能完结操控器规划,故人西辞黄鹤楼B可编程闪存和8KB的RAM ,还包括模数转化器、4个定时器、AES - 128协同处理器、看门狗定时器、32kHz晶振的休眠形式定时器、上电复位电路、掉电检测电路,以及21个可编程I/O引脚。

CC2430芯片选用0118m CMOS工艺出产,作业时的电流损耗为27mA ;在接纳和发射形式下,电流损耗别离低于27mA或25mA。CC2430的休眠形式和转化到主动形式的超短时刻的特性,特别合适那些要求电池寿数十分长的运用。

CC2430带有2个强壮的支撑几组协议的US2ART通讯接口,经过此通讯接口中的一个,S3C2410X处理器可以对CC2430进行写入或读取装备信息,也可以收发数据。CC2430芯片集成了CRC和数据完好性查看等功用,削减了程序员编程的作业量,加速了通讯的速度,削减了能量消耗。一起,芯片还选用了CS2MA - CA技能来防止数据发送时的竞赛和抵触,削减了一部分不用耍的能量消耗。因而CC2430芯片具有超低的能耗,其运用寿数可以年来核算,价格便宜,契合传感器网络需求很多散布节点的特色。

操控器经过RS - 232接口运用Zigbee模块收集各种家电设备运转情况并接纳各种毛病报警信息。

3、 能家居操控器的功用

智能家居操控器操作体系选用开源的嵌入式Linux操作体系,经过削减后移植到操控器硬件渠道上。该智能家居操控器将Linux,ARM体系、手机模块和ZigBee模块组成一个全体,构成了一个功用完全的嵌入式体系,全主动洗衣机怎样用,智能家居:以ZigBee技能完结操控器规划,故人西辞黄鹤楼运用ZigBee技能轻松完结家庭内部多节点的无线衔接。智能家居操控器的功用为

(1)选用ARM架构的32位嵌入式RISC处理器和开源的嵌入式linux操作体系;

(2)是智能家居操控体系的操控中心,也是家居体系中信息家电渠道的网关;

(3)遇盗抢或疾病,按紧迫按钮,自意向办理中心报警;

(4)以家庭为单位装备,运用液晶屏显现小区告诉、体系各部分作业情况及数据;

(5)运用ZigBee传感器节点监测各种毛病报天堂网AV2017警数据(火灾、煤气走漏等),并主动经过手机模块发给用户或小区办理中心;

(6)经过以太网(或RS - 485)与小区办理中心通讯;

(7)经过操控器上的无线ZigBee模块与家居体系中各子节点进行通讯,对多种家电设备进行相应的操控;

(8)用户可经过Internet长途监控家庭中的多种家居设备。

智能家居操控器经过Zigbee模块收集各种家电设备的运转情况并将各种毛病报警数据存入数据库;对毛病报警优先处理,经过手机模块主动发送短信息到用户手机或小区物管,并将现场数据实时存入数据库,以便对各种信息进行进一步的剖析和计算。在这里数据库成为了衔接前后台的中间件,存储情况数据供长途监控和本地LCD显现,一起接纳浏览器和本地键盘输入,由通讯程序、CGI程序完结操控指令的下传及运转情况的上传;一起数据库还需完结毛病的剖析计算和查询。在本体系规划中,咱们选用嵌入式数据库SQLite以满意体系长途操控数据传递、数据同享的要求。

操控赵曰耀器的软件首要分为4个模块:与数据收集接口的通讯程序、毛病报警程序、本地的人机交互程序和长途操控程序。为了运用户可以在Internet上通全主动洗衣机怎样用,智能家居:以ZigBee技能完结操控器规划,故人西辞黄鹤楼过浏览器操控智能家居网全主动洗衣机怎样用,智能家居:以ZigBee技能完结操控器规划,故人西辞黄鹤楼络,需求在操控器(数字家庭网关)上架起Web服务器与郭鹤鸣现状用户进行通讯,并经过CGI接口调用后台CGI程序。CGI程序在Web服务器和操控程序间树立联络,调用详细的操控程序,完结对智能家居网络内部节点的指定操作。它监控网络,随时随地都能知道网络内设备的情况并操控网络内的各种设备。网络监控在家庭网络中也是十分重要的,运用户可以随时了解网络的情况,如设备的参加退出、设备毛病等等。

三 .结语

ZigBee技能弥补了低本钱、低功耗和低速率无线通讯商场的空缺。智能家居操控器硬件由先进的ARM9嵌入式体系、手机模块和ZigBee模块组成;操作体系选用嵌入式Linux,家庭网络选用ZigBee无线网络,安全性好,体系功用完善,可以习惯往后智能家居开展的需求。

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