Smart Home은 플랫폼으로서의 주택, 통합 배선 기술, 네트워크 커뮤니케이션 기술, 보안 기술, 자동 제어 기술, 오디오 및 비디오 기술을 사용하여 가정 생활 관련 시설을 통합하고 효율적인 주거 시설 및 가족 업무 관리 시스템을 구축하고 가정 보안, 편의성, 편의, 예술성을 개선하고 환경 보호 및 에너지 절약 환경을 개선하기위한 일정입니다. Smart Home의 최신 정의를 기반으로,이 시스템의 Zigbee 기술의 특성,이 시스템의 설계를 참조하십시오. 필요한 것은 가계 배선 시스템, 홈 음악 시스템 및 가족 환경 제어 시스템에 기초하여 스마트 홈 시스템 (Central) 제어 시스템, 가정용 조명 제어 시스템, 가정 보안 시스템)을 포함합니다. 지능에 사는 긍정에 따라 필요한 모든 시스템을 완전히 설치하고 한 종류 이상의 선택적 시스템을 설치 한 가구 시스템은 지능적 인 정보를 호출 할 수 있습니다. 따라서이 시스템은 지능형 주택이라고 할 수 있습니다.
1. 시스템 설계 체계
이 시스템은 가정의 제어 장치 및 원격 제어 장치로 구성됩니다. 그중에서도 가족의 제어 장치에는 주로 인터넷, 제어 센터, 모니터링 노드 및 추가 할 수있는 가전 제품의 컨트롤러에 액세스 할 수있는 컴퓨터가 포함됩니다. 원격 제어 장치는 주로 원격 컴퓨터와 휴대 전화로 구성됩니다.
시스템의 주요 기능은 다음과 같습니다. 1) 웹 페이지 브라우징의 첫 페이지, 배경 정보 관리; 2) 인터넷 및 휴대폰을 통한 실내 가정 기기, 보안 및 조명의 스위치 제어를 실현하십시오. 3) RFID 모듈을 통해 사용자 식별을 실현하여 사용자에게 SMS 알람을 통한 도난의 경우 실내 보안 상태 스위치를 완료하기 위해; 4) 중앙 제어 관리 시스템 소프트웨어를 통해 실내 조명 및 가정 기기의 로컬 제어 및 상태 표시를 완료합니다. 5) 개인 정보 저장소 및 실내 장비 상태 저장소는 데이터베이스를 사용하여 완료됩니다. 사용자가 중앙 제어 및 관리 시스템을 통해 실내 장비 상태를 쿼리하는 것이 편리합니다.
2. 시스템 하드웨어 설계
시스템의 하드웨어 설계에는 제어 센터의 설계, 모니터링 노드 및 홈 어플라이언스 컨트롤러의 선택적 추가가 포함됩니다 (예로는 팬 컨트롤러를 취하십시오).
2.1 제어 센터
제어 센터의 주요 기능은 다음과 같습니다. 1) 무선 Zigbee 네트워크를 구축하고 모든 모니터링 노드를 네트워크에 추가하고 새로운 장비의 수신을 실현합니다. 2) 사용자 식별, 집에서 또는 사용자 카드를 통해 사용자 카드를 통해 실내 보안 스위치를 달성합니다. 3) 강도가 방으로 침입하면 사용자에게 알람을 위해 짧은 메시지를 보냅니다. 사용자는 짧은 메시지를 통해 실내 보안, 조명 및 가정 기기를 제어 할 수 있습니다. 4) 시스템이 단독으로 실행될 때 LCD는 현재 시스템 상태를 표시하며, 이는 사용자가 볼 수있는 편리합니다. 5) 전기 장비 상태를 저장하고 PC에 보내 온라인으로 시스템을 실현하십시오.
하드웨어는 캐리어 센스 다중 액세스/충돌 감지 (CSMA/CA)를 지원합니다. 2.0 ~ 3.6V의 작동 전압은 시스템의 저전력 소비에 도움이됩니다. 제어 센터의 Zigbee 코디네이터 모듈에 연결하여 무선 Zigbee Star 네트워크를 실내에서 설정하십시오. 또한 홈 어플라이언스 컨트롤러를 네트워크의 터미널 노드로 추가하여 네트워크에 가입하여 실내 보안 및 홈 어플라이언스의 무선 Zigbee 네트워크 제어를 실현하도록 선택된 모든 모니터링 노드.
2.2 모니터링 노드
모니터링 노드의 기능은 다음과 같습니다. 1) 도둑이 침입 할 때 인체 신호 감지, 소리 및 조명 경보; 2) 조명 제어, 제어 모드는 자동 제어 및 수동 제어로 나뉩니다. 자동 제어는 실내 조명의 강도에 따라 자동 제어가 자동으로 켜집니다. 수동 제어 조명 제어는 중앙 제어 시스템, (3) 제어 센터로 전송 된 경보 정보 및 기타 정보를 통해 제어 명령을 수신합니다.
적외선 플러스 전자 레인지 감지 모드는 인체 신호 감지에서 가장 일반적인 방법입니다. 파이어로 적외선 프로브는 RE200B이고 증폭 장치는 BISS000입니다. RE200B는 3-10V 전압으로 구동되며 파이어로 듀얼에 민감한 적외선 요소가 내장되어 있습니다. 요소가 적외선을 받으면 각 요소의 극에서 광전 효과가 발생하고 전하가 축적됩니다. BISS0001은 작동 증폭기, 전압 비교기, 상태 컨트롤러, 지연 시간 타이머 및 차단 시간 타이머로 구성된 디지털 아날로그 하이브리드 ASIC입니다. RE200B 및 몇 가지 구성 요소와 함께 수동성 파이로 전기 적외선 스위치를 형성 할 수 있습니다. ANT-G100 모듈은 마이크로파 센서에 사용되었고, 중심 주파수는 10GHz이고, 최대 설정 시간은 6μs였습니다. 전기 적외선 모듈과 결합하여 표적 감지의 오류율을 효과적으로 감소시킬 수 있습니다.
조명 제어 모듈은 주로 감광성 저항 및 광 제어 릴레이로 구성됩니다. 감광성 저항기를 조절 식 저항 10 k Ω와 직렬로 연결 한 다음 감광성 저항의 다른 쪽 끝을지면에 연결하고 조절 가능한 저항의 다른 쪽 끝을 높은 레벨에 연결하십시오. 두 저항 연결 지점의 전압 값은 SCM 아날로그-디지털 컨버터를 통해 얻어 전류 표시등이 켜져 있는지 여부를 결정합니다. 조명이 켜질 때 조명 강도를 충족하도록 사용자가 조정 가능한 저항을 조정할 수 있습니다. 실내 조명 스위치는 릴레이로 제어됩니다. 하나의 입력/출력 포트 만 달성 할 수 있습니다.
2.3 추가 된 홈 어플라이언스 컨트롤러를 선택하십시오
장치 제어를 달성하기 위해 장치의 기능에 따라 주로 가정용 어플라이언스 제어를 추가하여 예를 들어 발자국을 확장 팬에게 추가하도록 선택하십시오. 팬 컨트롤은 컨트롤 센터는 Zigbee Network 구현을 통해 PC 팬 컨트롤 명령어가 될 것입니다. 예를 들어이 계약 팬 식별 번호의 조항은 122, 국내 컬러 TV 식별 번호는 123이므로 다른 전기 홈 컨트롤 컨트롤 센터의 인식을 실현합니다. 동일한 명령 코드의 경우 다른 홈 기기가 다른 기능을 수행합니다. 그림 4는 추가를 위해 선택된 가정용 기기의 구성을 보여줍니다.
3. 시스템 소프트웨어 설계
시스템 소프트웨어 디자인에는 주로 원격 제어 웹 페이지 디자인, 중앙 제어 관리 시스템 설계, 제어 센터 메인 컨트롤러 ATMEGAL28 프로그램 설계, CC2430 코디네이터 프로그램 설계, CC2430 모니터링 노드 프로그램 설계, CC2430 디바이스 프로그램 디자인 추가 선택을 선택합니다.
3.1 Zigbee 코디네이터 프로그램 설계
코디네이터는 먼저 응용 프로그램 계층 초기화를 완료하고 응용 프로그램 계층 상태를 설정하고 상태를 유휴 상태로 수신 한 다음 글로벌 인터럽트를 켜고 I/O 포트를 초기화합니다. 그런 다음 코디네이터는 무선 스타 네트워크 구축을 시작합니다. 이 프로토콜에서 코디네이터는 2.4GHz 대역을 자동으로 선택하고 초당 최대 비트 수는 62 500, 기본 Panid는 0 × 1347, 최대 스택 깊이는 5이고, 보내기 당 최대 바이트 수는 93이고, 시리얼 포트 바드 속도는 57 600 비트/s입니다. SL0W 타이머는 초당 10 개의 인터럽트를 생성합니다. Zigbee 네트워크가 성공적으로 설정된 후 코디네이터는 주소를 제어 센터의 MCU로 보냅니다. 여기서 제어 센터 MCU는 Zigbee 코디네이터를 모니터링 노드의 구성원으로 식별하고 식별 된 주소는 0입니다. 프로그램은 기본 루프로 들어갑니다. 먼저, 터미널 노드에서 전송 된 새 데이터가 있는지 여부를 결정하십시오. 그렇다면 데이터가 제어 센터의 MCU로 직접 전송됩니다. 제어 센터의 MCU에 지침이 전송 된 지 여부를 결정하십시오. 그렇다면 지침을 해당 Zigbee 터미널 노드로 보내십시오. 보안이 개방되어 있는지, 도둑이 있는지 여부를 판단하십시오. 그렇다면 경보 정보를 제어 센터의 MCU로 보냅니다. 조명이 자동 제어 상태인지 여부를 판단하면 샘플링을 위해 아날로그-디지털 변환기를 켜면 샘플링 값이 조명을 켜거나 끄는 열쇠입니다. 빛 상태가 변경되면 새로운 상태 정보가 제어 센터 MC-U로 전송됩니다.
3.2 Zigbee 터미널 노드 프로그래밍
Zigbee 터미널 노드는 Zigbee 코디네이터가 제어하는 무선 Zigbee 노드를 나타냅니다. 시스템에서는 주로 모니터링 노드와 가정용 어플라이언스 컨트롤러의 선택적 추가입니다. Zigbee 터미널 노드의 초기화에는 애플리케이션 계층 초기화, 인터럽트 개방 및 I/O 포트 초기화도 포함됩니다. 그런 다음 Zigbee 네트워크에 가입하십시오. Zigbee 코디네이터 설정이있는 엔드 노드 만 네트워크에 가입 할 수 있습니다. Zigbee 터미널 노드가 네트워크에 결합되지 않으면 네트워크에 성공적으로 결합 될 때까지 2 초마다 다시 시도합니다. 네트워크에 성공적으로 가입 한 후 Zi-Gbee 터미널 노드는 등록 정보를 Zigbee 코디네이터에게 전송하여 제어 센터의 MCU로 전달하여 Zigbee 터미널 노드의 등록을 완료합니다. Zigbee 터미널 노드가 모니터링 노드 인 경우 조명 및 보안의 제어를 실현할 수 있습니다. 이 프로그램은 모니터링 노드가 Zigbee 코디네이터에게 데이터를 보내야한다는 것을 제외하고 Zigbee 코디네이터와 유사합니다. 그런 다음 Zigbee 코디네이터는 데이터를 제어 센터의 MCU로 보냅니다. Zigbee 터미널 노드가 전자 팬 컨트롤러 인 경우 상태를 업로드하지 않고 상단 컴퓨터의 데이터 만 수신하면 무선 데이터 수신 중단에서 제어를 직접 완료 할 수 있습니다. 중단 수신 중간 데이터에서 모든 터미널 노드는 수신 된 제어 명령을 노드 자체의 제어 매개 변수로 변환하고 노드의 기본 프로그램에서 수신 된 무선 명령을 처리하지 않습니다.
4 온라인 디버깅
Central Control Management 시스템에서 발행 한 고정 장비의 지침 코드에 대한 명령 증가는 컴퓨터의 직렬 포트를 통해 Control Center의 MCU와 2 라인 인터페이스를 통해 코디네이터로 보내지고 코디네이터의 Zigbee 터미널 노드로 전송됩니다. 터미널 노드가 데이터를 수신하면 직렬 포트를 통해 데이터가 PC로 전송됩니다. 이 PC에서 Zigbee 터미널 노드가 수신 한 데이터는 제어 센터에서 보낸 데이터와 비교됩니다. 중앙 제어 관리 시스템은 2 초마다 2 개의 지침을 보냅니다. 5 시간의 테스트 후, 테스트 소프트웨어는 수신 된 총 패킷의 총 수가 36,000 패킷임을 보여 주면 중지됩니다. 멀티 프로토콜 데이터 전송 테스트 소프트웨어의 테스트 결과는 그림 6에 나와 있습니다. 올바른 패킷의 수는 36,000, 잘못된 패킷의 수는 0이고 정확도 속도는 100%입니다.
Zigbee 기술은 편리한 원격 제어의 장점, 새로운 장비의 유연한 추가 및 안정적인 제어 성능의 장점이있는 Smart Home의 내부 네트워킹을 실현하는 데 사용됩니다. RFTD 기술은 사용자 식별을 실현하고 시스템 보안을 개선하는 데 사용됩니다. GSM 모듈의 액세스를 통해 원격 제어 및 경보 기능이 실현됩니다.
후 시간 : 1 월 -06-2022