Խելացի տունը տուն է որպես հարթակ, ինտեգրված էլեկտրահաղորդման տեխնոլոգիայի, ցանցային հաղորդակցության տեխնոլոգիաների, անվտանգության տեխնոլոգիաների, ավտոմատ կառավարման տեխնոլոգիաների, աուդիո և վիդեո տեխնոլոգիաների օգտագործումը կենցաղային կյանքին առնչվող օբյեկտները ինտեգրելու համար, արդյունավետ բնակելի օբյեկտներ կառուցելու ժամանակացույց և ընտանեկան գործերի կառավարման համակարգ: , բարելավել տան անվտանգությունը, հարմարավետությունը, հարմարավետությունը, արվեստը և գիտակցել շրջակա միջավայրի պաշտպանությունը և էներգախնայող կենսամիջավայրը:Հիմնվելով խելացի տան վերջին սահմանման վրա՝ վերաբերեք ZigBee տեխնոլոգիայի բնութագրերին, այս համակարգի նախագծմանը, որն անհրաժեշտ է պարունակում է խելացի տան համակարգ (խելացի տան (կենտրոնական) կառավարման համակարգ, կենցաղային լուսավորության կառավարման համակարգ, տան անվտանգության համակարգեր), կենցաղային էլեկտրահաղորդման համակարգի, տնային ցանցի համակարգի, ֆոնային երաժշտության համակարգի և ընտանեկան միջավայրի կառավարման համակարգի հիման վրա:Հաստատելով, որ ապրում է հետախուզության մեջ, տեղադրվել է միայն բոլոր անհրաժեշտ համակարգը, և կենցաղային համակարգը, որը տեղադրել է մեկ տեսակի և ավելի բարձր կամընտիր համակարգ, առնվազն կարող է ապրել բանականություն: Հետևաբար, այս համակարգը կարելի է անվանել խելացի տուն:
1. Համակարգի նախագծման սխեմա
Համակարգը բաղկացած է տան կառավարվող սարքերից և հեռակառավարման սարքերից:Դրանցից ընտանիքի կառավարվող սարքերը հիմնականում ներառում են համակարգիչը, որը կարող է մուտք գործել ինտերնետ, կառավարման կենտրոնը, մոնիտորինգի հանգույցը և կենցաղային տեխնիկայի կարգավորիչը, որը կարելի է ավելացնել։Հեռակառավարման սարքերը հիմնականում կազմված են հեռակառավարվող համակարգիչներից և բջջային հեռախոսներից:
Համակարգի հիմնական գործառույթներն են՝ 1) վեբ էջի զննման առաջին էջը, նախնական տեղեկատվության կառավարումը.2) ինտերնետի և բջջային հեռախոսի միջոցով իրականացնել ներքին կենցաղային տեխնիկայի, անվտանգության և լուսավորության անջատիչ կառավարում.3) RFID մոդուլի միջոցով իրականացնել օգտագործողի նույնականացում, որպեսզի լրացնի ներքին անվտանգության կարգավիճակի անջատիչը՝ օգտվողին SMS ահազանգի միջոցով գողության դեպքում.4) կենտրոնական կառավարման համակարգի ծրագրային ապահովման միջոցով ավարտին հասցնել ներքին լուսավորության և կենցաղային տեխնիկայի տեղական հսկողության և կարգավիճակի ցուցադրումը.5) Անձնական տեղեկատվության պահպանումը և ներքին սարքավորումների կարգավիճակի պահպանումն ավարտվում են տվյալների բազայի միջոցով:Օգտագործողների համար հարմար է ներսի սարքավորումների կարգավիճակի հարցումը կենտրոնական կառավարման և կառավարման համակարգի միջոցով:
2. Համակարգի ապարատային դիզայն
Համակարգի ապարատային դիզայնը ներառում է կառավարման կենտրոնի նախագծումը, մոնիտորինգի հանգույցը և կենցաղային տեխնիկայի կարգավորիչի կամընտիր հավելումը (օրինակ՝ վերցրեք էլեկտրական օդափոխիչի կարգավորիչը):
2.1 Վերահսկիչ կենտրոն
Կառավարման կենտրոնի հիմնական գործառույթները հետևյալն են.2) օգտատիրոջ նույնականացում, օգտատերը տանը կամ ետ՝ օգտագործողի քարտի միջոցով՝ ներքին անվտանգության անջատիչի հասնելու համար.3) Երբ կողոպտիչը ներխուժում է սենյակ, կարճ հաղորդագրություն ուղարկեք օգտվողին ահազանգելու համար:Օգտագործողները կարող են նաև կառավարել ներքին անվտանգությունը, լուսավորությունը և կենցաղային տեխնիկան կարճ հաղորդագրությունների միջոցով.4) Երբ համակարգը աշխատում է միայնակ, LCD-ը ցուցադրում է համակարգի ընթացիկ կարգավիճակը, որը հարմար է դիտելու օգտվողների համար.5) Պահպանեք էլեկտրական սարքավորումների վիճակը և ուղարկեք համակարգիչ՝ համակարգը առցանց իրականացնելու համար:
Սարքավորումն աջակցում է Carrier sens-ի բազմակի մուտքի/բախման հայտնաբերման (CSMA/CA):2.0 ~ 3.6V աշխատանքային լարումը նպաստում է համակարգի ցածր էներգիայի սպառմանը:Տեղադրեք անլար ZigBee աստղային ցանցը ներսում՝ միանալով կառավարման կենտրոնում գտնվող ZigBee համակարգող մոդուլին:Եվ բոլոր մոնիտորինգի հանգույցները ընտրվել են կենցաղային տեխնիկայի կարգավորիչը ավելացնելու համար որպես ցանցի տերմինալ հանգույց՝ ցանցին միանալու համար, որպեսզի իրականացնեն ներքին անվտանգության և կենցաղային տեխնիկայի անլար ZigBee ցանցի կառավարումը:
2.2 Մոնիտորինգի հանգույցներ
Մոնիտորինգի հանգույցի գործառույթները հետևյալն են. 1) մարդու մարմնի ազդանշանի հայտնաբերում, ձայնային և լուսային ազդանշան, երբ գողերը ներխուժում են.2) լուսավորության հսկողություն, կառավարման ռեժիմը բաժանված է ավտոմատ կառավարման և ձեռքով հսկողության, ավտոմատ կառավարումը ավտոմատ կերպով միացնում/անջատում է լույսը` ըստ ներքին լույսի ուժի, ձեռքով հսկողության լուսավորության հսկողությունն իրականացվում է կենտրոնական կառավարման համակարգի միջոցով, (3) տագնապային տեղեկատվությունը և այլ տեղեկություններ, որոնք ուղարկվում են կառավարման կենտրոն, և կառավարման կենտրոնից ստանում է կառավարման հրամաններ՝ սարքավորումների կառավարումն ավարտելու համար:
Ինֆրակարմիր գումարած միկրոալիքային վառարանի հայտնաբերման ռեժիմը մարդու մարմնի ազդանշանի հայտնաբերման ամենատարածված եղանակն է:Պիրոէլեկտրական ինֆրակարմիր զոնդը RE200B է, իսկ ուժեղացման սարքը՝ BISS0001։RE200B-ն սնուցվում է 3-10 Վ լարման միջոցով և ունի ներկառուցված պիրոէլեկտրական կրկնակի զգայուն ինֆրակարմիր տարր:Երբ տարրը ստանում է ինֆրակարմիր լույս, ֆոտոէլեկտրական էֆեկտը տեղի կունենա յուրաքանչյուր տարրի բևեռներում, և լիցքը կկուտակվի:BISS0001-ը թվային-անալոգային հիբրիդային asIC է, որը բաղկացած է գործառնական ուժեղացուցիչից, լարման համեմատիչից, վիճակի կարգավորիչից, հետաձգման ժամանակաչափից և արգելափակման ժամանակաչափից:RE200B-ի և մի քանի բաղադրիչների հետ միասին կարող է ձևավորվել պասիվ պիրոէլեկտրական ինֆրակարմիր անջատիչը:Ant-g100 մոդուլն օգտագործվել է միկրոալիքային սենսորի համար, կենտրոնական հաճախականությունը 10 ԳՀց է, իսկ հաստատման առավելագույն ժամանակը՝ 6 μվ:Պիրոէլեկտրական ինֆրակարմիր մոդուլի հետ համատեղ՝ թիրախի հայտնաբերման սխալի արագությունը կարող է արդյունավետորեն կրճատվել:
Լույսի կառավարման մոդուլը հիմնականում բաղկացած է լուսազգայուն ռեզիստորից և լույսի կառավարման ռելեից:Լուսազգայուն ռեզիստորը հաջորդաբար միացրեք 10 K ω կարգավորվող ռեզիստորի հետ, այնուհետև միացրեք լուսազգայուն ռեզիստորի մյուս ծայրը գետնին, իսկ կարգավորվող ռեզիստորի մյուս ծայրը միացրեք բարձր մակարդակին:Երկու դիմադրության միացման կետերի լարման արժեքը ստացվում է SCM անալոգային-թվային փոխարկիչի միջոցով՝ որոշելու, թե արդյոք ընթացիկ լույսը միացված է:Կարգավորվող դիմադրությունը կարող է կարգավորվել օգտագործողի կողմից, որպեսզի համապատասխանի լույսի ինտենսիվությանը, երբ լույսը նոր է միացված:Ներքին լուսավորության անջատիչները կառավարվում են ռելեներով:Միայն մեկ մուտքային/ելքային միացք կարելի է ձեռք բերել:
2.3 Ընտրեք Ավելացված կենցաղային տեխնիկայի կարգավորիչը
Ընտրեք ավելացնել կենցաղային տեխնիկայի կառավարումը հիմնականում ըստ սարքի ֆունկցիայի՝ սարքի կառավարման հասնելու համար, այստեղ՝ որպես օրինակ՝ էլեկտրական օդափոխիչին:Օդափոխիչի կառավարումը կառավարման կենտրոնն է, որը կլինի ԱՀ օդափոխիչի կառավարման հրահանգները, որոնք ուղարկվում են էլեկտրական օդափոխիչի կարգավորիչին ZigBee ցանցի ներդրման միջոցով, տարբեր սարքերի նույնականացման համարը տարբեր է, օրինակ՝ այս համաձայնագրի դրույթները օդափոխիչի նույնականացման համարն է 122, ներքին գունավոր հեռուստացույցի նույնականացման համարը: է 123, այսպիսով իրականացնելով տարբեր էլեկտրական կենցաղային տեխնիկայի կառավարման կենտրոնի ճանաչումը։Միևնույն հրահանգի կոդի համար տարբեր կենցաղային տեխնիկա կատարում են տարբեր գործառույթներ:Նկար 4-ում ներկայացված է հավելման համար ընտրված կենցաղային տեխնիկայի կազմը:
3. Համակարգի ծրագրային նախագծում
Համակարգի ծրագրային դիզայնը հիմնականում ներառում է վեց մաս, որոնք են՝ հեռակառավարման վեբ էջի ձևավորում, կենտրոնական կառավարման կառավարման համակարգի ձևավորում, կառավարման կենտրոնի հիմնական վերահսկիչ ATMegal28 ծրագրի ձևավորում, CC2430 համակարգող ծրագրի ձևավորում, CC2430 մոնիտորինգի հանգույցի ծրագրի ձևավորում, CC2430 ընտրել ավելացնել սարքի ծրագրի ձևավորում:
3.1 ZigBee Coordinator ծրագրի ձևավորում
Համակարգողը նախ ավարտում է կիրառական շերտի սկզբնավորումը, կիրառման շերտի վիճակը և ընդունման վիճակը դնում է անգործության, այնուհետև միացնում է գլոբալ ընդհատումները և նախաստորագրում I/O պորտը:Այնուհետև համակարգողը սկսում է կառուցել անլար աստղային ցանց:Արձանագրության մեջ համակարգողն ավտոմատ կերպով ընտրում է 2,4 ԳՀց տիրույթը, վայրկյանում բիթերի առավելագույն քանակը 62 500 է, լռելյայն PANID-ը 0×1347 է, կույտի առավելագույն խորությունը՝ 5, բայթերի առավելագույն քանակը մեկ ուղարկման համար՝ 93, և սերիական պորտի բուդի արագությունը 57 600 բիթ/վ է:SL0W TIMER-ը վայրկյանում առաջացնում է 10 ընդհատում:ZigBee ցանցը հաջողությամբ հաստատվելուց հետո համակարգողն ուղարկում է իր հասցեն կառավարման կենտրոնի MCU:Այստեղ կառավարման կենտրոնը MCU նույնացնում է ZigBee Coordinator-ին որպես մոնիտորինգի հանգույցի անդամ, և նրա նույնականացված հասցեն 0 է: Ծրագիրը մտնում է հիմնական հանգույց:Նախ, որոշեք, թե արդյոք կա՞ն նոր տվյալներ ուղարկված տերմինալային հանգույցի կողմից, եթե կան, տվյալները ուղղակիորեն փոխանցվում են կառավարման կենտրոնի MCU.Որոշեք, թե արդյոք կառավարման կենտրոնի MCU-ն ունի ուղարկված հրահանգներ, եթե այո, ուղարկեք հրահանգները համապատասխան ZigBee տերմինալային հանգույցին.Դատեք, թե արդյոք անվտանգությունը բաց է, արդյոք կա կողոպտիչ, եթե այո, ապա ահազանգի մասին տեղեկատվությունը ուղարկեք կառավարման կենտրոնի MCU;Դատեք, թե արդյոք լույսը գտնվում է ավտոմատ կառավարման վիճակում, եթե այո, միացրեք անալոգային-թվային փոխարկիչը նմուշառման համար, նմուշառման արժեքը լույսը միացնելու կամ անջատելու բանալին է, եթե լույսի վիճակը փոխվում է, նոր վիճակի մասին տեղեկատվությունը փոխանցվել է MC-U կառավարման կենտրոն:
3.2 ZigBee տերմինալ հանգույցի ծրագրավորում
ZigBee տերմինալային հանգույցը վերաբերում է ZigBee անլար հանգույցին, որը վերահսկվում է ZigBee համակարգողի կողմից:Համակարգում դա հիմնականում մոնիտորինգի հանգույցն է և կենցաղային տեխնիկայի կարգավորիչի կամընտիր հավելումը:ZigBee տերմինալային հանգույցների սկզբնավորումը ներառում է նաև կիրառական շերտի սկզբնավորում, ընդհատումների բացում և I/O պորտերի սկզբնավորում:Ապա փորձեք միանալ ZigBee ցանցին:Կարևոր է նշել, որ միայն ZigBee-ի կոորդինատորի կարգավորումներով վերջավոր հանգույցներին թույլատրվում է միանալ ցանցին:Եթե ZigBee տերմինալային հանգույցը չհաջողվի միանալ ցանցին, այն կփորձի նորից յուրաքանչյուր երկու վայրկյանը մեկ, մինչև հաջողությամբ միանա ցանցին:Ցանցին հաջողությամբ միանալուց հետո ZI-Gbee տերմինալային հանգույցն ուղարկում է իր գրանցման տեղեկատվությունը ZigBee համակարգողին, որն այնուհետև այն փոխանցում է կառավարման կենտրոնի MCU՝ ավարտելու ZigBee տերմինալային հանգույցի գրանցումը:Եթե ZigBee տերմինալային հանգույցը մոնիտորինգի հանգույց է, այն կարող է իրականացնել լուսավորության և անվտանգության վերահսկումը:Ծրագիրը նման է ZigBee համակարգողին, բացառությամբ, որ մոնիտորինգի հանգույցը պետք է տվյալներ ուղարկի ZigBee համակարգողին, այնուհետև ZigBee Կոորդինատորը տվյալներ է ուղարկում կառավարման կենտրոնի MCU:Եթե ZigBee տերմինալային հանգույցը էլեկտրական օդափոխիչի կարգավորիչ է, ապա այն պետք է ստանա միայն վերին համակարգչի տվյալները՝ առանց վիճակի վերբեռնման, այնպես որ դրա կառավարումը կարող է ուղղակիորեն ավարտվել անլար տվյալների ստացման ընդհատման դեպքում:Անլար տվյալների ստացման ընդհատման ժամանակ բոլոր տերմինալային հանգույցները ստացված կառավարման հրահանգները թարգմանում են հենց հանգույցի կառավարման պարամետրերի մեջ և չեն մշակում ստացված անլար հրահանգները հանգույցի հիմնական ծրագրում:
4 Առցանց վրիպազերծում
Կենտրոնական կառավարման կառավարման համակարգի կողմից թողարկված ֆիքսված սարքավորումների հրահանգի կոդի աճող հրահանգը ուղարկվում է կառավարման կենտրոնի MCU համակարգչի սերիական պորտի միջոցով, իսկ համակարգողին՝ երկգծային ինտերֆեյսի միջոցով, այնուհետև ZigBee տերմինալին: հանգույց համակարգողի կողմից:Երբ տերմինալային հանգույցը ստանում է տվյալները, տվյալները կրկին սերիական պորտի միջոցով ուղարկվում են համակարգիչ:Այս ԱՀ-ում ZigBee տերմինալային հանգույցի ստացած տվյալները համեմատվում են կառավարման կենտրոնի կողմից ուղարկված տվյալների հետ:Կենտրոնական կառավարման կառավարման համակարգը ամեն վայրկյան 2 հրահանգ է ուղարկում։5 ժամ փորձարկումից հետո թեստավորման ծրագրաշարը դադարում է, երբ ցույց է տալիս, որ ստացված փաթեթների ընդհանուր թիվը կազմում է 36000 փաթեթ։Տվյալների փոխանցման բազմակի պրոտոկոլային փորձարկման ծրագրաշարի փորձարկման արդյունքները ներկայացված են Նկար 6-ում: Ճիշտ փաթեթների թիվը 36 000 է, սխալ փաթեթների թիվը՝ 0, իսկ ճշգրտությունը՝ 100%:
ZigBee տեխնոլոգիան օգտագործվում է խելացի տան ներքին ցանցի իրականացման համար, որն ունի հարմար հեռակառավարման առավելություններ, նոր սարքավորումների ճկուն ավելացում և հուսալի կառավարման կատարում:RFTD տեխնոլոգիան օգտագործվում է օգտատերերի նույնականացման և համակարգի անվտանգությունը բարելավելու համար:GSM մոդուլի հասանելիության միջոցով իրականացվում են հեռակառավարման և ազդանշանային գործառույթները:
Հրապարակման ժամանակը՝ Հունվար-06-2022