通用版智能家居远程控制系统(大小户型适用)_捷易科技
2019-10-11 17:29    捷易智能家居

近年来单个家用电器的智能化程度已大幅提升但不同品牌家用电器之间难以构建成完整的智能家居系统为此,捷易科技针设计了一个通用版的远程控制的智能家居系统可以适用于各个面积的家庭。智能家居系统利用ZigBee无线技术连接不同功能的家居子系统构建完整的家居网络系统然后利用GPRS技术通过手机实现远程移动控制

 

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一、智能家居整体解决方案

 

1. 智能家居系统结构

 

智能家居系统是一个功能丰富的控制系统也是一个安装在私人场所中的通信网络因此系统要实现稳定的控制就必须要满足通信网络的各项要求只有设计好系统的通信网络才能实现系统的控制任务增强系统的性能

 

捷易智能家居系统采用ZigBee通信协议,ZigBee组网是通过为网关和每个子控制系统添加ZigBee模块构建的当有一个ZigBee模块损坏时其它子系统的节点仍可相互通信因此,能较好地实现智能家居的远程控制

 

2. 智能家居系统组成

 

在综合考虑智能家居对控制网络的要求及通信技术特点的基础上,捷易针对各类户型家庭设计了一个通用版的智能家居系统,主要包含一个网关控制器和六个子控制系统其中子控制系统包括智能照明、智能窗帘、智能防盗和监控、空调控制智能插座定时控制

 

具体的功能描述如下:(1)网关控制器连接其它子系统将检测或控制信号与远程终端交互;(2)智能照明控制子系统提供灯光控制具有模拟调光遥控调控两种方式兼具智能感应接口;(3)智能窗帘控制子系统通过电子限位开关限位控制步进电机开关窗帘;(4)智能防盗和监控子系统使用红外对管检测是否有人非法进入家居系统通过各种传感器检测家居环境对异常情况有声光报警功能;(5)空调控制子系统具有遥控器自学习功能实现空调远程遥控;(6)智能插座控制子系统通过继电器控制插座是否上电对电饭煲电热水器等实现控制;(7)定时控制子系统对家中的固定事件编程如定时开关窗帘定时开关热水器等

 

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二、智能家居系统硬件组成

 

1.网关控制器

 

设计网关控制器在智能家居系统中有重要地位是连接家庭内部网络和外部网络的重要纽带。通用版智能家居系统的网关控制器主要由GPRS模块ZigBee模块及微控制器三部分构成其中GPRS模块实现与远程移动终端通信ZigBee模块实现家庭内部网络通信微控制器负责在GPRS模块和ZigBee模块之间通信并对信号做相应处理

网关的主干结构如下图所示

网关的主干结构.png 

网关的主干结构


ZigBee
模块能够把各子系统的状态信息送到微控制器中微控制器经过处理把相应的预定义码送到GPRS模块GPRS模块将预定义码以短信的方式发送手机终端上实现智能家居系统的远程查询功能;手机终端使用预定义码编辑短信发送到GPRS模块上微控制器接收GPRS模块数据并解析出预定义码然后把预定义码通过ZigBee模块发到指定子系统中实行控制动作实现智能家居系统的远程控制功能

 

2.智能家居子系统

智能家居子系统作为智能家居网络的末端实现对家电的具体控制针对不同的控制对象及要求常需要设计不同的子系统但每个子系统都具有加入智能家居系统的网络接口实现数据采集和对象控制两个任务每个子系统的硬件设计均采用STC12系列的单片机为控制核心接收由传感器等转换的电信号通过处理向输出电路发送控制信号使对象执行相应的动作为保证子系统加入智能家居系统网络单片机通过串口与ZigBee模块通信实现子系统加入ZigBee组网的要求智能家居子系统结构如下图所示

智能家居子系统.png 

智能家居子系统

 

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三、智能家居子系统控制软件

 

1. 智能照明控制子系统

 

智能照明控制系统采集电位器的模拟电压通过内部ADC转换为数字量根据这个数字量分析得到灯光模拟电路的输出信号控制8LED灯的亮灭此外智能照明控制子系统能接受红外遥控器的信号在外部中断0的服务函数中解析码值实现开、关、调亮、调暗四种控制功能

 

2. 智能窗帘控制子系统

下图是智能窗帘控制子系统的主程序流程图

 

智能窗帘子系统的主程序流程.png

智能窗帘子系统的主程序流程

 

程序进行初始化后进入死循环不断扫描按键是否按下关按键按下时电机反转直到按键释放电机才停止转动;开按键按下时电机正转直到按键释放电机才停止转动

 

3. 智能防盗与监控子系统

 

如下图所示程序初始化后进入死循环主要完成各传感器信号采集数据处理与显示声光报警及串口通信等工作。

智能防盗与监控子系统.png 

智能防盗与监控子系统

 

4. 空调控制子系统

 

空调控制程序先进行初始化然后进入死循环不断检测有无控制命令或自学习键有无按下有控制命令时程序从外部存储器中读取码值并发射自学习按键按下时进入学习功能接收处理码值后将其存储在外部存储器中。下图是空调控制子系统

 

空调控制子系统.png

空调控制子系统

 

5. 智能插座子系统

 

如下图所示智能插座子系统主程序在初始化之后不断判断是否有操作命令传来在有操作命令时经过指令判断驱动继电器执行相应的动作在需要将插座的状态信息发送给远程终端调用ZigBee通信子函数把状态数据发送到网关。

智能插座子系统.png 

智能插座子系统

 

6. 定时控制子系统

 

定时控制主程序不断循环判断是否有定时任务和是否要进行ZigBee通信为简化软件结构基于DS1302时序封装初始化数据地址和数据发送数据读取等子函数;基于液晶工作原理封装初始化忙检测写命令写数据显示等子函数

 

 

以上就是捷易科技设计的一个通用版远程控制智能家居系统,适用于大小户型,采用GPRSZigBee两种无线通信技术构建系统网络实现手机查询或远程控制家居系统运行状态,并设计了合理的智能家居硬件布局结构,很好地实现了集成控制提高了智能家居的便捷性舒适性安全性

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