近年来,物联网技能发展敏捷,全社会的信息化水平不断提高。智能家居是物联网的首要运用之一,已成为当时的抢手研讨范畴,也是未来家居生活的发展方向 。它能够为用户供给舒适、便当的生活环境。但因为市场上的相关产品大多价格昂贵,普及率仍然较低。以往的探究与开发往往逗留在对电器设备自身的改造上,这种测验使智能家居产品一度成为奢侈品。本文介绍了一种电能操控体系,作为智能家居的重要组成部分,它在不改动原有电器设备的基础上完成了长途自动操控功用。
该电能操控体系由遥控器和插座节点组成,其作业原理如图1所示。当用户在家时,经过遥控器以射频方法对插座进行操控。插座节点收到信号后,由微操控器进行解码,并依据得出的成果,对特定编号的插座做通断电处理,从而使与其衔接的用电器被发动或许封闭。当用户离居处较远时,可经过GSM网络向遥控器发送手机短信 ,微操控器读取信息后,经过射频芯片,将信息传递到室内的无线网络中,进而使相应地址上的插座遭到操控。由此可见,遥控器在整个智能家居体系中归于网关节点 ,一方面,它与插座节点组成了室频局域网,另一方面,它又与GSM网络相连,延展了遥控间隔。遥控器的内部结构如图2所示,包含温湿度检测电路、时钟模块、nRF905射频收发模块、GSM模块等功用电路,这些模块均与操控中心LM3S811相连。该微操控器选用ARM Coaex-M3架构,因为依托高密度的Thumb-2指令集,内存开支大大下降,操作体系的移植也愈加便利。
插座节点首要完成与遥控器的射频通讯以及继电器的通断操控,其结构框图如图3所示。插座中的烟雾传感器用于防备火灾风险。一旦检测到烟雾或可燃性气体,插座上对应的继电器将断开,并经过射频收发模块向遥控器报告,遥控器收到信息后,再经过GSM模块的短信功用及时提示用户采纳相应的办法,避免风险的产生或财产损失的进一步扩展。因为插座端作业量较少,从本钱和功能两方面考虑,本体系选用STC12C5620AD微操控器作为插座端的主控芯片。
本体系选用温度传感器LM35和湿度丈量模块CHM-02进行环境监测。LM35的电压输出与摄氏温度呈线性关系,无需校准就可在常温环境下达l/4℃的丈量精度。CHM-02模块可在0~70 ℃的温度下对20~95%RH范围内的湿度进行检测,室温下的丈量精度为5%RH。温湿度传感器与MCU的接口示意图如图4所示。因为两种传感器输出的模拟信号在MCU片内A/D采样电路的检测范围内,所以直接将两者的输出端与MCU的两个ADC引脚衔接。模拟式传感器的运用不光充分利用了操控器的片上资源,并且提高了子程序的利用率。
烟雾传感器MQ一2依据SnO:的电化学特性,对可燃性气体及烟尘有杰出的检测灵敏度。烟雾检测电路原理图如图5所示。MQ.2在正常作业前需求对内部加热丝的H.h南北极通电预热 ,为了避免加热电流过大而导致内部信号线温度过高,此处将加热丝与100 Q电阻串联。当环境中的烟雾或可燃气体超越戒备阈值时,传感器A.B南北极间的电导率敏捷添加,与其串联的负载电阻m所取得的电压也相应添加,该电压信号经低功耗运放TLC27M2扩大后,得到与烟雾或可燃气浓度相对应的模拟量输出,终究接人操控器的ADC模块进行量化。
上一条: 《智能家居体系详解》第四期:智能锁
下一条: 科普:探究智能家居的作业原理