• 一、 设备系统概述:
    智能家居安装维护操作台主要采用zigbee无线通讯技术来实现家居智能化控制,Zigbee是一种新兴的近程、低速率、低功耗的无线网络技术,主要用于近距离无线连接。具有低复杂度、低功耗、低速率、低成本、自组网、高可靠、超视距的特点。主要适合应用于自动控制和远程控制等领域,可以嵌入各种设备。ZigBee就是一种便宜的、低功耗、自组网的近程无线通讯技术。系统主要包括消费电子、能源管理、卫生保健、家庭自动化、建筑自动化和工业自动化。随着物联网的兴起,此设备是现代智能居家系统最具代表之一,提供良好的 教学设备实训平台。
    二、技术参数
    1、实训设备规格尺寸1600 mm×1600 mm×750 mm由铝合金型材框架和安装布线网孔板组成。
    用于ZigBee基本的传感数据采集与输出控制实验
    2、智能家居电器安防管理系统 模拟智能家居应用,通过软件对产品模块进行管理
    3、提供3V、5V、12V等电源接口,以及电源适配线缆。
    4、配接通用串行接口扩展到桌面,以方便模块与PC通信,提供串口线缆              
    三、实训项目
    1、远程控制实训
    2、定时控制实训  
    3、智能照明操作实训   
    4、无线遥控操作实训 
    5、场景控制操作实训  
    6、集中控制操作实训
    7、电脑控制操作实训  
    8、家电控制操作实训  
    9、电动窗帘操作实训
    10、家居安防模块的连接实训
    四、设备配置表
    一、智能家居安装维护操作台
    1、规格尺寸 1600 mm×1600 mm×750 mm
    2、基础控制区 用于基本的传感数据采集与输出控制实验
    3、智能家居电器安防管理系统 模拟智能家居应用
    4、智能家居生态园艺管理系统 模拟家居园艺应用
    5、智能书架管理系统 利用RFID技术,通过软件对产品模块进行管理
    6、电源及配件 提供3V、5V、12V等电源接口,以及电源适配线缆。
    7、串口及配件 通用串行接口扩展到桌面,以方便模块与PC通信,提供串口线缆
    2、基础控制区
    智能家居安装维护操作台基础控制区,集成了多种传感器和输出控制设备,学生利用ZigBee协调器、路由器、传感控制节点板,采用多种无线技术完成环境数据采集和控制实验,组网实验,同时也可以进行组合创新实验。基础控制区功能
    1、温湿度传感器模块 采集环境的温度与湿度
    2、光敏传感器模块 采集环境的光照强度
    3、烟雾探测传感器模块 模拟安防中的烟雾探测
    4、人体感应传感器 模拟安防中的入侵检测
    5、紧急呼救按键 模块紧急呼救求助按钮
    6、数码管模块 模块温度显示等
    7、LED灯模块 模拟室内照明
    8、直流电机 模拟空调风扇等家电设备
    9、步进电机 模块电动窗帘、洗衣机等设备
    10、继电器输出(灯) 模拟环境加温设备
    11、自动灌溉模块输出
    12、土壤温度传感器
    3、智能家居电器安防管理系统
    1、智能家居电器安防管理系统实现家居环境监测、智能家电自动控制、安防系统与报警、远程监控等功能
    2、通过ZigBee协调器和传感控制节点组成无线网络,采集室内温度、湿度和光照度,实现燃气与烟雾探测、入侵探测、门窗防撬,紧急求助报警等功能,并将采集的数据传输到服务器,对模拟的家电设备进行控制功能
    3、温湿度传感器模块 采集环境的温度与湿度
    4、光敏传感器模块 采集环境的光线强度
    3、烟雾探测传感器模块 用于安防中的烟雾探测
    4、燃气探测传感器模块 用于安防中的燃气探测
    5、人体感应传感器模块 模拟安防中的入侵检测
    6、干簧门磁 模拟安防中的门窗防撬
    7、紧急呼救按键 模块紧急呼救求助按钮
    8、数码管模块 2位数码管,模拟空调温度设定
    9、LED灯模块 一组四只LED灯,模拟室内照明
    10、直流电机 模拟空调风扇等家电设备
    11、步进电机 模块电动窗帘、洗衣机等设备
    12、ZigBee传感控制节点 利用ZigBee协调器,通过传感控制节点采集多种传感数据,并进行输出控制。
    13、网络摄像头 采集捕捉视频图像,远程实时动态摄像监控。
    14、继电器控制模块,通过传感器I/o输出控制模块。
    15、压力传感模块,可检测气压,重压等外力压力信号。
    16、红外对射周界防范模块,检测直线人体感应穿越信号。
    4、智能书架管理系统
    1、物联网智能书架管理系统包含了一个RFID智能货架,它由RFID高频读写器、天线多路器和若干平板天线构成,书架内嵌的平板天线采用水平方式放置,平放于每层书架的底部,每层书架放置一组数码管输出,用于显示当前该层书架的数量。将基础实验中使用的每个设备当作书籍,在其底部贴上电子标签(写入货品信息),平放于书架的天线上,保证能够读取到货品信息。使用时要领用和归还。
    2、无线传输库管信息,通过RFID高频读写器读写图书惑货物进出入管理,及数量,及时在对应的一组电子显示屏上显图书数,借出或出库信息等。
    5、智能家居生态园艺管理系统
    1、采用无线传感网络技术,可定时采集空气温度、空气湿度、CO2浓度、光照强度,土壤温度和水分等,来获得作物生长的最佳条件,通过自动调节温室环境、实现温室集约化、网络化远程管理。
    2、利用ZigBee协调器,通过传感控制节点将环境监测数据传输到服务器,并以图表方式显示给用户,当监测数据出现异常时,可利用软件网络实现对温室设备(温、光、气、水等)的自动控制,也可以通过Internet网络远程监测环境信息和设备运行状态等。
    智能家居生态园艺管理系统功能
    3、温湿度传感器模块 采集温室环境的空气温度与湿度
    4、光敏传感器模块 采集温室环境的光照强度
    5、CO2传感器模块 监测温室环境空气中的CO2浓度
    6、加热器 提供真实温室大棚内环境加温,实现温室恒温控制。
    7、直流电机 模拟温室大棚内风机/换气设备
    8、继电器输出(灯) 模拟温室大棚内补光灯
    9、电磁阀水阀 模拟开闸放水,实现对土壤微喷灌溉
    10、ZigBee协调器 组建ZigBee无线网络,将传感控制节点采集的数据传输到服务器进行处理。
    11、ZigBee传感控制节点 利用ZigBee协调器,通过传感控制节点采集多种传感数据,并进行输出控制。
    12、无线调光模块,通过光敏传感过通节点模块进行远程无线改变实时照度。
    13、自动万向喷灌器,实现土壤全方位进衍灌溉的模拟。
    6、产品组件参数
    1、温湿度传感器主要参数
    输入电压 DC 5V
    测量范围 温度 -40℃~120℃
    湿度 0~100%RH
    测量精度 温度 ±0.5℃
    湿度 ±4.5%RH
    2、光敏传感器主要参数
    输入电压 DC 5V
    测量范围 0~200000LUX
    测量精度 ±20LUX
    3、烟雾传感器主要参数
    输入电压 DC 5V
    测量范围 0~2000PPM
    测量精度 ±50PPM
    4、可燃气体传感器主要参数
    输入电压 DC 5V
    测量范围 0~2000PPM
    测量精度 ±50PPM
    5、红外人体传感器主要参数
    输入电压 DC 5V
    工作波长 6~14μm
    灵敏度 3300W/V
    输出信号 >2.2V
    6、摄像头主要参数
    接口类型 USB 2.0
    分辨率 800X600
    最大帧频 30FPS
    对焦范围 >6mm
    视场 >50mm
    曝光控制 自动(在范围22000:1内)
    系统支持 Windows 7,Windows Vista,Windows XP
    7、直流电机主要参数
    输入电压 DC 5V
    额定转速 7000 rpm
    预计寿命 25 °C时预计寿命40000小时
    最大风量 9.0 m?/h
    噪音指标 <31.0 dbA
    工作温度 -10℃~60℃
    8、步进电机主要参数
    输入电压 DC 5V
    步进角度 5.625 x 1/64
    减速比 1/64
    噪音指标 <35.0 dbA
    牵入转矩 300gfcm
    摩擦转矩 600~1200gfcm
    数码管主要参数
    输入电压 DC 5V
    数码管显示位数 2位
    显示数值范围 0~99
    9、LED主要参数
    输入电压 DC 5V
    LED灯数量 4个红色LED
    预计寿命 30000~50000小时
    10、求助按键主要参数
    输入电压 DC 5V
    预计寿命 100,000次
    反应时间 <100ms
    工作温度 -30℃~70℃
    11、继电器主要参数
    触点形式 一开一闭
    线圈电压 DC 5V
    触电电压 DC 12V
    线圈功率 0.36W
    吸合电流 70mA
    释放电流 0mA
    触点电流 <10A
    预计寿命 100,000次
    12、RFID货架读写设备主要参数
    产品尺寸 读写器180X140X38mm(不含天线及固定部分)
    天线多路器70X60X22mm(不含天线及固定部分)
    平板天线70X70X10mm(不含天线及固定部分)
    输入电压 DC 12V
    支持天线数 标配12个,最大16个
    天线切换时间 1S
    支持标准 ISO14443A,ISO15693
    读卡距离 0-7cm
    读卡时间 1-2ms
    工作频率 13.56MHz
    支持接口 RJ45,RS232
    工作温度 -20℃~60℃
    2、智能家居样板操作间
    1、 整套设备采用钢结构及铝合金型材承重支架,组成半封闭实训环境;模拟真实家居环境。
    2、钣金采用1.5加厚型钢板,数控冲铣网孔、便于学生组装设备及布线实习;
    3、实训工位整体色调一致、整个系统采用烤漆工艺,确保产品不易生锈、易维护和保养;
    4、模块化设计,标准连接件,积木式架构,可随意组装成各种结构,便于维护、拆卸和运输。
    5、样板间顶部钢板采用滑块式前置型固定法。侧板采用挡片式后置式固定法;侧面靠下装有活动桌面,必须采用前置式固定法,牢固可靠,保证安全;
    6、样板间上固定线槽,线槽内布置实训专用的电源线;支持每一个实训所用部件的供电;
    7、温湿度传感器:采用 CMOS 过程微加工技术,确保产品具有极高的可靠性和出色的长期稳定性。该传感器由电容式聚合体测湿组件和 能隙式测温组件组成,并与 A/D 转换器以及数字接口在单晶片中无缝结合,使得该产品具有功耗低、反应快、抗干扰能力强等优点。
    8、电子门禁:安装在每个工位的侧面,学生通过刷卡和集中控制方式可控制门禁通行;强制门状态为常开或者常闭功能;射频频率:13.56MHZ。
    9、烟雾探测器:一种半导体气体感测器,它用来侦测生物性的挥发性气体,它的电阻值随着大气所含的气体的增加而减少,这种电阻的减少现象,便是用来侦测气体的电气输出信号。
    10、安装配套实训部件:换气扇 1个、旋转式警示灯(不带蜂鸣器)1个、节能灯 2个、梯子 1个、万用表测量表 1只、32英寸LED液晶电视  1台、挂壁式空调 1台、电动窗帘 1套、平板电脑 1个、DVD、无线摄像机、挂式音响
    3.智能网关
    1、CPU Samsung S3C6410A(ARM1176JZF-S)
    2、频率 运行频率 533Mhz, 最高可达 667Mhz
    3、RAM 标配 256M DDR 内存
    4、Nand Flash 标配 256M
    5、多媒体支持 Mpeg4, H.264, H.263, VC1 硬件编解码,高达 720x480@30fps
    6、3D 支持 3D 硬件加速处理
    7、2D 支持图形图像无极缩放,旋转,翻转
    8、调试口 COM0 + JTAG + USB Slave
    9、PCB 尺寸 180 x 130 mm
    10、供电 5V
    11、指示灯 4 x User LED(在核心板), 1 x Power LED
    12、测试按键 8 x User Buttons,中断式按键, 同时带 8PIN 的引脚引出
    13、USB Slave 1 x mini USB(底板没有设计 OTG 功能)
    14、USB Host 通过 USB HUB 芯片,实现 4 个 USB Host 接口
    15、网络接口 10/100M 自适应以太网, RJ-45 接口
    16、音频输入输出 3.5mm 标准双声道音频输输入输出口,在板麦克风头
    17、SD 卡 弹出式 SD 卡座
    18、串口 2 x RS232 DB9 串口,4 x TTL 电平串口座
    19、TV-OUT 1 x RCA 输出口
    20、SDIO 接口座 主要用于接 SD WiFi 模块(还包括 SPI, I2C,串口等接口)
    21、mini PCIe支持外接3G 模块,
    22、3种 LCD 接口:
    -LCD1: 45Pin, 可连接使用电容触摸屏
    - LCD2, 3: 40Pin, 定义相同,可连接使用一线精准触摸屏,分别位于底板两面,方面用户安置 LCD 模块
    23、蜂鸣器 1 x PWM 控制蜂鸣器输出
    24、ADC 转换 - 板载 1 个可调电阻,连接 CPU 的 AD0 通道,用于测试
    25、CAMERA 在底板上预留了 CMOS Camera 引脚,需配合核心板的 CON1 焊接方向使用
    26、RTC 板载时钟
    4.环境监测套件
    一、ZigBee协调器
    1.支持通过JTAG接口进行嵌入式程序的写入、调试。
    2.Zigbee协调器支持RS232
    3.射频芯片:TI CC2430
    4.Flash容量:128KB
    5.工作频率:2.4GHz-2.4835GHz
    6.传输速率:250 kbps
    7.通讯协议标准:IEEE 802.15.4
    8.传输距离:室内30m,室外100m
    9.数据通讯接口:RS232
    10.天线接口:2.4G SMA天线
    11.工作电压:电池DC 3.3V;外部电源适配器DC 6V-12V,典型5V
    12.工作电流:<120mA
    13.供电方式:外部电源适配器/JTAG接口
    14.温度:-20℃~+70℃
    15.工作湿度:5%RH~90%RH
    二、Zigbee传感控制节点
    1.每个Zigbee传感控制节点能够同时支持下列传感器和执行器件:LED灯接口,温湿度传感器,气体传感器,人体感应,干簧管,直流电机,继电器,步进电机,数码管同时工作
    2.射频芯片:TI CC2430
    3.支持通过JTAG接口进行嵌入式程序的写入、调试。
    4.Flash容量:128KB
    5.工作频率:2.4GHz-2.4835GHz
    6.传输速率:250 kbps
    7.通讯协议标准:IEEE 802.15.4
    8.传输距离:室内30m,室外100m
    9.天线接口:2.4G SMA天线
    10.工作电压:电池DC 5V;典型5V
    11.工作电流:<3A
    12.供电方式: 4种供电模式。
    ①、3v直流干电池现场供电;
    ②、通过仿真下载器供电;
    ③、外接DC5V电源供电;
    ④、通过主板数据接线通过电脑供电等方式;
    13.工作温度:-20℃~+70℃
    14.工作湿度:5%RH~90%RH
    5.智能家居套件
    一、Zigbee协调器
    1、支持通过JTAG接口进行嵌入式程序的写入、调试。
    通讯接口:Zigbee协调器支持USB通讯,选RJ45接口
    射频芯片:TI CC2530
    Flash容量:256KB
    工作频率:2.4GHz-2.4835GHz
    传输速率:250 kbps
    通讯协议标准:IEEE 802.15.4,Zigbee 2007Pro
    传输距离:室内50m,室外100m
    天线接口:板载天线
    2、工作电压:电池DC 3.7V;外部电源适配器DC 5V ,板载电池充电。
    工作电流:<40mA
    供电方式:外部电源适配器/JTAG接口
    温度:-20℃~+70℃
    工作湿度:5%RH~90%RH
    键盘接口:五向键
    显示接口:128X64 LCD显示屏
    二、Zigbee传感控制节点
    1、支持通过JTAG接口进行嵌入式程序的写入、调试。
    通讯接口:支持USB通讯 、TTL UART通讯
    射频芯片:TI CC2530
    Flash容量:256KB
    工作频率:2.4GHz-2.4835GHz
    传输速率:250 kbps
    通讯协议标准:IEEE 802.15.4 ,Zigbee 2007Pro
    传输距离:室内50m,室外100m
    天线接口:板载天线
    2、工作电压:电池DC 3.7V;外部电源适配器DC 5V ,板载电池充电
    工作电流:<40mA
    供电方式:外部电源适配器/JTAG接口
    温度:-20℃~+70℃
    工作湿度:5%RH~90%RH
    三、其它配件
    1、传感控制节点外壳
    2、无线路由54M
    3、节点继电器板
    4、节点继电器板外壳
    5、电压继电器板
    6、电压继电器板外壳
    7、红外学习模块
    8、红外学习模块外壳
    9、智能家居套件便携式实验箱 1个




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