智能家居实训台融合了USB、232、ZigBee等多种通信技术,并提供了服务器、网关、安卓客户端、苹果客户端的源码,实训台是基于多年商用产品改造而成,开发板、实训台、实验室建设设备可直接进行通信控制,实训台安装的设备支持直接商用,对于实训学生未来从事相关行业提供了技术学习和经验积累。
1.2 实物图片
1. 工作电压:AC220V、DC5V
2. 工作环境:温度-10℃~+40℃ 相对湿度85%(25℃)
3. 满载电流:<5A
4. 实训平台尺寸:1400mm600mm1600mm(长x宽x高)
5. 安全保护:漏电保护器、弱电操作,安全符合国家标准
2、系统组成实训台包含了安卓网关、智能开关面板、智能调光开关、智能插座、智能窗帘开关、烟雾报警器、空气质量传感器、温湿度传感器、人体红外传感器、红外转发器、场景面板、智能调色温控制器,光照传感器、门磁、一键报警,可根据教学和课程调整配置,增加或减少设备。
2.1智能开关面板采用ZigBee无线通讯技术,可通过网关直接或定时控制灯光;还可以通过网络使用移动智能终端远程遥控灯光。
2.2智能调光开关采用ZigBee无线通讯技术,可实现对家中灯光的一对一的开关控制、亮度调节,还可以在预设好的场景下,打开、关闭灯光,打开灯光时,亮度会自动调节到预设亮度;搭配相应的“遥控器、多媒体智能网关”等设备,还可以实现灯光的遥控开关、亮度调节和远程控制等功能。
2.3智能插座内嵌ZigBee射频模块,接收智能网关指令,管理家电设备的电源,进而控制其工作状态。
2.4智能窗帘开关采用ZigBee无线通讯技术,可通过智能网关直接或定时控制窗帘;还可以通过网络使用移动智能终端远程遥控窗帘。
2.5烟雾报警器采用独特的结构设计和光电信号处理技术,从设计上保证了产品的稳定性,对缓慢阴燃或明燃产生的可见烟雾有较好的反应。
2.6空气质量传感器选用最先进的半导体气敏元件,工作稳定,在较宽的浓度范围内对有害气体有良好的灵敏度,对氨、硫化物、苯系等气体灵敏度较高。
2.7温湿度传感器选用数字温湿度传感器,工作稳定,使用寿命长,精度高。
2.8人体红外传感器选用高稳定性被动红外感应器,具有工业级稳定和超高的感应及防误报性能,监测灵敏度可调。
2.9红外转发器具有实时采样学习的功能,通用性强,学习一次永久记忆,接收智能网关发出的无线指令,转换成红外信号后,完成对红外电器设备的控制。
2.10门磁门磁传感器内置干簧管,当开/关门时会触发,在设防状态下判断为开门状态时会触发报警。
2.11声光报警器用于各种安防类传感器触发时的语音报警,可进行设防和撤防操作。
2.12开发板用于学习实验,可进行智能家居各类设备的模拟操作。更加真实的进行智能家居设备的学习。
2.13智能网关整个实训台中枢部分,做为智能家居设备和手机APP数据的转发。
3、工作原理3.1命令发射
命令发射的作用,主要是通过各类传感设备接纳各类传感信号,并触发控制命令或者通过人的自动遥控、手动触发对应的发射类智能设备来控制执行设备,例如:光照传感器采集环境光照度变化数据,按照需求设定LED灯或者可调光LED灯的触发要求,当环境光照度到达预设的触发要求时,就联动灯光控制执行设备;当环境光照度高时,LED灯关闭或者自动调低可调光LED灯亮度,当环境光照度低时,LED灯打开或者自动调高可调光LED灯亮度。当人体红外感应器设防时,监测到有人在活动时,马上触发报警,声光报警器发出报警声音,当非设防形态时,感应到人体移动主动开启预设的灯光,当监测到无人时,主动关闭灯光。以上这少许场景的完成,都是经过各类传感器来主动感应触发完成智能控制,当然也能够间接人为手动触发控制命令。若人不在室内,还能够通过手机APP远程控制室内的全部设备。
3.2命令执行例如:开灯或关灯,主要通过智能面板来完成,智能面板收到各类控制命令后,经过剖析解码,驱动对应驱动电路,把灯控的回路接通或断开,这样控制就完成啦;另外,像风扇、窗帘等设备的控制也是一样道理,当智能窗帘开关,收到控制命令后,立刻驱动电动窗帘电机马达的对应电路接通或断开,这样就做到窗帘的开关控制。关于红外转发器,红外转发器收到控制信号后,立刻把控制信号转发成对应的红外指令。关于安防报警功效的完成,当智能安防模块,被触发后,会联动报警设备,比如声光报警器等,同时会转成对应的报警信息发送给预设的电话号。因此,当触发各类复杂的场景命令时,例如:“睡眠”场景触发,这时对应的命令执行设备按照收到的命令解码并一同执行控制命令,因此,对应的灯光、窗帘等设备就执行预设的动作,到达了预设的场景效果。
3.2.1智能照明控制实训台照明控制系统,包含普通LED灯光、可调光LED灯、可调色温LED灯光,是整个智能家居试验台的基础部分。
不仅可以作为普通灯光使用,也可进行预设,即具有将照明亮度、色温转变为一系列设置的功能,这些设置也称为场景,可根据个人喜好自定义设置。使用时,可以通过轻触式智能开关手动控制或者手机APP遥控控制。总体而言,智能照明系统作为整个智能家居的核心部分,不仅可以完全代替传统意义上的灯光开关,还可以根据不同的场景、联动模式、不同的时间段或者个人喜好调节特定灯光的光照亮度、灯光颜色以及色温变化等。
优点:
1、控制:单灯控制、多灯控制、远程控制等。
2、安全:通过弱电控制,控制回路与负载回路分离。
3、简单:智能灯光控制系统采用模块化结构设计,简单灵活、安装方便。
4、灵活:根据环境及实验需求的变化,只需通过手机APP修改设置就可以实现灯光布局的改变和功能扩充。
3.2.2智能家电控制实训台智能家电控制系统配置了智能插座以及红外转发器,可模拟对现实中的饮水机、热水器、加湿器、空调、电视机、投影机、新风系统、背景音乐等等设备进行智能控制,比如随时随地控制插在智能插座上任意设备的开关,也可以远程断开设备通电,避免电器发热引发安全隐患;以及通过红外转发器对空调或新风系统进行远程控制,能够实现家电设备自动化设备,比如当湿度传感器检测到室内过于干燥时,主动上报信息到智能网关,智能网关驱使加湿器自动打开,湿度达到要求时,驱动加湿器自动关闭,节约用电。
优点:
1、控制:就地控制、场景控制、遥控控制、手机远程控制等。
2、方便:远程控制设备开关,节约用电。
3、健康:实时对周围的温度、湿度、空气质量等进行检测,并驱动电器设备自动工作。
4、安全:随时随地查看实验室内设备使用状态,控制设备断电或者运行。
3.2.3智能窗帘控制智能窗帘控制主要是通过智能窗帘开关实现,不仅可以手动控制开/关,同样支持远程控制自动开/关,也可以通过暂停功能控制窗帘的开启度。也可以进行场景设置、联动模式设置,比如设置为人体红外感应器感应到人体移动时窗帘自动打开等联动。
3.2.4智能安防控制合智智能安防控制系统主要包括门禁、报警、监控(选装)三大部分,工作原理是安防设备在设防状态下被触发时,触发信息立即上报智能网关,智能网关会立即发送报警信息至预设手机号,同时启动声光报警器震慑入侵者。
烟雾报警器实时探测烟雾浓度,当烟雾浓度达到一定值时启动声光报警器,并立即发送报警信息至预设手机号。
监控主要是依托智能化摄像头,通过手机APP可以随时随地查看家庭内部情况,且支持语音对讲,当收到报警信息时,可以远程遥控摄像头360度旋转拍摄图像及录制视频。
4、教学模块4.14.2
5、设备配置清单
序号 | 设备名称 | 设备说明 | 数量 |
1 | 智能网关 | 1G RAM 8G FLASH 安卓7.1操作系统 | 1 |
2 | 智能开关面板 | 5V供电 电容感应触摸式开关面板 3路16A继电器输出 | 2 |
3 | 场景面板 | 电容触摸感应面板 | 1 |
4 | 智能插座 | 3孔带安全防护插座 | 3 |
5 | 智能窗帘开关 | 单/双路干节点控制器 | 1 |
6 | 烟雾报警器 | 9V升压模块供电 | 1 |
7 | 声光报警器 | 5V供电 报警语音可USB更改 | 1 |
8 | 人体红外传感器 | 3V降压供电 监测灵敏度可调 | 1 |
9 | 门磁报警器 | 3V降压供电 | 1 |
10 | 一键报警器 | 3V降压供电 | 1 |
11 | 红外转发器 | 5V供电 支持512个红外按键学习 | 1 |
12 | LED调色温控制器 | 5V供电(支持5-24V) 输出电流:5A | 1 |
13 | LED调色控制器 | 5V供电(支持5-24V) 输出电流:5A | 1 |
14 | 光照传感器 | 5V供电 数字照度传感器 | 1 |
15 | ZigBee开发板 | CC2530F256芯片 支持模拟所有设备类型 | 2 |
16 | ZigBee仿真器 | 支持仿真、下载 无线空中数据抓包 | 1 |
17 | 漏电保护器 | 220V 16A 漏电动作电流:30mA | 1 |
18 | 电动窗帘 | 单轨双开电动窗帘 干节点弱电控制 具有手动跟随功能 带离合器停电可手动 | |
19 | Led照明灯 | 5V 1W LED灯珠 | 3 |
20 | Led调色灯 | 5V 1W 色温:3000-6300K | 1 |
21 | Led调色温灯 | 5V 1W RGB 65535色可调 | 1 |
22 | 直流风扇 | 12V升压供电 尺寸:120mm120mm | 1 |
23 | 五孔插座 | 带安全防护 | 5 |
24 | 电源适配器 | 5V 6A 全封闭电源 | 1 |
25 | 安卓APP | 支持扫码添加设备 支持全部智能家居设备 | 1 |
26 | 实验包 | 内含实验程序及实验学习手册 | 1 |
27 | 手机端管理软件 | 合智智能家居APP | 1 |
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