"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國(guó)、支持教育事業(yè)"
SBLYJD-6智能家居安裝維護(hù)操作臺(tái)
一、 設(shè)備系統(tǒng)概述：
本系統(tǒng)平臺(tái)主要采用zigbee無(wú)線通訊技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)家居智能化控制，Zigbee是一種新興的近程、低速率、低功耗的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要用于近距離無(wú)線連接。具有低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本、自組網(wǎng)、高可靠、超視距的特點(diǎn)。主要適合應(yīng)用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。ZigBee就是一種便宜的、低功耗、自組網(wǎng)的近程無(wú)線通訊技術(shù)。系統(tǒng)主要包括消費(fèi)電子、能源管理、衛(wèi)生保健、家庭自動(dòng)化、建筑自動(dòng)化和工業(yè)自動(dòng)化。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，此設(shè)備是現(xiàn)代智能居家系統(tǒng)最具代表之一，提供良好的 教學(xué)設(shè)備實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。
二、技術(shù)參數(shù)
1、實(shí)訓(xùn)設(shè)備規(guī)格尺寸1600 mm×1600 mm×750 mm由鋁合金型材框架和安裝布線網(wǎng)孔板組成。
用于ZigBee基本的傳感數(shù)據(jù)采集與輸出控制實(shí)驗(yàn)
2、智能家居電器安防管理系統(tǒng) 模擬智能家居應(yīng)用，通過(guò)軟件對(duì)產(chǎn)品模塊進(jìn)行管理
3、提供3V、5V、12V等電源接口，以及電源適配線纜。
4、配接通用串行接口擴(kuò)展到桌面，以方便模塊與PC通信，提供串口線纜
三、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
1、遠(yuǎn)程控制實(shí)訓(xùn)
2、定時(shí)控制實(shí)訓(xùn)
3、智能照明操作實(shí)訓(xùn)
4、無(wú)線遙控操作實(shí)訓(xùn)
5、場(chǎng)景控制操作實(shí)訓(xùn)
6、集中控制操作實(shí)訓(xùn)
7、電腦控制操作實(shí)訓(xùn)
8、家電控制操作實(shí)訓(xùn)
9、電動(dòng)窗簾操作實(shí)訓(xùn)
10、家居安防模塊的連接實(shí)訓(xùn)
四、設(shè)備配置表
一、智能家居安裝維護(hù)操作臺(tái)
1、規(guī)格尺寸 1600 mm×1600 mm×750 mm
2、基礎(chǔ)控制區(qū) 用于基本的傳感數(shù)據(jù)采集與輸出控制實(shí)驗(yàn)
3、智能家居電器安防管理系統(tǒng) 模擬智能家居應(yīng)用
4、智能家居生態(tài)園藝管理系統(tǒng) 模擬家居園藝應(yīng)用
5、智能書架管理系統(tǒng) 利用RFID技術(shù)，通過(guò)軟件對(duì)產(chǎn)品模塊進(jìn)行管理
6、電源及配件 提供3V、5V、12V等電源接口，以及電源適配線纜。
7、串口及配件 通用串行接口擴(kuò)展到桌面，以方便模塊與PC通信，提供串口線纜
2、基礎(chǔ)控制區(qū)
智能家居安裝維護(hù)操作臺(tái)基礎(chǔ)控制區(qū)，集成了多種傳感器和輸出控制設(shè)備，學(xué)生利用ZigBee協(xié)調(diào)器、路由器、傳感控制節(jié)點(diǎn)板，采用多種無(wú)線技術(shù)完成環(huán)境數(shù)據(jù)采集和控制實(shí)驗(yàn)，組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也可以進(jìn)行組合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)控制區(qū)功能
1、溫濕度傳感器模塊 采集環(huán)境的溫度與濕度
2、光敏傳感器模塊 采集環(huán)境的光照強(qiáng)度
3、煙霧探測(cè)傳感器模塊 模擬安防中的煙霧探測(cè)
4、人體感應(yīng)傳感器 模擬安防中的入侵檢測(cè)
5、緊急呼救按鍵 模塊緊急呼救求助按鈕
6、數(shù)碼管模塊 模塊溫度顯示等
7、LED燈模塊 模擬室內(nèi)照明
8、直流電機(jī) 模擬空調(diào)風(fēng)扇等家電設(shè)備
9、步進(jìn)電機(jī) 模塊電動(dòng)窗簾、洗衣機(jī)等設(shè)備
10、繼電器輸出（燈） 模擬環(huán)境加溫設(shè)備
11、自動(dòng)灌溉模塊輸出
12、土壤溫度傳感器
3、智能家居電器安防管理系統(tǒng)
1、智能家居電器安防管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)家居環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能家電自動(dòng)控制、安防系統(tǒng)與報(bào)警、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能
2、通過(guò)ZigBee協(xié)調(diào)器和傳感控制節(jié)點(diǎn)組成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，采集室內(nèi)溫度、濕度和光照度，實(shí)現(xiàn)燃?xì)馀c煙霧探測(cè)、入侵探測(cè)、門窗防撬，緊急求助報(bào)警等功能，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒⻊?wù)器，對(duì)模擬的家電設(shè)備進(jìn)行控制功能
3、溫濕度傳感器模塊 采集環(huán)境的溫度與濕度
4、光敏傳感器模塊 采集環(huán)境的光線強(qiáng)度
3、煙霧探測(cè)傳感器模塊 用于安防中的煙霧探測(cè)
4、燃?xì)馓綔y(cè)傳感器模塊 用于安防中的燃?xì)馓綔y(cè)
5、人體感應(yīng)傳感器模塊 模擬安防中的入侵檢測(cè)
6、干簧門磁 模擬安防中的門窗防撬
7、緊急呼救按鍵 模塊緊急呼救求助按鈕
8、數(shù)碼管模塊 2位數(shù)碼管，模擬空調(diào)溫度設(shè)定
9、LED燈模塊 一組四只LED燈，模擬室內(nèi)照明
10、直流電機(jī) 模擬空調(diào)風(fēng)扇等家電設(shè)備
11、步進(jìn)電機(jī) 模塊電動(dòng)窗簾、洗衣機(jī)等設(shè)備
12、ZigBee傳感控制節(jié)點(diǎn) 利用ZigBee協(xié)調(diào)器，通過(guò)傳感控制節(jié)點(diǎn)采集多種傳感數(shù)據(jù)，并進(jìn)行輸出控制。
13、網(wǎng)絡(luò)攝像頭 采集捕捉視頻圖像，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)攝像監(jiān)控。
14、繼電器控制模塊，通過(guò)傳感器I/o輸出控制模塊。
15、壓力傳感模塊，可檢測(cè)氣壓，重壓等外力壓力信號(hào)。
16、紅外對(duì)射周界防范模塊，檢測(cè)直線人體感應(yīng)穿越信號(hào)。
4、智能書架管理系統(tǒng)
1、物聯(lián)網(wǎng)智能書架管理系統(tǒng)包含了一個(gè)RFID智能貨架，它由RFID高頻讀寫器、天線多路器和若干平板天線構(gòu)成，書架內(nèi)嵌的平板天線采用水平方式放置，平放于每層書架的底部，每層書架放置一組數(shù)碼管輸出，用于顯示當(dāng)前該層書架的數(shù)量。將基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中使用的每個(gè)設(shè)備當(dāng)作書籍，在其底部貼上電子標(biāo)簽（寫入貨品信息），平放于書架的天線上，保證能夠讀取到貨品信息。使用時(shí)要領(lǐng)用和歸還。
2、無(wú)線傳輸庫(kù)管信息，通過(guò)RFID高頻讀寫器讀寫圖書惑貨物進(jìn)出入管理，及數(shù)量，及時(shí)在對(duì)應(yīng)的一組電子顯示屏上顯圖書數(shù)，借出或出庫(kù)信息等。
5、智能家居生態(tài)園藝管理系統(tǒng)
1、采用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可定時(shí)采集空氣溫度、空氣濕度、CO2濃度、光照強(qiáng)度，土壤溫度和水分等，來(lái)獲得作物生長(zhǎng)的最佳條件，通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)溫室環(huán)境、實(shí)現(xiàn)溫室集約化、網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程管理。
2、利用ZigBee協(xié)調(diào)器，通過(guò)傳感控制節(jié)點(diǎn)將環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒⻊?wù)器，并以圖表方式顯示給用戶，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)，可利用軟件網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室設(shè)備（溫、光、氣、水等）的自動(dòng)控制，也可以通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)環(huán)境信息和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。
智能家居生態(tài)園藝管理系統(tǒng)功能
3、溫濕度傳感器模塊 采集溫室環(huán)境的空氣溫度與濕度
4、光敏傳感器模塊 采集溫室環(huán)境的光照強(qiáng)度
5、CO2傳感器模塊 監(jiān)測(cè)溫室環(huán)境空氣中的CO2濃度
6、加熱器 提供真實(shí)溫室大棚內(nèi)環(huán)境加溫，實(shí)現(xiàn)溫室恒溫控制。
7、直流電機(jī) 模擬溫室大棚內(nèi)風(fēng)機(jī)/換氣設(shè)備
8、繼電器輸出（燈） 模擬溫室大棚內(nèi)補(bǔ)光燈
9、電磁閥水閥 模擬開閘放水，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤微噴灌溉
10、ZigBee協(xié)調(diào)器 組建ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將傳感控制節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒⻊?wù)器進(jìn)行處理。
11、ZigBee傳感控制節(jié)點(diǎn) 利用ZigBee協(xié)調(diào)器，通過(guò)傳感控制節(jié)點(diǎn)采集多種傳感數(shù)據(jù)，并進(jìn)行輸出控制。
12、無(wú)線調(diào)光模塊，通過(guò)光敏傳感過(guò)通節(jié)點(diǎn)模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)線改變實(shí)時(shí)照度。
13、自動(dòng)萬(wàn)向噴灌器，實(shí)現(xiàn)土壤全方位進(jìn)衍灌溉的模擬。
6、產(chǎn)品組件參數(shù)
1、溫濕度傳感器主要參數(shù)
輸入電壓 DC 5V
測(cè)量范圍 溫度 -40℃～120℃
濕度 0～100%RH
測(cè)量精度 溫度 ±0.5℃
濕度 ±4.5%RH
2、光敏傳感器主要參數(shù)
輸入電壓 DC 5V
測(cè)量范圍 0～200000LUX
測(cè)量精度 ±20LUX
3、煙霧傳感器主要參數(shù)
輸入電壓 DC 5V
測(cè)量范圍 0～2000PPM
測(cè)量精度 ±50PPM
4、可燃?xì)怏w傳感器主要參數(shù)
輸入電壓 DC 5V
測(cè)量范圍 0～2000PPM
測(cè)量精度 ±50PPM
5、紅外人體傳感器主要參數(shù)
輸入電壓 DC 5V
工作波長(zhǎng) 6～14μm
靈敏度 3300W/V
輸出信號(hào) >2.2V
6、攝像頭主要參數(shù)
接口類型 USB 2.0
分辨率 800X600
最大幀頻 30FPS
對(duì)焦范圍 >6mm
視場(chǎng) >50mm
曝光控制 自動(dòng)（在范圍22000:1內(nèi)）
系統(tǒng)支持 Windows 7，Windows Vista，Windows XP
7、直流電機(jī)主要參數(shù)
輸入電壓 DC 5V
額定轉(zhuǎn)速 7000 rpm
預(yù)計(jì)壽命 25 °C時(shí)預(yù)計(jì)壽命40000小時(shí)
最大風(fēng)量 9.0 m?/h
噪音指標(biāo) <31.0 dbA
工作溫度 -10℃～60℃
8、步進(jìn)電機(jī)主要參數(shù)
輸入電壓 DC 5V
步進(jìn)角度 5.625 x 1/64
減速比 1/64
噪音指標(biāo) <35.0 dbA
牽入轉(zhuǎn)矩 300gfcm
摩擦轉(zhuǎn)矩 600～1200gfcm
數(shù)碼管主要參數(shù)
輸入電壓 DC 5V
數(shù)碼管顯示位數(shù) 2位
顯示數(shù)值范圍 0～99
9、LED主要參數(shù)
輸入電壓 DC 5V
LED燈數(shù)量 4個(gè)紅色LED
預(yù)計(jì)壽命 30000～50000小時(shí)
10、求助按鍵主要參數(shù)
輸入電壓 DC 5V
預(yù)計(jì)壽命 100,000次
反應(yīng)時(shí)間 <100ms
工作溫度 -30℃～70℃
11、繼電器主要參數(shù)
觸點(diǎn)形式 一開一閉
線圈電壓 DC 5V
觸電電壓 DC 12V
線圈功率 0.36W
吸合電流 70mA
釋放電流 0mA
觸點(diǎn)電流 <10A
預(yù)計(jì)壽命 100,000次
12、RFID貨架讀寫設(shè)備主要參數(shù)
產(chǎn)品尺寸 讀寫器180X140X38mm（不含天線及固定部分）
天線多路器70X60X22mm（不含天線及固定部分）
平板天線70X70X10mm（不含天線及固定部分）
輸入電壓 DC 12V
支持天線數(shù) 標(biāo)配12個(gè)，最大16個(gè)
天線切換時(shí)間 1S
支持標(biāo)準(zhǔn) ISO14443A，ISO15693
讀卡距離 0-7cm
讀卡時(shí)間 1-2ms
工作頻率 13.56MHz
支持接口 RJ45，RS232
工作溫度 -20℃～60℃
2、智能家居樣板操作間
1、 整套設(shè)備采用鋼結(jié)構(gòu)及鋁合金型材承重支架，組成半封閉實(shí)訓(xùn)環(huán)境；模擬真實(shí)家居環(huán)境。
2、鈑金采用1.5加厚型鋼板，數(shù)控沖銑網(wǎng)孔、便于學(xué)生組裝設(shè)備及布線實(shí)習(xí)；
3、實(shí)訓(xùn)工位整體色調(diào)一致、整個(gè)系統(tǒng)采用烤漆工藝，確保產(chǎn)品不易生銹、易維護(hù)和保養(yǎng)；
4、模塊化設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)連接件，積木式架構(gòu)，可隨意組裝成各種結(jié)構(gòu)，便于維護(hù)、拆卸和運(yùn)輸。
5、樣板間頂部鋼板采用滑塊式前置型固定法。側(cè)板采用擋片式后置式固定法；側(cè)面靠下裝有活動(dòng)桌面，必須采用前置式固定法，牢固可靠，保證安全；
6、樣板間上固定線槽，線槽內(nèi)布置實(shí)訓(xùn)專用的電源線；支持每一個(gè)實(shí)訓(xùn)所用部件的供電；
7、溫濕度傳感器：采用 CMOS 過(guò)程微加工專利技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性和出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。該傳感器由電容式聚合體測(cè)濕組件和 能隙式測(cè)溫組件組成，并與 A/D 轉(zhuǎn)換器以及數(shù)字接口在單晶片中無(wú)縫結(jié)合，使得該產(chǎn)品具有功耗低、反應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
8、電子門禁：安裝在每個(gè)工位的側(cè)面，學(xué)生通過(guò)刷卡和集中控制方式可控制門禁通行；強(qiáng)制門狀態(tài)為常開或者常閉功能；射頻頻率：13.56MHZ。
9、煙霧探測(cè)器：一種半導(dǎo)體氣體感測(cè)器，它用來(lái)偵測(cè)生物性的揮發(fā)性氣體，它的電阻值隨著大氣所含的氣體的增加而減少，這種電阻的減少現(xiàn)象，便是用來(lái)偵測(cè)氣體的電氣輸出信號(hào)。
10、安裝配套實(shí)訓(xùn)部件：換氣扇 1個(gè)、旋轉(zhuǎn)式警示燈（不帶蜂鳴器）1個(gè)、節(jié)能燈 2個(gè)、梯子 1個(gè)、萬(wàn)用表測(cè)量表 1只、32英寸LED液晶電視 1臺(tái)、掛壁式空調(diào) 1臺(tái)、電動(dòng)窗簾 1套、平板電腦 1個(gè)、DVD、無(wú)線攝像機(jī)、掛式音響
3.智能網(wǎng)關(guān)
1、CPU Samsung S3C6410A(ARM1176JZF-S)
2、頻率 運(yùn)行頻率 533Mhz, 最高可達(dá) 667Mhz
3、RAM 標(biāo)配 256M DDR 內(nèi)存
4、Nand Flash 標(biāo)配 256M
5、多媒體支持 Mpeg4, H.264, H.263, VC1 硬件編解碼，高達(dá) 720x480@30fps
6、3D 支持 3D 硬件加速處理
7、2D 支持圖形圖像無(wú)極縮放，旋轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)
8、調(diào)試口 COM0 + JTAG + USB Slave
9、PCB 尺寸 180 x 130 mm
10、供電 5V
11、指示燈 4 x User LED(在核心板), 1 x Power LED
12、測(cè)試按鍵 8 x User Buttons，中斷式按鍵, 同時(shí)帶 8PIN 的引腳引出
13、USB Slave 1 x mini USB(底板沒(méi)有設(shè)計(jì) OTG 功能)
14、USB Host 通過(guò) USB HUB 芯片，實(shí)現(xiàn) 4 個(gè) USB Host 接口
15、網(wǎng)絡(luò)接口 10/100M 自適應(yīng)以太網(wǎng)， RJ-45 接口
16、音頻輸入輸出 3.5mm 標(biāo)準(zhǔn)雙聲道音頻輸輸入輸出口，在板麥克風(fēng)頭
17、SD 卡 彈出式 SD 卡座
18、串口 2 x RS232 DB9 串口，4 x TTL 電平串口座
19、TV-OUT 1 x RCA 輸出口
20、SDIO 接口座 主要用于接 SD WiFi 模塊(還包括 SPI, I2C,串口等接口)
21、mini PCIe支持外接3G 模塊，
22、3種 LCD 接口:
－LCD1: 45Pin, 可連接使用電容觸摸屏
- LCD2, 3: 40Pin, 定義相同，可連接使用一線精準(zhǔn)觸摸屏，分別位于底板兩面，方面用戶安置 LCD 模塊
23、蜂鳴器 1 x PWM 控制蜂鳴器輸出
24、ADC 轉(zhuǎn)換 - 板載 1 個(gè)可調(diào)電阻，連接 CPU 的 AD0 通道，用于測(cè)試
25、CAMERA 在底板上預(yù)留了 CMOS Camera 引腳，需配合核心板的 CON1 焊接方向使用
26、RTC 板載時(shí)鐘
4.環(huán)境監(jiān)測(cè)套件
一、ZigBee協(xié)調(diào)器
1.支持通過(guò)JTAG接口進(jìn)行嵌入式程序的寫入、調(diào)試。
2.Zigbee協(xié)調(diào)器支持RS232
3.射頻芯片：TI CC2430
4.Flash容量：128KB
5.工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz
6.傳輸速率：250 kbps
7.通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.15.4
8.傳輸距離：室內(nèi)30m，室外100m
9.數(shù)據(jù)通訊接口：RS232
10.天線接口：2.4G SMA天線
11.工作電壓：電池DC 3.3V；外部電源適配器DC 6V-12V，典型5V
12.工作電流：<120mA
13.供電方式：外部電源適配器/JTAG接口
14.溫度：-20℃～+70℃
15.工作濕度：5%RH～90%RH
二、Zigbee傳感控制節(jié)點(diǎn)
1.每個(gè)Zigbee傳感控制節(jié)點(diǎn)能夠同時(shí)支持下列傳感器和執(zhí)行器件：LED燈接口,溫濕度傳感器,氣體傳感器,人體感應(yīng),干簧管,直流電機(jī),繼電器,步進(jìn)電機(jī),數(shù)碼管同時(shí)工作
2.射頻芯片：TI CC2430
3.支持通過(guò)JTAG接口進(jìn)行嵌入式程序的寫入、調(diào)試。
4.Flash容量：128KB
5.工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz
6.傳輸速率：250 kbps
7.通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.15.4
8.傳輸距離：室內(nèi)30m，室外100m
9.天線接口：2.4G SMA天線
10.工作電壓：電池DC 5V；典型5V
11.工作電流：<3A
12.供電方式： 4種供電模式。
①、3v直流干電池現(xiàn)場(chǎng)供電；
②、通過(guò)仿真下載器供電；
③、外接DC5V電源供電；
④、通過(guò)主板數(shù)據(jù)接線通過(guò)電腦供電等方式；
13.工作溫度：-20℃～+70℃
14.工作濕度：5%RH～90%RH
5.智能家居套件
一、Zigbee協(xié)調(diào)器
1、支持通過(guò)JTAG接口進(jìn)行嵌入式程序的寫入、調(diào)試。
通訊接口：Zigbee協(xié)調(diào)器支持USB通訊，選RJ45接口
射頻芯片：TI CC2530
Flash容量：256KB
工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz
傳輸速率：250 kbps
通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.15.4，Zigbee 2007Pro
傳輸距離：室內(nèi)50m，室外100m
天線接口：板載天線
2、工作電壓：電池DC 3.7V；外部電源適配器DC 5V ,板載電池充電。
工作電流：<40mA
供電方式：外部電源適配器/JTAG接口
溫度：-20℃～+70℃
工作濕度：5%RH～90%RH
鍵盤接口：五向鍵
顯示接口:128X64 LCD顯示屏
二、Zigbee傳感控制節(jié)點(diǎn)
1、支持通過(guò)JTAG接口進(jìn)行嵌入式程序的寫入、調(diào)試。
通訊接口：支持USB通訊 、TTL UART通訊
射頻芯片：TI CC2530
Flash容量：256KB
工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz
傳輸速率：250 kbps
通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.15.4 ，Zigbee 2007Pro
傳輸距離：室內(nèi)50m，室外100m
天線接口：板載天線
2、工作電壓：電池DC 3.7V；外部電源適配器DC 5V ,板載電池充電
工作電流：<40mA
供電方式：外部電源適配器/JTAG接口
溫度：-20℃～+70℃
工作濕度：5%RH～90%RH
三、其它配件
1、傳感控制節(jié)點(diǎn)外殼
2、無(wú)線路由54M
3、節(jié)點(diǎn)繼電器板
4、節(jié)點(diǎn)繼電器板外殼
5、電壓繼電器板
6、電壓繼電器板外殼
7、紅外學(xué)習(xí)模塊
8、紅外學(xué)習(xí)模塊外殼
9、智能家居套件便攜式實(shí)驗(yàn)箱 1個(gè)
