智能家居安装维护操作台

 

JGLYJD-6 智能家居安装维护操作台

一、 设备系统概述：

本系统平台主要采用 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 ～ 14 μ m

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 过程微加工专利技术，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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