【正文】 2. 智能家居工程規(guī)劃 ，設(shè)計(jì)思路 提供 智能家居工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)文檔，讓學(xué)生了解整個(gè)智能家居應(yīng)用工程的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和實(shí)施過(guò)程。 5. Inter 遠(yuǎn)程監(jiān)控 通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、操作、維護(hù)以及系統(tǒng)備份 與系統(tǒng)還原，通過(guò)用戶授權(quán)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程售后服務(wù)。 . 控制模式 1. 手動(dòng)控制 保留所有燈及電器的原有手動(dòng)開(kāi)關(guān)，不會(huì)因?yàn)榫植恐悄茉O(shè)備的故障，導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)控制。如：早上 鬧鐘響起，窗簾緩緩開(kāi)啟，音樂(lè)開(kāi)始播放。比如：全開(kāi)全關(guān)模式、家庭影院模式、會(huì)客模式、聚餐模式、夜間模式、起早模式等 。 ? 數(shù)字智能網(wǎng)關(guān)能夠外接 各種安防探測(cè)器（如紅外、門(mén)磁）； 31 / 39 ? 如果發(fā)生警情，報(bào)警信息通過(guò)小區(qū)局域網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送給小區(qū)管理中心監(jiān)控主機(jī)，同時(shí)自家電話報(bào)警系統(tǒng)會(huì)將報(bào)警信息發(fā)送給業(yè)主或相關(guān)責(zé)任人； ? 用戶同時(shí)可以設(shè)定報(bào)警自動(dòng)抓拍功能，同時(shí)把抓拍的照片通過(guò)電子郵件發(fā)送給用戶； ? 在發(fā)生報(bào)警時(shí)智能網(wǎng)關(guān)將通過(guò)文字和聲音提示用戶哪里發(fā)生報(bào)警； ? 當(dāng)您外出時(shí)，家中如有訪客，可以通過(guò)留影留言功能讓您了解訪客的情況。 ? 當(dāng)溫室環(huán)境發(fā)生異常情況時(shí)，可通過(guò)聲音或手機(jī)短信等多種方式報(bào)警 ? 通過(guò)溫室大棚演示系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制 ? 通過(guò) GPRS 網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制。 ? 學(xué)習(xí)智能溫室大棚應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程、方法。 ? 當(dāng)按下緊急求助按鈕時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警 ? 當(dāng)檢測(cè)有人入侵時(shí)，或門(mén)窗被撬時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警，同時(shí)開(kāi)啟網(wǎng)絡(luò)攝像頭捕捉視頻圖像，可在遠(yuǎn)和通過(guò)手機(jī) 和電腦進(jìn)行查看。 ? 學(xué)習(xí)智能家居應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程、方法。 . Wifi 類(lèi)別 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 實(shí)驗(yàn)環(huán)境 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 基礎(chǔ) WIFI 網(wǎng)絡(luò)組建 ? 掌握 WIFI 模塊的參數(shù)設(shè)置方法，了解 WIFI模塊的工作原理 ? 掌握 WIF 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、組成 ? WIFI 傳感控制節(jié)點(diǎn) ? 操作臺(tái)： PC，直流電源，串口 ? 無(wú)線路由器 ? WIFI 模塊的 SSID， AP 接入點(diǎn)頻道、節(jié)點(diǎn) MAC 地址、服務(wù)器地址、服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)端口、串口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包大小、波特率 設(shè)置 ? WIFI 組網(wǎng) 傳感器數(shù)據(jù)采集與輸出控制 ? 學(xué)習(xí)通過(guò) WIFI 模塊進(jìn)行傳感器數(shù)據(jù)采集與輸出控制的方法 ? WIFI 傳感控制節(jié)點(diǎn) ? 操作臺(tái)： PC，直流電源，串口，基本控制區(qū) ? 無(wú)線路由器 ? 讀取溫度傳感器采集數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn) ? 讀 取濕度傳感器采集數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn) ? 讀取光照度傳感器采集數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn) ? 讀取煙霧探測(cè)傳感器采集數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn) ? 控制數(shù)碼管實(shí) ? 控制蜂鳴器實(shí)驗(yàn) ? 控制 LED 實(shí)驗(yàn) ? 控制直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn) ? 控制干簧管，與蜂鳴器報(bào)警結(jié)合實(shí)驗(yàn) ? 實(shí)現(xiàn)緊急求助報(bào)警功能，按鈕與蜂鳴器結(jié)合 傳感與控制相結(jié)合的綜合實(shí)驗(yàn) 開(kāi)發(fā) WIFI 模塊開(kāi)發(fā) ? 學(xué)習(xí) WIFI 模塊的工作原理 ? 掌握 WIFI 模塊的硬件電路構(gòu)成 ? 掌握 WIFI 模塊的嵌入? WIFI 傳感控制節(jié)點(diǎn) ? 操作臺(tái)： PC，直流電源，串口，面包板，各種元器件 ? 無(wú)線路由器 ? KEIL C 嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái) ? 在面包板上根據(jù)原理圖搭建 WIFI 模塊電路 ，具體包括 ? WIFI 通信模塊接口電路 ? 電源處理電路 ? 模擬與脈沖信號(hào)處理電路 ? 驅(qū)動(dòng)輸出控制電路 27 / 39 式編程 ? wifi 模塊硬件原理 圖 ? wifi 模塊嵌入式程序樣本代碼 ? 各種工具，如萬(wàn)用表，剝線工具等 ? 存儲(chǔ)電路 ? 時(shí)鐘電路 ? 通信接口電路 ? 在 KEIL C 開(kāi)發(fā)環(huán)境中編寫(xiě)嵌入式控制程序，并調(diào)試、編譯通過(guò) ? 通過(guò)串口 WIFI 模塊節(jié)點(diǎn)，燒寫(xiě)程序； ? 組建 WIFI 網(wǎng)絡(luò)，并上電運(yùn)行。具體包括： ? Zigbee 路由協(xié)議的實(shí)現(xiàn) ? Zigbee 數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制的實(shí)現(xiàn) ? 通過(guò)仿真器連接 zigbee 路由器 ，燒寫(xiě)程序； 24 / 39 ? Zigbee 路由器原理圖 ? 元器件清單 ? 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境： IAR ? 樣板程序源代碼 ? Zigbee 模塊上位機(jī)軟件 ? 利用 zigbee 協(xié)調(diào)器、節(jié)點(diǎn)組件 zigbee 網(wǎng)絡(luò)，并連接相關(guān)傳感器，進(jìn)行傳感器、控制器件，并上電運(yùn)行。 Zigbee 節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā) ? 了解 zigbee 節(jié)點(diǎn)的硬件工作原理。 ? 掌握 zigbee 通訊網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方法。每個(gè)貨架配置一個(gè)高頻讀寫(xiě)器以及一臺(tái)多路器，讀寫(xiě)器信號(hào)分配到多路器上，再連接到 16 個(gè)平板天線上。 1 GPRS Modem GPRS 遠(yuǎn)程短信控制與報(bào)警 1 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，可 遠(yuǎn)程 通過(guò)手機(jī)、電腦實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控 溫室 情況 1 . 智能貨架管理系統(tǒng) . 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)包含了一個(gè) RFID 智能貨架，它由 RFID 高頻讀寫(xiě)器、天線多路器和若干平板天線構(gòu)成，貨架內(nèi)嵌的平板天線采用水平方式放置，平放于每層貨架的底部，每層貨架放置一組數(shù)碼管輸出，用于顯示當(dāng)前該層貨架商品的數(shù)量。 也可以通過(guò) Inter 網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)短信遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)環(huán)境信息和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。 1 18 / 39 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。 . 硬件列表 名 稱(chēng) 功能描述 溫濕度傳感器模塊 采集環(huán)境的溫度與濕度 光敏傳感器模塊 采集環(huán) 境的光照強(qiáng)度 煙霧探測(cè)傳感器模塊 模擬安防中的煙霧探測(cè) 人體感應(yīng)傳感器 模擬安防中的入侵檢測(cè) 緊急呼救按鍵 模塊緊急呼救求助按鈕 數(shù)碼管模塊 模塊溫度顯示等 LED 燈模塊 模擬室內(nèi)照明 直流電機(jī) 模擬空調(diào)風(fēng)扇等家電設(shè)備 步進(jìn)電機(jī) 模塊電動(dòng)窗簾、洗衣機(jī)等設(shè)備 繼電器輸出（燈） 模擬環(huán)境加溫設(shè)備 各功能模塊節(jié)點(diǎn) ZigBee：協(xié)調(diào)器、路由器、參考定位節(jié)點(diǎn)、傳感控制節(jié)點(diǎn) GPRS、 WiFi、藍(lán)牙傳感控制節(jié)點(diǎn) RFID： RFID 低頻、高頻和超高頻讀寫(xiě)器與標(biāo)簽 17 / 39 . 智能家居模擬應(yīng)用系統(tǒng) . 功能描述 物聯(lián)網(wǎng)智能家居 模擬 應(yīng)用系統(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。 模塊化的產(chǎn)品： ZigBee、 GPRS、 WiFi、藍(lán)牙、 RFID 等 基礎(chǔ)控制區(qū)：結(jié)合多種模塊，實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、光照度等多種傳感數(shù)據(jù)采集與控制實(shí)驗(yàn) 提供模擬智能家居應(yīng)用 提供模擬溫室大棚應(yīng)用 提供智能貨架管理，對(duì)模塊產(chǎn)品進(jìn)行管理 . 硬件 資源 名稱(chēng) 參數(shù)與功能 規(guī)格尺寸 1580 mm 1580 mm 800 mm 產(chǎn)品模塊 ZigBee 套件：包含協(xié)調(diào)器、路由器、參考節(jié)點(diǎn)、定位節(jié)點(diǎn)、傳感控制節(jié)點(diǎn) GPRS 套件、 WiFi 套件、藍(lán)牙套件 RFID 讀寫(xiě)器與標(biāo)簽：低頻、高頻、超高頻 基礎(chǔ)控制區(qū) 提供多種傳感器輸入模塊：溫濕度傳感器、光敏傳感器、干簧管 /緊急按鍵、煙霧探測(cè)傳感器、人體感應(yīng)傳感器等 提供多種輸出控制設(shè)備：直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、 LED 燈模塊、數(shù)碼管模塊、繼電器輸出等 提供多種接插座與接插線纜 15 / 39 智能家居模擬應(yīng)用區(qū) 提供 ZigBee 套件和 GPRS Modem，結(jié)合多種傳感器和輸出控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)家居環(huán)境監(jiān)測(cè)、家 電控制、安防監(jiān)測(cè)，以及遠(yuǎn)程監(jiān)控等。 ◎采用完全的嵌入式系統(tǒng) ◎提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口以方便計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。 ◎定位節(jié)點(diǎn)將自動(dòng)被準(zhǔn)確定位，并將定位信息和節(jié)點(diǎn)ID 等信息，實(shí)時(shí)發(fā)送給上位機(jī)。 ◎參考節(jié)點(diǎn)是固定的、并已知自身位置的節(jié)點(diǎn)，通過(guò)上位機(jī)軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)參考節(jié)點(diǎn)的參數(shù)配置。 ◎支持底板包括 CC2430 復(fù)位系統(tǒng)、 JTAG 在線仿真下載接口等。 ◎射頻頂板采用 TI 公司支持 ZigBee2020 協(xié)議棧的射頻芯片 CC2430 作為收發(fā)處理核心，利用 的 SMA 天線進(jìn)行通信。該區(qū)域操作臺(tái)數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要確定。 ? 模塊開(kāi)發(fā)環(huán)境：包括面包板、元器件清單、硬件原理圖、嵌入式程序原代碼、程序說(shuō)明書(shū)等。 ? 實(shí)踐性： 著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，包括硬件設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試、配置，嵌入式軟件設(shè)計(jì)、調(diào)試等，實(shí)驗(yàn)按照難易程度循序漸進(jìn)，并 與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，培養(yǎng)扎實(shí)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技能型人才 ? 全面性： 覆蓋 無(wú)線傳感網(wǎng) 的 各種 主要技術(shù)，包括傳感器技術(shù)， ZIGBEE 技術(shù)， 以及藍(lán)牙、 WiFi、 GPRS 等各種通信組網(wǎng)技術(shù)， 以及應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 、實(shí)現(xiàn)等等。 2. 實(shí)訓(xùn)室組成 ? 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K與嵌入式開(kāi)發(fā) ? Zigbee 模塊，包括協(xié)調(diào)器、路由器、傳感控制節(jié)點(diǎn)、參考定位節(jié)點(diǎn)等。 ? 實(shí)訓(xùn)操作臺(tái) ? 提供方便的、易于管理的綜合實(shí)驗(yàn)環(huán)境、包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境、模擬應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)環(huán)境 如 智能家居模塊、智能溫室大棚模塊 等 。 產(chǎn)品展示區(qū)：各種展板、最新產(chǎn)品等。 ◎支持底板包括 CC2430 復(fù)位系統(tǒng)、 JTAG 在線仿真下載接口、 RS232 串口、以太網(wǎng)接口等。 ◎采用完全的嵌入式系統(tǒng) ◎路由器節(jié)點(diǎn)用于連接其它節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器 7 / 39 . ZigBee 參考節(jié)點(diǎn) 名稱(chēng)： ZigBee 參考節(jié)點(diǎn) 型號(hào)： CHZRF6921 主要技術(shù) 參數(shù) 射頻芯片： TI CC2430 Flash 容量： 128KB 工作頻率： 傳輸速率： 250 kbps 通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)： IEEE 傳輸距離：室內(nèi) 30m，室外 100m 天線接口： SMA 天線 工作電壓：電池 DC ；適配器 DC 6V12V，典型 9V 工作電流： 100mA 供電方式：適配器 /電池 /JTAG 接口 外形尺寸： 76*43mm 工作溫度： 20℃～ +70℃ 工作濕度： 5%RH～ 90%RH 功能與特點(diǎn) ◎包括 CC2430 射頻底板和支持底板，射頻頂板與支持底板可以無(wú)縫連接，構(gòu)成完整系統(tǒng)。 8 / 39 . ZigBee 定位節(jié)點(diǎn) 名稱(chēng)： ZigBee 定位節(jié)點(diǎn) 型號(hào)： CHZLN6922 主要技術(shù) 參數(shù) 射頻芯片： TI CC2431 Flash 容量： 128KB 工作頻率： 傳輸速率： 250 kbps 通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)： IEEE 傳輸距離：室內(nèi) 30m，室外 100m 天線接口： SMA 天線 工作電壓：電池 DC ；適配器 DC 6V12V，典型 9V 工作電流： 80mA 供電方式：適配器 /電池 /JTAG 接口 外形尺寸： 76*43mm 工作溫度： 20℃～ +70℃ 工作濕度： 5%RH～ 90%RH 功能與特點(diǎn) ◎包括 CC2431 射頻頂板和支持底板，射頻頂板與支持底板可以無(wú)縫連接，構(gòu)成完整系統(tǒng)。 9 / 39 . ZigBee 傳感控制節(jié)點(diǎn) 名稱(chēng)： ZigBee 傳感控制節(jié)點(diǎn) 型號(hào)： CHZSC6931 主要技術(shù) 參數(shù)