智能家居單元係統實訓裝置,智能家居單元係統實訓設備,智能家居單
2025-12-26 08:14
智能電子產品係統是以促（cù）進各高職院校智（zhì）能電子產品係統工程實施的教學改革為目的（de），以培養“具有電子信息產品的安（ān）裝、調試、檢（jiǎn）測、維護能（néng）力，具備電子信息技術的開發、設計、推廣、應用能力的高級技術應用型專門人才”和“具有電子產品（pǐn）生產過程管理（lǐ）、質量檢（jiǎn）測及設備維護能力的高級技（jì）術應用型專門人才（cái）”為目標。本係統以基於Cortex-M3構架的STM32係列芯片為核心，采用（yòng）標準進行模塊（kuài）化設計，以智能家居為載（zǎi）體，為用戶提供微型化、智能化和網（wǎng）絡化的控製模塊及產品。適用於高職院校智能電子產品係統、智能（néng）家居、嵌入式實驗室建設、學生畢業設計或課程設（shè）計、學生課外拓（tuò）展學習、電子類技能競賽載體等眾多領域（yù）。
二、產品特點
智能電子產品係統為一套標準一室一（yī）廳智能（néng）家居電子產品實施項目的配（pèi）置，包含了兩大家庭控製中心：客廳廚房控製中心，臥室衛生間控製中心（xīn）。
智能化：本係（xì）統中產品以基於Cortex-M3構架（jià）的STM32係（xì）列芯片為核心，開發了一係列智能產品，產品可就地控製，也可家居控製中心（xīn）的智能家居（jū）控製器控製，還可以通過（guò）以太網、手（shǒu）機等控製。
網絡化：本智能（néng）電子產品係統（tǒng）工程實施項目具有以太（tài）網和RS485標準的兩種（zhǒng）通（tōng）訊協議。各控製中心智能（néng）家居控製器通（tōng）過以太網（wǎng）與家庭信息互聯處理中（zhōng）心通訊；各（gè）智能產品通過RS485總線與家庭控製中心控製器通訊。
標準化：係統采用模塊化設（shè）計，在一個最小係統板的（de）基礎上可隨意組合不同的模塊，用戶亦可根據擴展接口定義自己設計特殊的模塊，使其（qí）具有特殊功（gōng）能。各模塊尺（chǐ）寸及特殊功能設計都按照一定（dìng）標準執行，這些標準亦可提供給用戶，方便用戶自主擴（kuò）展（zhǎn）設計。
擴展性（xìng）：智能家（jiā）居（jū）控（kòng）製器（qì）及RS485擴展模塊均為標準模塊式產品，預留標準的以太網接口、RS485接（jiē）口、IO、AD、DA接口，可將家居模型（xíng）任（rèn）意改變、配置相（xiàng）關智能產品、亦可增加（jiā）第三方產品。
實用性：本係統包含智能家居中智能（néng）家居控製器、智能插座（zuò）、多功能麵板、電動窗簾、電動窗戶、光強及溫濕（shī）度計等各方麵智能產品，可用於教（jiāo）學、也可實（shí）用於家中（zhōng）。
安全性：模塊接口都（dōu）有特殊的防反插防（fáng）錯插本設計，確保各模塊不會（huì）因操作不（bú）當而損毀。對（duì）於強電部分的模塊（kuài）不僅有（yǒu）隔離係（xì）統，更裝（zhuāng）有防觸（chù）碰裝置，以防（fáng）用戶在通電情況下因誤碰而發生觸電危（wēi）險，保證用戶用電安（ān）全。
三、技術條件
1.輸入電源：單相AC220V±10% 50±2%Hz
2.整機容量：≤2kVA
3.網孔板式電氣安（ān）裝屏尺（chǐ）寸：120cm*200cm*60cm
4.實訓台上（shàng）裝置提供RS-485和以太網兩種通訊接口
四、設備配置
| 序號 | 房間名稱 | 安裝設備 | 數（shù）量（liàng） |
| 1 | 客廳、廚房 | 工程實訓台鈑金（平麵網孔板） | 1 |
| 智（zhì）能家居控製器 | 1 | ||
| 光強及（jí）溫濕（shī）度（dù）計 | 1 | ||
| 智能插座 | 1 | ||
| 86型開關插座 | 1 | ||
| 電茶壺 | 1 | ||
| 多功能麵（miàn）板 | 1 | ||
| 交流調光燈 | 1 | ||
| 螺口燈（dēng）座 | 2 | ||
| 節能燈 | 1 | ||
| LED燈 | 1 | ||
| 紅外探測器 | 1 | ||
| 煙火災探測器 | 1 | ||
| 可然氣體探測器 | 1 | ||
| 排風扇 | 1 | ||
| 電控鎖 | 1 | ||
| 2 | 臥室、衛生間 | 工程實訓台鈑金（平麵網孔板） | 1 |
| 7寸觸摸屏 | 1 | ||
| 智能家居控製器 | 1 | ||
| 智能插座 | 1 | ||
| 86型開關插（chā）座 | 1 | ||
| 多功能麵板（bǎn） | 1 | ||
| 交流調光燈（dēng） | 1 | ||
| 螺口燈座 | 2 | ||
| 節能燈 | 1 | ||
| 白熾燈 | 1 | ||
| 紅（hóng）外探測器 | 1 | ||
| 煙火災探測（cè）器（qì） | 1 | ||
| 雙光束對射紅外探測器 | 1 | ||
| 玻璃破（pò）碎探測（cè）器 | 1 | ||
| 3 | J-Link仿真器 | 1 | |
| 4 | 16口交換機 | 1 | |
| 5 | 電腦管理軟件(Labview應用軟件) | 1 |
電子技術成為近代科學技（jì）術發（fā）展的一個重要標誌。從十九世紀末發展（zhǎn）至今，電子技術已無處（chù）不在：近至計（jì）算機、手機（jī）、電視（shì）、音響等生活（huó）常（cháng）用品，遠至工業、航天、軍事等領域都可以看到電子技術的身影。電（diàn）子技術在二十世紀的迅速發展大大推（tuī）動了航空航天技術、遙測傳感技術、通訊技術、計算機技術（shù）以及網絡技術等多門類技術的興起與發展（zhǎn）。同時隨著微電子（zǐ）技術、計算（suàn）機技術和網絡（luò）技術的發展（zhǎn），各類電子產品也（yě）越來越趨向微型化、智能化和網絡化。
智能電子產品係統為一套標準（zhǔn）兩室兩廳（tīng）智能（néng）家居電子產（chǎn）品實施項目的配置（zhì），包含（hán）了兩大家庭控製中（zhōng）心（客廳廚房控製中心、臥室衛生間控（kòng）製中心）；以及一套智能家居管理軟件。兩大家庭控製中心通過以（yǐ）太網與家庭信（xìn）息（xī）互聯處理（lǐ）中（zhōng）心聯係，達到家庭安全防護係統、網絡服務係統和（hé）家庭自動化係統組成的家庭綜合服務與管理集成係統的目的（de），從而實現全麵的安全防護、便利（lì）的（de）通訊網絡以及舒適的居住環（huán）境的家庭住宅。網絡（luò）拓撲圖如下圖所示。
智（zhì）能電子（zǐ）產品係統網絡示意圖
1.家庭控製中（zhōng）心說明：客廳廚房（fáng）控製中心
客廳廚房控製中心包含智能家居控製器、電控鎖、多功能麵板、節能燈、排氣扇、智能調光開關、智能光強及溫濕度計、智能（néng）插座、電茶（chá）壺、可燃氣體探測器、煙火災探測器及紅外探測器。
電控鎖通過智能家（jiā）居（jū）控製器控（kòng）製門的開啟；多（duō）功能麵板控製客廳、廚房燈的開關；智能調（diào）光開關調節LED燈的亮度、也可通（tōng）過485總線與智能家居控製器通訊，通過（guò）情景模（mó）式智（zhì）能調節LED燈的亮度；智能光強及溫濕度計顯示采集客廳溫濕度及光（guāng）照度；智能插座控製和采集電茶壺的電源和電量信息，可合理分配用電（diàn）負荷；可燃氣體探測器、煙火（huǒ）災探測器及紅外探測（cè）器用於組件家居係統的（de）安防係統。
多功能麵板、智能（néng）調光（guāng）開關、智能光強及溫濕（shī）度計、智能插（chā）座通過（guò）485總（zǒng）線與（yǔ）智能家居（jū）控製器通訊，可燃氣體探（tàn）測器、煙火災探測器、紅外（wài）探（tàn）測器及電控鎖通過IO口與智能家居控製器通訊。
智能電子產品（pǐn）係統（tǒng）客廳廚房安裝（zhuāng）配置圖
臥室衛生間控製中心臥室衛生（shēng）間控製中心包含智能家居控製器、觸摸屏、多功能麵板、智能調光開關、智能插座、煙火災探測器、紅外探測器、玻璃破碎探測器、雙光束對射紅（hóng）外探測器。
觸摸屏通過485與智能家居控製器通訊，可實現（xiàn）遙控、遙（yáo）信、遙調及情景模式的設定（dìng）；智能調光（guāng）開關（guān）調節白熾燈的亮度、也可通過485總線與智能家居（jū）控製器通訊，通過情景模式智能調節白熾燈的亮度；多功能麵板控（kòng）製臥室、衛生間燈的（de）開合（hé）；智能插座控製和（hé）采集相關用電設備電源和電量信（xìn）息，可合理分配用電負荷；煙火災探測器、紅外探測（cè）器、玻璃破碎探測器、雙光束對射紅外探測器（qì）用於組件家居係統的安防係統。
觸摸屏、多功能麵板、智能調光開關（guān）、智能（néng）插座通過485總線與智能家居控製器通訊（xùn），煙火災探測器、紅外探（tàn）測器、玻璃破碎探測器及雙光束對射紅外探測器通過IO口與智能家居控製器通訊。
智能電子產品係統臥室衛生間（jiān）安裝配置圖
2.智能家居電腦（nǎo）管理軟件說明智能家居電腦管理軟件是基於Labview應（yīng）用軟件，是QS-iHome-III智能電子（zǐ）產（chǎn）品係統的集（jí）中管理手段和（hé）工具（jù），它讓整個家（jiā）居係統在（zài）電腦屏幕（mù）上一覽無遺，使係統調試與功能設置易（yì）如反掌。本管理軟（ruǎn）件通過以太網協議與智能家居控製器底層協議，應用層麵的合作，開發可控製主流智能家居係統，實現智（zhì）能燈光控製、智能（néng）電器控製、智能溫度控製（zhì）、智能窗戶控製、智能窗簾控製、智能安防控（kòng）製、智能遙控控製、智能定時控製、智（zhì）能網絡控製、智能遠程控製、智能場景控製等功能的（de）軟件。
LabVIEW是一種程序開（kāi）發環境，由（yóu）美國（guó）國家儀器（NI）公司研製開發的，類似於C和BASIC開（kāi）發環境，但是（shì）LabVIEW與其他計算機語言的顯著區別是：其他（tā）計算機語言都是采用基於文本的語（yǔ）言產生（shēng）代碼，而LabVIEW使用的（de）是圖（tú）形化編輯語言G編寫程序，產（chǎn）生的程序是框圖的（de）形（xíng）式。
3.智能電子產品說明
智能家居控製器
智能（néng）家居控製（zhì）器以基於Cortex-M3構架的STM32係（xì）列芯片為核心的（de）標準（zhǔn）模塊式產品，預留標準的以太網接口、4路RS485接口、IO、AD、DA接口。
智能插座（zuò）
插座以基於Cortex-M3構架的STM32係列芯片為核心的智能產（chǎn）品，內含ADE7753電能芯片、液（yè）晶屏、繼電器等，可計量顯示對應家（jiā）用電器的電量參數，並可（kě）設置何時啟動該家用電器（qì）的電源，可合（hé）理分（fèn）配家中用電負荷，實現智能電網功能。可通過485總線與家庭控製中心通訊。也可獨立工作。
多功能麵（miàn）板
多功能麵板以基於Cortex-M3構架的STM32係列芯片為核心的智能產品，包（bāo）含4路繼電器輸出，可同時控製4路負載（燈、排氣扇等），可通過485總線與家庭（tíng）控製中心通訊（xùn）。也（yě）可獨立工作。
調光開（kāi）關
調光開關以基於Cortex-M3構架的STM32係列（liè）芯片為核心的智能產品，采用光（guāng）耦隔離（lí）來控製MOS管（guǎn）的通斷，使用半波整流穩壓技術來實現強電控製部分的（de）直流電供應，PWM波控製占空比即控製調光，負載可為白熾（chì）燈及LED燈，可通過485總線與（yǔ）家庭控製中心通訊。也可獨立工作。
光強及溫濕度計
光強及溫濕度計（jì）以基於Cortex-M3構（gòu）架的STM32係列芯片為核心的（de）智能產品，顯示采集對（duì）應區域的溫濕度（dù）信息，並可通過485總線傳遞給家庭控製中心的智能家居控製器。
觸摸屏
本裝置采用的彩色觸摸屏是一套以（yǐ）嵌（qiàn）入式低功耗CPU為核心（xīn）（主頻（pín）400MHz）的高性能嵌入式一體化觸摸屏。該產品設計采用了7英寸（cùn）高亮度TFT液晶顯示屏（分辨率800×480），四線電阻式觸摸屏，高檔塑料結構,工業級低功耗，CPU400MHz,64M內（nèi）存,64M閃存,1*RS232(隔離接口),1*RS485(隔（gé）離接口（kǒu）),1*USB接口(一主一從)，24VDC電源輸（shū）入,功耗小於7W。同時還預裝了嵌入式（shì）實時多任務操作係統組態軟件。
可通過485與智能家居控製器通訊，可實（shí）現遙控、遙信（xìn）、遙調及情景模式的設定。
紅外探測器
紅外探測器是一種當（dāng）入侵者接近它時能觸發報警的探測裝置。報警信號采集到智能（néng）家居控製器中，配合組成安防係統。
雙光（guāng）束對射紅外探測器
雙光束對射紅外探測器（qì）其基本的構造包括瞄準孔、光束強度指示燈、球（qiú）麵（miàn）鏡片、LED指示燈等。其偵測原（yuán）理乃是利用（yòng）紅外線經LED紅外（wài）光發射二極體，再經光學鏡麵做聚焦處理使光線傳至很遠距離，由受（shòu）光器接受。當光線被遮（zhē）斷時就會發出警報。報警信號（hào）采集到智能家居控製器中，配合組成安防係統（tǒng）。
玻璃破碎探測（cè）器
玻璃破碎探測器利用壓電陶瓷片的壓電效應（壓電陶瓷片在外力作用下產生扭曲、變形時將會在其表麵產生（shēng）電荷），可以製成玻璃破碎入侵探測器。對高頻的玻璃破（pò）碎聲音（10k～15kHZ）進行有效檢（jiǎn）測，而對10kHZ以下的聲音信（xìn）號（如說話、走路聲）有較強的抑製作用。玻璃破碎聲（shēng）發射頻率的高低（dī）、強度的大小（xiǎo）同玻璃厚度（dù）、麵積有關。報警信號采集到智（zhì）能家居控製器中，配合組（zǔ）成安防係統。
煙火災探測器（qì）
煙（yān）火災探測器根據煙霧粒子對光的（de）吸（xī）收和散射作用，光電感煙式火災探測器可分為減（jiǎn）光式和散射光式兩種（zhǒng）類型。散射光型光電感煙探（tàn）測器目（mù）前已經成為（wéi）主流。報（bào）警信號采集到智能家居控製器（qì）中，配合組成安防（fáng）係統。
可燃氣體探測（cè）器
可燃氣體探（tàn）測器（qì）對單一或多種可燃（rán）氣體濃度響應的探測器。是利（lì）用難熔金屬鉑絲加熱後的電（diàn）阻變化來測定可燃氣體濃度。當可燃氣（qì）體進入探測器時，在鉑（bó）絲表麵引起氧化反（fǎn）應（無（wú）焰燃燒），其產生的熱量使鉑絲的溫度（dù）升高，而鉑絲的（de）電阻率便發生變化（huà）。報警信號采集到智（zhì）能（néng）家（jiā）居控（kòng）製器中，配合組成安（ān）防係統。
4.項目配置說明
智能家居產品非常靈活，使用場所、家居戶型各不相同，用戶需求靈活多變，本智能電子（zǐ）產（chǎn）品係統工程實施項目的基本配置為一室一廳戶型，配置的設備可（kě）根據要求更改。
