智能家居單元係統實訓裝（zhuāng）置,智能家居單元係統實訓設備（bèi）
2022-04-26 14:40
智能電（diàn）子產品係統是以促（cù）進各高職院校智能（néng）電（diàn）子產品係統工程實施的教學改革為目（mù）的，以培養“具有（yǒu）電子信息產品的安裝、調試、檢測、維護能力，具備電子信（xìn）息技術的開發、設（shè）計、推廣、應用能力的高級技術應用型專門人才”和“具有電子產品生產過程管理、質量檢測及設備（bèi）維護（hù）能力的高級技術應用型專門（mén）人才”為目標。本係統（tǒng）以基於Cortex-M3構架的STM32係列芯片為核心，采用標準進行模塊化設計，以智能家居為載體，為用戶提供微型化、智能化和網絡化的控製模塊（kuài）及產品。適用於高職院校智能（néng）電子產品係統、智能家居、嵌入式實驗室（shì）建設、學生畢業設計或課程設計、學生課外拓展學習、電子類技能競賽載體等眾多領域。
二、智能家居單元係（xì）統實訓裝置,智能家居單元係統實訓設備,智能家居單元係統實訓平台產品特點：
智能電子產品係統（tǒng）為一套標準一室（shì）一廳智能（néng）家居電子產品實施項目的配置，包含了兩大家庭控（kòng）製中心（xīn）：客廳廚房控製中心，臥室衛生間控製中心。
智能化：本係統中產品以（yǐ）基於Cortex-M3構架的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，也可家居控製中心的智能家居控製器控製（zhì），還可以通過以太網、手機等控製。
網絡化：本智能電子產品係統工程實施項目具（jù）有以太網和RS485標準的兩種通訊協議。各控（kòng）製中心智能（néng）家居控製器通過以太網與家庭信息互聯處理中心通訊；各智能產品通過RS485總線與家庭控製中心控製（zhì）器通訊。
標準化：係統采用模塊化設計，在一個最小係統板的基（jī）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（jǐ）設計特殊的（de）模塊，使其具有特殊功能。各模塊尺寸及特殊功能設計（jì）都按（àn）照一定標準執行，這些標準亦可提供給用戶，方便用（yòng）戶自主擴展設計。
擴展性（xìng）：智能家居控製器（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接口、I\O、AD、DA接口，可將家居模型任（rèn）意改變、配置相關（guān）智能產品、亦可（kě）增加第三方產品。
實用性：本係統包含智能家居中智能家居控製器（qì）、智能插座、多功能麵板、電動窗簾、電動窗戶、光（guāng）強（qiáng）及溫濕度計等各方麵智能產品，可用（yòng）於教學、也可實用於家中。
安全性：模塊接口（kǒu）都有特殊的防反插防（fáng）錯插本設計，確（què）保各模塊不會因操作不（bú）當而損毀。對於強電部分（fèn）的模塊不僅有隔離係統，更裝有防觸碰裝置，以防用戶在通電情況下因誤碰而發生觸電危險，保證用戶用電安全。
三、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（néng）家居單元（yuán）係統實訓平台（tái）技術條件：
1.輸入電源（yuán）：單相AC220V±10% 50±2%Hz
2.整機容（róng）量：≤2kVA
3.網孔板式（shì）電氣安（ān）裝屏（píng）尺寸：120cm*200cm*60cm
4.實訓台上裝置提供（gòng）RS-485和以太網兩種通訊（xùn）接口
四、智能家（jiā）居單元係統實訓裝（zhuāng）置,智能家（jiā）居單元係統實訓設備,智能家居單元係統實訓平台配置清（qīng）單：
| 序號 | 房間名稱 | 安裝設備 | 數量 |
| 1 | 客廳、廚房 | 工程實（shí）訓台鈑（bǎn）金（平麵網孔板） | 1 |
| 智能家居控製器 | 1 | ||
| 光強及（jí）溫（wēn）濕度計 | 1 | ||
| 智（zhì）能（néng）插座（zuò） | 1 | ||
| 86型開關插座 | 1 | ||
| 電茶壺 | 1 | ||
| 多功能麵板 | 1 | ||
| 交流調光燈 | 1 | ||
| 螺口燈座 | 2 | ||
| 節能燈（dēng） | 1 | ||
| LED燈 | 1 | ||
| 紅外探測器 | 1 | ||
| 煙火災探測器（qì） | 1 | ||
| 可然氣體（tǐ）探測器 | 1 | ||
| 排風扇 | 1 | ||
| 電控鎖（suǒ） | 1 | ||
| 2 | 臥室、衛生間 | 工程實訓台鈑金（平麵網孔板） | 1 |
| 7寸觸（chù）摸屏 | 1 | ||
| 智（zhì）能家居控製器 | 1 | ||
| 智能插（chā）座 | 1 | ||
| 86型開關插座 | 1 | ||
| 多功能麵板 | 1 | ||
| 交流調光燈 | 1 | ||
| 螺口燈座 | 2 | ||
| 節能燈 | 1 | ||
| 白熾燈 | 1 | ||
| 紅外探測器 | 1 | ||
| 煙火災（zāi）探測器 | 1 | ||
| 雙光束對射紅外探測器 | 1 | ||
| 玻璃破碎探測器 | 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（ruǎn）件) | 1 |
電子技術（shù）成為近代科學技術（shù）發展的一個重要標誌。從十九世紀末發展至（zhì）今，電子技術已無處不在：近至計（jì）算機、手機、電視、音響等生活常用品，遠至工業、航天、軍（jun1）事等領域都可以（yǐ）看到電子技術的身影。電（diàn）子技（jì）術在二十（shí）世紀的迅（xùn）速發展大大推動了航空航天技術、遙測傳感技術、通訊技術、計算機（jī）技術以及網（wǎng）絡（luò）技術等多門類技術的興起與發展。同時隨著微電子技術、計算（suàn）機技術和網絡技術的發展，各（gè）類電子產品也越來越趨向微型化、智能化和網絡化。
智（zhì）能電子產品（pǐn）係統為（wéi）一套標準兩室兩廳智能家居電子（zǐ）產品實施項目的配置，包（bāo）含了兩大家庭控製（zhì）中心（客（kè）廳廚房控製中心、臥室衛生間控（kòng）製中（zhōng）心）；以及一（yī）套智能家居管理軟件。兩大家庭控製（zhì）中心通過以（yǐ）太（tài）網與家庭信息互聯處理中心聯係，達到家庭安全防護係統、網絡服（fú）務係統和家庭自動化係統組成的家庭綜合服務與管理集成係統（tǒng）的目的，從而實現全麵的安全防護、便利的（de）通訊（xùn）網（wǎng）絡以及舒適的居住環境的家庭住宅（zhái）。網絡（luò）拓撲圖如下圖所示。
智能電子產品係統網絡（luò）示意圖
1.家庭控製中心說明（míng）：客廳廚房控製中心
客（kè）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（jiē）能燈、排氣扇、智能（néng）調光開關、智（zhì）能光強及溫濕度計、智能（néng）插座（zuò）、電茶壺、可燃氣體（tǐ）探（tàn）測器、煙火災探測器及（jí）紅外探測（cè）器（qì）。
電控鎖通過智能家居控製（zhì）器控製門的開啟；多功（gōng）能麵板控製客廳、廚房燈的開關；智能調光開關調節LED燈的亮度、也可通過485總線與（yǔ）智能家居（jū）控（kòng）製器通訊，通過情景模式智能調節LED燈的（de）亮度；智能光強及溫濕度計顯示采集客廳溫濕度（dù）及光（guāng）照（zhào）度；智能插（chā）座控製和（hé）采集電茶壺（hú）的電源（yuán）和電量信息，可（kě）合（hé）理分配（pèi）用電負荷；可燃氣體探測器、煙火災探測器及紅外探測器用於組（zǔ）件家居係統的安防係統。
多（duō）功能麵板、智能調光開關、智能光強及溫濕度計、智能插座通過485總線與智能家（jiā）居控製器通訊，可燃氣體探測器、煙火災（zāi）探（tàn）測器、紅外探測器（qì）及電控鎖（suǒ）通（tōng）過I\O口與智能家居控製器通（tōng）訊。
智（zhì）能電子產品係統客廳廚房安（ān）裝配置圖（tú）
臥室衛生間控製中心（xīn）臥室衛生（shēng）間控製中心包含智能家居控製器（qì）、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（bō）璃破（pò）碎探測器、雙光（guāng）束對射紅外探（tàn）測器。
觸摸屏（píng）通過485與智能家居控製器通訊（xùn），可實現遙控、遙信、遙調及情景模（mó）式的設（shè）定；智能調光（guāng）開關調節白熾燈（dēng）的亮度（dù）、也可通過485總線與智（zhì）能（néng）家居控製器通訊，通過情景模式智能調節白熾燈（dēng）的亮度；多功能麵板控製臥室、衛生間燈的開合；智能插座控製和采集相關（guān）用電設備電源和電量信息，可合理分配用電負荷（hé）；煙火災探（tàn）測器、紅外探測器、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（xì）統的安防係統。
觸摸屏（píng）、多功能麵板（bǎn）、智能調光開關、智能插座通（tōng）過485總線（xiàn）與智能家居控製器通訊，煙火災探測器、紅外探測器、玻璃破碎探測器及雙（shuāng）光束對射紅外探測器通過I\O口與智能家（jiā）居控製器通訊。
智能電（diàn）子產品係統臥室（shì）衛生間安裝配置（zhì）圖
2.智能家居（jū）電腦管理軟件說（shuō）明智能家（jiā）居電腦管理軟（ruǎn）件是基於Labview應用軟件，是QS-iHome-III智能電子產品係統的集中管理手段和工具，它讓整個家居係統在（zài）電腦屏幕上一覽無遺，使係統調試（shì）與功能設置易（yì）如反掌。本（běn）管理軟件通過以太網協議與智能家居控製器底層協（xié）議（yì），應用層麵的合作，開發可控製主（zhǔ）流智能（néng）家居係統，實現智（zhì）能燈光控製、智能電（diàn）器（qì）控製、智能溫度控製、智能窗戶控製、智能窗簾控（kòng）製、智能安防控製、智能遙（yáo）控控製（zhì）、智能定時控製、智能網絡控製、智能遠程控製、智能場景控製等功能的軟件。
LabVIEW是一種程序開發環境，由美國國家儀器（NI）公司研製開發的，類似於C和BASIC開發環境，但是LabVIEW與其他計算機語言的顯著區別是：其他計算（suàn）機語言都是采用（yòng）基於文本的語言產生代碼，而LabVIEW使用的是圖形（xíng）化（huà）編輯（jí）語（yǔ）言G編（biān）寫程序，產生的程序是框圖的形式。
3.智能電子產品說明
智能家居控製器
智能家居控製器以基於Cortex-M3構架的STM32係（xì）列芯片（piàn）為（wéi）核心的標準模塊式產品，預留標準的以太（tài）網接口、4路RS485接口、I\O、AD、DA接口。
智能插座
插座以基於Cortex-M3構架的STM32係列芯片為核心的智能產品，內含ADE7753電能芯片、液（yè）晶屏、繼電器等，可計量顯示（shì）對應家用電器（qì）的電量參數，並可設置何時啟動該家用電器（qì）的電源，可合理分配家中（zhōng）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（dú）立工作。
多功能麵板
多功能（néng）麵板以基於Cortex-M3構架的STM32係列芯片為核心的智能產品，包含4路繼電器輸出，可同時控製4路負載（zǎi）（燈、排氣扇等），可通過（guò）485總線與家庭控製中心通訊。也可（kě）獨立工（gōng）作（zuò）。
調光開關
調光開關以基於Cortex-M3構架的STM32係列芯片為核（hé）心的智能產品，采用光耦（ǒu）隔離來（lái）控製MOS管的通斷，使用半波整流穩壓技術（shù）來實現強電控製部分的直流電供應，PWM波控製占空比即控製調光，負載可為白熾燈及LED燈，可通過485總線與家庭控製中心通訊。也（yě）可獨立工作。
光強及溫濕度計
光強及溫濕度計（jì）以基（jī）於Cortex-M3構架的STM32係列芯片為核心的智能產品（pǐn），顯示采集對應區域的溫濕度信息，並可通過485總線傳（chuán）遞給家庭控製中心（xīn）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）嵌入式低功耗（hào）CPU為（wéi）核（hé）心（主頻400MHz）的高性能嵌入式一體化觸摸屏。該產（chǎn）品設計采用了7英寸高亮度TFT液晶顯（xiǎn）示屏（分辨率800×480），四線電阻（zǔ）式觸摸屏，高檔塑料結構,工業級低功耗，CPU400MHz,64M內存,64M閃存（cún）,1*RS232(隔離（lí）接口),1*RS485(隔離（lí）接口),1*USB接口(一主一從)，24VDC電源輸入,功耗小於7W。同時還預（yù）裝了嵌入（rù）式實時多任務操（cāo）作係統組態軟件。
可通過485與智能家居控製器通訊，可實現遙控、遙信、遙調及情景模式的設定。
紅（hóng）外探測器
紅外（wài）探測器是一種當入侵者接近它時（shí）能觸發報警的探測裝置。報警（jǐng）信號采集到智能家居控製器中，配合（hé）組成安（ān）防係統。
雙光（guāng）束對射紅外探測器
雙（shuāng）光束對射紅（hóng）外探測器其基本（běn）的構造包括（kuò）瞄準孔、光束強度指（zhǐ）示燈、球麵鏡片、LED指示燈等（děng）。其偵（zhēn）測原理乃是利用（yòng）紅外線經LED紅外光發射二極（jí）體，再經（jīng）光學鏡麵做聚焦處理（lǐ）使光線傳至很遠距離，由受光（guāng）器接受。當光線被遮斷時就會發出警報。報警（jǐng）信號采集（jí）到智能家居控製器中，配合組（zǔ）成安防係（xì）統。
玻璃破碎探測器
玻璃破碎探測器利用壓（yā）電陶瓷（cí）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（huì）在其表麵產生電荷），可以製成玻（bō）璃破（pò）碎入侵探測器。對高（gāo）頻的玻璃破碎聲音（10k～15kHZ）進行有效檢測，而對10kHZ以下的聲音信號（如說話、走路聲）有較強的抑製作用。玻璃破碎聲發射頻率的高低、強度的大小同玻璃厚度、麵積有關。報警（jǐng）信號采集到智能家居控製器中，配合組成安防係統。
煙火災探測（cè）器
煙火災探測器（qì）根據煙霧粒子對光的吸收和（hé）散射作用，光電（diàn）感煙式火災探測（cè）器可分為減光式和散射光（guāng）式兩種類型（xíng）。散射光型光電感煙探測器目前已經成為（wéi）主流。報警信號（hào）采集到智能家居控製器中，配合組成安防係統。
可燃氣體探測器
可燃氣體探測器對單（dān）一或多種可燃氣體濃度響應的探測器（qì）。是利用難熔金屬鉑絲加熱後的（de）電阻變化來測定（dìng）可燃氣體濃度。當可燃氣體進入探（tàn）測器時，在（zài）鉑絲表麵引起氧化反應（無焰（yàn）燃燒），其產生的熱量使鉑絲的溫度升高，而鉑絲的電阻率便（biàn）發（fā）生變化。報警信號采集到智能家居控製器中，配合組成安防係統（tǒng）。
4.項目配置說明
智能家居產品（pǐn）非常靈活，使用場所、家居戶型各不相同，用戶需（xū）求靈活多變，本智能電子產品係統工程（chéng）實（shí）施項（xiàng）目的基本配置為一室一廳戶（hù）型，配置的設備可根據要求更改。
