VS-ZNJD01智能家居安装维护操作平台

一、 平台概述：
       VS-ZNJD01智能家居安装维护操作平台主要采用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。智能家居安装维护操作平台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 代表之一，提供良好的 教学设备实训平台。

二、技术参数
1、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         
5、实训设备规格尺寸1600 mm×750 mm×1800 mm，由铝合金型材框架和安装布线网孔板组成。  
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
（二）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
（三）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，实现燃的汽与烟雾探测、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、燃的汽探测传感器模块 用于安防中的燃的汽探测
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，可检测汽压，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。
（四）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。
（五）智能家居生态园艺管理系统
1、采用无线传感网络技术，可定时采集空汽温度、空汽湿度、CO2浓度、广照强度，土壤温度和水分等，来获得作物生长的条件，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、广、汽、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。
3、温湿度传感器模块 采集温室环境的空汽温度与湿度
4、广敏传感器模块 采集温室环境的广照强度
5、CO2传感器模块 监测温室环境空汽中的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/换汽设备
8、继电器输出（灯） 模拟温室大棚内补广灯
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、无线调广模块，通过广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。
（六）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　0～100RH
    测量精度 温度　±0.5℃
    湿度　±4.5%RH
2、广敏传感器主要参数
     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、可燃汽体传感器主要参数
    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 6～14μm
    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
    帧频 30FPS
    对焦范围 >6mm
    视场 >50mm
    曝广控制 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
    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，大的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℃
（七）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：一种半导体汽体感测器，它用来侦测生物性的挥发性汽体，它的电阻值随着大汽所含的汽体的增加而减少，这种电阻的减少现象，便是用来侦测汽体的电汽输出信号。
10、安装配套实训部件：换汽扇 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
（八）智能网关
1、CPU Samsung S3C6410A(ARM1176JZF-S)
2、频率 运行频率 533Mhz, 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
（九）环境监测套件
（1）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
（2）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,汽体传感器,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 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
（十）智能家居套件
（1）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
（2）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
（十一）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