HYZNJJ-2智能家居安裝維護操作臺實訓操作臺

一、 設備系統概述：

     本系統平臺主要采用無線通訊技術來實現家居智能化控制，是一種新興的近程、低速率、低功耗的無線網絡技術，主要用于近距離無線連接。具有低復雜度、低功耗、低速率、低成本、自組網、高可靠、超視距的特點。主要適合應用于自動控制和遠程控制等領域，可以嵌入各種設備。ZigBee就是一種便宜的、低功耗、自組網的近程無線通訊技術。系統主要包括消費電子、能源管理、衛生保健、家庭自動化、建筑自動化和工業自動化。隨著物聯網的興起，此設備是現代智能居家系統具代表之一，提供良好的 教學設備實訓平臺。

二、技術參數

1、實訓設備規格尺寸1600 mm×1600 mm×750 mm由鋁合金型材框架和安裝布線網孔板組成。

用于ZigBee基本的傳感數據采集與輸出控制實驗

2、智能家居電器安防管理系統 模擬智能家居應用，通過軟件對產品模塊進行管理

3、提供3V、5V、12V等電源接口，以及電源適配線纜。

4、配接通用串行接口擴展到桌面，以方便模塊與PC通信，提供串口線纜               

三、實訓項目

1、遠程控制實訓

2、定時控制實訓

3、智能照明操作實訓

4、無線遙控操作實訓

5、場景控制操作實訓

6、集中控制操作實訓

7、電腦控制操作實訓

8、家電控制操作實訓

9、電動窗簾操作實訓

10、家居安防模塊的連接實訓

1.智能家居安裝維護操作臺

 

序號

器材名稱

器材規格或型號

 

1

智能家居安裝維護操作臺

1、規格尺寸 1600 mm×1600 mm×750 mm
2、基礎控制區 用于基本的傳感數據采集與輸出控制實驗
3、智能家居電器安防管理系統 模擬智能家居應用
4、智能家居生態園藝管理系統 模擬家居園藝應用
5、智能書架管理系統 利用RFID技術，通過軟件對產品模塊進行管理
6、電源及配件 提供3V、5V、12V等電源接口，以及電源適配線纜。
7、串口及配件 通用串行接口擴展到桌面，以方便模塊與PC通信，提供串口線纜

 

2

基礎控制區

智能家居安裝維護操作臺基礎控制區，集成了多種傳感器和輸出控制設備，學生利用ZigBee協調器、路由器、傳感控制節點板，采用多種無線技術完成環境數據采集和控制實驗，組網實驗，同時也可以進行組合創新實驗。基礎控制區功能
1、溫濕度傳感器模塊 采集環境的溫度與濕度
2、光敏傳感器模塊 采集環境的光照強度
3、煙霧探測傳感器模塊 模擬安防中的煙霧探測
4、人體感應傳感器 模擬安防中的入侵檢測
5、緊急呼救按鍵 模塊緊急呼救求助按鈕
6、數碼管模塊 模塊溫度顯示等
7、LED燈模塊 模擬室內照明
8、直流電機 模擬空調風扇等家電設備
9、步進電機 模塊電動窗簾、洗衣機等設備
10、繼電器輸出（燈） 模擬環境加溫設備 
11、自動灌溉模塊輸出 
12、土壤溫度傳感器

 

3

智能家居電器安防管理系統

1、智能家居電器安防管理系統實現家居環境監測、智能家電自動控制、安防系統與報警、遠程監控等功能
2、通過ZigBee協調器和傳感控制節點組成無線網絡，采集室內溫度、濕度和光照度，實現燃氣與煙霧探測、入侵探測、門窗防撬，緊急求助報警等功能，并將采集的數據傳輸到服務器，對模擬的家電設備進行控制功能 
3、溫濕度傳感器模塊 采集環境的溫度與濕度 
4、光敏傳感器模塊 采集環境的光線強度 
3、煙霧探測傳感器模塊 用于安防中的煙霧探測 
4、燃氣探測傳感器模塊 用于安防中的燃氣探測 
5、人體感應傳感器模塊 模擬安防中的入侵檢測 
6、干簧門磁 模擬安防中的門窗防撬 
7、緊急呼救按鍵 模塊緊急呼救求助按鈕 
8、數碼管模塊 2位數碼管，模擬空調溫度設定 
9、LED燈模塊 一組四只LED燈，模擬室內照明 
10、直流電機 模擬空調風扇等家電設備 
11、步進電機 模塊電動窗簾、洗衣機等設備 
12、ZigBee傳感控制節點 利用ZigBee協調器，通過傳感控制節點采集多種傳感數據，并進行輸出控制。
13、網絡攝像頭 采集捕捉視頻圖像，遠程實時動態攝像監控。
14、繼電器控制模塊，通過傳感器I/o輸出控制模塊。
15、壓力傳感模塊，可檢測氣壓，重壓等外力壓力信號。
16、紅外對射周界防范模塊，檢測直線人體感應穿越信號。

 

4

智能書架管理系統

1、物聯網智能書架管理系統包含了一個RFID智能貨架，它由RFID高頻讀寫器、天線多路器和若干平板天線構成，書架內嵌的平板天線采用水平方式放置，平放于每層書架的底部，每層書架放置一組數碼管輸出，用于顯示當前該層書架的數量。將基礎實驗中使用的每個設備當作書籍，在其底部貼上電子標簽（寫入貨品信息），平放于書架的天線上，保證能夠讀取到貨品信息。使用時要領用和歸還。
2、無線傳輸庫管信息，通過RFID高頻讀寫器讀寫圖書惑貨物進出入管理，及數量，及時在對應的一組電子顯示屏上顯圖書數，借出或出庫信息等。

 

5

智能家居生態園藝管理系統

1、采用無線傳感網絡技術，可定時采集空氣溫度、空氣濕度、CO2濃度、光照強度，土壤溫度和水分等，來獲得作物生長的條件，通過自動調節溫室環境、實現溫室集約化、網絡化遠程管理。 
2、利用ZigBee協調器，通過傳感控制節點將環境監測數據傳輸到服務器，并以圖表方式顯示給用戶，當監測數據出現異常時，可利用軟件網絡實現對溫室設備（溫、光、氣、水等）的自動控制，也可以通過Internet網絡遠程監測環境信息和設備運行狀態等。 
智能家居生態園藝管理系統功能
3、溫濕度傳感器模塊 采集溫室環境的空氣溫度與濕度 
4、光敏傳感器模塊 采集溫室環境的光照強度 
5、CO2傳感器模塊 監測溫室環境空氣中的CO2濃度
6、加熱器 提供真實溫室大棚內環境加溫，實現溫室恒溫控制。 
7、直流電機 模擬溫室大棚內風機/換氣設備 
8、繼電器輸出（燈） 模擬溫室大棚內補光燈 
9、電磁閥水閥 模擬開閘放水，實現對土壤微噴灌溉 
10、ZigBee協調器 組建ZigBee無線網絡，將傳感控制節點采集的數據傳輸到服務器進行處理。 
11、ZigBee傳感控制節點 利用ZigBee協調器，通過傳感控制節點采集多種傳感數據，并進行輸出控制。
12、無線調光模塊，通過光敏傳感過通節點模塊進行遠程無線改變實時照度。 
13、自動萬向噴灌器，實現土壤全方位進衍灌溉的模擬。

 

6

產品組件參數

1、溫濕度傳感器主要參數
輸入電壓 DC 5V
測量范圍 溫度　-40℃～120℃
濕度　0～100%RH
測量精度 溫度 ±0.5℃
濕度 ±4.5%RH
2、光敏傳感器主要參數
輸入電壓 DC 5V
測量范圍 0～200000LUX
測量精度 ±20LUX
3、煙霧傳感器主要參數
輸入電壓 DC 5V
測量范圍 0～2000PPM
測量精度 ±50PPM
4、可燃氣體傳感器主要參數
輸入電壓 DC 5V
測量范圍 0～2000PPM
測量精度 ±50PPM
5、紅外人體傳感器主要參數
輸入電壓 DC 5V
工作波長 6～14μm
靈敏度 3300W/V
輸出信號 >2.2V
6、攝像頭主要參數
接口類型 USB 2.0
分辨率 800x600
大幀頻 30FPS
對焦范圍 >6mm
視場 >50mm
曝光控制 自動（在范圍22000:1內）
系統支持 Windows 7，Windows Vista，Windows XP
7、直流電機主要參數
輸入電壓 DC 5V
額定轉速 7000 rpm
預計壽命 25 °C時預計壽命40000小時
大風量 9.0 m3/h
噪音指標 <31.0 dbA
工作溫度 -10℃～60℃
8、步進電機主要參數
輸入電壓 DC 5V
步進角度 5.625 x 1/64
減速比 1/64
噪音指標 <35.0 dbA
牽入轉矩 300gfcm
摩擦轉矩 600～1200gfcm
數碼管主要參數
輸入電壓 DC 5V
數碼管顯示位數 2位
顯示數值范圍 0～99 
9、LED主要參數
輸入電壓 DC 5V
LED燈數量 4個紅色LED
預計壽命 30000～50000小時
10、求助按鍵主要參數
輸入電壓 DC 5V
預計壽命 100,000次
反應時間 <100ms
工作溫度 -30℃～70℃
11、繼電器主要參數
觸點形式 一開一閉
線圈電壓 DC 5V
觸電電壓 DC 12V
線圈功率 0.36W
吸合電流 70mA
釋放電流 0mA
觸點電流 <10A
預計壽命 100,000次
12、RFID貨架讀寫設備主要參數
產品尺寸 讀寫器180x140X38mm（不含天線及固定部分）
天線多路器70x60X22mm（不含天線及固定部分）
平板天線70x70X10mm（不含天線及固定部分）
輸入電壓 DC 12V
支持天線數 標配12個，大16個
天線切換時間 1S
支持標準 ISO14443A，ISO15693
讀卡距離 0-7cm
讀卡時間 1-2ms
工作頻率 13.56MHz
支持接口 RJ45，RS232
工作溫度 -20℃～60℃

 

2.智能家居樣板操作間

 

序號

器材名稱

器材規格或型號

 

1

智能家居樣板操作間

1、 整套設備采用鋼結構及鋁合金型材承重支架，組成半封閉實訓環境；模擬真實家居環境。
2、鈑金采用1.5加厚型鋼板，數控沖銑網孔、便于學生組裝設備及布線實習； 
3、實訓工位整體色調一致、整個系統采用烤漆工藝，確保產品不易生銹、易維護和保養；
4、模塊化設計，標準連接件，積木式架構，可隨意組裝成各種結構，便于維護、拆卸和運輸。
5、樣板間頂部鋼板采用滑塊式前置型固定法。側板采用擋片式后置式固定法；側面靠下裝有活動桌面，必須采用前置式固定法，牢固可靠，保證安全；
6、樣板間上固定線槽，線槽內布置實訓專用的電源線；支持每一個實訓所用部件的供電；
7、溫濕度傳感器：采用 CMOS 過程微加工專利技術，確保產品具有極高的可靠性和出色的長期穩定性。該傳感器由電容式聚合體測濕組件和 能隙式測溫組件組成，并與 A/D 轉換器以及數字接口在單晶片中無縫結合，使得該產品具有功耗低、反應快、抗干擾能力強等優點。
8、電子門禁：安裝在每個工位的側面，學生通過刷卡和集中控制方式可控制門禁通行；強制門狀態為常開或者常閉功能；射頻頻率：13.56MHZ。
9、煙霧探測器：一種半導體氣體感測器，它用來偵測生物性的揮發性氣體，它的電阻值隨著大氣所含的氣體的增加而減少，這種電阻的減少現象，便是用來偵測氣體的電氣輸出信號。
10、安裝配套實訓部件：換氣扇 1個、旋轉式警示燈（不帶蜂鳴器）1個、節能燈 2個、梯子 1個、萬用表測量表 1只、32英寸LED液晶電視  1臺、掛壁式空調 1臺、電動窗簾 1套、平板電腦 1個、DVD、無線攝像機、掛式音響

 

3.智能網關

 

序號

器材名稱

器材規格或型號

 

1

智能網關

1、CPU Samsung S3C6410A(ARM1176JZF-S)
2、頻率 運行頻率 533Mhz, 高可達 667Mhz
3、RAM 標配 256MDDR 內存
4、Nand Flash 標配 256M
5、多媒體支持 Mpeg4, H.264, H.263, VC1 硬件編解碼，高達 720x480@30fps
6、3D 支持 3D 硬件加速處理
7、2D 支持圖形圖像無極縮放，旋轉，翻轉
8、調試口 COM0 + JTAG + USB Slave
9、PCB 尺寸 180 x130 mm
10、供電 5V
11、指示燈 4 x User LED(在核心板), 1 x Power LED
12、測試按鍵 8 x User Buttons，中斷式按鍵, 同時帶 8PIN 的引腳引出
13、USB Slave 1 x mini USB(底板沒有設計 OTG 功能)
14、USB Host 通過 USB HUB 芯片，實現 4 個 USB Host 接口
15、網絡接口 10/100M自適應以太網， RJ-45 接口
16、音頻輸入輸出 3.5mm標準雙聲道音頻輸輸入輸出口，在板麥克風頭
17、SD 卡 彈出式 SD 卡座
18、串口 2 x RS232 DB9 串口，4 x TTL 電平串口座
19、TV-OUT 1 x RCA 輸出口
20、SDIO 接口座 主要用于接 SD WiFi 模塊(還包括 SPI, I2C,串口等接口)
21、mini PCIe支持外接3G 模塊， 
22、3種 LCD 接口:
－LCD1: 45Pin, 可連接使用電容觸摸屏
- LCD2, 3: 40Pin, 定義相同，可連接使用一線精準觸摸屏，分別位于底板兩面，方面用戶安置 LCD 模塊
23、蜂鳴器 1 x PWM 控制蜂鳴器輸出
24、ADC 轉換 - 板載 1 個可調電阻，連接 CPU 的 AD0 通道，用于測試
25、CAMERA 在底板上預留了 CMOS Camera 引腳，需配合核心板的 CON1 焊接方向使用
26、RTC 板載時鐘

 

4.環境監測套件

 

序號

器材名稱

器材規格或型號

 

1

ZigBee協調器

1.支持通過JTAG接口進行嵌入式程序的寫入、調試。
2.Zigbee協調器支持RS232
3.射頻芯片：TI CC2430
4.Flash容量：128KB
5.工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz
6.傳輸速率：250 kbps
7.通訊協議標準：IEEE 802.15.4
8.傳輸距離：室內30m，室外100m
9.數據通訊接口：RS232
10.天線接口：2.4G SMA天線
11.工作電壓：電池DC 3.3V；外部電源適配器DC 6V-12V，典型5V
12.工作電流：<120mA
13.供電方式：外部電源適配器/JTAG接口
14.溫度：-20℃～+70℃
15.工作濕度：5%RH～90%RH

 

2

Zigbee傳感控制節點

1.每個Zigbee傳感控制節點能夠同時支持下列傳感器和執行器件：LED燈接口,溫濕度傳感器,氣體傳感器,人體感應,干簧管,直流電機,繼電器,步進電機,數碼管同時工作
2.射頻芯片：TI CC2430
3.支持通過JTAG接口進行嵌入式程序的寫入、調試。
4.Flash容量：128KB
5.工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz
6.傳輸速率：250 kbps
7.通訊協議標準：IEEE 802.15.4
8.傳輸距離：室內30m，室外100m
9.天線接口：2.4G SMA天線
10.工作電壓：電池DC 5V；典型5V
11.工作電流：<3A
12.供電方式： 4種供電模式。 
①、3v直流干電池現場供電； 
②、通過仿真下載器供電； 
③、外接DC5V電源供電； 
④、通過主板數據接線通過電腦供電等方式； 
13.工作溫度：-20℃～+70℃
14.工作濕度：5%RH～90%RH

 

5.智能家居套件

 

序號

器材名稱

器材規格或型號

 

1

Zigbee協調器

1、支持通過JTAG接口進行嵌入式程序的寫入、調試。
通訊接口：Zigbee協調器支持USB通訊，選RJ45接口
射頻芯片：TI CC2530
Flash容量：256KB
工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz
傳輸速率：250 kbps
通訊協議標準：IEEE 802.15.4，Zigbee 2007Pro
傳輸距離：室內50m，室外100m 
天線接口：板載天線 
2、工作電壓：電池DC 3.7V；外部電源適配器DC 5V ,板載電池充電。
工作電流：<40mA
供電方式：外部電源適配器/JTAG接口
溫度：-20℃～+70℃
工作濕度：5%RH～90%RH 
鍵盤接口：五向鍵 
顯示接口:128X64 LCD顯示屏

 

2

 Zigbee傳感控制節點

1、支持通過JTAG接口進行嵌入式程序的寫入、調試。
通訊接口：支持USB通訊 、TTL UART通訊
射頻芯片：TI CC2530
Flash容量：256KB
工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz
傳輸速率：250 kbps
通訊協議標準：IEEE 802.15.4 ，Zigbee 2007Pro
傳輸距離：室內50m，室外100m 
天線接口：板載天線 
2、工作電壓：電池DC 3.7V；外部電源適配器DC 5V ,板載電池充電
工作電流：<40mA
供電方式：外部電源適配器/JTAG接口
溫度：-20℃～+70℃
工作濕度：5%RH～90%RH

 

3

其它配件

1、傳感控制節點外殼
2、無線路由54M
3、節點繼電器板
4、節點繼電器板外殼
5、電壓繼電器板
6、電壓繼電器板外殼
7、紅外學習模塊四、設備配置表

1.智能家居安裝維護操作臺

 

序號

器材名稱

器材規格或型號

 

1

智能家居安裝維護操作臺

1、規格尺寸 1600 mm×1600 mm×750 mm
2、基礎控制區 用于基本的傳感數據采集與輸出控制實驗
3、智能家居電器安防管理系統 模擬智能家居應用
4、智能家居生態園藝管理系統 模擬家居園藝應用
5、智能書架管理系統 利用RFID技術，通過軟件對產品模塊進行管理
6、電源及配件 提供3V、5V、12V等電源接口，以及電源適配線纜。
7、串口及配件 通用串行接口擴展到桌面，以方便模塊與PC通信，提供串口線纜

 

2

基礎控制區

智能家居安裝維護操作臺基礎控制區，集成了多種傳感器和輸出控制設備，學生利用ZigBee協調器、路由器、傳感控制節點板，采用多種無線技術完成環境數據采集和控制實驗，組網實驗，同時也可以進行組合創新實驗。基礎控制區功能
1、溫濕度傳感器模塊 采集環境的溫度與濕度
2、光敏傳感器模塊 采集環境的光照強度
3、煙霧探測傳感器模塊 模擬安防中的煙霧探測
4、人體感應傳感器 模擬安防中的入侵檢測
5、緊急呼救按鍵 模塊緊急呼救求助按鈕
6、數碼管模塊 模塊溫度顯示等
7、LED燈模塊 模擬室內照明
8、直流電機 模擬空調風扇等家電設備
9、步進電機 模塊電動窗簾、洗衣機等設備
10、繼電器輸出（燈） 模擬環境加溫設備 
11、自動灌溉模塊輸出
12、土壤溫度傳感器

 

3

智能家居電器安防管理系統

1、智能家居電器安防管理系統實現家居環境監測、智能家電自動控制、安防系統與報警、遠程監控等功能
2、通過ZigBee協調器和傳感控制節點組成無線網絡，采集室內溫度、濕度和光照度，實現燃氣與煙霧探測、入侵探測、門窗防撬，緊急求助報警等功能，并將采集的數據傳輸到服務器，對模擬的家電設備進行控制功能

3、溫濕度傳感器模塊 采集環境的溫度與濕度 
4、光敏傳感器模塊 采集環境的光線強度 
3、煙霧探測傳感器模塊 用于安防中的煙霧探測 
4、燃氣探測傳感器模塊 用于安防中的燃氣探測 
5、人體感應傳感器模塊 模擬安防中的入侵檢測 
6、干簧門磁 模擬安防中的門窗防撬 
7、緊急呼救按鍵 模塊緊急呼救求助按鈕 
8、數碼管模塊 2位數碼管，模擬空調溫度設定 
9、LED燈模塊 一組四只LED燈，模擬室內照明 
10、直流電機 模擬空調風扇等家電設備 
11、步進電機 模塊電動窗簾、洗衣機等設備 
12、ZigBee傳感控制節點 利用ZigBee協調器，通過傳感控制節點采集多種傳感數據，并進行輸出控制。 
13、網絡攝像頭 采集捕捉視頻圖像，遠程實時動態攝像監控。 
14、繼電器控制模塊，通過傳感器I/o輸出控制模塊。
15、壓力傳感模塊，可檢測氣壓，重壓等外力壓力信號。
16、紅外對射周界防范模塊，檢測直線人體感應穿越信號。

 

4

智能書架管理系統

1、物聯網智能書架管理系統包含了一個RFID智能貨架，它由RFID高頻讀寫器、天線多路器和若干平板天線構成，書架內嵌的平板天線采用水平方式放置，平放于每層書架的底部，每層書架放置一組數碼管輸出，用于顯示當前該層書架的數量。將基礎實驗中使用的每個設備當作書籍，在其底部貼上電子標簽（寫入貨品信息），平放于書架的天線上，保證能夠讀取到貨品信息。使用時要領用和歸還。2、無線傳輸庫管信息，通過RFID高頻讀寫器讀寫圖書惑貨物進出入管理，及數量，及時在對應的一組電子顯示屏上顯圖書數，借出或出庫信息等。

 

5

智能家居生態園藝管理系統

1、采用無線傳感網絡技術，可定時采集空氣溫度、空氣濕度、CO2濃度、光照強度，土壤溫度和水分等，來獲得作物生長的條件，通過自動調節溫室環境、實現溫室集約化、網絡化遠程管理。 
2、利用ZigBee協調器，通過傳感控制節點將環境監測數據傳輸到服務器，并以圖表方式顯示給用戶，當監測數據出現異常時，可利用軟件網絡實現對溫室設備（溫、光、氣、水等）的自動控制，也可以通過Internet網絡遠程監測環境信息和設備運行狀態等。 
智能家居生態園藝管理系統功能 
3、溫濕度傳感器模塊 采集溫室環境的空氣溫度與濕度
4、光敏傳感器模塊 采集溫室環境的光照強度 
5、CO2傳感器模塊 監測溫室環境空氣中的CO2濃度 
6、加熱器 提供真實溫室大棚內環境加溫，實現溫室恒溫控制。 
7、直流電機 模擬溫室大棚內風機/換氣設備 
8、繼電器輸出（燈） 模擬溫室大棚內補光燈
9、電磁閥水閥 模擬開閘放水，實現對土壤微噴灌溉 
10、ZigBee協調器 組建ZigBee無線網絡，將傳感控制節點采集的數據傳輸到服務器進行處理。 
11、ZigBee傳感控制節點 利用ZigBee協調器，通過傳感控制節點采集多種傳感數據，并進行輸出控制。
12、無線調光模塊，通過光敏傳感過通節點模塊進行遠程無線改變實時照度。 
13、自動萬向噴灌器，實現土壤全方位進衍灌溉的模擬。

 

6

產品組件參數

1、溫濕度傳感器主要參數
輸入電壓 DC 5V
測量范圍 溫度　-40℃～120℃
濕度　0～100%RH
測量精度 溫度 ±0.5℃
濕度 ±4.5%RH
2、光敏傳感器主要參數
輸入電壓 DC 5V
測量范圍 0～200000LUX
測量精度 ±20LUX
3、煙霧傳感器主要參數
輸入電壓 DC 5V
測量范圍 0～2000PPM
測量精度 ±50PPM
4、可燃氣體傳感器主要參數
輸入電壓 DC 5V
測量范圍 0～2000PPM
測量精度 ±50PPM
5、紅外人體傳感器主要參數
輸入電壓 DC 5V
工作波長 6～14μm
靈敏度 3300W/V
輸出信號 >2.2V
6、攝像頭主要參數
接口類型 USB 2.0
分辨率 800x600
大幀頻 30FPS
對焦范圍 >6mm
視場 >50mm
曝光控制 自動（在范圍22000:1內）
系統支持 Windows 7，Windows Vista，Windows XP
7、直流電機主要參數
輸入電壓 DC 5V
額定轉速 7000 rpm
預計壽命 25 °C時預計壽命40000小時

 

8、紅外學習模塊外殼
9、智能家居套件便攜式實驗箱　1個

 

 

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