智能家居物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓(xùn)項目

智能家居物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓(xùn)項目（總9

頁）-本頁僅作為預(yù)覽文檔封面，使用時請刪除本頁-#智能家居物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓(xùn)項目.項目介紹.智能家居系統(tǒng)是一個與生活最為貼切的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，為我們的生活帶來諸多安全和便利，同時也增添了多姿多彩的體驗。 智能家居物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓(xùn)項目（以下稱實訓(xùn)項目），以風標電子生產(chǎn)的智能家居物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)臺（以下稱實訓(xùn)臺）為硬件平臺，在此之上實現(xiàn)多種傳感器的數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理及嵌入式智能化控制的綜合系統(tǒng)。.項目設(shè)計硬件平臺實訓(xùn)項目使用風標電子生產(chǎn)的智能家居物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)臺，以三星ARM11處理器（S3C6410）為系統(tǒng)核心，結(jié)合豐富的外圍設(shè)備形成智能家居系統(tǒng)的硬件支持。使用資源主要有如下兩部分：.LL系統(tǒng)硬件資源：網(wǎng)關(guān)核心板Tiny64107寸顯示屏COMS攝像頭有線及無線（SDIO）網(wǎng)絡(luò)接口串口、USB、按鍵等.L2.智能家居應(yīng)用模塊：1）客廳模擬：兩個Zigbee節(jié)點模塊，用于采集和傳輸數(shù)據(jù)。六個家電指示燈，用于指示客廳的照明、電視、空調(diào)和插座。兩個警報燈，用于顯示異常狀況。一個熱釋電檢測模塊，用于檢測客廳人體溫度一個超聲波測距模塊，用于檢測屋門物體存在2）陽臺模擬:兩個Zigbee節(jié)點模塊，用于采集和傳輸數(shù)據(jù)。六個家電指示燈，用于指示陽臺的照明、洗衣機、排氣扇和插座。兩個警報燈，用于顯示異常狀況。一個雨滴檢測模塊，用于檢測室外天氣一個氣壓檢測模塊，用于采集室外大氣壓一個功放模塊，用于報警3）臥室模擬：兩個Zigbee節(jié)點模塊，用于采集和傳輸數(shù)據(jù)。六個家電指示燈，用于指示臥室的照明、電腦、空調(diào)和插座。兩個警報燈，用于顯示異常狀況。一個濕度采集模塊，用于檢測室內(nèi)濕度一個步電機模塊，用于操作窗簾4）廚房模擬：兩個Zigbee節(jié)點模塊，用于采集和傳輸數(shù)據(jù)。六個家電指示燈，用于指示廚房的照明、冰箱、排氣扇和插座。兩個警報燈，用于顯示異常狀況。一個一氧化碳氣體檢測模塊，用于檢測廚房一氧化碳含量一個直流電機模塊，用于操作抽氣機軟件平臺傳感數(shù)據(jù)采集及外圍控制設(shè)備實訓(xùn)臺在智能家居模塊中有眾多類型的傳感器（諸如，采集溫度、光照強度、濕度、氣壓、熱釋電、超聲波等）和外圍控制設(shè)備（如，喇叭、電機、LED等）。通過節(jié)點芯片CC2530中的51單片機主控，一方面采集傳感器數(shù)據(jù)，另一方面操作外圍控制設(shè)備。Zigbee模塊數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點芯片CC2530集成有Zigbee協(xié)議棧，能把眾多Zigbee節(jié)點自組成網(wǎng)，并通過射頻模塊無線傳輸節(jié)點數(shù)據(jù)和控制信息。此實訓(xùn)項目，以星狀結(jié)構(gòu)，把所有終端節(jié)目的數(shù)據(jù)集中于一個協(xié)調(diào)器再轉(zhuǎn)發(fā)到處理系統(tǒng)。

3.2.3.嵌入式系統(tǒng)3.2.3.嵌入式系統(tǒng)實訓(xùn)項目采用內(nèi)核版本為的嵌入式Linux操作系統(tǒng)，其內(nèi)集成有基本的操作系統(tǒng)資源及相關(guān)的外圍設(shè)備驅(qū)動，詳情請參考實訓(xùn)臺Linx開發(fā)相關(guān)部分《智能家居物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)臺Linux實驗手冊.doc》。以此為智能家居系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理及控制中心，并以Qt開發(fā)工具實現(xiàn)一個“兩室一廳”模擬住房環(huán)境，以圖形化交互界面展示。數(shù)據(jù)庫為支撐智能家居系統(tǒng)，還需要搭建一個數(shù)據(jù)庫，用于存儲、轉(zhuǎn)發(fā)和記錄系統(tǒng)信息。本實訓(xùn)項目采用MySQL.Web控制終端本實訓(xùn)項目還支持web網(wǎng)頁終端，以xml+php+javascript開發(fā)模式，編寫一個網(wǎng)頁控制終端。系統(tǒng)設(shè)計傳感器采集到數(shù)據(jù)后，通過zigbee節(jié)點把數(shù)據(jù)發(fā)送到協(xié)調(diào)器節(jié)點，再統(tǒng)一轉(zhuǎn)發(fā)至ARM11處理器。中心處理系統(tǒng)根據(jù)需求處理完數(shù)據(jù)后，一方面向外圍設(shè)備發(fā)送控制命令，另一方面更新數(shù)據(jù)庫信息。與此同時，web終端也可以通過修改數(shù)據(jù)庫的控制數(shù)據(jù)向中心處理系統(tǒng)發(fā)送控制命令，并由中心處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)至各節(jié)點。綜上所述，此實訓(xùn)項目需要完成如下程序設(shè)計：CC2530數(shù)據(jù)采集。 ——51單片機操作Zigbee節(jié)點數(shù)據(jù)組網(wǎng)傳輸。 一一乙Stack棧自帶節(jié)點與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議。一一自定義數(shù)據(jù)包、組合和解釋嵌入式Linux系統(tǒng)裁剪移植。一一嵌入式操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理中心Qt應(yīng)用程序。 一一圖形化用戶接口Web終端程序。 xml+php+javascrip系統(tǒng)設(shè)計如下圖：傳感設(shè)備傳感設(shè)備傳感設(shè)備傳感設(shè)備傳感設(shè)備T-傳感設(shè)備傳感設(shè)備

傳感設(shè)備傳感設(shè)備傳感器數(shù)據(jù)采集及設(shè)備資源Zigbee

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占

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據(jù)

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輸嵌入式系統(tǒng)Qt圖形界面4.項目實現(xiàn)環(huán)境搭建實訓(xùn)項目準備智能家居物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)臺一套。電腦一臺，安裝串口調(diào)試軟件，安裝IAREW8051集成開發(fā)環(huán)境，安裝乙Stack協(xié)議棧，安裝Qt開發(fā)環(huán)境，安裝wamp服務(wù)軟件。B型USB連接線一根，串口線一根。（若用筆記本，另備USB串口）SmartRF04EB或CCDebugger編程調(diào)試工具一套。SD卡一張。開發(fā)環(huán)境搭建安裝：止匕為Windows下的Apache+Mysql/MariaDB+Perl/PHP/Python,是一組用來搭建動態(tài)網(wǎng)站或者服務(wù)器的開源軟件。Zigbee節(jié)點開發(fā)環(huán)境：請參照《智能家居物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)臺ZigBee實驗手冊.doc》安裝好IAREW805及Z-Stack協(xié)議棧。Qt開發(fā)環(huán)境：請參照《智能家居物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)臺Linux實驗手冊.doc》搭建好Linux系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境及Qt開發(fā)環(huán)境。Web網(wǎng)頁開發(fā)環(huán)境：學(xué)員可根據(jù)自己習慣選擇一種web網(wǎng)頁開發(fā)工具（例如：Dreamweaver），也可以直接用notePad++等支持xml語言的記事本編輯代碼后直接調(diào)試。操作步驟調(diào)試串口接法及運行WampServer當用作調(diào)試開發(fā)時，在實訓(xùn)臺的“串口快速轉(zhuǎn)接”處，將“電腦串口”與“協(xié)調(diào)器串口”連接。當實訓(xùn)臺運行時，在實訓(xùn)臺的“串口快速轉(zhuǎn)接”處，將“網(wǎng)關(guān)串口”與“協(xié)調(diào)器串口”連接。在調(diào)試或運行時，均需要先運行WampServer。Zegbee節(jié)點開發(fā)拷貝工程目錄“WindwaySmartHomeApp”至Z-Stack協(xié)議棧。（路徑目錄：）。再運行IAREW8051,打開工程文件，即可開發(fā)調(diào)試。說明：此為智能家居節(jié)點設(shè)備例程，內(nèi)含溫度及光照數(shù)據(jù)的采集和串口通訊的協(xié)議，用戶可在此基礎(chǔ)上開發(fā)。Qt應(yīng)用開發(fā)拷貝工程目錄“WindwaySmartHomeQt”至任一路徑（路徑不包含中文）下，運行Qt開發(fā)工具QtCreatorZ-Stack，打開工程文件，即可開發(fā)調(diào)試。說明：此為智能家居系統(tǒng)的Qt應(yīng)用程序，內(nèi)含與節(jié)點配套的串口通訊的協(xié)議，用戶可在此基礎(chǔ)上開發(fā)。Web終端開發(fā)拷貝“WindwaySmartHomePHP”目錄的“”文件至“\wamp\www”路徑下。在瀏覽器地址欄上輸入，即可運行web終端程序，修改“”文件即可開發(fā)web終端程序。說明：此為智能家居系統(tǒng)的web終端例程，內(nèi)含節(jié)點一些基本數(shù)據(jù)顯示及操作。用戶可在此基礎(chǔ)上開發(fā)。5.實訓(xùn)項目運行效果截圖

最后，這里將附上風標電子自行開發(fā)的“智能家居物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓(xùn)項目”的一些截圖，以及所有源代碼和相關(guān)資料，以供參考。Qt模擬運行效果：E］風括田亍靜走示百號臺實/曲目 InI巨If君^冢尚酬.茶余罐:暇戒環(huán)境:客廳品詼4：27苑照強度:育廳標班：星i檢福愎孫母二陽冷溫度口：21溫度B：色能強增;“雨天枕前:晴天室其氣暇戒環(huán)境:客廳品詼4：27苑照強度:育廳標班：星i檢福愎孫母二陽冷溫度口：21溫度B：色能強增;“雨天枕前:晴天室其氣壓;曬gd膜也印坦:仲圭<?：l￡A：21遍用B：27奇照程度：”空內(nèi)濕口;?5U￡d-TInT2;27明期心強檢陽臺信息Web終端運行效果:陽臺信息客廳信息謾笛類型：客廳*網(wǎng)絡(luò)地址：引匚4工EEE地址:124BOOOSTDQD1F當前溫度;27客廳檢則,沒人客廳照明，開關(guān)客廳電視;用第客廳空調(diào):|V|西設(shè)蕾類型：客廳1E網(wǎng)絡(luò)地址:545c工EEE地址:124BOD02TDOCF1當前溫度:27光照強度;四屋門椅則:正常插座1；甲區(qū)■插座工：小田插座3:開關(guān)設(shè)備類型:陽臺加網(wǎng)絡(luò)地址:784B工EEE地址:124B00027D0C