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智能家居系统

发布时间:2019-04-26 01:50:34 文章来源:未来智讯    
智能家居系统:赛普拉斯半导体公司为智能家居设备供电,鼓励新兴市场考虑将这样的程序应用工程师整合到一个系统中。 通过他们的创新理念和前瞻性思维,他们正在努力设计一个非常高效和可靠的系统。 这些系统不仅使用户能够远程访问家用电器并自动处理每日内务管理,而且还以最少的芯片数量考虑安全问题。 传感器运动传感器产生红外辐射。 在正常体温下,人类在红外区域具有强辐射,波长为9.4μm。 热电传感器由陶瓷材料制成,当暴露于红外辐射时,其表面上产生电荷。 此属性可用于运动检测。 PIR传感器还可以触发振动,无线电干扰,阳光等的错误检测。 为了避免这种双传感器连接的相位差,通常连接到两个传感器的任何激励都相互抵消。 当身体经过传感器前方时,它会发射第一个传感器,然后发射第二个传感器。 然后有一个变化标志着身体的差分输出从传感器的一侧移动到另一侧。 该变化标记还可用于检测运动并可用于人体检测。 添加滤光片窗口可以限制8-14μm范围内的外部辐射,这是人体辐射最敏感的范围。 为了增加传感器的范围和检测角度,使用菲涅耳透镜。 它将传入的红外辐射集中到传感器上。 菲涅耳透镜具有大光圈和短焦距。 图3显示了PIR传感器的接口电路。 PIR传感器可用于抑制走廊灯或任何其他不需要连续照明的区域以节省电力:通过监测PIR传感器内两个传感区域之间的差分输出来教导传感。 门传感器门传感器可以使用电容感测来实现,该电容感测能够检测板之间的两个金属极电容的变化并将它们转换成计数,从中可以检测门的打开和关闭。 小金属板可以连接到门的顶部,电容传感芯片可以安装在门附近的墙壁上。 当门关闭时,金属将由于电容器的接近而增加。 使用这种方法,我们甚至可以检测到相当轻微的开口。 检测门是打开还是关闭的另一种方法是使用簧片开关。 簧片开关有两个金属簧片密封在玻璃中。 完整的无线模块可以由簧片开关,微抑制器和RF模块构成。 在门后面钻一个孔,然后将整个模块插入内部。 在门上放一块磁铁,靠近传感器。 基于接近传感器与磁体的接近度来检测门的位置。 玻璃破碎传感器该传感器用于检测通过窗户的任何侵入。 有各种各样的玻璃破碎传感器,它们的商业原则是不同的,可以根据成本和需求进行选择。 基本传感器安装在玻璃上他们自己经常使用麦克风监控玻璃的噪音和振动。 如果振动超过固定阈值,这些传感器会触发输出。 一些传感器可以调试到玻璃破碎频率,并且可以使用复杂的算法从多个玻璃片中找到碎片。 通过声音和振动的并行处理,还可以准确地检测玻璃破裂的时间。 光感应传感器此类传感器可用于根据环境抑制走廊光强度。 可以使用LDR测量环境光。 LDR是一种光敏电阻,其电阻根据入射光而变化。 在图6的电路中,ADC输入电压根据入射光而变化,并且在处理之后,可以改变走廊灯的光强度。 如果是LED灯,则可以选择LED驱动芯片抑制。 如果是白炽灯,可以通过改变晶体管的弧角来抑制其强度。 带有嵌入式FET或嵌入式FET抑制器的片上系统通常用于抑制LED灯。 受到赛普拉斯嵌入式FET的LED抑制芯片PPSoC可以实现对绿色实现区域的限制。 湿度传感器湿度传感器可用于抑制花园浇水装置。 它们可以固定在土壤中,并可以根据土壤的水位在一段时间内打开洒水喷头。 这样可以节约用水并确保植物按时浇水。 温度/烟雾传感器温度传感器可用于在温度上升到一定值以上时打开风扇,也可用于抑制风扇强度。 锅炉沸腾时间也可以通过外部温度动态抑制。 烟雾传感器用于在早期检测火灾,并且可以安装在任何易于发生火灾的区域,例如厨房附近。 当检测到烟花时,它会触发警报并打开喷水器。 在紧急情况下,例如短路,火灾等,可以用备用电池照亮安全出口方向上的道路上的灯。 窗口传感器簧片传感器可以安装在一个窗口中,磁铁安装在另一个窗口上。 该电路类似于玻璃传感器。 为了隐藏并防止传感器被外界损坏,可以在一侧安装小型激光光源,另一方面安装光电二极管。 如果有人试图闯入,灯将停止,并且将触发此事件的警报。 有许多其他类型的传感器可用于智能家居,例如气体传感器,水位传感器,红外传感器等。 这些传感器接口大致相同,我们将它们留给读者讨论并应用于家庭。 传感器之间的通信不同传感器和处理单元之间的适当通道确保了房屋内信号的准确通信。 连接传感器具有不同的介质,有线和无线,并且它们都有优点和缺点。 最好的方法是权衡需求,例如传感器距离,成本和易用性。 电力线通信(PLC)电力线通信(PLC)是一种利用家庭现有传输线实现数据传输的通信方法,可以减少布线交易和成本。 数据可以通过AC或DC线传输。 要传输的数据被频移,由高频信号调制,然后耦合到现有的电力线。 市场上已经有专门的芯片负责设备本身的调制。 外部电路用于放大发送和接收的数据。 需要变压器将调制数据耦合到现有电力线。 用户使用频率为125-140 KHz的CENELEC协议进行调制。 cENELEC协议保证一次只能有一个设备通信,从而提高可靠性。 PLC中使用的芯片遵循此协议,数据可以通过电力线轻松传输。 PLC设备可以安装在家中与其他设备不同的位置。 电子设备可以通过接口电路直接连接到PLC设备。 蓝牙和PLC智能手机或笔记本电脑可以作为十个通用遥控器来抑制家中的所有设备。 所需要的只是连接到PLC设备的蓝牙模块。 使用AT命令发送蓝牙信号。 一旦手机或计算机与调制解调器同步,蓝牙调制解调器将接收它,无论从手机感测到什么数据。 然后蓝牙调制解调器将信号发送到PLC设备。 PLC设备将对数据进行解码,并按订购的电源线进行传输。 家中所有连接的PLC设备接收这些信号,其中一个是目的地,它将解码信号并给出相应的输出信号。 电子设备可以通过继电器或晶体管连接到PLC设备,具体取决于设备的类型。

用户抑制必须直观方便,以便用户可以随时使用最少数量的遥控器进行抑制。 通过手机我们可以使用手机来抑制设备并通过发送信息或拨号来按下按钮(DTMF音)。 从手机发送短信可激活/停用任何特定设备。 SMS发送和接收必须使用GSM调制解调器和GSM调制解调器来执行AT命令。 AT命令是GSMN解调器可以识别的一组预定义命令。 GsM调制解调器可以通过UART和微抑制器连接到微抑制器,并且来自GSM调制解调器的AT命令在微抑制器中被编码/解码,因此可以实现该功能。 另一种方法是使用移动应用程序GuI在后端发送文本消息,以便用户可以轻松操作设备。 如果您家中的移动应用程序选择蓝牙,则可以在外出时通过GSM进行通信。 DTMF Tone DTMF代表双音多频。 每次按下手机这些按钮对应于可以使用DTMF解码器芯片解码或嵌入在高级片上系统中的独特频率。 可以在微控制器中定义不同的功能,并且可以根据DTMF音调输入触发相应的功能。 任何使用DTMF音调的手机都可用于抑制家庭,甚至固定电话线也可以这样做。 用户可以发送DTMF音频或拨打家庭固定的SIM卡号码或通过蓝牙发送音频。 即使是笔记本电脑也可以使用蓝牙发送DTMF音。 图11是DTMF音调处理的框图。 通过互联网,可以为用户登录创建一个安全的网站。 登录网站后,它将向用户显示GUI,具体取决于家中的设备。 用户可以打开/关闭或抑制设备的其他方面。 用户选择的任何选项都将存储在GuI中,并立即发送到SMS网关。 SMS网关将文本消息发送回连接到GSM调制解调器的用户SIM。 GSM调制解调器将解码该消息并将其发送到抑制器,抑制器将执行相应的事务。 反馈如果我们使用手机/互联网压制设备,请务必确认。 这件事情是由很多原因导致的。 某些设备可能没有交易,例如没有电源,电气故障等。 因此,当我们打开设备时,可以使用备用电池打开继电器,但设备将保持关闭状态。 电流互感器可以用作获得反馈的方法。 每当打开任何设备时,电流将从线路流向连接的设备。 可以感测电流以监视设备的状态。 诸如开,关等的一些语音命令可以存储在芯片中,该芯片可以存储可以通过手机发送的声音以将声音输出连接到麦克风线。 安全措施为了改善家庭安全,除了之前讨论过的传感器外,还可以添加以下设备。 1.门上的摄像头,可以在检测到任何人时检测并存储人,并且可以使用PIR传感器触发摄像头。 2.家中的同一台摄像机也可以通过电子邮件打开和发送实时照片,这样当没有人在家时,没有人能够发现人的入侵。 3.安全钥匙。 使用指纹扫描/面部识别。 4.电子锁或双安全门。 不同模式只需一次触摸,整个家庭可根据不同需要设置为不同的模式,包括家庭影院模式,退出模式,休假模式,夜间模式,日间模式等。 使用片上系统实现当这些功能形成实际的硬件实现时,由于系统尺寸小,产品开发周期短,片上系统是最佳实现。 片上系统集成在一个芯片上。模拟和数字外设(如运算放大器,ADC,滤波器,DAC等),存储器和微控制器可以连接到不同类型的传感器。 它使设计成为一个大问题,更快地实现最终产品并降低BOM。 一些先进的PLC设备还具有片上系统(例如赛普拉斯的PLC设备),可以使用其他微抑制器来处理电力线接收的信号解码。 图14显示了PSoC3中的一些传感器接口,它们也可以与任何其他传感器一起使用,并且外部组件需要连接到无源组件。
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