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基于EasyARM615的家居智能环境控制系统 第4页

更新时间:2014-6-28:  来源:毕业论文

基于EasyARM615的家居智能环境控制系统 第4页
对于中控台来说,只要能向各个子模块输出操作信号,显示数据以及状态,接受按键的输入以及对各个子模块的信息就可以了。例如数据采集等功能的实现,可以交由子模块完成。下面详细介绍各个子模块的设计:
一、窗帘控制模块的设计图如下:

控制窗帘的打开或者闭合有两种方式,一种是通过开发板上的按键来控制电机的转动使窗帘打开或者闭合,另外一种控制方式是通过远程Zigbee控制电机使窗帘打开或者闭合。系统中采用的电机是固定转速的,只要提供12V电源就可以使其转动,但是开发板最大输出电压为5V,因此必须采用外接电源,但是只要有电,电机就不能停止了,因此在系统中需要设计一个电机驱动芯片来控制电机的转动或者停止,并且在远程端获得电机此时的状态。
二、窗磁报警模块设计图如下:

窗磁报警模块主要有两个功能:检测以及报警。窗磁实际是2块通直流电的磁铁,一块装在窗框,一块装在窗户上与其相对应,额定功率一般为3W(一天3*24=72W)。当你准备出门时,开启报警系统,此时窗口应为关闭完好的状态。当家居智能环境控制系统中启动了此功能后,窗磁报警模块开始记录状态,检测电路会不断检测窗磁是否分离,如果有窗户开启的现象(报警触发距离为15-18mm)则传送信号到EasyARM615开发板上,然后蜂鸣器会响,达到报警目的。

三、光强检测模块的设计如下图:

由于亮度传感器的价格比较昂贵,所以对于光强检测模块,采用光敏电阻来检测。光敏电阻是一种电阻器件,光敏电阻中光电导作用的强弱是用其电导的相对变化来标志的。禁带宽度较大的半导体材料,在室温下热激发产生的电子-空穴对较少,无光照时的电阻(暗电阻)较大。因此光照引起的附加电导就十分明显,表现出很高的灵敏度。当光强检测模块检测当前环境的光强程度,光亮越强,LED指示灯则会越亮,光亮越弱,LED指示灯则会越暗。这样, LED指示灯就可以显示出检测的结果。
为了减小潮湿对灵敏度的影响,光敏电阻必须带有严密的外壳封装。光敏电阻灵敏度高,体积小,重量轻,性能稳定,价格便宜,因此选用光敏电阻来实现光强检测的功能。

四、烟雾报警模块的设计如下图:

图2-8  烟雾报警模块的设计图

光电烟雾报警器的检测方式分前向散射与后向散射探测方式,传感器安装在光学迷宫里,没有烟雾时传感器接收不到或只接收到很微弱的光信号,经过放大器放大,逻辑判断电路不做报警处理,有烟雾进入迷宫时,光线照射到烟雾粒子上产生散射,传感器接收到比较强的光信号,经放大后,逻辑报警电路发出警报信号。
光电型烟雾报警器,有一个发光元件和一个光敏元件,平常光源发出的光,通过透镜射到光敏元件上,电路文持正常,如果有烟雾从中阻隔,到达光敏元件上的光就显著减弱,达到3.0%/ft时光敏元件就把光强的变化变成电的变化,通过放大电路向人们报警。
在烟雾报警系统中,通过外接电源使烟雾报警器工作,如果检测器检测到有烟雾会自动向中控台发出信号。中控台接受信号后,会是蜂鸣器响,达到检测报警的功能。

五、温度检测模块的设计图如下:

图2-9  温度检测模块的设计图
温度传感器主要是通过物体随温度变化而改变某种特性来间接测量的。有不少元件、材料的特性都会随着温度的变化而变化,所以说能作为温度传感器的材料应该说是比较多的。温度传感器会随温度变化而引起物理参数变化的有:电阻、 膨胀、电容、而磁性能、电动势、频率、光学特性及热噪声等等。
在温度检测的模块中,需要一个温度传感器和一个LCD液晶屏就可以实现了。为了节省成本,采用EasyARM615上的温度传感器和LCD液晶屏。通过温度传感器采集温度,经过模数转换,在LCD液晶屏上显示当前的温度值,并根据环境中温度的变化实时更新开发板上LCD液晶屏的温度值。

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