Подписаться на получение новых статей на почту:

Умный дом (интеллектуальный). Примеры. Шаг №80

Всем привет. Разобрав в прошлой статье основные библиотеки для работы с микроконтроллерами STM32, а также архитектуру отладочной платы STM32F3 Discovery и контроллера STM32F303VCT6, перейдем теперь к новому проекту, где используем наш “багаж знаний”, а именно построение проекта умный дом. Разберем основные принципы построения таких проектов, рассмотри примеры, ну и набросаем план своего.

Давайте разберемся что же такое умный дом (интеллектуальный). Это единая система управления, автоматизации в доме, офисе, и др. Такие системы включают в себя датчики, управляющие элементы и исполнительные устройства. Принцип действия таких систем составляет следующие действия — прием сигнала с датчика и контроль исполнительных устройств управляющими элементами. Например как отопление, вентиляция, сигнализация, канализация и другие инженерные системы  объединяются в одну общую систему, которая с помощью заданного алгоритма, в автоматическом режиме, следит за подсистемами и подрегулирует их в зависимости от потребности. Либо через интерфейс смартфона или веб-интерфейс страницы проводить диагностику и наладку систем, изменение параметров, а также мониторинг систем в реальном времени.

Умный дом это один из уровней концепции Internet of Things – а именно 2-й LAN (Local Area Network). Можно дать еще одно определение умного дома — это  совокупность автоматизированного пространства и «умных» вещей и приборов в доме, связанных вместе одной сетью.  Разные определения зависят от сложности системы, например умный дом, раньше, может быть от  простой объединенной системы безопасности дома до совокупности различных систем плюс идентификация каждого объекта, например розетка, микроволновка и многое другое.

На рисунках ниже пример умного дома с объединенными комплексными системами, такими как пожарная сигнализация, видеонаблюдение и другое (слева) LAN и рисунок с объединенными системами плюс идентификация каждого объекта (справа) LAN+BAN.

1

2

На сегодняшний день комплектующие таких систем продаются в магазинах, причем можно смело сказать что это оповещательная часть, т.е в основном датчики. Установка таких датчиков не сложна, тем более что по большей части они беспроводные. Большую часть из них достаточно подключить к розетке. Ну и приложение на смартфоне, через интерфейс которого будет происходить мониторинг и управление. Цена таких датчиков на сегодняшний день немного зашкаливает. Да и вопрос безопасности стоит, все таки wi-fi сеть можно взламать. А вот для исполнительной части уже необходима немного развитая инфраструктура дома, например электроклапан на воду, регулировку отопления, в зависимости от температуры и др. На рисунке ниже пример продаваемой продукции. Его можна отнести к первому уровню Internet of Things.

3

На рисунках ниже представлена несколько примеров разных систем, которые также являются элементами умного дома. Ниже пример системы аварийного освещения, которое включается при отсутствии электропитания, за счет аккумуляторов, и каждый прибор имеет плату управления и свой уникальный номер, которые дают возможность мониторить состояние прибора и проводить диагностику и выводить данные на панель управления. После раскинутой проводки по плану расположения аварийно-осветительных приборов задаем каждому номер.

4

5

Как, выше, писалось, каждый прибор имеет плату управления, которая конфигурируется, задается номер, программатором через интерфейс RS-422.

6

7

На плате под номером 1- устройство ST3485EB / EC / EI / EIY приемопередатчик 3,4 В для связи по RS-485 и RS-422. Устройство содержит один драйвер и один приемник в полудуплексной конфигурации. Передает и принимает с гарантированной скоростью передачи данных не менее 12 Мбит / с.
2 – стабилизатор напряжения LP2950-N и LP2951-N.
3 – Микросхема управления LI1916 PHL 527, с  памятью 512 байт.

При большом количестве опрашиваемых приборов ставят промежуточные звенья, по моему опыту до 64. Данные разделители имеют свои номера, по которым на панели управления выбирается этаж либо офис. Ниже на рисунке два разделителя и схема подключения разделителей в сеть.

8

9

10

11

Слева пример подключения приборов к разделителю и сами приборы аварийного освещения — это светодиодная лампа и две таблички выхода в случае эвакуации и отключение электропитания. Это был пример мониторинга аварийной системы. Давайте рассмотри еще одну систему — пожарную. На рисунках ниже пожарная система с мониторингом внешней среды на задымление датчиками дыма, с оповещением (звуковым и визуальным) сиренами и табличками и исполняющим устройством – открытие клапана баллона специального газа для тушения, а также перекрытие вентиляционного канала.

12

16

13

14

15

Это может быть любая система, например считывание данных с электросчетчика (имеющий интерфейс либо через свой трансформатор тока) в реальном времени и заведение данных показаний в общую систему, которая анализируя потребление, оповестит владельца, например о превышении допустимой нагрузки. В общем системы могут быть любые и выполнять не только оповещение и мониторинг, но также и исполнение, о чем говорилось выше.

Мы с Вами попробуем сделать небольшой проект, который будет включать приложение на андроид, т.е. интерфейс для диагностики, мониторинга, и изменения параметров, напишем программу на базе отладочной платы STM32F3Discovery, которая будет выступать в качестве основной системы управления. Постепенно разрабатывая поставленную задачу мы с Вами постараемся рассмотреть и разобрать тонкости программирования под Android, а также работу с платой STM32F3 Discovery на базе контроллера STM32F303VCT6. В следующей статье продумаем основные функции Android – приложения и начнем писать код. На этом сегодня и остановимся. Всем пока.

Просмотрено 656 раз.

Я на Google+

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Subscribe without commenting