一、概述
智能家居（jū）單元係（xì）統產品係（xì）統實訓裝置是以促進各高職院校智能電子產品係（xì）統工程實施的教學改革為目的，以培養“具有電子信息產（chǎn）品的安裝、調（diào）試（shì）、檢測、維護能（néng）力，具備電子信息技術的（de）開發、設計、推廣、應用能力的高級技術應用型專門人才”和“具有電子產品生產過程管理、質量檢測及設備維護能力的高級技術（shù）應用型專門人才（cái）”為目標。本（běn）係統（tǒng）以基於Cortex-M3構架的STM32係列芯片為核心（xīn），采用標準進行模塊（kuài）化設計，以（yǐ）智能家居為載體，為用戶提供微型化、智能化和網絡（luò）化的控製模塊及產品。適用於高職院校（xiào）智能電子產品係統、智能家居、嵌入式（shì）實驗室建設、學生畢業設計或課程設計、學生課外拓展學習、電子類技能競賽載體等眾多領域。
項目（mù）示意圖
二（èr）、產品特（tè）點（diǎn）
智能電子產品係統為一套標準一室一（yī）廳智能家居電子產品（pǐn）實施項目的配置，包含了兩大家庭控製中心：客廳廚房控製中心，臥（wò）室衛生間控製中心。
智（zhì）能化：本係統中產品（pǐn）以基於（yú）Cortex-M3構架的STM32係列芯片為核心，開發了一係列智能產品，產品可就地控製，也可家居控製（zhì）中心的智能家居控（kòng）製器控製，還可以通（tōng）過以太（tài）網、手機等控製。
網（wǎng）絡化：本智能電（diàn）子產品係統工程實施項目具有以太網和RS485標準的兩種通訊協議。各控製中心智能家居控製器通過（guò）以太網與家庭信息互聯處（chù）理中心通訊；各智能產品通過RS485總線（xiàn）與家庭控製（zhì）中心控製器通（tōng）訊。
標準化：係（xì）統采用模塊化設計，在一個係統板的基礎上可隨意組合（hé）不同的模塊，用戶亦可根據擴展（zhǎn）接口定義自己設計特殊的模塊，使其具有特殊功能。各模塊尺寸及特殊功（gōng）能設計都（dōu）按照一定標準執行，這些（xiē）標準亦可提供給用戶，方便用戶自主擴展設計。
擴展性：智能家居控製器及RS485擴展模塊均為標（biāo）準模塊式產品，預留標（biāo）準的以太網接口、RS485接口、I\O、AD、DA接口，可將家居模型任意改變、配置（zhì）相關智能產品、亦（yì）可（kě）增加第三（sān）方產品。
實用性：本（běn）係統包含智能家居中智能家居控製器、智能插座、多功能麵板、電動窗簾、電動窗（chuāng）戶、光強及溫濕度計等各方麵智能產品（pǐn），可用於教（jiāo）學、也可實用於家中。
安全性：模塊接口都有特殊的防反插（chā）防（fáng）錯插本設計，確保各模（mó）塊不會因操作不當而損毀。對（duì）於強電部分的模（mó）塊不僅有隔離係統，更裝有防（fáng）觸碰裝置，以防用（yòng）戶在通電情況下（xià）因誤（wù）碰而發生觸電危險（xiǎn），保證（zhèng）用戶用電安全（quán）。
三、技術（shù）條件
1.輸入電源：單（dān）相AC220V±10% 50±2%Hz
2.整機容量：≤2kVA
3.網孔板式電氣安裝屏尺寸：120cm*200cm*60cm
4.實訓台上裝置提供RS-485和以太網（wǎng）兩種通訊接口（kǒu）
四、配置
| 序號 | 房間名稱 | 安裝設備 | 數量（liàng） | 備注 |
| 1 | 客廳、廚房 | 工程實訓台鈑金（平麵網孔板） | 1 |
|
| 智能家居控製器 | 1 |
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| 光（guāng）強（qiáng）及溫（wēn）濕度計 | 1 |
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| 智能插座 | 1 |
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| 86型開關插座 | 1 |
|
| 電茶壺 | 1 |
|
| 多功能麵板 | 1 |
|
| 交流調光燈 | 1 |
|
| 螺口燈座 | 2 |
|
| 節能燈 | 1 |
|
| LED燈 | 1 |
|
| 紅外探測器 | 1 |
|
| 煙火災探測器 | 1 |
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| 可然氣體探測器 | 1 |
|
| 排風扇 | 1 |
|
| 電控鎖 | 1 |
|
| 2 | 臥室、衛生間 | 工程實（shí）訓台鈑金（平麵網孔板） | 1 |
|
| 7寸（cùn）觸摸屏 | 1 |
|
| 智能家居控製器 | 1 |
|
| 智能插座 | 1 |
|
| 86型開關插座 | 1 |
|
| 多功能（néng）麵板 | 1 |
|
| 交流調光燈 | 1 |
|
| 螺口燈座 | 2 |
|
| 節能燈 | 1 |
|
| 白（bái）熾燈 | 1 |
|
| 紅外探測器 | 1 |
|
| 煙火災探測器 | 1 |
|
| 雙光束（shù）對射紅（hóng）外探測器 | 1 |
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| 玻璃破碎（suì）探測器 | 1 |
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| 3 |
| J-Link仿（fǎng）真器 | 1 |
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| 4 |
| 16口交換（huàn）機 | 1 |
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| 5 |
| 電腦管（guǎn）理軟件(Labview應用（yòng）軟件) | 1 |
|
五、係統介紹
電子技術成為（wéi）近代科學技術發展（zhǎn）的一個（gè）重要標誌。從十九世紀末（mò）發展至今，電子技術（shù）已無處不在：近至計算（suàn）機、手機、電（diàn）視、音響（xiǎng）等生（shēng）活常用品，遠至工業、航天、軍事等領（lǐng）域都可以看到電子（zǐ）技術的身影。電子（zǐ）技術在二十世紀的迅速發展大大推動了航空航天技術、遙測傳感技術、通訊技術、計算機技術以（yǐ）及網絡技術等多門類技術的興起與發展。同時隨著微電子技術、計算機技術和網絡技術的發展，各（gè）類電子產品也越來越趨向微型化、智能化和網絡化。智能電子產（chǎn）品係統為一套標準兩室兩廳智能家居電子產品實（shí）施項目的配置，包含了兩大家庭控製中心（客廳廚（chú）房控製中心、臥室衛生間控（kòng）製中心）；以（yǐ）及一套智能（néng）家（jiā）居管理軟件。兩大家庭控製中心通（tōng）過以太網與家庭信（xìn）息互聯處理中心聯係，達到（dào）家庭安全防（fáng）護係統、網絡服務係統和家庭自動化（huà）係統組成的家庭綜合服務與管理集成係統的目（mù）的，從而實現全麵的安全防護、便利的通訊網絡以及舒適的居住環境的家庭住宅。網絡拓撲圖如下圖所示（shì）。
智能電子產品係統網絡示意圖
1. 家庭控製中心說明：
客廳廚房控（kòng）製（zhì）中心
客廳廚房控製中心包含智能家居（jū）控製器、電控鎖、多功能麵板、節能燈、排氣扇、智能調光開關、智能光強及（jí）溫濕度計、智（zhì）能插座、電茶壺、可燃氣體探測器、煙火災探測器及紅外探測器。
電控鎖通過智能家居控製器控製門的開啟；多功能麵板控製客廳、廚房燈（dēng）的開關；智能調（diào）光開關調節LED燈的（de）亮度、也可通過485總線與智能家居控製器通訊，通過情景模式智能調節LED燈的亮度（dù）；智能光強及溫濕度計顯示采集客廳溫濕度及光照度；智能插座控製和采集（jí）電茶壺的（de）電源和電量信（xìn）息（xī），可合理分配用電負荷；可燃氣體探測器、煙（yān）火災探測器及紅外探測器用於組件家（jiā）居係統的安防係統。
多功能麵板、智能（néng）調光開關、智能（néng）光強及溫濕度計、智能插座通過485總線與智能（néng）家居控製器通訊，可燃氣體探測器、煙火（huǒ）災探測器、紅外探測器及電控鎖通過（guò）I\O口與智能家居控製（zhì）器通訊。
智（zhì）能電子產品係統客廳廚房安裝配置圖
臥室衛生間控製中心
臥室衛生間控製（zhì）中心包含智能家居控製器、觸摸屏、多功能麵板、智能調光開關、智（zhì）能插座、煙火災探測器、紅外探測器（qì）、玻璃破碎探測（cè）器、雙光束對射紅外探測器。
觸摸屏通（tōng）過485與智能家居控製器通訊，可實現遙控、遙信、遙（yáo）調（diào）及情景模（mó）式的（de）設定；智能（néng）調光開關調節白熾燈（dēng）的亮度、也可通過485總線與智能家居控（kòng）製器（qì）通訊，通過情景模式智（zhì）能（néng）調節白熾燈的亮度（dù）；多功能麵板控製臥室、衛生間燈（dēng）的開合；智能插座控製和采集相（xiàng）關用電設備電（diàn）源和電（diàn）量信息，可合理分配（pèi）用電負（fù）荷；煙火災探測器、紅外探測器、玻璃破碎探測（cè）器、雙光束對射紅外探測器用於組件家居係統的安防係統。
觸摸屏、多功能（néng）麵板、智能調光開關、智能插（chā）座通過485總線與（yǔ）智能家居控製器通訊，煙火（huǒ）災探測器、紅外探測器、玻璃破碎探測器及雙光束對射紅外探測器通過I\O口與（yǔ）智能家居控製器通訊。
智能電子產（chǎn）品係統臥室衛生間安裝配置圖
2．智能家居電腦管理（lǐ）軟件說明
智能家（jiā）居（jū）電腦管理軟件是基於Labview應用軟件，是QS-iHome-III智能電子產品係統的集中管理手段和工具，它（tā）讓（ràng）整個家居係統在（zài）電腦屏幕上一覽無遺，使係統調試與功能設置易如（rú）反掌。本管理軟件（jiàn）通過以（yǐ）太網協議與智能家居控製器底層協議，應（yīng）用層麵的合作，開發（fā）可控製（zhì）主流智能家居係統（tǒng），實現智能燈光控製、智能電器控製、智能溫度控製、智能窗戶控製、智能窗簾控製、智能安防控製、智能遙控控製、智能定時控製、智能網絡控製、智（zhì）能遠程控製、智能場景控製等功能的軟（ruǎn）件。
LabVIEW是一種程序開發（fā）環境，由美國國家儀器（NI）公司研製開發的，類似於C和BASIC開發環境，但是LabVIEW與其他計算機語言的顯著區別是：其他計算機語言都是采用基於文本的語言產生代碼，而LabVIEW使用的是（shì）圖形化編輯語言G編寫程序，產生的程序是框圖（tú）的形式。
3. 智能電子（zǐ）產品說明
智能家（jiā）居（jū）控製器
智能家（jiā）居控製器（qì）以基於（yú）Cortex-M3構架的STM32係列芯片為（wéi）核心的標準模（mó）塊式產品，預（yù）留標準的以太網接口、4路RS485接口、I\O、AD、DA接口。
智能插座
插座以基於Cortex-M3構架的STM32係列芯片為核心的智能產品，內含ADE7753電能芯片、液晶屏（píng）、繼（jì）電器等，可計量顯示對應家用電器的電量參數，並可設置何時啟動該家用電器的電源，可合理分（fèn）配家中用電負荷，實現智能電網（wǎng）功（gōng）能（néng）。可通過485總線與家（jiā）庭控製中心通訊。也可獨立工作。
多功能麵板
多功能麵板以基於Cortex-M3構架的STM32係列芯片（piàn）為核心的智能產品，包含4路繼電器輸出，可同時控製4路負載（燈、排氣扇等），可通過485總線（xiàn）與家庭控製中心通（tōng）訊。也可獨（dú）立工作。
調光開關
調（diào）光開關以基於Cortex-M3構架的STM32係列芯片為核心的智能產品，采用光耦（ǒu）隔離來控製MOS管的通斷，使用半波整流穩壓技術來實（shí）現強電控製部（bù）分（fèn）的直流電供應，PWM波控製占空比即控製調光，負載可為白熾燈及LED燈，可通過485總線與家庭（tíng）控製中心通訊。也可獨立工作（zuò）。
光強及溫濕度計
光強及溫濕度計以（yǐ）基（jī）於Cortex-M3構架的（de）STM32係列芯片為核心（xīn）的智能產品，顯示采集對應（yīng）區（qū）域的溫濕度信息，並可通過485總線傳遞給家庭控製中心的智能家居控製器。
觸摸屏
本裝置采用的彩色觸摸屏是（shì）一套（tào）以（yǐ）嵌入式低功耗CPU為（wéi）核心（主（zhǔ）頻400MHz）的高性（xìng）能嵌入式一體化觸摸屏。該產品設（shè）計（jì）采用了7英寸高（gāo）亮度TFT液晶顯示屏（píng）（分辨率800×480），四（sì）線電阻式觸摸屏，高檔塑料結（jié）構,工業級低功耗，CPU400MHz,64M內存,64M閃存,1*RS232(隔離接口),1*RS485(隔離接口（kǒu）),1*USB接口(一主一從)，24VDC電源輸入,功耗小於7W。同時還預裝了（le）嵌入式（shì）實時多任務操作係統組態軟件。
可通過485與智能家居控製器通訊，可（kě）實現遙控、遙信（xìn）、遙調及情景模式的設定。
紅外探測器（qì）
紅外探測器是一（yī）種當入侵者接近它時能觸發報警的探測裝置。報警信號采集到智能家居控製器中，配合（hé）組成安防係統。
雙光束對射紅外探測器
雙光束對射（shè）紅外探測器其（qí）基本的構造包括瞄準孔、光束強度指示燈、球麵鏡片、LED指示燈等。其偵測原理乃是利用紅外線經LED紅外光發射二極體（tǐ），再經光學鏡麵做聚焦處理使光線傳至很遠距離，由受光器接受。當光線被遮斷時（shí）就會發出警報。報警信（xìn）號采集到智能家居控（kòng）製器中，配合（hé）組成安防係統。
玻璃破碎探測器
玻璃破（pò）碎（suì）探測器（qì）利用壓電陶瓷片的壓電效應（yīng）（壓電陶瓷片在外（wài）力作用下產生扭曲、變（biàn）形時將會在其表麵（miàn）產生（shēng）電荷（hé）），可以製成玻璃破碎入侵探測（cè）器。對高頻的玻璃破碎聲音（yīn）（10k～15kHZ）進行有效檢測（cè），而對10kHZ以下的聲音信號（如說話、走路聲）有較強的抑製作用。玻璃破碎聲發（fā）射頻率的高低（dī）、強度的大小同玻璃厚度、麵（miàn）積有關。報警信號采集到智能家居控製器中，配（pèi）合組成安防係統。
煙火災探（tàn）測器
煙火災探測器根據煙霧粒子對光的（de）吸收和散射作用，光電感煙式火（huǒ）災探測（cè）器可（kě）分為減光式和散射光式兩（liǎng）種類型。散射光（guāng）型光電感煙探測器目前已經（jīng）成為（wéi）主（zhǔ）流（liú）。報警（jǐng）信號采集到智能家（jiā）居（jū）控製器中，配合組成安防係統。
可燃氣體探測器
可（kě）燃氣（qì）體（tǐ）探測器對單一或多種可燃氣體濃度響應的（de）探測器。是利（lì）用難熔金屬鉑絲加熱後的電阻變化來測定（dìng）可燃氣體濃度。當可燃氣體進入探測器時，在鉑絲表麵引起氧化反應（無焰燃燒），其產生（shēng）的熱（rè）量使鉑絲的溫度升高，而鉑（bó）絲的電阻率便發生變化。報警信號采集（jí）到智能家居控製器中，配合組成安防（fáng）係統。
4. 項目配置說明
智能家居產品（pǐn）非常（cháng）靈活，使用（yòng）場所、家居戶型各不相同，用戶需求靈活多（duō）變，本智能電子產品（pǐn）係（xì）統工（gōng）程實施（shī）項目的基本配置為（wéi）一室一廳戶型，配置的設備可（kě）根據要求更改。
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