智能家庭，從智能家居控制系統開(kāi)始

一、項目概述

1.1 項目摘要

隨著(zhù)數字技術(shù)和嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展，各種各樣的數碼產(chǎn)品如雨后春筍般出現在人們的面前，而且與人們工作、生活密切相關(guān)的產(chǎn)品都已實(shí)現或正在實(shí)現數字化。人們對于這些產(chǎn)品的要求也逐漸從數字化向智能化轉變，為了滿(mǎn)足人們的這種需求同時(shí)也打破傳統數字輸入設備的局限，我們擬采用ST公司的STEVAL-MKIO62V2開(kāi)發(fā)平臺結合Zigbee技術(shù)制作一個(gè)智能家居控制系統，能夠為人以后的智能化生活提供一種可能的實(shí)現方案。

1.2 項目背景/選題動(dòng)機

從某種意義上說(shuō)，現在的人們生活在兩個(gè)世界之中：一個(gè)是虛擬的數字世界；另一個(gè)是現實(shí)的物理世界。傳統上，人們只能通過(guò)鍵盤(pán)、鼠標、遙控器、開(kāi)關(guān)等輸入設備來(lái)連接這兩個(gè)世界，而這些輸入設備在使用空間和使用方式上都有很大的局限性。為了打破這些局限，我們采用ST公司的STEVAL-MKIO62V2開(kāi)發(fā)平臺建立了一個(gè)用戶(hù)手勢識別系統，它可以識別用戶(hù)的手勢動(dòng)作同時(shí)轉變?yōu)橄鄳脑O備控制信號和設備輸入信息，進(jìn)而對設備進(jìn)行控制。同時(shí)，我們還采用Zigbee技術(shù)將每個(gè)家電產(chǎn)品作為一個(gè)節點(diǎn)共同組成一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò )中用戶(hù)只用一個(gè)主控制器就可完成對網(wǎng)絡(luò )中所有產(chǎn)品的實(shí)時(shí)控制。

二、需求分析

2.1 功能要求

系統總體功能要求：

1、主設備組建一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò )，區域中的從設備可以隨時(shí)加入其中，并且信息可以從主設備傳輸至任意從設備處。

2、使用者通過(guò)手持主設備同時(shí)做一些簡(jiǎn)單的手勢，即可操控相應的從設備。

3、系統實(shí)現用戶(hù)管理功能，即不同的用戶(hù)權限不一樣，可以使用的家電也不一樣。

4、系統實(shí)現防盜功能，只有系統用戶(hù)才能啟動(dòng)主設備。如果非系統用戶(hù)強制使用主設備，系統會(huì )自動(dòng)鎖定。

5、系統中家電實(shí)現智能化工作，當用戶(hù)所處環(huán)境滿(mǎn)足一定條件時(shí)，可觸發(fā)特定的電器執行特定的操作。

6、系統實(shí)現家電工作信息采集，每天從設備都會(huì )將自己的工作時(shí)間等信息發(fā)送至主設備處，主設備進(jìn)行統一后寫(xiě)入SD卡中，用戶(hù)可通過(guò)電腦查看SD卡中保存的家電工作信息。

系統主要模塊功能要求：

1、STEVAL-MKIO62V2開(kāi)發(fā)平臺完成用戶(hù)手部動(dòng)作的物理信息的采集及處理，結合相應算法完成指令的確定，并通過(guò)軟件將指令發(fā)送至主設備Zigbee模塊處。

2、主設備Zigbee模塊完成與STEVAL-MKIO62V2開(kāi)發(fā)平臺的通信、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的建立以及指令的發(fā)送，從設備Zigbee模塊完成主設備網(wǎng)絡(luò )的搜尋及加入、指令接收和硬件接口電路的控制。

系統從設備數字輸入控制電路功能要求：

1、日光燈控制電路根據指令完成日光燈的開(kāi)啟/關(guān)閉功能。

2、鼠標PS/2接口電路，按照指令解碼并按照PS/2協(xié)議向PC機發(fā)送數據，進(jìn)而完成鼠標的控制功能。

3、MP3/MP4控制電路，根據指令完成MP3/MP4的開(kāi)啟/關(guān)閉、上一曲/下一曲、增大/減小音量功能。

4、電視機控制電路，根據指令完成電視機開(kāi)啟/關(guān)閉、換臺、增大/減小音量功能。

5、風(fēng)扇控制電路，根據指令完成開(kāi)啟/關(guān)閉、風(fēng)量調節功能。

以上數字輸入控制電路的功能根據項目進(jìn)展情況會(huì )進(jìn)行適當增減。