智能家庭，從智能家居控制系統(tǒng)開始

一、項目概述

1.1 項目摘要

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

1.2 項目背景/選題動機

從某種意義上說，現(xiàn)在的人們生活在兩個世界之中：一個是虛擬的數(shù)字世界；另一個是現(xiàn)實的物理世界。傳統(tǒng)上，人們只能通過鍵盤、鼠標、遙控器、開關(guān)等輸入設(shè)備來連接這兩個世界，而這些輸入設(shè)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開發(fā)平臺建立了一個用戶手勢識別系統(tǒng)，它可以識別用戶的手勢動作同時轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的設(shè)備控制信號和設(shè)備輸入信息，進而對設(shè)備進行控制。同時，我們還采用Zigbee技術(shù)將每個家電產(chǎn)品作為一個節(jié)點共同組成一個無線網(wǎng)絡(luò)，在這個網(wǎng)絡(luò)中用戶只用一個主控制器就可完成對網(wǎng)絡(luò)中所有產(chǎn)品的實時控制。

二、需求分析

2.1 功能要求

系統(tǒng)總體功能要求：

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

2、使用者通過手持主設(shè)備同時做一些簡單的手勢，即可操控相應(yīng)的從設(shè)備。

3、系統(tǒng)實現(xiàn)用戶管理功能，即不同的用戶權(quán)限不一樣，可以使用的家電也不一樣。

4、系統(tǒng)實現(xiàn)防盜功能，只有系統(tǒng)用戶才能啟動主設(shè)備。如果非系統(tǒng)用戶強制使用主設(shè)備，系統(tǒng)會自動鎖定。

5、系統(tǒng)中家電實現(xiàn)智能化工作，當用戶所處環(huán)境滿足一定條件時，可觸發(fā)特定的電器執(zhí)行特定的操作。

6、系統(tǒng)實現(xiàn)家電工作信息采集，每天從設(shè)備都會將自己的工作時間等信息發(fā)送至主設(shè)備處，主設(shè)備進行統(tǒng)一后寫入SD卡中，用戶可通過電腦查看SD卡中保存的家電工作信息。

系統(tǒng)主要模塊功能要求：

1、STEVAL-MKIO62V2開發(fā)平臺完成用戶手部動作的物理信息的采集及處理，結(jié)合相應(yīng)算法完成指令的確定，并通過軟件將指令發(fā)送至主設(shè)備Zigbee模塊處。

2、主設(shè)備Zigbee模塊完成與STEVAL-MKIO62V2開發(fā)平臺的通信、無線網(wǎng)絡(luò)的建立以及指令的發(fā)送，從設(shè)備Zigbee模塊完成主設(shè)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(tǒng)從設(shè)備數(shù)字輸入控制電路功能要求：

1、日光燈控制電路根據(jù)指令完成日光燈的開啟/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(shù)據(jù)，進而完成鼠標的控制功能。

3、MP3/MP4控制電路，根據(jù)指令完成MP3/MP4的開啟/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(jù)指令完成電視機開啟/關(guān)閉、換臺、增大/減小音量功能。

5、風扇控制電路，根據(jù)指令完成開啟/關(guān)閉、風量調(diào)節(jié)功能。

以上數(shù)字輸入控制電路的功能根據(jù)項目進展情況會進行適當增減。