物联网智能窗帘设计Word文档下载推荐.docx

物联网智能窗帘设计Word文档下载推荐.docx

《物联网智能窗帘设计Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物联网智能窗帘设计Word文档下载推荐.docx（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

指导教师：

学院（部）负责人:

一、实习（实训）目的和要求

目的：

（1）了解物联网系统的工作原理；

（2）掌握CC2420模块的收发原理;

（3）了解uCOS系统的设计过程。

要求：

（1）完成智能窗帘系统的组装；

（2）利用keil软件完成系统编程

（3）通过物联网系统控制智能窗帘系统的运行。

二、实习（实训）内容

实训内容:

（1）了解物联网控制系统，完成基于物联网的智能窗帘控制系统的硬件组装;

（2）掌握uCOS的移植和简单编程;

（3）掌握cc2420的收发原理；

（4）利用keil软件完成控制端和智能窗帘端的编程；

（5）下载软件到开发系统板上，调试程序；

（6）能通过组建的网络，远程遥控智能窗帘的运行。

三、实习（实训）方式

√集中□分散√校内□校外

四、实习（实训）具体安排

第一天：

布置设计任务及复习或学习方向;

第二天:

完成硬件连接，并熟悉软件,开始程序的编写；

第三天：

调试程序;

第四天:

记录实训结果,完成实训报告；

第五天：

上交实训报告，并现场演示物联网系统.

五、实习（实训）报告内容（有指导书的可省略）

第一章概述

第二章系统硬件组成

第三章系统设计

第四章系统测试

第五章总结

第一章系统概述

1.1概述

为了满足智能家居的发展方向，使用户充分感受智能家居环境的便利。

智能窗帘是带有一定自我反应、调节、控制功能的电动窗帘。

如根据室内环境状况自动调光线强度、空气湿度、平衡室温等，有智能光控、智能雨控、智能风控三大突出的特点。

该设计是基于现代化生活的高质量需求而开发设计，使家用窗帘实现自动化智能化,使其具备感风、感雨、感光的功能，并可随着外界情况的变化来控制窗帘的闭合,以达到对家居环境的保护。

1.2系统名字

1。

3系统功能

系统可以通过三个按钮来分别实现对窗帘的开、关和停的操作。

实现远程遥控智能窗帘的运行。

也可以通过PC机的界面实现窗帘的控制。

4基本原理

本次实训主要是靠无线传感器来控制，基于zigbee的网络控制系统，通过CC2420模块来传送接受数据，从而完成对整个窗帘的控制。

1.5系统模块

（1）CC2420发送模块;

（2）E-WS-EC模块；

（3）ZIGBEE采集节点模块;

（4）ZIGBEE无线传输模块。

2。

1、协调器

协调器CPU：

采用TI公司LM3S9B96；

CORTEXM3内核；

主频为80MHz。

所谓协调器,就是网络组织的管理者。

针对一般的应用模式，在一个Zigbee网络形成之后，协调器不是必须的。

它最主要的作用是，依据扫描情况，选择一些合适参数建立一个网络。

基于CC2420的zigbee协调器具有结构简单、功耗低、成本低等特点。

其包含天线、单片机芯片、窗帘控制智能模块。

2.1.1、CC2420模块

CC2420开发模块采用CC2420芯片，可支持zigbee，IEEE802。

15。

4等开发,提供兼容802。

4的物理层和MAC层的协议栈及面向应用层的接口，完全兼容TinyOS1。

x及以上版本,用户可以基于TinyOS开发自己的WSN应用.硬件图如图2—1。

图2—1CC2420模块

2.1.2、单片机芯片

协调器采用TI公司的LM3S9B96芯片，LM3S9B96是TI公司的基于ARMCortex—M3的32位MCU，具有先前8位和16位MCU的价格成本，CPU工作频率80MHz，100DMIPS性能,ARMCortex-M3SystemTimer（SysTick）定时器,片内具有高达50MHz的256KB单周期闪存和96KB单周期SRAM，内部的ROM加载StellarisWare软件，具有扩展的外设接口和串行接口,目标应用在遥控监视、POS销售机、测试测量设备、网络设备和交换、工厂自动化、HVAC和建筑物控制、游戏设备、运动控制、医疗设备、电源和交通运输、防火和安全等。

1.3、天线

对于短距离无线通信设备（SRD，short 

range 

devices）来说，天线的设计关系到通信距离的问题。

辐射模型、增益、阻抗匹配、带宽、尺寸和成本等因素，会影响我们对于天线的选择和设计。

目前，国内普通的ZigBee芯片均工作在2.4G频段，也就是ISM频段.工作于这个频段的无线技术很多，常见的还有Bluetooth（蓝牙），Wi—Fi（无线局域网）等。

一般来说，在这个频段，我们可以选择的天线有PCB天线、Chip天线和Whip天线。

基于CC2420的zigbee天线主要用于电磁波信号的发送和接收。

2、采集节点

采集节点采用TI公司LM3S811，CORTEXM3内核;

LM3S811主频为50MHz;

本实验系统底板自带两个采集节点模块，可扩展传感器模块.

3、计算机（安装有keiluVision4）

KeiluVision4旨在提高开发人员的生产力,实现更快，更有效的程序开发。

引入了灵活的窗口管理系统，能够拖放到视图内的任何地方，包括支持多显示器窗口。

使开发人员能够使用多台监视器，并提供了视觉上的表面对窗口位置的完全控制的任何地方。

新的用户界面可以更好地利用屏幕空间和更有效地组织多个窗口，提供一个整洁,高效的环境来开发应用程序.

4。

E—WS—EC模块

2—4E-WS-EC模块的电路原理图

用于接收控制命令及返回状态信息.如果该模块接收到控制命令则返回状态信息，同时协调器指示灯会闪烁；

如果该模块接收不到控制命令则不返回状态信息，同时协调器指示灯也不会闪烁。

同时触摸屏上显示“Communicationfailed！

”。

5、窗帘本身

智能窗帘有如下特点：

1、无线密码遥控;

2、半自动手动控制；

3、环境亮度控制；

4、时间自动控制；

5、电机工作鸣响提示和整点报时功能。

3。

1标准功能设计

两个协调器触摸屏控制窗帘是在集成芯片的触摸屏上设置按键,通过CC2420模块发送数据，然后通过两个协调器采集和发送数据，其系统设计硬件框图如下所示：

图3—1系统设计硬件

3.1.1实现方式

这个模块的实现方式主要是依靠触摸屏上的几个触摸按钮：

stop；

close；

open，这三个按钮来实现。

3.1。

2实现功能

点击触摸屏上ElectricCurtain按钮进入窗帘控制界面。

点击“open"

按钮,窗帘打开并持续动作；

点击“stop”按钮,窗帘停止动作；

点击“close"

按钮,窗帘关闭并持续动作。

3.1.3实现原理

实现这一功能是依据源程序来实现的，具体程序如下：

//definetheElectricCurtainpanelanditselements

//theelements

CircularButton（g_sCloseBtn，＆g_sECPanel,0,0,

＆g_sKitronix320x240x16_SSD2119,240，72,20，

PB_STYLE_FILL,ClrDarkBlue,ClrDarkGreen，0，ClrWhite，

&

g_sFontCm12，"

CLOSE"

，0,0，0,0,onCloseBtn）;

CircularButton（g_sStopBtn，&

g_sECPanel，＆g_sCloseBtn,0,

＆g_sKitronix320x240x16_SSD2119，160,72，20，

PB_STYLE_FILL,ClrDarkBlue,ClrDarkGreen,0,ClrWhite,

STOP"

0，0,0,0，onStopBtn）;

CircularButton（g_sOpenBtn，＆g_sECPanel,＆g_sStopBtn，0，

＆g_sKitronix320x240x16_SSD2119,80,72，20,

PB_STYLE_FILL，ClrDarkBlue，ClrDarkGreen，0，ClrWhite,

＆g_sFontCm12,"

OPEN"

0,0,0，0,onOpenBtn）；

//theElectricCurtainpanel

Canvas（g_sECPanel，0，0,&

g_sOpenBtn,

g_sKitronix320x240x16_SSD2119，0,32,320,208,

CANVAS_STYLE_FILL,

ClrBlack，0,0,0,0，0，0）；

3.2扩展功能设计

1按钮名称大小颜色的改变

程序:

//definetheLamppanelanditselements

CircularButton（g_sLamp4Btn,＆g_sLampPanel，0,0,

&

g_sKitronix320x240x16_SSD2119,256,72,20，大小

PB_STYLE_FILL,ClrDarkBlue,ClrDarkGreen,0,ClrWhite，

＆g_sFontCm12，”LAMP4”，0,0，0，0,onLamp4Btn）;

CircularButton（g_sLamp3Btn,＆g_sLampPanel，＆g_sLamp4Btn，0，

＆g_sKitronix320x240x16_SSD2119，192,72,20,

PB_STYLE_FILL，ClrDarkBlue，ClrDarkGreen,0,ClrWhite,

g_sFontCm12,"

LAMP3”，0,0,0，0,onLamp3Btn）;

CircularButton（g_sLamp2Btn,＆g_sLampPanel,&

g_sLamp3Btn，0,

＆g_sKitronix320x240x16_SSD2119,128，72,20,

PB_STYLE_FILL，ClrDarkBlue，ClrDarkGreen,0，ClrWhite，

LAMP2"

，0,0，0，0，onLamp2Btn）；

CircularButton（g_sLamp1Btn,&

g_sLampPanel,＆g_sLamp2Btn,0，

g_sKitronix320x240x16_SSD2119,64,72，20，

PB_STYLE_FILL,ClrDarkBlue，ClrDarkGreen,0,ClrWhite,

g_sFontCm12,”LAMP1"

0，0,0，0,onLamp1Btn）;

结果：

大小变化颜色变化

位置变化

3.2。

2按钮增加

程序：

2.3按钮功能互换

3.2.4增加按钮

1测试步骤

1、打开工程文件ModelControl\IOT\IOT.uvproj,下载至EL—IOT-Ⅱ实验箱的协调器，复位,触摸屏上将显示IOT-ModelControl界面;

2、打开工程文件ModelControl\ElectricCurtain\ElectricCurtain.uvproj,下载至EL—IOTM板卡，复位。

3、将两块CC2420模块分别插到EL—IOT-Ⅱ实验箱和EL-IOTM板卡的相应位置。

4、将E—WS-EC模块插到EL-IOTM板卡的相应位置;

5、将窗帘电机插座插到电源座上并通电。

4.2测试结果

点击右上方“窗帘”按钮，进入窗帘控制界面:

图4—2窗帘控制界面

点击“OPEN”按钮，窗帘打开并持续动作；

点击“STOP"

按钮，窗帘停止动作；

点击“CLOSE”按钮,窗帘关闭并持续动作。

第五章实训总结

这次实训的设计理念是在物联网知识的基础上，结合单片机的知识设计并制作遥控窗帘。

通过协调器及相关模块对窗帘进行打开、闭合和停止等操作,操作灵活、方便，具有较高的抗干扰能力。

通过一周的物联网实训,学会了按照ZigBee协议规范,进行无线网络调试；

编写部分节点传感器驱动程序，修改传感节点程序实现部分受控设备的控制功能;

安装编译调试温湿度、红外、光照等室内环境进行显示和控制的应用程序；

智能家居控制界面软件安装;

实时显示ZigBee网络信息等.

最后,总节一下这次实训还是有很多收获的。

对自己的专业有了更为详尽而深刻的了解。

实训中，实际锻炼了动手能力增加了对理论知识的了解。

也为以后的学习和工作积累下了宝贵的经验，为更好的步入社会打下了坚实的基础！