家居智能化系统实训装置

器材名称

器材规格或型号

智能家居安装维护操作台

1、规格尺寸 1600 mm×1600 mm×750 mm

2、基础控制区 用于基本的传感数据采集与输出控制实验

3、智能家居电器安防管理系统 模拟智能家居应用

4、智能家居生态园艺管理系统 模拟家居园艺应用

5、智能书架管理系统 利用RFID技术，通过软件对产品模块进行管理

6、电源及配件 提供3V、5V、12V等电源接口，以及电源适配线缆。

7、串口及配件 通用串行接口扩展到桌面，以方便模块与PC通信，提供串口线缆

基础控制区

智能家居安装维护操作台基础控制区，集成了多种传感器和输出控制设备，学生利用ZigBee协调器、路由器、传感控制节点板，采用多种无线技术完成环境数据采集和控制实验，组网实验，同时也可以进行组合创新实验。基础控制区功能

1、温湿度传感器模块 采集环境的温度与湿度

2、光敏传感器模块 采集环境的光照强度

3、烟雾探测传感器模块 模拟安防中的烟雾探测

4、人体感应传感器 模拟安防中的入侵检测

5、紧急呼救按键 模块紧急呼救求助按钮

6、数码管模块 模块温度显示等

7、LED灯模块 模拟室内照明

8、直流电机 模拟空调风扇等家电设备

9、步进电机 模块电动窗帘、洗衣机等设备

10、继电器输出（灯） 模拟环境加温设备

11、自动灌溉模块输出

12、土壤温度传感器

智能家居电器安防管理系统

1、智能家居电器安防管理系统实现家居环境监测、智能家电自动控制、安防系统与报警、远程监控等功能

2、通过ZigBee协调器和传感控制节点组成无线网络，采集室内温度、湿度和光照度，实现燃气与烟雾探测、入侵探测、门窗防撬，紧急求助报警等功能，并将采集的数据传输到服务器，对模拟的家电设备进行控制功能

3、温湿度传感器模块 采集环境的温度与湿度 

4、光敏传感器模块 采集环境的光线强度 

3、烟雾探测传感器模块 用于安防中的烟雾探测 

4、燃气探测传感器模块 用于安防中的燃气探测 

5、人体感应传感器模块 模拟安防中的入侵检测 

6、干簧门磁 模拟安防中的门窗防撬 

7、紧急呼救按键 模块紧急呼救求助按钮 

8、数码管模块 2位数码管，模拟空调温度设定 

9、LED灯模块 一组四只LED灯，模拟室内照明 

10、直流电机 模拟空调风扇等家电设备 

11、步进电机 模块电动窗帘、洗衣机等设备 

12、ZigBee传感控制节点 利用ZigBee协调器，通过传感控制节点采集多种传感数据，并进行输出控制。

13、网络摄像头 采集捕捉视频图像，远程实时动态摄像监控。

14、继电器控制模块，通过传感器I/o输出控制模块。

15、压力传感模块，可检测气压，重压等外力压力信号。

16、红外对射周界防范模块，检测直线人体感应穿越信号。

智能书架管理系统

1、物联网智能书架管理系统包含了一个RFID智能货架，它由RFID高频读写器、天线多路器和若干平板天线构成，书架内嵌的平板天线采用水平方式放置，平放于每层书架的底部，每层书架放置一组数码管输出，用于显示当前该层书架的数量。将基础实验中使用的每个设备当作书籍，在其底部贴上电子标签（写入货品信息），平放于书架的天线上，保证能够读取到货品信息。使用时要领用和归还。

2、无线传输库管信息，通过RFID高频读写器读写图书惑货物进出入管理，及数量，及时在对应的一组电子显示屏上显图书数，借出或出库信息等。

智能家居生态园艺管理系统

1、采用无线传感网络技术，可定时采集空气温度、空气湿度、CO2浓度、光照强度，土壤温度和水分等，来获得作物生长的最佳条件，通过自动调节温室环境、实现温室集约化、网络化远程管理。

2、利用ZigBee协调器，通过传感控制节点将环境监测数据传输到服务器，并以图表方式显示给用户，当监测数据出现异常时，可利用软件网络实现对温室设备（温、光、气、水等）的自动控制，也可以通过Internet网络远程监测环境信息和设备运行状态等。

智能家居生态园艺管理系统功能

3、温湿度传感器模块 采集温室环境的空气温度与湿度

4、光敏传感器模块 采集温室环境的光照强度

5、CO2传感器模块 监测温室环境空气中的CO2浓度

6、加热器 提供真实温室大棚内环境加温，实现温室恒温控制。

7、直流电机 模拟温室大棚内风机/换气设备

8、继电器输出（灯） 模拟温室大棚内补光灯

9、电磁阀水阀 模拟开闸放水，实现对土壤微喷灌溉

10、ZigBee协调器 组建ZigBee无线网络，将传感控制节点采集的数据传输到服务器进行处理。

11、ZigBee传感控制节点 利用ZigBee协调器，通过传感控制节点采集多种传感数据，并进行输出控制。

12、无线调光模块，通过光敏传感过通节点模块进行远程无线改变实时照度。

13、自动万向喷灌器，实现土壤全方位进衍灌溉的模拟。

产品组件参数

1、温湿度传感器主要参数

输入电压 DC 5V

测量范围 温度-40℃～120℃

湿度0～100%RH

测量精度 温度±0.5℃

湿度±4.5%RH

2、光敏传感器主要参数

输入电压 DC 5V

测量范围 0～200000LUX

测量精度 ±20LUX

3、烟雾传感器主要参数

输入电压 DC 5V

测量范围 0～2000PPM

测量精度 ±50PPM

4、可燃气体传感器主要参数

输入电压 DC 5V

测量范围 0～2000PPM

测量精度 ±50PPM

5、红外人体传感器主要参数

输入电压 DC 5V

工作波长 6～14μm

灵敏度 3300W/V

输出信号 >2.2V

6、摄像头主要参数

接口类型 USB 2.0

分辨率 800X600

最大帧频 30FPS

对焦范围 >6mm

视场 >50mm

曝光控制 自动（在范围22000:1内）

系统支持 Windows 7，Windows Vista，Windows XP

7、直流电机主要参数

输入电压 DC 5V

额定转速 7000 rpm

预计寿命 25 °C时预计寿命40000小时

最大风量 9.0 m³/h

噪音指标 <31.0 dbA

工作温度 -10℃～60℃

8、步进电机主要参数

输入电压 DC 5V

步进角度 5.625 x 1/64

减速比 1/64

噪音指标 <35.0 dbA

牵入转矩 300gfcm

摩擦转矩 600～1200gfcm

数码管主要参数

输入电压 DC 5V

数码管显示位数 2位

显示数值范围 0～99

9、LED主要参数

输入电压 DC 5V

LED灯数量 4个红色LED

预计寿命 30000～50000小时

10、求助按键主要参数

输入电压 DC 5V

预计寿命 100,000次

反应时间 <100ms

工作温度 -30℃～70℃

11、继电器主要参数

触点形式 一开一闭

线圈电压 DC 5V

触电电压 DC 12V

线圈功率 0.36W

吸合电流 70mA

释放电流 0mA

触点电流 <10A

预计寿命 100,000次

12、RFID货架读写设备主要参数

产品尺寸 读写器180X140X38mm（不含天线及固定部分）

天线多路器70X60X22mm（不含天线及固定部分）

平板天线70X70X10mm（不含天线及固定部分）

输入电压 DC 12V

支持天线数 标配12个，最大16个

天线切换时间 1S

支持标准 ISO14443A，ISO15693

读卡距离 0-7cm

读卡时间 1-2ms

工作频率 13.56MHz

支持接口 RJ45，RS232

工作温度 -20℃～60℃

智能家居样板操作间

1、 整套设备采用钢结构及铝合金型材承重支架，组成半封闭实训环境；模拟真实家居环境。

2、钣金采用1.5加厚型钢板，数控冲铣网孔、便于学生组装设备及布线实习；

3、实训工位整体色调一致、整个系统采用烤漆工艺，确保产品不易生锈、易维护和保养；

4、模块化设计，标准连接件，积木式架构，可随意组装成各种结构，便于维护、拆卸和运输。

5、样板间顶部钢板采用滑块式前置型固定法。侧板采用挡片式后置式固定法；侧面靠下装有活动桌面，必须采用前置式固定法，牢固可靠，保证安全；

6、样板间上固定线槽，线槽内布置实训专用的电源线；支持每一个实训所用部件的供电；

7、温湿度传感器：采用 CMOS 过程微加工专利技术，确保产品具有极高的可靠性和出色的长期稳定性。该传感器由电容式聚合体测湿组件和 能隙式测温组件组成，并与 A/D 转换器以及数字接口在单晶片中无缝结合，使得该产品具有功耗低、反应快、抗干扰能力强等优点。

8、电子门禁：安装在每个工位的侧面，学生通过刷卡和集中控制方式可控制门禁通行；强制门状态为常开或者常闭功能；射频频率：13.56MHZ。

9、烟雾探测器：一种半导体气体感测器，它用来侦测生物性的挥发性气体，它的电阻值随着大气所含的气体的增加而减少，这种电阻的减少现象，便是用来侦测气体的电气输出信号。

10、安装配套实训部件：换气扇 1个、旋转式警示灯（不带蜂鸣器）1个、节能灯 2个、梯子 1个、万用表测量表 1只、32英寸LED液晶电视1台、挂壁式空调 1台、电动窗帘 1套、平板电脑 1个、DVD、无线摄像机、挂式音响

智能网关

1、CPU Samsung S3C6410A(ARM1176JZF-S)

2、频率 运行频率 533Mhz, 最高可达 667Mhz

3、RAM 标配 256MDDR 内存

4、Nand Flash 标配 256M

5、多媒体支持 Mpeg4, H.264, H.263, VC1 硬件编解码，高达 720x480@30fps

6、3D 支持 3D 硬件加速处理

7、2D 支持图形图像无极缩放，旋转，翻转

8、调试口 COM0 + JTAG + USB Slave

9、PCB 尺寸 180 x130 mm

10、供电 5V

11、指示灯 4 x User LED(在核心板), 1 x Power LED

12、测试按键 8 x User Buttons，中断式按键, 同时带 8PIN 的引脚引出

13、USB Slave 1 x mini USB(底板没有设计 OTG 功能)

14、USB Host 通过 USB HUB 芯片，实现 4 个 USB Host 接口

15、网络接口 10/100M自适应以太网， RJ-45 接口

16、音频输入输出 3.5mm标准双声道音频输输入输出口，在板麦克风头

17、SD 卡 弹出式 SD 卡座

18、串口 2 x RS232 DB9 串口，4 x TTL 电平串口座

19、TV-OUT 1 x RCA 输出口

20、SDIO 接口座 主要用于接 SD WiFi 模块(还包括 SPI, I2C,串口等接口)

21、mini PCIe支持外接3G 模块， 

22、3种 LCD 接口:

－LCD1: 45Pin, 可连接使用电容触摸屏

- LCD2, 3: 40Pin, 定义相同，可连接使用一线精准触摸屏，分别位于底板两面，方面用户安置 LCD 模块

23、蜂鸣器 1 x PWM 控制蜂鸣器输出

24、ADC 转换 - 板载 1 个可调电阻，连接 CPU 的 AD0 通道，用于测试

25、CAMERA 在底板上预留了 CMOS Camera 引脚，需配合核心板的 CON1 焊接方向使用

26、RTC 板载时钟

ZigBee协调器

1.支持通过JTAG接口进行嵌入式程序的写入、调试。

2.Zigbee协调器支持RS232

3.射频芯片：TI CC2430

4.Flash容量：128KB

5.工作频率：2.4GHz-2.4835GHz

6.传输速率：250 kbps

7.通讯协议标准：IEEE 802.15.4

8.传输距离：室内30m，室外100m

9.数据通讯接口：RS232

10.天线接口：2.4G SMA天线

11.工作电压：电池DC 3.3V；外部电源适配器DC 6V-12V，典型5V

12.工作电流：<120mA

13.供电方式：外部电源适配器/JTAG接口

14.温度：-20℃～+70℃

15.工作湿度：5%RH～90%RH

Zigbee传感控制节点

1.每个Zigbee传感控制节点能够同时支持下列传感器和执行器件：LED灯接口,温湿度传感器,气体传感器,人体感应,干簧管,直流电机,继电器,步进电机,数码管同时工作

2.射频芯片：TI CC2430

3.支持通过JTAG接口进行嵌入式程序的写入、调试。

4.Flash容量：128KB

5.工作频率：2.4GHz-2.4835GHz

6.传输速率：250 kbps

7.通讯协议标准：IEEE 802.15.4

8.传输距离：室内30m，室外100m

9.天线接口：2.4G SMA天线

10.工作电压：电池DC 5V；典型5V

11.工作电流：<3A

12.供电方式： 4种供电模式。

①、3v直流干电池现场供电；

②、通过仿真下载器供电；

③、外接DC5V电源供电；

④、通过主板数据接线通过电脑供电等方式；

13.工作温度：-20℃～+70℃

14.工作湿度：5%RH～90%RH

Zigbee协调器

1、支持通过JTAG接口进行嵌入式程序的写入、调试。

通讯接口：Zigbee协调器支持USB通讯，选RJ45接口

射频芯片：TI CC2530

Flash容量：256KB

工作频率：2.4GHz-2.4835GHz

传输速率：250 kbps

通讯协议标准：IEEE 802.15.4，Zigbee 2007Pro

传输距离：室内50m，室外100m

天线接口：板载天线

2、工作电压：电池DC 3.7V；外部电源适配器DC 5V ,板载电池充电。

工作电流：<40mA

供电方式：外部电源适配器/JTAG接口

温度：-20℃～+70℃

工作湿度：5%RH～90%RH

键盘接口：五向键

显示接口:128X64 LCD显示屏

 Zigbee传感控制节点

1、支持通过JTAG接口进行嵌入式程序的写入、调试。

通讯接口：支持USB通讯 、TTL UART通讯

射频芯片：TI CC2530

Flash容量：256KB

工作频率：2.4GHz-2.4835GHz

传输速率：250 kbps

通讯协议标准：IEEE 802.15.4 ，Zigbee 2007Pro

传输距离：室内50m，室外100m

天线接口：板载天线

2、工作电压：电池DC 3.7V；外部电源适配器DC 5V ,板载电池充电

工作电流：<40mA

供电方式：外部电源适配器/JTAG接口

温度：-20℃～+70℃

工作湿度：5%RH～90%RH

其它配件

1、传感控制节点外壳

2、无线路由54M

3、节点继电器板

4、节点继电器板外壳

5、电压继电器板

6、电压继电器板外壳

7、红外学习模块四、设备配置表

8、红外学习模块外壳

9、智能家居套件便携式实验箱1个