基于Linux的智能家居的设计(3)

2 硬件设计

本课题的硬件设计包含主控制器、传输数据设计、数据採集设计、控制驱动设计、显示设计。门禁设计。

依据方案三选择S3C6410主控芯片，S3C6410是由Samsung公司推出的一款低功耗、高性价比的RSIC处理器。基于ARM11内核。内置强大的硬件加速。显示处理和缩放，运动视频处理。音频处理^[9]。这个作为智能家居的处理器是不二之选。硬件性能上全然能够实现。本设计选用的基于S3C6410的OK6410开发板。开发板上拥有例如以下特征^[10]：

（1） 12MHz、48MHz、27MHz、32.768KHz时钟源，支持5V电压供电；

（2）採用8位拨码开关设置系统启动方式；

（3）共4个串口，包含1个五线RS 232电平串口（DB9母座）。

（4）触摸板接口支持4线电阻式触摸板；LCD接口支持4.3寸TFT LCD，利用触摸屏实现人机交互。

（5） 1个CMOS摄像头接口，支持ITU-RBT601/656 8位模式，使用10*2插针连接器。

（6） 1个100M网口，採用DM9000AE，带连接和传输指示灯。

本次课题OK6410开发板的RS232电平串口与PC机相连；3个三线TTL电平串口（20pin2.0mm间距插头座）与ZigBee协调器相连。网口与PC相连进行网络通信；10*2插针连接器与CMOS摄像头相连。

OK6410开发板实物图如图2-1所看到的：

2.2 传输数据

本课题的传输数据分为PC机和主控制板之间的传输数据。它们之间使用网络双绞线和串口线进行连接。主控制板与无线网络传感器之间的通信，使用TTL电平转串口。无线网络传感器与无线网络传感器之间的通信。使用Zigbee协议栈；以及摄像头与主控制器通过10*2插针连接器直接进行通信。详细的设计框图如图2-2所看到的：

图2-2 传输数据设计框图

2.3 数据採集部分

数据採集包括有温湿度的採集、光照度的採集、视频数据的採集。

2.3.1 温湿度传感器DHT11

温度传感器採用的是含有已校准数字信号输出的DHT11温湿度传感器。其电路原理图如图2-3所看到的：

图2-3 DHT11温湿度传感器的电路原理图

2.3.2 光照度传感器

光照度採集传感器採用的是採用灵敏型光敏电阻传感器。模块在环境光线亮度达不到设定阈值时，DO 端输出高电平，当外界环境光线亮度超过设定阈值时。DO 端输出低电平。电路原理图如图2-4所看到的：

图2-4 光照度传感器电路原理图

2.3.3 COMS摄像头

本课题COMS摄像头採用的硬件是OV9650作为图像採集传感器。OV9650与S3C6410的接口原理图如图2-5所看到的：

图2-5 OV9650与S3C6410的接口原理图

2.4 无线传输模块

本课题採用的是网蜂的Zigbee模块进行无线传输。

网蜂Zigbee的特点例如以下^[11]：

（1）高性能、低功耗的8051微控制器内核；

（2）适应2.4GHz IEEE 802.15.4的RF收发器；

（3）电源电压范围宽（2.0～3.6V）；

（4）看门狗、电池监视器和温度传感器；

（5）具有8路输入8～14位ADC。

（6） 2个支持多种串行通信协议的USART，1个红外发生电路；

（7） 1个通用的 16 位和2个8位定时器；

（8） 21个通用I/O引脚，2个具有20mA的电流吸收或电流供给能力。

（9）小尺寸QLP-40封装。6mm×6mm。

电路原理图如图2-6所看到的：

图2-6 zigbeeCC2530电路原理图

Zigbee的P0_2、P0_3分别与OK6410开发板上的RXD1和TXD1连接实现数据的传输。Zigbee的P0_6与DHT11的数据port相连接，实现温湿度数据的传输；P1_4、P1_3、P1_2、P1_1分别接到UL2003A芯片驱动电灯；可调的光敏传感器的数据port接P1_5port；P1_6接在电机（空调）的驱动器上，控制电机的转动。P1_7接在减速电机（窗帘）的驱动器上，控制窗帘的开关。P0_4、P0_5与门禁模块相连接。读取门禁卡的信息；P0_0与舵机的信号线相连，控制门的开关。

2.5 控制驱动部分

空调电机的控制和窗帘电机的控制使用的LN298电机驱动模块，其原理图如图所看到的：

图2-7 LN298电路原理图

灯具的控制驱动使用的是UL2003A驱动芯片。

8号引脚接电源的+5V，16号管脚接电源的GND。逻辑电路原理图例如以下所看到的：

图2-8 UL2003A逻辑电路原理图

2.6 显示部分

本课题的显示部分使用的4.3寸TFT屏，LCD的硬件主要包含LCD玻璃板、LCD驱动器和LCD控制器。LCD控制器和LCD驱动器之间的接口信号主要有：VD0~VD23、VCLK、HSYNC、VSYNC、VDEN、LCD_PWERN、TSXP、TSYP、TSXM、TSYM^[12]。

这里的VD0~VD23是LCD像素数据信号线。用来传输要显示的数据；VCLK是显式时钟信号，每一个VCLK信号，LCD控制器传送一个像素的数据到LCD；HYSNC是水平同步信号，也称为行同步信号；VSYNC是垂直同步信号，也称为帧同步信号；VDEN是数据使能信号。TSXP、TSXM是用来确定平面上X轴上的坐标；TSYP、TSYM是用来确定平面上Y轴上的坐标。TFT触摸屏和ARM之间的硬件框图如图2-9所看到的：

图2-9 TFT触摸屏和S3C6410硬件接口图

2.7 门禁部分

门禁系统使用的是RFID读卡模块RC522，利用舵机控制门的开关，当钥匙不对时刷卡会出现蜂鸣器报警。直到正确的钥匙到了开门才停止报警。门禁部分的基本框图如图2-10所看到的：

图2-10 门禁部分的基本框图

后面的在基于Linux的智能家居的设计(4)。

转载于:https://www.cnblogs.com/yxwkf/p/5411908.html

基于Linux的智能家居的设计(3)相关推荐

基于linux的设计,基于Linux的智能家居的设计(一)
本课题主要目的是设计和实现一个基于Linux开发平台的智能家居系统.本系统主要使用PVC板做成的家居模型.本系统硬件使用基于ARM架构的samsung S3C6410芯片做成的OK6410开发板为手持 ...
基于Linux的智能家居的设计(1)
写在前面:做了半年的毕业设计,找到的工作与这个完全无关,发现自己现在有写不甘心,但是我还是在关注这方面的发展,自己的摸索和前人的帮助我完成了智能家居的一部分,希望这个能够给一些初学者能够一些便利,毕 ...
基于linux智能家居系统设计,基于Linux的智能家居的设计(2)
智能家居系统的是一个实时查询家庭的温湿度.照明控制.自己主动控制的设定.集家庭娱乐.智能安防为一体,大量数据快处理.可靠的系统,因此在硬件和软件上都有非常大的要求,因此在这里进行了多方面的考虑有下面两 ...
基于Linux操作系统的智能家居的设计
智能家居是当前社会一个新颖的话题,也是电子技术发展的方面,把电子技术充分应用在生活中.然而到目前为止,智能家居才做到智能小区这个地步,因为实现智能家居的费用比较高.智能家居也是物联网的一个分支,把家庭 ...
基于Linux的智能家居的设计(2)
1 系统总体设计方案智能家居系统的是一个实时查询家庭的温湿度.照明控制.自动控制的设定,集家庭娱乐.智能安防为一体,大量数据快处理.可靠的系统,因此在硬件和软件上都有很大的要求,因此在这里进行了多 ...
基于Linux的智能家居的设计(5)
4 软件设计软件设计部分主要包括uboot移植.内核编译.系统移植.设备驱动编程.应用程序编程(QT编程.mysql数据库编程.控制系统编程).各个模块的功能函数(部分是在windows下面的IA ...
基于STM32的“智能家居”课程设计
基于STM32的"智能家居系统"课程设计此设计是基于STM32F407单片机的智能家居系统,具体完成要求如下: 基于蓝牙的智能家居系统设计设计一个基于蓝牙/Wifi的智能家居控 ...
基于ZigBee的智能家居的设计与实现—目录
基于ZigBee的智能家居的设计与实现-开篇基于ZigBee的智能家居设计与实现-CC2530开发基于ZigBee的智能家居设计与实现-WiFi模块开发基于ZigBee的智能家居设计与实现-MQ ...
基于ZigBee的智能家居的设计与实现—开篇
目录需求与功能需求介绍网络设计实现功能介绍系统选型硬件选型技术选型需求与功能需求介绍设计一套基于ZigBee的智能家居 ,要求: 使用ZigBee完成硬件组网使用WiFi将硬件 ...

基于Linux的智能家居的设计(3)

基于Linux的智能家居的设计(3)相关推荐

最新文章

热门文章