关键字 |
| Arduino Yun板、伺服电机、wi - fi。 |
介绍 |
嵌入式系统 |
| 1960年之后的突然增强的嵌入式系统[1]为各种应用程序实时世界各地。嵌入式系统是一个电子的一部分,机械设备和计算机软件。这个系统的目的是在各种环境中高效工作输出。大多数嵌入式系统不是独立的设备,适用于一些操作系统(如Linux, Windows和Mac操作系统,它是专为高性能、安全性、可用性、存储和维护。有很多嵌入式设备如手机、电脑、电子产品、洗衣机、飞机等等。大多数嵌入式系统的微处理器和微控制器。这个项目是为了打开一个门在家里或建筑使用wi - fi。这使得用户打开门从笔记本电脑或手机的android应用程序。这个项目背后的想法是关闭或打开门在家里任何地方或组织从单一位置通过wi - fi,因为现今wi - fi在许多领域是可用的传输信号。这是表现在家里当一个残疾人或孩子会独自一人在家里。 Here Arduino Yun Board, Wi-Fi and Android Application playing a major role. |
无线网络 |
| wi - fi[2]是一个局域无线技术,它允许电子元件使用无线电波来交换数据。这种技术是增加更多的安全通过添加一些高质量的WPA和WPA2的协议。启用了wi - fi设备可以连接到互联网访问数据和传输信息。它工作在2.4 GHz的范围,进一步3.6和5 GHz。覆盖90到100米,最大的距离取决于wi - fi路由器通信设备扩展更多。它拥有600 Mbps的比特率。提出工作中,内置的wi - fi Arduino Yun董事会允许授权用户与之交互。通过使用这个无线通信传输信号是在动态环境中从手机或平板电脑设备接收器锁定或解锁的门。 |
Arduino Yun董事会 |
| Arduino[3]是一个开源的简单工具,可以感知、监控、存储、控制比台式电脑的应用程序。这Arduino电路板设计与各种环境进行交互,从传感器、输入和输出控制开关,设备使用软件或与人类互动。 |
| Arduino Yun认为板图1所示。它包含许多产品如董事会、盾牌和包;每个基于情况执行不同的功能。在我们的工作中,Arduino板称为Arduino Yun板32克的重量,长度和宽度(73毫米X 53毫米),它只介绍了2013年9月。这个委员会的主要优势是拥有一个内置的wi - fi (IEEE 802.11 b / g / n)的支持,USB接口,微型SD卡插槽,3重置按钮,在线串行编程头,16兆赫晶体振荡器,包含20数字输入/输出插脚和12模拟通道。Arduino Yun董事会的权力是通过USB端口提供5 v和它拥有地面销。 |
Arduino Yun单片机 |
| 单片机是一个微型计算机为特定任务包含内存、存储、输入和输出的程序在一个集成电路。Arduino Yun董事会,ATmega32u4嵌入式执行上述操作。销的ATmega32u4图2所示。这个单片机低功耗,高性能AVR 8位单片机高级RISC体系结构。这个单片机拥有闪存32 k字节的自我在系统可编程,2.5 k字节的内部存储器,1 k字节的内部eepm。它支持12 Mbit / s的数据传输速率和1.5 Mbit / s, 12 c和SPI通信。它代表了USB 2.0规范。这个单片机拥有闲置等功能,省电,省电,待机,待机和ADC噪声降低。产生的最大频率为2.7 v是8 mhz,和最大的通用工作寄存器是32 X 8。 |
伺服电机 |
| 伺服电动机的[4]是一个扶轮致动器,使用位置反馈控制角位置,速度和目标位置。伺服电机的工作原理与高性能闭环环境中而不是步进和感应电动机。在我们的工作中,我们使用hs - 311伺服电机连接Arduino Yun板图3所示。这伺服持有所有的性能和可靠性的功能,我们希望在高昂贵的伺服电机。大小是40毫米X 20毫米X 37毫米0.19每秒的速度和站在体重是43 g。合并后的树脂齿轮和SMT电路电机使用三针连接Arduino董事会。 |
相关工作 |
| 有一些因素时必须考虑设计一个智能家居系统。这些因素在各种应用程序中使用。现今智能家居系统扮演着主要任务与高、低价格,少更安全,更有效。这个系统进入智能家居技术通过使用一些控制机制(如蓝牙,短消息服务,互联网,使用一些微芯片。在[5]作者使用android的移动设备,允许安全系统接口。使用蓝牙移动设备之间的通信和安全系统。从手机发送命令锁定门到门口。这对短程通信只发生(低于10米)。如果设备操作从一个多提到一点距离,它从不允许门打开或关闭。在[6]中,作者代表门锁定,解锁机制可以使用无线遥控器发生。这种通信发生只有当人靠近门,因为红外信号传输从远程和达到门接收器只有较短的管理员。 This work also never allows the user to operate the door from longer distance. In this paper [7], author used an android mobile phone for locking and unlocking a door instead of a PC. Here Arduino Uno board is used in the receiver side, which receives the signal from the user and performs the task. This communication also occurs only for a short ranger and the locking and unlocking task can be performed by an unauthorized person also because of lack in security. The Arduino Uno board Supports the HC-05 Bluetooth module and never allows for large range. |
| 在[8]智能家居设计的应用程序允许所有者管理本国通过互联网。它需要一个电脑的信息转移到互联网,所以电脑作为服务器增加了价格和功耗而其他人也需要网页主机需要额外费用。这里说的使用电脑需要相当大的成本和使用单片机可以减少。在[9]中,作者设计和开发低成本和灵活的家庭自动化系统。Arduino BT板用于沟通和有一个手机和董事会之间的信息传递,通过无线。在这个董事会没有wi - fi和模块分别是嵌入式。这里的一些安全机制被用来保护设备。尽管安全是实现它从未允许在家甚至更长的距离内的设备。在[10]中,作者使用无线个域网技术监测、控制设备在家庭和锁定,解锁一扇门以及单片机的传感器。手机支持的可移植性在不影响使用的可靠性。 Zigbee is a widely deployed standard for providing communication between sensors in low data rate of 250 kbps wireless networks. They low power digital radios with less energy efficient and it faces an access delay communications simultaneously and transmission distance increased only few distance by overcoming Bluetooth |
提出工作 |
| 拟议的工作包含三个部分像框图,系统设计和流程图。所有部分的组合视图所示用于提供一个有效的输出。android应用程序的手机或笔记本电脑和无线局域网可以传输一个信号超过802.11 b / g / n协议Arduino Yun董事会。无线局域网模块固定在黑板上接收传输信号,并传送到单片机。单片机将数据传递给伺服电机以门上执行的操作。一个完整的系统的工作原理和设计提出了工作中所示。这个拟议的工作系统的设计包括三个主要组件。他们是Arduino Yun,伺服电机和Android应用程序。 |
系统设计 |
1。Arduino Yun董事会 |
| 最初Arduino Yun董事会规模(73毫米长X宽53毫米)是采取了在单片机使用源代码(ATmega32u4)嵌入。这个源代码编写的伺服电机和wi - fi信号启用和禁用。在草图Arduino电路板固定在门后面的储物柜。5 v的电源向董事会提供通过USB电缆从附近的交换机。Arduino电路板wi - fi是内置的所以需要嵌入任何wi - fi的盾牌。 |
2。伺服电机 |
| 伺服电机也固定在门后面储物柜和它连接使用电线从Arduino日元。伺服连接使用三线数据传输连接数字销9,然后剩下的两个大头针连接到地面和权力(Vcc)。位于顶部的轴伺服电机连接到储物柜使用线,为了执行查询显示旋转Arduino董事会。 |
3所示。安卓应用程序 |
| 在用户侧(手机、笔记本电脑或平板电脑),将一个查询的Android应用程序是安装并通过查询通过wi - fi Arduino电路板。Arduino Yun板位于一个特定的距离读取wi - fi信号为' 0 ' r ' 1 ' 0。Android应用程序包含两个选项锁定和解锁。如果用户按下锁定按钮在一个特定的设备(手机或笔记本电脑),无线信号传播的Arduino Yun并读取信号为1,这意味着它从0°- 180°旋转伺服电机顺时针方向所示图3锁的门。假设用户希望开启一扇门,开启按钮应按信号传播向Arduino Yun板读取信号为0。这个信号允许伺服电机旋转从0°- 180°的逆时针方向在图3。最后整个架构的工作流程图所示。 |
| 微型计算机体积很小。显示当用户按下锁定按钮信号无线模块的手机达到Arduino Yun董事会。单片机从Arduino Yun董事会允许信号旅行向伺服电机。伺服电机接收到信号并执行锁定,解锁操作。每个系统的功能组件是用怎么表示。 |
流程图 |
| 流程图包含Android应用程序的性能和Arduino Yun董事会。最初的应用程序启用并允许无线发送信号到一个Arduino无线局域网模块。无线局域网模块读取信号,经过单片机。阅读后的信号,如果信号是' 1 '它允许伺服电机轴按顺时针方向旋转和门锁。那就说明该进程已被停止,并将消息发送给一个android应用,门是锁着的。如果信号是0,它允许一个伺服电机轴逆时针方向旋转开启的门。最后它发送一个确认的手机或笔记本电脑Android应用程序。 |
软件平台 |
| Arduino Yun板中使用的编程语言是基于C语言中勾勒出Arduino开源IDE 1.0.5[11]和它工作在Windows、Mac和Linux操作系统。在这个IDE wi - fi库和UDP支持可以使一个用户广播数据没有任何TCP连接。它还支持Arduino机器人和TFT屏幕和ARM处理器允许编译一个程序。它拥有Arduino的默认库来执行许多应用程序。另一端,Android应用程序开发[12]使用Android开发工具(ADT)和Android软件开发工具包(SDK),这是一个开放源码应用程序开发。 |
结果分析 |
| 任务完成后,结果是分析更有效的输出通过使用wi - fi相比,现有的工作。手机的信号传播超过100米。允许用户从任何地方在主操作门不靠近门。通过固定接入点wi - fi连接到互联网。一个“接入点”是一个额外的设备,wi - fi通常要求允许设备连接在一起并共同工作。这项工作对残疾人是更有用的人不能工作更长的距离。ATmega32u4单片机拥有在建造wi - fi允许600 mbps的数据速率和2.4兆赫频率和更安全比现有的蓝牙(IEEE 802.15.1)和无线个域网内部(IEEE 802.15.4)提供服务技术与支持只有较短的距离和更少的可访问性。 |
结论和未来的工作 |
| 这个项目的最终结果是最终成功解锁和锁的门被一个android应用程序,还有一个被Arduino Yun董事会。wi - fi允许用户与董事会蓝牙相比更长的距离。的主要优点是使用的Arduino Yun董事会受到许多学者的研究为未来的目的。进一步的整个系统是更有吸引力,使我们与环境进行交互。在未来,这Arduino Yun项目进一步加强与GPRS从任何位置执行锁定,解锁操作。 |
表乍一看 |
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| 表1 |
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数据乍一看 |
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引用 |
- 拉吉卡,“嵌入式系统——介绍”,出版物:麦格劳-希尔教育。
- wi - fi技术,技术跟踪部门,2003年。
- http://arduino.cc/en/Guide/HomePage
- 伺服电机控制和Arduino,埃及未来的电子有限公司。
- Potts。J和Sukittanon。年代,“家庭安全利用蓝牙在安卓移动设备上应用”,IEEE会议自动化和电器,工程系,94 - 97页,2012年。
- Alecsandru。R, Prueshner.W。和Enderle.J。D,“远程门锁控制器(残疾人)”,IEEE生物工程会议,第22卷,pp 47-48, 1999。
- Lia Kamelia,醇烯Noorhassan年代。R,马达思班Sanjaya.W。年代,and Edi Mulyana, ”Door-Automation System using Bluetooth-based Android for Mobile phone,” vol. 9, no. 10, October 2014.
- 萧若元Kumar“无处不在的智能家居系统使用Android应用程序”,国际期刊《计算机网络与通信,6(1)卷,33-43,2014页。
- Priyare。R,苏瓦,Tazil。米,“基于蓝牙技术的家庭自动化系统使用手机”,IEEE 15日消费电子产品国际研讨会(ISCE), 2011年
- s . Kanagamalliga s Vasuki博士。毗瑟挐Priya诉Viji,“基于无线个域网和嵌入式安全监控系统”,国际期刊的信息科学和技术(IJIST)第1辑,2014年5月3号,
- http://arduino.cc/en/main/software
- RetoMeier”,专业的Android应用程序开发”,威利出版,2009. https: / /developer.android.com/sdk/index.html?hl=i
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