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基于RTOS的家庭自动化系统使用接口

Aniket Yeole, Sapana Bramhankar、Arjun Gaikwad Abhijeet Bansod Atul Borade
学生,E&Tc称,Sandip研究所的技术和研究中心,Nashik,印度马哈拉施特拉邦
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文摘

本文是设计和实现一个低成本但紧凑和安全使用接口基于RTOS的家庭自动化系统。这个设计是基于传感器和电器的ATmega328控制器板连接的输入/输出端口。为了提高系统性能,使其更有活力,一个开源操作系统集成,具有内置功率检测电路检测到电源故障,它会自动切换到备份供应。设备像电灯开关,电源插头,温度传感器,集成系统中展示提出了智能家居系统的有效性和可行性。

关键字

安卓系统;ATMEGA328;蓝牙

介绍

无线技术已经成为更受欢迎的在世界各地给消费者体验著名的“电缆混乱”,往往生长在他们的书桌上。蓝牙技术的系统运行在无证经营,全局可用2.4 ghz的频率可以链接数字设备在10米到100米范围内3 mbps的速度取决于蓝牙设备类。使用此功能;我们提出一个基于蓝牙技术的家庭自动化系统。
自动化涉及引入一定程度的自动或计算机控制某些电子和电气系统。这些包括温度、照明、控制实时操作系统的基础。各种智能设备如智能手机、家庭安全设备如烟雾检测、人类的存在;家庭影院和更多将实现智能家居的概念。所有这些设备可以使用一个微控制器互联和监控。本文演示了一个自动化系统包括远程移动主机控制器和几个客户端模块,客户端模块与主机控制器通过蓝牙等无线设备的智能手机。虽然自动化今天并不是一个新事物但最先进的家庭自动化系统存在的今天需要一个昂贵的基础设施的变化。我们设计了一个自动化系统,可以控制电器如电视机、风扇、灯管使用蓝牙从android智能手机。在这个低成本安全的基于智能手机的柔性自动化系统介绍。
智能手机之间的通信和无线接口控制器完成。额外的设备和更多的功能可以连接到系统包容的修改。接口单片机控制电子设备风扇和灯等。ATmega328是一个8位单片机,支持蓝牙无线串行通信。这个委员会有32个数字I / O端口。不同的家庭或办公室电器连接到数字输出端口的接口控制器板通过继电器提供足够的电压和大电流的兼容性。25 w、240 v灯用于测试目的。

相关工作

智能家居不是最近的一项科学社会但仍更远离人们的听觉和视觉。随着电子技术是接近家庭自动化领域的详细说明。提出了多方面的智能系统的控制是通过互联网,短消息服务(SMS)基地,蓝牙等。蓝牙功能更好,几乎所有当前笔记本电脑/笔记本电脑,手机和平板电脑内置的适配器,将间接地降低系统的成本。然而它限制了控制蓝牙范围内的环境虽然大多数其他系统不太可行的实现低成本解决方案。
现有系统是基于Arduino以太网,用于消除使用个人电脑(PC)保持整个系统的成本降到最低虽然语音激活注册切换功能[1]。
介绍了家庭自动化控制设备的方法,将缓解任务使用开关的传统方法。蓝牙,是最有效的和著名的短程无线通信技术是这里使用自动化系统。[2]
基于模式的密码保护实现只允许授权用户控制电器。另一个包容性的集成谷歌的语音识别功能是用来识别用户“语音指令控制电器。[3]
在这个现代化的时代,每个人都使用智能手机是我们日常生活的一部分。他们使用所有日常使用像每日更新,社交网络,报纸阅读和所有的应用程序,如车辆安全、家庭自动化控制、健康维护、人体解剖学等的形式设计的应用程序可以很容易地安装在他们的手持式智能手机。这个项目通过智能手机一个机器人运动控制方法[4]

框图

它包含块
•蓝牙module-JY单片机BT HC-06
•微控制器接口328
•LM35温度传感器
•液晶显示器
•实时时钟DS1307
•继电器板
硬件组件组成我们的家庭自动化系统的智能手机,ATmega328单片机板、蓝牙模块连接到单片机板和继电器板驱动电器。其他组件包括一个16 x2字符液晶显示和温度传感器(LM35)。

实现

围绕一个ATmega328控制器电路,超声波收发器模块HC-SR04,蓝牙模块享有单片机BT, LM35温度传感器,继电器板和液晶显示ATmega328燃烧微控制器中的程序,输出的决定ATmega328发送驱动继电器操作所需的电器很容易和精确。实时时钟基本上是就像一个手表,它运行在一个电池,让我们甚至每当停电。使用RTC,可以保持长时间的轨道线,即使重组或断开USB单片机或电源插头。RTC芯片是一个专门的芯片,只是跟踪时间。它可以计算闰年的天数在一个月,但它不照顾日光节约时间。液晶是界面上的显示LM35温度传感器。
1。控制器——ATmega328P
2。蓝牙模块(司法院单片机BT HC-06)
3所示。继电器板(ULN2003)
4所示。温度传感器(LM35)
5。清债信托公司(DS1307)
7所示。液晶显示器
8。Android手机

ATmega328

ATmega328微控制器适用于艺术家、设计师、爱好者和任何有兴趣创建交互对象或环境。
它由以下规范
•开源单片机微控制器,
•32 kb的闪存和2 kb SRAM
•一个USB连接编程
•14数字6模拟I / O管脚
•一个ISCP头和一个重置按钮

蓝牙模块(司法院单片机BT HC-06)

模块提供了方法与PC或蓝牙手机连接无线传输/接收嵌入式GPS数据等数据,ADC电压阅读和其他参数。蓝牙模块享有单片机中使用BT项目可以连接到任何设备,通过内置的UART接口与其他蓝牙使通信设备,如手机、掌上电脑和笔记本电脑。模块运行在3.6 v至6 v供应。
它由以下规范
•电源电压可以3.6至6 v直流。I / o 5 v宽容。
•蓝牙V2.0 + EDR(增强型数据速率)3 mbps
•蓝牙SPP(串口协议)
•容易与任何标准的蓝牙设备连接这个模块,搜索和关键密码“1234”。
•波特率:38400个基点。
•模块不需要设置。
•尺寸:1.73 x 0.63 x 0.28英寸(4.4 cm x 1.6 cm x 0.7 cm)

继电器板(ULN2003)

ULN2002A, ULN2001A ULN2003 ULN2004A高电压,大电流达灵顿数组每个包含七个开路集电极达灵顿对常见的发射器。每个通道额定在500毫安和能承受峰值电流600毫安。
它由以下规范
•3继电器(负载到6)
•7 NPN型高电压,大电流达灵顿阵列集成电路
•2.7公斤欧姆电阻
•TTL或5 v互补金属氧化物半导体设备
•集电极开路o / p

温度传感器(LM35)

LM35系列精密集成电路温度传感器的输出电压是线性正比于摄氏温度(摄氏)。LM35的输出阻抗低,线性输出,和精确的固有校准接口读出或控制电路特别是容易。它可以用于单电源,或+和-供应。
它由以下规范
•操作温度-55 c - 150 c
•低成本
•校准在摄氏
•线性+ 10.0 mv / C比例因子
•电流损耗¡60 ua
•低阻抗o / p
•低自热

清债信托公司(DS1307)

DS1307串行实时时钟(RTC)是一种低电力,完整的二进制编码十进制(BCD)时钟/日历+ 56字节的NV SRAM。时钟/日历提供秒,分,小时,天,日期、月和年信息. .时钟运行24小时或者12小时格式与AM / PM指标。
它由以下规范
•I2C串行接口
•2自动开关电路和功率检测失败
•可编程方波输出信号
•连续实时时钟
•低功率
•完整的二进制编码的十进制
•工业温度范围-40到85

液晶显示器

16 * 2液晶显示功能,如16字符,2线,视角12 h或6 h, TN、STN流体,温度范围扩展,为首的几个可用的字符类型或EL背光
它由以下规范
•液晶的价格下降
•显示数字、图形和字符
•16 * 2液晶
•易于编程图形和字符
该模块基于RTOS的家庭自动化系统使用接口如下所示。
值的android应用程序由相应操作机器人。在这个应用程序中,如果„1”按“设备”“1;如果„2“压”,设备1”;如果„3“压”,设备2”;如果„4“压”,设备2”;如果„5”被按下,“设备3”;如果„6”按“设备3”;如果„7”被按下,
“设备4”;如果„8“压”,设备4”,提出了基于模块ofRTOS的家庭自动化系统使用ATMEGAis如下所示。

算法

•扫描其他蓝牙设备。
•建立一个连接。
•将数据发送给蓝牙接口板。
•从智能手机到接口控制器发送命令。
•单片机将决定哪些电器开关的开/关。

应用程序与优势

•中央锁定的周长门窗。
•医疗警报/ tele援助。
•精确和安全控制视而不见。
•在照明控制方面,可以节约能源,小时的浪费能源
•安全摄像头可以控制。
•安全系统包括运动传感器
•一个对讲机系统允许多个房间之间的通信通过一个扬声器和麦克风。
•整体性能成本非常便宜。
•不需要复杂的布线。

未来的范围

进一步改善可以执行等系统集成的智能控制器控制的各种家庭设备根据各种因素,例如湿度、存贷比、气体检测、人类使用PIR检测,计算使用红外sensoretc生物。同时,我们可以很容易地谷歌云从网络通讯控制我们的家园系统,因此可以监督我们的家用电器在世界任何地方。

结论

的设计和实现一个基于低成本RTOS的家庭自动化系统。这个系统可以为大规模采用大规模生产由于其易于设计和简单。的另一个优点是,应用软件是基于Android系统,拥有最大的智能手机基地目前的时代。改进技术和Android是开源和免费的,廉价智能手机可用于整个系统的成本有效的大规模采用。

数据乍一看

图1 图2
图1 图2

引用

  1. 萧若元Kumar“UbiquitousSmart家里系统使用Android应用程序”,IJCNC,卷。2014年1月6日,第七期,页33-43,

  2. Syed Anwaarullah1 S.V.图,基于RTOS的家庭自动化系统使用Android, IJRET,卷。2、一号、pp - 480 - 484、3 - 2013。

  3. Sharon Panth马赫什•Jivani“家庭自动化系统(已经)使用Android手机”,IJECSE,第三卷,ISSN 22771956, January2011

  4. a . n . Sriskanthan f . Tan Karande,基于蓝牙技术的家庭自动化系统,微处理器和微系统公司,26卷,281 - 289页,2002年5月

  5. R.A.:M.H.梁,R.S.S.辛格M.M.Ismail,硕士奥斯曼,H.A.Sulaiman, M.H.Misran,硕士微生物采油说,“蓝牙远程家庭自动化系统使用Android应用程序”,ij,二,问题1,149 - 153页,2013年1月

  6. M。Selvam”,基于智能手机的机器人控制监视应用程序”,IJRET, 3卷,03年,页229 - 232,3 - 2014