节能减排型家电联网控制器

使用节能型家电控制器，如智能插座，可以远程控制电器开关 #生活常识# #生活建议# #节能技巧# #二手电器回收#

①课题来源与背景： 我国作为拥有13亿人口的大国,人均资源拥有量相对不足,远远低于世界平均水平,同时由于资源的利用率较低,污染排放较为严重,单位产值能耗明显高于世界平均水平。我司坚持“科技、创新”,加大研发投入,以为人们提供一个舒适、安全、便捷、低碳和高效的生活环境为宗旨,利用节能减排型家电控制系统,让社区、城镇和住宅小区用现代化的管理真正实现节能减排,推进经济、社会和环境的可持续发展。本系统利用控制器联接各类家电,组成联网,利用各类实用的情景模式智能控制各类家电的开启和关闭,真正做到节能减排。同时该系统集成可视对讲门禁系统,做到家电控制与可视对讲一体化,具有很强的实用价值。全国一亿六千万家庭中,具备较高生活水准和一定技术操纵技能的按40﹪计算的话,此项产品在中国约有八千万潜在客户。市场占有量按30﹪计算,约为二千五百万套。每套按2000元计算市场值约为五百亿人民币,还未考虑出口全世界的可能销量。因此此项目具有广大的市场前景。 ②技术原理及性能指标： 控制终端以ARM为控制核心,配合嵌入式系统,组成软硬件单元。系统硬件包括主微处理器ARM、显示与输入部分、总线收发部分、存储部分以及其他基本的硬件外围电路部分。嵌入式微处理器是整个系统的控制神经中枢,本方案中采用S3C2510（ARM9TDMI）微处理器,显示与输入部分采用带触摸功能的7寸LCD。其中触摸屏置于LCD液晶显示屏上,屏体部分是一块与显示器非常吻合的多层复合薄膜,触摸屏需要使用专用的驱动芯片。本系统采取的是FM7843。总线部分主要是通过MAX487接口与控制模块连接,从而控制各类家电产品,通过此芯片,控制终端可以控制多达128台家电产品,可以满足任何家庭的需要。 系统采用模块化设计,控制器的微处理器采用三星公司的S3C2510,是一款基于ARM公司ARM9TDMI核的32位RISC处理器,频率高达200MHZ,存储寻址空间256MB,8KB的CACHE,带自动握手的2通道UART,系统管理器（片选FP/EDO/SDRAM控制器）,带PWM功能的5通道定时器,ⅡC总线接口,ⅡS总线接口以及同步SIO接口和PLL倍频器,而且采用了基于ARM7TDMI内核的0.25UM工艺的CMOS标准宏单元和存储器,特别是其具有低功耗的优点,可以节约能源。显示部分由于S3C2510内置了LCD驱动,所以信号经过74HCT245之后直接连到LCD进行驱动。 系统软件部分包括三层：驱动层、OS层、应用层。驱动层主要是BSP,是软硬件连接的纽带,有许多的设备驱动程序,并向OS层提供服务接口;OS层实现对底层不同设备的兼容和向上层提供各类应用程序开发的统一接口,包括实时操作系统RTOS、文件系统、图形用户接口;应用层主要是通过OS层提供的接口,实现控制功能,对所有连接的家电产品进行联网,统一管理,并应用各种模式自动的进行节能减排控制。 ③技术的创造性与先进性： 采用模块化设计,在控制单元最大数量前提下,可以任意增减控制网络内的家电单元。在这种设计架构下,安装、维修和拆卸都非常方便,维修费用也低,而且系统的升级和扩展也极其便利。家电联网控制器的技术关键在于解决逻辑控制问题,如信号优先权问题、逻辑判断问题等。典型的LON WORKS逻辑结构,把节点分为两大类,即听者（LISTENER）和讲者（ANNOUNCER）,其中A是讲者,B是听者,C和D既是听者又是讲者。LON WORKS的地址编码较为复杂,有物理地址（NEURON-ID）,亦有逻辑地址（DOMAIN,SUBNET、GROUP）,有源地址,也有目标地址。我们假设A是一个按钮,B是一个继电开关,当A按下B时动作,根据LON TALK协议,A会送出一个数据包,内含B的地址及事先定义的指令,以B可执行指定的操作,如果A要控制更多的节点,原则上亦要发出更多的指令,以实现对不同对象进行不同的操作。由于数据的传输是双向的,在这个过程中会出现一种情况,就是当多个B同时向A发送数据包时,但A在同一时刻只能接收一个B的数据,这时就会造成总线冲突,数据彼此间不能传输,控制就会出问题。整个系统的正常运行,必须依靠总线数据容错、总线优先权设定等协议的方式才能保证,这也是整个系统的技术关键。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性： 随着节能减排产业的兴起和发展,本项目产业关联度显著,涉及到能源、交通、建筑、电子等众多领域,产业链延伸到通信、家电等方面,并带动相关配套产业的发展。通过项目的产业化实施,可造就人才,增加就业。 ⑤应用情况及存在的问题： 我司开发的这套系统集成了家电节能减排联网控制和可视对讲控制,可应用于各社区的每户家庭。系统利用控制器将各类家电产品联网,实现智能化的节能减排。同时提升带动通信、家电、智能化等相应行业的升级。同时,对于能源消耗大的工厂而言,该系统也是必不可少的装备,它利用编程情景模式,自动将工厂内的各类非加工型电器设备,例如空调、风扇之类电器联网控制,可以极大的提高工厂的能源使用率,具备极高的实用价值。

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