Введение 7
1. Состояние вопроса 9
1.1. Формулирование актуальности, цели и задачи проекта 9
1.2. Анализ исходных данных и существующих решений 10
1.2.1. Анализ существующих решений отопления пола посредством теплых полов 10
1.2.2. Анализ существующих решений управления освещением 13
1.2.3. Анализ существующих решений охранно-пожарной сигнализации(ОПС) 17
2. Проектный раздел 18
2.1. Разработка электрической схемы и выбор необходимых компонентов 18
2.1.1 . Разработка структурной схемы 18
2.1.2. Выбор необходимых компонентов 20
2.1.3. Разработка принципиальной схемы 32
2.2. Разработка конструкции устройства 36
2.3. Разработка программной части устройства 38
3. Практическая реализация проекта 42
3.1. Изготовление системы 42
3.2. Проверка и отладка программной части устройства 47
3.3. Инструкция по использованию макета 49
4. Безопасность проекта 50
Заключение 51
Список использованной литературы 52
Приложение 1. Перечень используемых элементов 55
Приложение 2. Справочные данные используемых элементов 57
Приложение 3. Инструкция по использованию макета в качестве системы ОПС 80
Приложение 4. Инструкция по использованию макета в качестве системы регулирования обогрева и автоматического освещения 80
Приложение 5. Листинг программы автоматического обогрева пола и автоматического освещения 82
Приложение 6. Листинг программы ОПС и автоматического освещения 87
В наше время стала очень актуальна тема умного дома или как его еще называют "smart home". Само понятие умный дом подразумевает в себе единую систему управления в домах, офисах, квартирах, включающие в себе датчик, управляющие элементы и исполнительные устройства. Так что же такое система "smart home"?
Система "smart home" - это высокотехнологичная система, которая объединяет в себе множество подсистем в одну и позволяет регулировать их искусственному интеллекту, согласно алгоритму программы.
Элементы управления, принимающие сигналы с датчиков, контролируют работу исполнительных устройств согласно заданному алгоритму. Существуют следующие системы умного дома:
• Отопительная система;
• Кондиционирование помещения;
• Пожарная и охранная сигнализация;
• Система контроля доступа;
• Мониторинг аварийных ситуаций (утечка воды, газа и т.д.);
• Видеонаблюдение;
• Управление освещением;
• Мультирум;
• Обогрев ливневых стоков, ступенчатых лестниц, а также дорожек;
• Контроль энергопотребления, путем ограничения пиковых нагрузок и распределение по фазам питающих сетей;
• Управление резервным электропитанием;
• Управление авто поливом;
• Управление автоматическим открыванием ворот и шлагбаумов;
• Удаленное наблюдение и управление всеми вышеуказанными
системами по сети интернет.
Исходя из списка выше, в проекте было решено рассмотреть по
отдельности такие системы умного дома как:
• Отопление дома посредством теплых полов;
• Охранная и пожарная сигнализация;
• Система контроля доступа;
• Управление освещением;
В ходе выполнения бакалаврской работы, была проведена работа по исследованию существующих функций системы умного дома, рассмотрены их плюсы и минусы. Исходя из рассмотренных уже существующих систем умного дома, было определено наиболее перспективное развитие проекта. На основе полученной информации была обоснована актуальность данной темы. Разработана схема электрическая принципиальная. Все элементы были подобраны исходя из необходимых параметров. Также был сконструирован сборочный чертеж стенда, на котором размещаются все элементы системы. Разработан алгоритм программной части для функционирования каждой из подсистем. На основе полученного алгоритма были составлены программы отдельных подсистем и их централизованная версия. Произведена оценка безопасности проекта. Также была составлена краткая инструкция по правилам эксплуатации макета.
