智能家居晾衣架设计说明.docx

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2020年4月19日

智能家居晾衣架设计说明

文档仅供参考
KinomaCreate智能家居-晾衣架设计说明

前言
本作品的亮点在于,采用HTTP服务器,WebSocket服务器进行Web端,手机App端多客户端与Kinoma远程通信,底层控制层与数据层分离,模块化开发,因此我们的作品在硬件和软件上均具有可拓展性。
智能家居的概念在现下是非常热门的话题,所谓智能家居是以住宅为平台,利用HYPERLINK""\t"_blank"综合布线技术、网络通信技术、HYPERLINK""\t"_blank"安全防范技术、HYPERLINK""\t"_blank"自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。
KinomaCreate有着开放的开发环境,开发者能够将她们的理念融入到KinomaPlay软件,从创立一个嵌入操控界面的程序到设计一整套应用程序。KinomaCreate应用为在Mac和Windows系统上的Kinoma开发提供了应用环境。Kinoma应用程序采用的编写语言是KinomaPlayScript(KPS)。与HTML5一样,都使用JavaScript语言,为开发者提供了一个熟悉的起点。优化的KPS运行时间能提供高性能、多媒介、可移动和集成的应用体验。KPS最大的创新是它对传统的事件驱动编程模式进行转换,KPS应用遵循内容驱动模式,在这种模式中,首要的任务是收集信息用于显示,而不是显示信息和对事件进行回应。这种方式更好地反应出当今连接式的应用程序重点,实现开发的简化。
系统整体框图如下:
图1系统整体框图

第一章:硬件模块
硬件部分主要有以下器件组成:
电源稳压模块:S-350-24,输出24V直流稳压为电机供电,经7812,7805转为5V稳压为系统供电。
KinomaCreate
微处理器:STC89C52
温湿度传感器:DHT11
光敏传感器:TLS2561
电机控制模块:控制器,步进电机
机械部分:木板,木条,油漆,螺钉,渔线
运动控制模块:微动开关,G6K-P-2Y欧姆龙继电器
采用折叠支架设计,步进电机配转轴将圆周运动转换为直线运动,卷绕绳子使衣架折叠伸缩
硬件框图如下:
温度传感器
湿度传感器
光敏传感器
微处理器
Kinoma
手机App端
电脑web端
电机驱动器
限位开关1
限位开关2

图2硬件框图
微处理器获取到各类传感器的数据,然后经过串口上传给kinoma,kinoma根据获取的温湿度光照数据与设定的双阈值的比较来自动控制电机的运动,若是湿度大于80就会执行收缩衣架的程序,若是湿度小于60就会执行伸展衣架的程序,这两种运动都是经过控制电机来实现的,并根据限位开关的状态来决定电机的运行时间。同时kinoma会经过服务器把温湿度和衣架状态发送给手机app端和电脑web端,并接收它们返回的指令。
第二章:软件模块
本系统软件模块是基于Kinomastudio开发的,主要有底层电机、传感器控制BLL以及rack-client和rack-server两套软件。
软件框图如下所示:
微处理器循环采集传感器数据
上传温湿度数据和衣架状态
kinoma显示温湿度和衣架状态
发送数据给web端、手机端
手机App端自动/手动模式切换
手机App端/web端显示温湿度
Kinoma控制电机
手机App端/web端控制指令
更改手机app端按键状态
自动/手动模式?
客户端指令?

图3软件框图
2.1rack-server
2.1.1HTTP服务器
集成了HTTP服务器,在10001端口映射sitemap,当浏览器向服务器发送request请求时,服务器经过sitemap向浏览器做出相应的response。具体而言,设置了如下两个handler来处理request:
<handlerpath="/envData">
<behavior>
<methodid="onInvoke"params="handler,message"><![CDATA[
message.status=200;
message.responseText=JSON.stringify(envData);
message.setResponseHeader("Content-Type","application/json");
]]>
</method>
</behavior>
</handler>
第一个handler设置response的头,类型以及状态编码,使得在html网页中利用JQuery中的$.getJSO