1、产品介绍
 
AI语音智能家居实训沙盘是一款以综合实训为主的实景沙盘，并通过系统硬件设备的安装、布线与调试，完成智能家居设备的无线组网。沙盘主要由实景演示区和综合实训区两部分组成，既具有展示型又具有实操性；沙盘所有电气模块均采用工业级，与实际应用紧密结合，可随时批量投入使用，根据需要可提供平台接入云服务，实现远程通过平板/手机app进行家居的相关智能化操作。
 
沙盘包含家居智能语音控制系统、家居监测系统、安防系统、音乐系统、门禁监控系统、报警联动等子系统；各系统既可独立操作，也可互相配合联动使用。系统内微型音响设备、模拟窗帘及导轨、无线路由器、嵌入式中控平台及Android智能手持终端。
 
2、实景演示区
 
（1）入户安防
 
通过多普勒感应器监测入户人员的到来。正常情况用户通过RFID设备进行刷卡控制电磁锁开门进入。当有人非法闯入并试图撬门时，门磁传感器会检测到异常信号并驱动   发出 告并向户主发出信息。此外，每个窗户都安装了红外对射传感器，开启后可监测所有大型生物的入侵。
 
（2）环境监测
 
通过家居内的温湿度、气体、光照等传感器，及时获取室内的环境信息并显示在客厅的智慧屏上。从而用户可以根据自己的需要去控制空调、加湿器、灯光等设备，从而创造 舒适的环境体验。
 
（3）语音控制
 
语音控制功能，主要通过沙盘内的AI机器人实现，用户通过语音向机器人发布指令，不仅可以及时获取气候、新闻等语音信息，还可以灵活控制家居内的灯光、空调、电视机及影音系统。
 
（4）人工智能机器人
 
机器人具有90.2CM高黄金比例体型，每  弧度都契合人体工程学的设计。得益于360度环绕式感知矩阵设计，藏于全身上下60+粒传感器协同创造出AI机器人远超人类的视觉、听觉和触觉感知能力。机器人能通过声源立刻定位你的位置，并旋转到声源角度听候指令，用户即可发出命令指挥机器人进行任务行动或播放音视频内容。
 
大屏小屏出彩出色：
 
远观：一粒高清 射投影仪艺术性植入在机器人头顶，720P高清画质、  65英寸画幅、上下37度可调角度、任何角度焦距自动调整，静致美巧，无论墙面或天花板，精彩随时绽放。
 
近玩：机器人胸前时刻为你敞开一扇色彩清晰艳丽的10.1英寸可视化窗口，无论坐下还是站立，为交流而设计的角度与高度都恰到好处，只为让你看得清晰、触控  、便捷交互。
 
全向轮，有灵性的行走：
 
颠覆性把12个自由小轮植入到360度原地灵活旋转的全向轮上，3只全向轮组成的机器人行走系统能够随时原地顺滑拐弯或360度转身，突破行业普通行走系统直线行走偏差大、曲线路径通过差、连续360度转身地面面积要求高三个瓶颈。
 
3、综合实训区
 
（1）嵌入式中控网关平台
 
核心板芯片：Cortex-A9 S5P4418四核；处理器主频1.4GHz；采用28nm制作而成，内置高性能4核A9 ARM架构，配备Mali-400 GPU；支持 2D/3D图形加速；内部MFC支持MPEG2/4、H.263、H.264等的编解码和VC1的解码；
 
DDR3内存：2GB DDR3；海量存储：16GB EMMC 存储；LCD液晶：10.1寸；中断按键：一键切换双系统（安卓/Linux）功能触摸屏：多点触控电容屏接口；视频输出：HDMI1.4视频输出接口；无线模块：标准双排防反插接口，处理器CC2530；无线模块协议：符合 ZigBee标准规范；标准音频单元，音频输入输出接口；1路TF卡插座(含32G卡，读卡器）；1路千兆以太网RJ45网口；3路USB Host2.0接口；1路USB OTG接口；2路RS232接口；1路RS485接口；WiFi/蓝牙4.0二合一；用户按键：4个独立按键
 
A94418裸机调试仿真器：支持仿真Cortex-A9内核芯片；支持Eclipse等集成开发环境；USB口取电，能给目标板或用户板提供3.3V电源；提供Windows系统驱动即插即用；实现单步、断点、寄存器查看等功能；不同实验之间切换，无需重启设备，即可继续进行实验。
 
一键切换双系统：实验平台在无需USB/SD卡等方式刷写系统，按键选择一键可任意切换双系统（Linux/Android）自启动，当选择Linux系统的时候可通过Qt应用软件查询传感器数据、当选择Android系统可通过APP应用软件查询传感器数据
 
（2）智能异构网关
 
板载支持1*Zigbee、1*WiFi、1*BT、1*LoRa等多种网关协调器功能：通过CORTEX-M4支持4com-1com串口数据透传输等功能；板载：USR-WIFI232工业级WIFI中间件，将数据直接传向HTTP服务器端，按照格式向串口发送数据，数据将以Http(GET/POST）方式直接提交给WEB服务器。支持多平台开发，可切换信号至ARM平台或PC平台；
 
（3）物联网智能无线节点
 
智能无线节点的核心MCU采用基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器STM32F103ZET6，M3位于屏幕下面；配有1块3.2寸TFT触摸显示屏用于显示和交互，分辨率为320*240。对外提供多种可编程的硬件接口，包括485、CAN、ADC、SPI、PWM、GPIO、UART、IIC等。预留了通用双排防反插接口，支持Zigbee、Wifi、BT、Lora等无线模块的自由切换。
 
4、智能家居应用软件系统
 
智能家居实训应用软件系统基于Android系统开发，包含智能电器控制、室内环境监测、室外环境监测、灯光电器控制、门禁视频监控、智能窗帘控制、智能抄表系统  子系统。
 
（1）智能电器控制子系统
 
智能电器控制子系统主要是对实现家居中智能音响、电视、空调等电器的控制，点击按钮就可以控制电器的开关等动作。因为不同厂家控制编码不同，红外遥控其他电器需要重新学习
 
（2）室内环境监测子系统
 
室内环境监测子系统主要是对家居环境进行监测，包括光照、温湿度、二氧化碳、空气质量、噪音等数据的实时监测显示，也包括烟雾、燃气、门窗、紧急按钮等安防状态的监测、显示和报警，另外还能远程控制排气扇及燃气电磁阀的开关
 
（3）室外环境监测子系统
 
室外环境监测子系统主要是通过红外 戒和多普勒感应传感器监测是否有人接近屋外，同时通过声光报警灯进行警示，另外也可以手动地控制声光报警灯及开窗器的开关。
 
（4）灯光电源控制子系统
 
灯光电源控制子系统主要是对家居中各种灯具及电源的智能控制，直接点击按钮即可进行开关控制，同时还可以拖动底部的滑动条进行灯光微调
 
（5）门禁与视频监控子系统
 
室外环境监测子系统主要是通过红外 戒和多普勒感应传感器监测是否有人接近屋外，同时通过声光报警灯进行警示，另外也可以手动的控制声光报警灯及开窗器的开关。
 
（6）智能窗帘控制子系统
 
智能窗帘控制子系统主要是对窗帘的控制，可以控制窗帘展开、收缩或者暂停，帮助用户将窗帘展开到任何想要的比例。
 
 
 
智能抄表控制子系统
 
 
智能抄表子系统主要是实时显示出家居中的水、电、气  的实时数据。
 
5、配套课程教育资源
 
 
 
 
  
 
   
 
课程名称
 
 
   
 
课程内容
 
 
   
 
沙盘硬件实践
 
 
   
 
实验目的
 
 
  
 
  
 
   
 
温湿度传感器数据采集实验
 
 
   
 
1、温湿度传感器的工作原理、接口定义、接线说明、通讯协议；
 
2、RS485串口电路分析、LCD显示屏电路分析及串口控制指令；
 
3、STM32温湿度传感器数据采集程序功能设计与开发流程。
 
 
   
 
1、掌握智能节点的接口定义及与温湿度传感器硬件连接方式；
 
2、掌握温湿度采集程序开发及调试流程；
 
3、掌握温湿度采集程序关键代码编写，并对照实验现象验证结果。
 
 
   
 
编写STM32程序采集温湿度传感器数据并在LCD屏上显示
 
 
  
 
  
 
   
 
燃气传感器数据采集实验
 
 
   
 
1、燃气传感器的工作原理、接口定义、接线说明；
 
2、传感器接口电路分析、LCD显示屏电路分析及串口控制指令；
 
3、STM32燃气传感器数据采集程序功能设计与开发流程。
 
 
   
 
1、掌握智能节点的接口定义及与燃气传感器硬件连接方式。
 
2、掌握燃气采集程序开发及调试流程。
 
3、掌握燃气采集程序关键代码编写，并对照实验现象验证结果。
 
 
   
 
编写STM32程序采集燃气传感器状态并在LCD屏上显示 
 
 
  
 
  
 
   
 
光照强度传感器数据采集实验
 
 
   
 
1、光照强度传感器的工作原理、接口定义、接线说明、通讯协议；
 
2、RS485串口电路分析、LCD显示屏电路分析及串口控制指令；
 
3、STM32光照强度传感器数据采集程序功能设计与开发流程。
 
 
   
 
1、掌握智能节点的接口定义及与光照强度传感器硬件连接方式
 
2、掌握光照强度采集程序开发及调试流程。
 
3、掌握光照强度采集程序关键代码编写，并对照实验现象验证结果。
 
 
   
 
编写STM32程序采集光照强度传感器数据并在LCD屏上显示 
 
 
  
 
  
 
   
 
风扇执行器控制实验
 
 
   
 
1、风扇执行器的工作原理、接口定义、接线说明；
 
2、执行器接口电路分析、LCD显示屏电路分析及串口控制指令；
 
3、STM32风扇控制程序功能设计与开发流程
 
 
   
 
1、掌握智能节点的接口定义及与风扇硬件连接方式
 
2、掌握风扇控制程序开发及调试流程
 
3、掌握风扇控制程序关键代码编写，并对照实验现象验证结果
 
 
   
 
编写STM32程序在LCD屏上通过按钮控制风扇开关
 
 
  
 
  
 
   
 
调光灯执行器控制实验
 
 
   
 
1、调光灯执行器的工作原理、接口定义、接线说明；2、执行器接口电路分析、LCD显示屏电路分析及串口控制指令；
 
3、STM32调光灯控制程序功能设计与开发流程；
 
 
   
 
1、掌握智能节点的接口定义及与调光灯硬件连接方式；
 
2、掌握调光灯控制程序开发及调试流程；
 
3、掌握调光灯控制程序关键代码编写，并对照实验现象验证结果。
 
 
   
 
编写STM32程序在LCD屏上通过按钮控制调光灯开关
 
 
  
 
  
 
   
 
红外遥控器控制实验
 
 
   
 
1、学习型红外遥控器的工作原理、接口定义、接线说明；
 
2、RS485串电路分析、LCD显示屏电路分析及串口控制指令；
 
3、STM32红外遥控器控制程序功能设计与开发流程。
 
 
   
 
1、掌握智能节点的接口定义及与红外遥控器硬件连接方式；
 
2、掌握红外遥控器控制程序开发及调试流程；
 
3、掌握红外遥控器控制程序关键代码编写，并对照实验现象验证结果。
 
 
   
 
编写STM32程序在LCD屏上通过按钮控制红外遥控发射出控制空调开关的红外信号
 
 
  
 
  
 
   
 
继电器控制实验
 
 
   
 
1、8路继电器的工作原理、接口定义、接线说明
 
2、RS485串电路分析、LCD显示屏电路分析及串口控制指令
 
3、STM32继电器控制程序功能设计与开发流程。
 
 
   
 
1、掌握智能节点的接口定义及与继电器硬件连接方式
 
2、掌握继电器控制程序开发及调试流程
 
3、掌握继电器控制程序关键代码编写，并对照实验现象验证结果
 
 
   
 
编写STM32程序在LCD屏上通过按钮控制继电器的通断
 
 
  
 
  
 
   
 
窗帘执行器控制实验
 
 
   
 
1、窗帘执行器的工作原理、接口定义、接线说明
 
2、执行器接口电路分析、LCD显示屏电路分析及串口控制指令
 
3、STM32窗帘控制程序功能设计与开发流程
 
 
   
 
1、掌握智能节点的接口定义及与窗帘硬件连接方式
 
2、掌握窗帘控制程序开发及调试流程
 
3、掌握窗帘控制程序关键代码编写，并对照实验现象验证结果
 
 
   
 
编写STM32程序在LCD屏上通过按钮控制窗帘开关
 
 
  
 
  
 
   
 
智能插座控制实验
 
 
   
 
1、智能插座的工作原理、接口定义、接线说明
 
2、RS485串电路分析、LCD显示屏电路分析及串口控制指令
 
3、STM32智能插座控制程序功能设计与开发流程
 
 
   
 
1、掌握智能节点的接口定义及与智能插座硬件连接方式
 
2、掌握智能插座控制程序开发及调试流程
 
3、掌握智能插座控制程序关键代码编写，并对照实验现象验证结果
 
 
   
 
编写STM32程序在LCD屏上通过按钮控制智能插座的通断