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基于KC868-H8控制盒的智能灯光应用案例

2019-03-06 14:19
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快速开发智能家居系统_智能家居灯光控制系统应用案例——(晶控电子原创文章,如需转载,请注明出处) 
  通过阅读第1——3期的文章,我们已经学习了KC868-H8智能控制盒的硬件结构原理、软件通信协议以及远程控制的方式方法,相信,大家对硬件设备已经不再陌生,从今天开始,我们将介绍以KC868-H8智能控制盒为核心的一系列智能化实际应用案例,它可以应用于家庭、工业、农业、办公室、工厂企业等多元化领域,通过不同的案例,给广大朋友带来一些启发,让大家在掌握了理论与实践的知识后,能够解决生活、工作中的一些痛点问题。
  今天我们将为大家介绍第一个应用案例——智能家居灯光控制系统。我们一起来看一下,通过KC868-H8智能控制盒,我们如何实现灯光设备的连接,可以有哪些方式进行控制,灯光的智能化控制又体现在哪里。
  首先,我们看一下控制盒的硬件接口图,由于篇幅关系,硬件部分更多详细内容可以参阅《无线电》杂志2019年1期的系列文章。
  硬件控制盒的主要接口有:12V电源口、外部供电输出口、网络口、RS232串口、8路继电器输出口、8路信号输入口。8路输出接口,每路最大可以接250V/10A的负载。对于普通应用来说,绰绰有余。每一路输出的是干触点信号。

kc868-h8接线图

继电器pcb
这是控制板内部图片。
对于灯光控制的应用,我们有以下控制盒的接线方式:

灯控线路
  从图中,我们可以看到外围设备有负载灯光设备,手动开关器件。由于控制盒使用的是10A/AC 250V的继电器,所以每路灯光的负载理论上最大功率支持2500W,但实际出于安全考虑,我们一般预留20%——30%的功率安全余量。一般常见的灯光使用场景,控制盒的继电器功率已经完全够用,不过如果碰到特殊的情况,实际使用功率超出额定功率范围的话,我们应该怎么办呢?这时,我们可以使用固态继电器来实现功率的扩展,它是一个用小电流控制大电流的器件,即以小控大,这样,我们可控的功率范围就会非常大了,只要你选择的固态继电器功率能够和灯光负载设备匹配即可。一般固态继电器有20A、30A、60A,甚至更大的,所以,只要根据参数来选配好器件即可。以下是固态继电器的实物照片,以及它的接线图。我们可以从图中看到,只要使用3-32V的直流电送到固态继电器的输入端,那么控制220V负载的输出端便会导通。从而实现以小控大的目的。我们的控制盒对外提供12V直流电源,我们可以将其和控制盒的继电器输出端形成串联线路连接固态继电器,实现大功率负载设备的控制。固态继电器的控制原理及具体的接线方式,如下图所示。

固态继电器原理
固态继电器接线
  然后,我们再来看一下控制盒的另一端要连接的手动按键开关。手动控制开关是控制盒的一种辅助方式,主要实现传统手动模式对灯光进行控制,有时候不需要通过电脑或手机APP而直接控制灯光,更为方便;或者当手机APP端或控制盒接入的网络出现意外中断的情况下(当然这种情况是非常少的),电脑和手机APP都无法控制时,则可以使用手动传统的方式进行灯光的控制。
  在此,我们所选用的手动按键,只要是自复位的开关,都可以使用,您可以选择不同的颜色 ,不同的尺寸,不同外形的开关,只要是手按下去,开关导通,手抬起来时,开关闭合的开关均可使用,我们称这种开关为自复位开关。如下图所示的各种类型的自复位开关。

复位开关 手动开关
  开关的连接非常简单,每个开关有两条电线,直接和控制盒的输入端连接即可。
  现在,我们使用晶控智能家居房屋模型来进行线路的连接和控制效果的展示,我们将模型的灯光部分的连线与KC868-H8控制盒的继电器输出端进行相连,同时,将8个手动控制开关分别连接到控制盒的8个输入端。如下图所示:
智能家居模型
智能模型接线

  现在,我们的房屋演示模型已经与KC868-H8控制盒的输出端、输入端分别相连了。房屋模型具备了电脑端远程控制、电脑端本地控制、手机APP远程控制、手动按键直接控制的四种控制方式。如下图所示:

控制方式

  下面我们一起来看一下,如何进行这四种模式的实际操作。在此,我们说明一下,PC端应用软件,是基于前几期的控制盒通信协议来开发制作的,软件具有通过本地局域网模式和远程云端模式对控制盒进行控制,以及读取控制盒继电器开关状态的功能。在文章末尾,我们将提供源程序代码下载链接供大家进行学习和二次开发,可以开发出不同形式和风格的适合不同行业领域的应用软件,相信大家一定有自己的创造力来进行软件的DIY工作。

1:通过PC电脑软件进行远程网络控制。
  首先从https://www.hificat.com/services/software/1298.html 晶控官网下载KC868-H8智能控制盒的PC端应用软件。初次下载使用前,请将解压目录存放至C盘根目录下。如图所示:
net_relay_control

  硬件连接方法参考前文的接线图,现在我们已经全部都完成了。然后,我们需要通过配置控制盒的网络参数,以及设备初始信息,从而开始真正地使用控制盒去控制灯光设备。
首先,我们打开“网络配置工具.exe”文件,将控制盒的网络参数中的“工作模式”进行修改,设置成“UDP模式”,同时,将“目的IP或域名”这栏设置成我们的云服务器地址“sdk.hificat.com”,“目的端口”为“5555”,控制盒的“IP模式”建议可以设置成“动态获取”,即由路由器DHCP动态分配IP地址,前提是路由器上要开启“DHCP动态分配IP”的服务,一般路由器默认都是开启的。

网络参数配置

  设置完成网络参数后,控制盒上电,就会自动连接到云服务器上,连接成功后,网口灯会变成“绿色”。
智能家居通信

  然后,我们打开“Net_Relay_Control.exe”这个主程序,我们需要对控制盒进行设备的参数配置。

网络继电器软件
  进入“系统”菜单下面的“参数配置”页面。

智能家居配置
  这是软件的基本信息配置页面,从这个窗口,我们可以看出,有关于控制盒网络参数的配置信息,如:IP地址和端口。软件的标题名称,版权信息,以及8路设备的各路名称定义,设备的“开”和“关”两种状态的图标,可以看得出来,软件功能还是比较灵活的。在此,我们根据之前控制盒的“网络配置工具.exe”中的设备IP地址参数,在相应的栏目进行填写,如果控制盒没有使用静态IP地址,则需要在网络配置工具中进行扫描设备操作,以便查看控制盒实际被路由器分配到的IP地址是多少。当配置信息输入完成后,我们点击“Save”保存按钮,同时,关闭软件再重新打开,配置信息生效。
远程控制
  我们在“工作模式”菜单中,选择“因特网”模式,即远程控制模式。
远程参数设置
  这时,我们进入“远程控制”菜单下面的“远程参数”功能项。
控制板参数
  我们看到可以设置4台控制盒的名称和序列号。因为主程序界面上显示的是一个控制盒8路设备的控制图标,那么当我们同时连接多台控制盒时,我们需要进行控制盒的切换选择,这也是我们需要对控制盒名称进行设置的意义所在。注意:这里所进行配置的4台控制盒,可以在任何地方,并不限于在同一个局域网内,只要在任何能够连接Internet网络的地方都可以进行控制盒的连接,国内或国外均可使用。如果有1台控制盒,那就设置1台的信息,有2台就设置2台,有几台就设置几台信息。设置完成后,点击“保存配置”按钮后,同时关闭软件后再重新打开会生效。
远程控制参数
  现在,我们可以看到“远程控制”菜单下面的4台控制盒,已经变成了我们刚才设置好的名称了。当在主界面进行控制时,我们只要在菜单中选择相应的控制盒即可实现对应的控制盒各路开关的控制了。
设置完成基本信息后,我们就可以通过点击各路设备的“ON”、“OFF”按键来控制各路设备了,设备的状态会通过不同颜色的图标来进行显示。软件界面下方的“全开”、“全关”按键,可以一次打开全部的开关,以及一次关闭全部的开关。
现在我们已经可以通过电脑端来远程控制灯光了,是不是非常简单,远程模式中,要记住最重要的“序列号”参数,它是区别设备的唯一标识。
 
2:通过PC电脑软件进行本地网络控制。
  首先,我们需要使用“网络配置工具.exe”将控制盒的“工作模式”设置成“TCP服务器”模式。现在,KC868-H8智能控制盒是作为智能家居的服务器角色来使用,PC电脑作为客户端的角色。本地网络的控制方式,即控制盒和PC端电脑软件实现点对点的通信控制,而不经过云服务器的数据中转,这样的操作方法,只能够使控制盒和PC端电脑在同一个局域网的前提下才能使用。

tcp服务器配置

局域网控制开关
  设备的网络参数配置好了后,我们在主程序中,“工作模式”菜单中,选择“局域网”选项,即使用本地网络模式控制。
局域网控制继电器

  然后在“本地控制”菜单中,点击“局域网连接”按钮,同时点击“局域网初始化”按钮,现在,我们就可以通过各路的“ON”、“OFF”按钮来控制各路灯光了。同样,也可以使用“全开”、“全关”按钮来实现设备的一次性全开和全关操作。
 
3:通过手机APP进行远程网络控制。
  通过晶控官网下载苹果或安卓“易家智联”智能控制软件APP,打开APP,选择注册页面,按提示进行手机号码的注册,然后再登陆。首次注册用户登陆后,系统向导会推荐添加“楼层”、“房间”以及“添加主机”等一系列基础配置操作。
之后中,需要在手机APP端添加主机操作,点击“我的---主机管理”,点击“添加”,点击“扫描二维码”图标,扫描KC868-H8控制盒的二维码,并给设备设置一个昵称,点击“添加”即完成主机添加。      
 
  在“我的”——“我的设备”——“未分类”里面会显示出来刚才已添加控制盒的图标,图标底部数字是相应的序列号,长按图标给控制盒选择“房间”,“设备名称”根据实际情况来命名,设备图标可以自行选择,选择控制盒实际的“所属房间”位置,然后点击保存即可。以下是软件在iPhoneXR和iPhoneXS Max上的显示效果。

iPhoneXRiPhoneXR
  完成控制盒的添加操作之后,我们便可以在手机APP中对控制盒的各路灯光开关实现远程控制了。说到智能化,我们不仅可以通过手机APP来进行灯光的手动控制;同时也可以自定义情景模式,如一键打开/关闭所有的灯光,或者一键打开指定的某几路灯光,同时关闭指定的某几路灯光;还有,可以自定义定时控制操作,如:每周一至周五,早上7:00自动打开卧室的灯光。这些灵活定义的情景模式以及多元化的触发执行方式,充分出现了智能化的便携与实用性。关于手机APP更详细的操作说明资料,可以访问晶控网官获取。
 
4:通过手动按键直接控制。
  通过手动按键的控制方式最简单,不需要任何第三方设备,直接手指按按键即可,第1路按键对应第1路灯;第2路按键对应第2路灯,以此类推。手指按一下按键,灯会打开,再按一下按键,灯会关掉。
智能家居演示模型
  到此,我们已经会使用KC868-H8控制盒来对灯光实现控制了,对于灯光设备的功率扩展,我们已经学会了用固态继电器来适合灯光大功率应用的场景,那么如果一台控制盒8路控制端不够用的时候怎么办呢?答案是有两种解决方法,第一种是用多台KC868-H8控制盒,可以是2台、3台、4台……只需要将控制盒插上电源和网线即可;第二种方式是可以使用32路的KC868-H32智能控制盒。比如:我们刚才演示的是单个套房的模型,当需要控制灯光的路数大于8路时,我们可以使用KC868-H32控制盒,下面我们来看一下KC868-32控制盒进行别墅模型控制的演示实例。

别墅模型
  这是一幢由KC868-H32连接的别墅灯光控制方案。

模型安装
  别墅模型底部的KC868-H32连接各路控制设备

智能模型接线
  输出端连接各路灯光控制设备,输入端连接手动控制按键。
模型组装图
  现在应该可以感受到KC868-H8/H32控制盒的功能强大之处了吧,相信你也已经可以通过电脑和手机端来进行灯光设备的操控了。在前几期文章中,我们已经介绍了设备的硬件和软件详细情况,如有不清楚的地方,读者朋友可以去前几期的《无线电》杂志中,获得一些更详细的资料,也可以直接从晶控官网查阅电子版文章。同时,我们也为读者朋友们提供了文章介绍中所用到的电脑端应用软件下载地址,以及相关的源程序代码,希望更多感兴趣的朋友,可以发挥自己的聪明才智二次开发出各类新颖或实用的应用程序分享给大家,希望大家多多提议,也可以来电来邮互相交流,我们也将为大家提供更实用,更有价值的教程及相关资料。

KC868-H8智能控制盒PC端应用软件下载地址:https://www.hificat.com/services/software/1418.html
KC868-H8智能控制盒PC端应用软件演示视频观看地址:https://www.hificat.com/services/video/1421.html
KC868-H8智能控制盒手机APP软件演示视频观看地址:https://www.hificat.com/services/video/1420.html