KinomaCreate智能家居-晾衣架設計商業(yè)計劃書大學生創(chuàng)業(yè)大賽項目（DOC7頁）.docx

Kinoma Create智能家居-晾衣架設計說明前言 本作品的亮點在于，采用HTTP服務器，WebSocket服務器進行Web端，手機App端多客戶端與Kinoma遠程通信，底層控制層與數(shù)據(jù)層分離，模塊化開發(fā)，所以我們的作品在硬件和軟件上均具有可拓展性。智能家居的概念在現(xiàn)下是非常熱門的話題，所謂智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網(wǎng)絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。Kinoma Create有著開放的開發(fā)環(huán)境，開發(fā)者可以將他們的理念融入到Kinoma Play軟件，從創(chuàng)建一個嵌入操控界面的程序到設計一整套應用程序。Kinoma Create應用為在Mac 和 Windows系統(tǒng)上的Kinoma開發(fā)提供了應用環(huán)境。Kinoma應用程序采用的編寫語言是Kinoma Play Script (KPS)。與HTML5一樣，都使用JavaScript語言，為開發(fā)者提供了一個熟悉的起點。優(yōu)化的KPS運行時間能提供高性能、多媒介、可移動和集成的應用體驗。KPS最大的創(chuàng)新是它對傳統(tǒng)的事件驅動編程模式進行轉換，KPS應用遵循內容驅動模式，在這種模式中，首要的任務是收集信息用于顯示，而不是顯示信息和對事件進行回應。這種方式更好地反應出當今連接式的應用程序重點，實現(xiàn)開發(fā)的簡化。系統(tǒng)整體框圖如下：圖1 系統(tǒng)整體框圖第一章：硬件模塊硬件部分主要有以下器件組成：電源穩(wěn)壓模塊：S-350-24,輸出24V直流穩(wěn)壓為電機供電，經(jīng)7812,7805轉為5V穩(wěn)壓為系統(tǒng)供電。Kinoma Create微處理器：STC89C52溫濕度傳感器：DHT11光敏傳感器：TLS2561電機控制模塊：控制器，步進電機機械部分：木板，木條，油漆，螺釘，漁線運動控制模塊：微動開關，G6K-P-2Y歐姆龍繼電器采用折疊支架設計，步進電機配轉軸將圓周運動轉換為直線運動，卷繞繩子使衣架折疊伸縮硬件框圖如下：溫度傳感器濕度傳感器光敏傳感器微處理器Kinoma手機App端電腦web端電機驅動器限位開關1限位開關2圖2 硬件框圖微處理器獲取到各類傳感器的數(shù)據(jù)，然后通過串口上傳給kinoma，kinoma根據(jù)獲取的溫濕度光照數(shù)據(jù)與設定的雙閾值的比較來自動控制電機的運動，若是濕度大于80就會執(zhí)行收縮衣架的程序，若是濕度小于60就會執(zhí)行伸展衣架的程序，這兩種運動都是通過控制電機來實現(xiàn)的，并根據(jù)限位開關的狀態(tài)來決定電機的運行時間。同時kinoma會通過服務器把溫濕度和衣架狀態(tài)發(fā)送給手機app端和電腦web端，并接收它們返回的指令。第二章：軟件模塊本系統(tǒng)軟件模塊是基于Kinoma studio開發(fā)的，主要有底層電機、傳感器控制BLL以及rack-client和rack-server兩套軟件。軟件框圖如下所示：微處理器循環(huán)采集傳感器數(shù)據(jù)上傳溫濕度數(shù)據(jù)和衣架狀態(tài)kinoma顯示溫濕度和衣架狀態(tài)發(fā)送數(shù)據(jù)給web端、手機端手機App端自動/手動模式切換手機App端/web端顯示溫濕度Kinoma控制電機手機App端/web端控制指令更改手機app端按鍵狀態(tài)自動/手動模式？客戶端指令？圖3 軟件框圖2.1 rack-server2.1.1 HTTP服務器集成了HTTP服務器，在10001端口映射sitemap,當瀏覽器向服務器發(fā)送request請求時，服務器通過sitemap向瀏覽器做出相應的response。具體而言，設置了如下兩個handler來處理request： 第一個handler設置response的頭，類型以及狀態(tài)編碼，使得在html網(wǎng)頁中利用JQuery中的$.getJSON方法可以獲取從傳感器傳回的JSON數(shù)據(jù)。分別在網(wǎng)頁的兩個chart中進行顯示。 第二個handler與第一相反，用于Kinoma Create獲取服務器傳來的JSON數(shù)據(jù)，代表按鈕狀態(tài)，做判斷后可將返回值賦予控制電機的全局變量。與之對應，在html中用JQuery監(jiān)聽按鈕動作，并用$.ajax來發(fā)送一個JSON格式的控制數(shù)據(jù)，代表此時的衣架狀態(tài)。2.1.2 Websocket服務器集成了Websocket服務器，用于多客戶端的指令接收，具體而言，它可以通過以下語句來接收來自客戶端的控制指令，解析其中的指令，然后調用相應的函數(shù)改寫底層 bll 文件中的狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而控制電機進行相應的運動。conn.onmessage = function( e ) application.distribute( e.data );同時通過以下語句不斷地調用底層bll 文件中的control_motor函數(shù)來采集溫濕度數(shù)據(jù)，并得到返回的溫濕度數(shù)據(jù)以及此時的衣架狀態(tài)信息。這些數(shù)據(jù)一方面通過 http 服務器發(fā)送給 web 端顯示，一方面通過Sendtoclient函數(shù)發(fā)送給 app 服務器，最后改變此時 kinoma 界面上的溫濕度顯示以及衣架狀態(tài)顯示。application.invoke(new MessageWithObject ( pins:/motor/control_motor? repeat=on& callback=/gotAnalogResult &interval=500); function onInvoke( handler, message ) var result = message.requestObject; /data from bll(sensor) envData.TData=result.TData; /data which sened to HTTP server envData.RHData=result.RHData; application.distribute( Sendtoclient, result ); application.distribute( onTemValueChanged, result ); application.distribute( onHumValueChanged, result );application.distribute( rackStateChanged, result ); 2.2 rack-client2.2.1手機app端手機app端通過 Websocket服務器實時獲取溫濕度和衣架狀態(tài)數(shù)據(jù),不斷地更新 app 端的顯示以及按鈕情況。如下圖，溫濕度數(shù)據(jù)是不斷接受服務器端發(fā)的數(shù)據(jù)而不斷刷新的。而控制按鈕是可以捕捉底層對衣架進行的操作，即當衣架的狀態(tài)發(fā)生改變后，控制按鈕會變?yōu)辄S色，說明衣架狀態(tài)改變過，并且已經(jīng)達到穩(wěn)定，此時你可以按下該鍵來控制衣架進行伸縮。而當衣架正在運行中時，按鈕的顏色是藍色，說明此時，衣架正在進行某一動作，不適合對其進行操作，待衣架穩(wěn)定，按鍵重新變?yōu)辄S色時才可以進下一步行操作。 此時衣架正在運動，不適合控制 此時衣架處于穩(wěn)定停止狀態(tài)，可以控制圖4 手機app界面當用戶選擇了 Manual mode 模式（手動模式），就可以通過 FOLD/STRETCH按鍵來對衣架進行遠程操控，這是通過向服務器發(fā)送相應的指令來實現(xiàn)的，主要程序如下：!CDATAvar serversTable = this.serversTable;for ( var uuid in serversTable ) var server = serversTable uuid ;server.conn.send( action);2.2.2 網(wǎng)頁web端網(wǎng)頁web端設計：使用html5中canvas 和RGgraph包生成兩個動態(tài)圖表，利用JQuery和Ajax獲取和發(fā)送JSON數(shù)據(jù)與Kinoma Create進行數(shù)據(jù)通訊。布局采用CSS+Bootstrap使界面簡潔明了，同時支持手機瀏覽器與電腦瀏覽器。圖5 網(wǎng)頁web端界面設計2.3 底層BLL設計底層bll主要是對傳感器數(shù)據(jù)的采集以及對電機的控制，需要判斷是否自動，控制端是否有指令。邏輯流程圖如下