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ECB30-PGT13IC-I单板机的智能家居环境管理系统方案详解

基于ECB30-PGT13IC-I工业级单板机的智能家居环境监测与控制系统应用方案详解:硬件选型、架构设计与落地实践

智能家居环境管理系统

一、ECB30系列单板机智能家居方案行业背景与方案价值

随着智能家居渗透率提升,传统环境监测方案面临传感器兼容性差控制延迟高工业级稳定性不足等痛点。本方案是基于亿佰特ECB30-PGT13IC-I工业级单板机,构建集“多参数采集-智能决策-设备联动”于一体的智能家居环境管理系统,支持温湿度光照空气质量等智能家居环境参数实时监测,联动空调、照明、新风系统实现全自动调节,功耗低至0.5W,响应延迟<200ms,满足家庭、办公、儿童房等多场景需求。

二、方案核心架构与硬件选型

1核心控制单元:ECB30-PGT13IC-I工业级嵌入式单板机

处理器性能:搭载全志T113-i双核ARM Cortex-A7多核异构工业级处理器,集成RISC-V协处理器与HiFi4 DSP,支持Linux 5.4内核及Buildroot系统,可并行处理8路传感器数据与10路设备控制指令。

接口扩展性:提供2路CAN总线、4路UART、6路GPIO扩展接口,通过I2C/SPI连接温湿度(EID041-G01温湿度传感器)、光照(BH1750)、PM2.5(PMS5003)等传感器,支持Wi-Fi模块(SDIO接口)无线通信。

工业级可靠性-40℃~85℃宽温设计,12V DC电源输入(支持备用电池切换),IP67防护等级,满足长期稳定运行需求。

全志T113-i处理器功能框图如下图所示:

全志T113-i处理器功能框图

2、传感器与执行设备选型

核心板的智能家居环境管理系统方案 1

3系统架构设计

核心板的智能家居环境管理系统方案 2

数据流向传感器采集单板机边缘计算本地设备联动+云端数据上传用户APP实时查看

三、智能家居环境管理系统方案硬件部署与软件配置详解

1硬件接线规范

电源连接:主板通过12V/1A DC插座供电,传感器模块由扩展接口3.3V引脚(最大1A)供电,避免电源过载。

传感器接线

l 温湿度传感器SDA接扩展接口引脚3(I2C3_SDA),SCL接引脚5(I2C3_SCL),GND接引脚6;

l 光照传感器ADDR引脚接VCC设为I2C地址0x23,中断引脚接PG15(扩展接口引脚16);

设备控制:继电器模块IN1/IN2引脚接GPIO PB0/PB1(核心板J1-3/J1-5引脚),通过高低电平触发开关。

2软件环境搭建

系统烧录:使用Phoenix Card工具将Buildroot 202205镜像烧录至TF卡,插入主板后自动从SD卡启动;

驱动配置:

核心板的智能家居环境管理系统方案 3

数据采集脚本(Python示例):

核心板的智能家居环境管理系统方案 4

3场景联动规则配置

通过Linux Crontab定时任务与Shell脚本实现自动化逻辑:

l 温度调节:当采集温度>26℃时,触发GPIO PB0输出高电平,控制空调制冷模式开启;

l 光照联动:光照强度<300 lx时,通过PWM0引脚(扩展接口32)调节LED亮度至80%;

l 空气质量保护PM2.5浓度>75μg/m³时,CAN总线发送指令启动新风系统(波特率500Kbps)。

四、智能家居环境管理系统性能测试与工业级优化

1核心指标测试结果

核心板的智能家居环境管理系统方案 5

2抗干扰与低功耗优化

硬件层面:传感器信号线采用双绞线屏蔽(单端阻抗50Ω),CAN总线添加120Ω终端电阻;

软件层面:采用休眠唤醒机制(RTC定时唤醒,功耗降至0.1W),数据缓存至TF卡(支持断网续传)。

五、智能家居环境管理系统常见问题与解决方案

核心板的智能家居环境管理系统方案 6

六、智能家居环境管理系统方案扩展与落地建议

功能扩展:通过MIPI接口接入摄像头模块(支持1080P@60fps),实现人体存在检测与行为分析;

行业适配:针对儿童房场景,增加CO2传感器(SCD41)与甲醛传感器(SM-VOC-P01系列空气质量模块),超标时触发声光报警;

部署指南:主板建议安装在弱电箱内,传感器部署高度1.5m(避开阳光直射与空调出风口),Wi-Fi模块与路由器距离<10m。

通过ECB30-PGT13IC-I单板机的高可靠性与强扩展性,本方案可快速适用于智慧教室、养老院、小型办公等场景,提供从硬件到软件的全栈式解决方案。


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