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。
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:
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。
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。
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:
数据采集脚本(Python示例):
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)。
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)。
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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