智能一体纱窗的系统设计.PDFVIP

2013年 9月 机械设计与制造工程 Sep．2013 第 42卷 第 9期 MachineDesignandManufacturingEngineering Vo1．42No．9 DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2013．09．010 智能一体纱窗的系统设计 许鹏程，陈 健，张文峰 ，胡光东，赵 艺 (金陵科技学院 机电工程学院，江苏 南京 211169) 摘要：针对传统的窗户和纱窗缺陷，设计 了一体纱窗。该一体纱窗以AT89S52单片机为核心，应 用风速传感器、温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等实现环境数据采集，采用透射式光耦、 DS18B20、湿度传感器DHT11、光敏电阻GL5516等元件，控制步进 电机运动调整，实现了一体纱 窗的开合。整个系统充分fi,0用电机传动，也使得一体纱窗的整体框架更精简，使系统具有较高的 性价 比和可靠性。 关键词：AT89S52单片机；数据采集；步进电机；机械运动；一体纱窗 中图分类号：TP23 文献标识码 ：A 文章编号：2095—509X(2013)09—0042—04 1 技术背景 纱窗普遍应用在人们的 日常生活中。 目前多 数窗户采用人工开启、关闭的方式 ，不具有 自动透 气通风，防雨，防风，防强光，防高、低温变化等功 能。而纱网通常是独立安装在窗框 中，一方面容易 沾染灰尘，清洁不便，另一方面 由于纱网的安装方 式造成它与窗户间的密封性差，蚊虫很容易通过空 隙进入室内，给生活带来诸多不便。 文献[1]设计了一种能够根据光线强弱打开／ 关闭窗帘的智能控制系统，具有检测并能清除窗户 灰尘、窗户防盗报警等优点，但是检测和清除工作 图 1 系统结构图 将加大控制系统成本。 在电路控制系统中，输入部分起到重要作用， 为了解决窗户纱网密封性不严、纱网清洁麻烦 同时还需根据环境值对传感器及软件设置相应预 的问题，并实现窗户根据外界环境变化 自动开合、 设值。各传感器的状态分别保存在相应变量中，根 关闭的功能，本文讨论了一种一体纱窗系统的设计 据传感器的优先级，并根据用户需求设计一体纱窗 方案。该一体纱窗系统能通过传感器电路检测室 的开合度。该智能窗户还可以通过按键模块进行 外湿度、温度、光强及风速信号，然后传人单片机， 人工控制。在意外断电后或运行过程中，用户也可 单片机对信号进行处理，再输出脉冲调节步进 电 以通过按键模块调整开窗状态 。这样可 以满足不 机，实现一体纱窗的自动开闭。 同用户的需求，也可以解决纱窗的清洁工作。 2 系统总体设计 设计的一体纱窗的构造示意图如图2所示 。 一 体纱窗由电路部分和机械部分组成。电路 当传感器达到预设值，窗户实现 自动的开闭。 部分包括风速传感器、温度传感器、湿度传感器、光 窗户在开关的同时，纱网在拉伸与压缩，收卷纱网 敏传感器、按键模块、限位开关等输入设备，数据处 的一侧装有的毛刷会 自动清理纱窗上的灰尘，并将 理部分，步进 电机及驱动模块输出设备。系统结构 灰尘集于除尘盒中，实现了对纱窗的自动除尘。而 图如图 1所示 。