基于单片机的多功能窗户的应用.docVIP

摘要 目前窗户大部分采用人工关闭的方式，不具有自动防雨，防烟雾，防盗以及恒温控制等功能。 本文采用STC12C5A60S2单片机,通过数据检测传感电路，窗驱动电路，报警电路，Nokia5110显示电路以及步进电机来做成的单片机多功能窗在系统化概念设计方法的指导下，以需求分析－目标确立－功能结构分析－多方案产生－方案评估为步骤，逐步实现具有对室外温度、雨水、风压、噪音进行自我监测，并自动控制窗户关闭。该控制系统能通过其数据监测传感电路不断循环监测室内温度。湿度、温度等环境参数，然后与由控制键盘预置的参数临界值相比较，从而做出开/关窗、降/生温（湿）等判断，再结合窗状态检测电路所检测的窗状态，发出一系列控制命令，完成下雨自动关窗、恒温（湿）等自动控制功能。通过控制键盘，直接控制窗户的开/关、温（湿）的升/降、选择所显示的种类等。 从而可以解决现实生活中的许多问题，提高人们的生活水平，给生活带来了很大的便利。 关键词：单片机；多功能；窗户；传感器 目 录 TOC \o 1-3 \h \u 第1章 引言 1 1.1 研究目的及其意义 1 1.2 国内外现状 1 第2章 总体方案设计 3 2.1 整体方案设计 3 2.2 多功能窗户的主体构成 3 第3章 系统硬件设计 5 3.1 单片机控制 5 3.2 数据检测传感器模块 7 3.2.1 数据检测传感器模块组成 7 3.2.2 传感器选型及其电路 7 3.2.3 温湿度检测模块 7 3.2.4 红外防盗模块 10 3.2.5 烟雾检测模块 11 3.3 其他硬件 12 3.3.1 显示器设备 12 3.3.2 步进电机 14 3.3.3 噪音检测电路 16 结 束 语 18 致 谢 19 参考文献 20 第1章 引言 1.1 研究目的及其意义 随着当代科技不断的发展，人民的生活水平也随之不断提高，人们越来越追求其更高品质的生活。与此同时世界上的各建筑也朝着智能化的方向不断发展，人们的生活也越来越趋向于智能化，智能家居的生活理念已渐渐融入到人们的生活中并慢慢流行。由于智能化家居系统能够为人们提供更加轻松、有序、高效的现代生活方式，在不久的将来也将成为潮流。其中我们不得不提到的是自动控制系统。作为智能化控制系统中不可缺少的一部分，它发挥着重要的作用。现在自动控制系统越来越多的被利用到我们的实际生活中，给我们的生活带来了很大的便利，生产效率也带来了很大的提高，智能家居的种类更是多不胜数。此设计针对的是多功能窗户的应用介绍，所以我们将重点介绍基于单片机的自动控制系统在窗户中的应用。 众所周知，窗户作为人们生活中一个必不可少的部分，是家庭智能化防盗系统中一个重要的组成部分，它与门起着眼睛的作用（观察室外情况）越来越受到人们的重视。然而传统的窗户采用手动控制方式，除了开窗和关窗并没有其他功能可以实现。这种完全依靠人的自身来对窗户进行的控制，有时候无法应对突发情况的发生，从而导致不必要的损失，有时候甚至会让人的生命安全受到威胁。比如外出时忘记关窗户，突然的下雨、刮风而导致室内的物品受到损害；当人们在熟睡的时候，煤气不小心泄露了会导致人的生命安全受到威胁；当室外环境比较噪杂产生噪音时，长时间如此会大大的影响人的身心健康和精神状态等等。因此人们迫切的需要一种智能的家庭安全关窗系统，能安全可靠的完成自动开关窗。在下雨时自动识别下雨天气，及时关窗；外面声音嘈杂时为防止影响室内人的休息自动关窗；检测室内有毒气体超标时立马开启窗户保护人的生命安全；利用人体热释红外监测窗外人员停留情况等等，保证人们生活的舒适以及财产安全。此次设计的就是详细介绍能为用户解决上述问题并极大便利了用户的生活，在一定程度上保障了人生安全并给其创造了舒适的居住环境的多功能窗户的应用。 1.2 国内外现状 目前，在美国、日本、德国、新加坡等国家，智能家居已大量应用于小区楼房，特别是多功能窗户更是得到广泛应用。大概在十年以前多功能窗户也已经进入我国，但是一直没有得到普及。但近年来，由于我国房地产行业的迅速发展，也带动了我国门窗幕墙行业的迅速发展。这几年随着自动控制技术的不断发展以及元器件价格的不断下降，多功能窗户越来越受到人们的重视，引起了新一番热潮，普及度也在不断的提高。市面上的多功能窗户种类多不胜数，但是就其本质而言，都是大同小异的。作为新兴行业，它正以迅猛的姿势不断的发展。近几年关于多功能窗户的生产企业队伍在不断的壮大。由最初零星的几家发展到百余家，并出现了一些具有其影响力的智能家居专业厂商，如深圳的正星特技有限公司、北京的九州易居科技有限公司等等。随着人们对产品人性化、智能化、安全化、网络化的