基于单片机控制的智能窗的设计
基于单片机控制的智能窗系统设计
基于单片机控制的智能窗系统设计摘要:科学技术的发展为人们生活的舒适性提供了各种可能,基于单片机控制的智能窗系统通过传感器收集到环境变化的信号从而自动对窗户进行控制,可以避免出现各种危险,同时还可以有效地提升生活的舒适性。
关键词:智能窗;控制系统;单片机基于单片机控制的智能系统窗会自动完成对窗户开启和关闭的控制,比如室内可燃性气体(即一氧化碳)达到一定值以后,就会自动开启窗户;如果下雨窗户又会自动关闭,同时还会针对室内环境的变化对其进行调节,以便为室内的人员提供更加舒适的环境。
1 智能窗控制系统的工作原理本文阐述的智能窗将单片机控制技术和传感器应用技术等多种技术有效地融合到一起。
在接通单片机电源以后,单片机用扫描的方式进行工作。
安装的可燃气体检测模块、一氧化碳检测模块、红外线探测模块、大雨检测模块等分别将其各自的检测信号传递给单片机,单片机对各个模块信息进行处理,自动对窗户的开启和关闭进行控制。
此外还对室内环境各个参数进行检测,如果室内的环境舒适度比较低时,单片机通过对窗户的开启状态进行控制,以便为室内的人提供良好的环境。
2 控制系统的硬件组成2.1 控制器系统选用的控制器采集处理的模拟量信号有温度、湿度、光照时间长度、大风信号,开关量信号、各电机的运行控制信号、方向控制信号、窗门运动完成时的限位开关信号、一氧化碳探测反应信号、遥控信号等。
控制器搜集传感器传输的数据,如果室外有明显的光照或者是室内的一氧化碳浓度过大,单片机控制电动机开启窗户;如果有不明身份人员在窗户边逗留徘徊或是检测到持续有雨,单片机控制电动机关闭窗户。
2.2 执行机构系统选用直线电动机来驱动窗户的前后运动以及停止等,使得智能窗户能够根据需要关闭与开启。
为方便开启将窗门机构设计为上悬窗结构,窗内装有滚珠丝杠,电动机带动滚珠丝杠,直流直线电动机控制窗门,同时还可以调节窗户的开启程度。
2.3 传感器传感器在整个系统起着非常重要的作用,传感器直接影响着窗户的运动。
基于单片机的智能窗设计
基于单片机的智能窗设计1. 引言1.1 研究背景智能窗作为智能家居系统中的重要组成部分,具有节能、环保、舒适等优势,受到越来越多消费者的关注和青睐。
传统的智能窗主要通过遥控或传感器来控制窗户的开合,但是这些方法存在着易受干扰、操作不便等问题。
基于单片机的智能窗设计则是通过单片机控制窗户的开合,具有灵活性高、稳定性强、操作简便等优点,受到了研究者和工程师的青睐。
随着人们对生活质量和环境保护意识的提升,智能窗的需求也在逐渐增加。
对基于单片机的智能窗设计进行研究与探索,不仅可以满足人们对智能家居系统的需求,提高生活质量,还可以为节能减排做出贡献,促进可持续发展。
探索基于单片机的智能窗设计具有重要的现实意义和实际价值。
1.2 研究目的研究目的旨在探索基于单片机的智能窗设计,通过结合现代科技和智能化理念,实现窗户自动控制、环境感知及智能联网等功能。
通过研究,旨在提高窗户的智能化程度,实现窗户与用户的智能互动,提升生活品质和舒适度。
通过系统性能测试和功能特点的分析,深入评估基于单片机的智能窗设计在实际应用中的可行性和效果,为智能家居系统的发展提供一定的参考和指导。
1.3 研究意义1. 节省人力:传统的窗户需要人工开合,而智能窗系统能够根据环境情况自动控制开合,减少了人力投入。
2. 提升生活品质:智能窗系统可以根据室内外温度、湿度等参数自动调节窗户的开合程度,提升室内舒适度,改善居住环境。
3. 节能环保:智能窗系统可以根据天气情况自动调节窗户开合,有效利用自然光和自然通风,减少能耗,降低环境污染。
4. 探索科技发展:智能家居产品是未来科技发展的趋势,通过本研究,可以探索基于单片机技术的智能窗设计方案,为智能家居领域的发展提供新思路和技术支持。
2. 正文2.1 智能窗概述智能窗是一种利用现代科技对窗户进行智能化管理的系统。
智能窗的出现为人们的生活提供了更加便利和舒适的体验,可以自动感知环境变化并做出相应的调节。
基于单片机的智能窗设计
基于单片机的智能窗设计随着科技的不断发展,智能化已经渗透到了我们生活的方方面面,智能家居也成为了现代家庭的新宠。
智能窗作为智能家居的一部分,具有节能、智能化、舒适等优势,受到了越来越多的关注。
基于单片机的智能窗设计可以实现窗户的自动开启关闭、智能调光、智能监测等功能,为居住者提供更加安全、舒适的居住环境。
一、智能窗的设计理念智能窗的设计理念是利用先进的技术手段,通过感知环境变化并作出相应反应,以实现窗户的智能化管理和控制。
单片机作为智能窗的中枢控制器,可以实时监测室内外环境数据,并根据预设的参数来控制窗户的开合和灯光的调节,从而实现节能、智能、舒适的效果。
二、基于单片机的智能窗设计原理1. 窗户的开合控制智能窗设计中,利用单片机控制首先需实现窗户的开合控制。
通过单片机搭载的传感器感知室内外环境的温度、湿度等数据,单片机根据预设好的阈值判断是否需要开启或关闭窗户。
当室内温度过高或过低时,单片机可以自动控制窗户的开启或关闭,以实现室内温度的调节。
单片机还可以根据太阳光的强度来控制窗户的开合,以实现室内照明和通风的智能管理。
2. 窗户的智能调光智能窗设计中,单片机还可以实现窗户的智能调光功能。
通过搭载的光敏传感器感知室内光线强度,单片机可以根据室内光照情况来智能调节窗户的透光率,以实现室内光照的舒适管理。
在白天阳光充足时,窗户可以自动调节为不透光状态,以防止室内温度过高;而在夜晚或阴天时,窗户可以自动调节为透光状态,以提供室内的光照。
3. 窗户的智能监测基于单片机的智能窗设计还可以实现窗户的智能监测功能。
单片机可以搭载烟雾传感器、气体传感器等感知器件,来监测室内空气质量,当室内出现烟雾或有害气体时,单片机可以自动控制窗户开启,并通过智能通知的方式提醒居住者,以保障室内空气的清新和安全。
三、基于单片机的智能窗的应用场景基于单片机的智能窗设计可以广泛应用于家庭、办公室、公共建筑等场所,为居住者提供更加智能、安全、舒适的居住环境。
基于单片机的智能窗户控制系统设计
基于单片机的智能窗户控制系统设计摘要随着科技的进步,我国经济水平也有了快速的发展,与此同时人们对美好生活的向往也是越来越高,从而自动化居家设备也在被人们逐渐所推崇和使用。
所以在这个背景下设计一款智能窗户是十分具有意义的。
目前我们平时使用的窗户在下雨或者在刮大风又或者有沙尘天气的时候是不可以自动关闭的,这给我们的生活带来了许多不便利,当然也给我们带来了经济上的损失。
所以在这种背景下选择一款智能窗在很大程度上就会让我们不再因为这些问题成为困扰我们生活上的烦恼。
同时随着社会进步和发展,智能窗户取代现在日常家庭中的普通窗户将会成为一种不可阻挡的潮流。
本篇论文介绍了智能窗户的工作原理以及设计方法,这个系统的核心是C52单片机。
其中这个系统DHT11温湿度传感器是用来收集室内的温度和湿度的数据,并以数字信号的形式将其发送以进行处理。
MQ-2传感器用于检测烟雾浓度。
本文介绍了智能窗控制系统的硬件和软件组件的设计和实现。
硬件电路包括:温湿度传感器电路,烟雾探测器电路和电机控制电路。
STC89C52RC单片机会先处理传感器发送的信号,之后根据预设好的值进行对比之后控制电机的运行,以打开和关闭窗口,从而实现自动控制窗口。
关键词:智能窗户控制,STC89C52单片机,DHT11温湿度传感器,MQ-2传感器,电机控制Design and Implementation of IntelligentWindow Control System Based on SCMAbstractMit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie und der raschen Entwicklung der Wirtschaft steigt der Bedarf der Menschen an Lebensqualität immer höher, und auch die Menschen genießen allmählich die Automatisierungsausrüstung. Daher wird vorgeschlagen, eine Art intelligentes Fenstersystem zu entwerfen. Derzeit kann ein gewöhnliches Fenster nicht automatisch heruntergefahren werden, wenn es regnet. Der Wind ist Staubwetter. Dies führt zu Unannehmlichkeiten und wirtschaftlichen Verlusten. In diesem Fall kann die Installation eines intelligenten Fensters dazu führen, dass diese Probleme nicht zu unseren Problemen werden. Intelligente Fenster anstelle von normalen Fenstern werden nun zum Trend.Das Arbeitsprinzip und die Entwurfsmethode eines intelligenten Fensters basierend auf dem STC89C52RC-Mikrocontroller werden in diesem Dokument beschrieben. Das Feuchtigkeits- und Temperatursignal wird von der DHT11-Erfassung des Temperatur- und Feuchtigkeitssensors erfasst, und Rauch wird vom MQ-2-Sensor erfasst.. Digital signals are transmitted to the micro controller. This paper introduces the hardware and software parts. The control system includes temperature and humidity detection circuit, smoke detection circuit and motor control circuit. SCM is response to process corresponding signals, thus to realize the control of the connected window according to temperature and humidity and smoke.Keywords:Intelligent Window Control, STC89C52, DHT11, MQ-2, Motor Control目录1 绪论 (5)1.1 智能窗的产生及意义 (5)1.2 国内发展现状及趋势 (6)1.3 国外发展现状及趋势 (8)1.4 智能窗发展的趋势 (11)2研究方案 (7)2.1 主要实现的功能 (8)2.2 设计方案 (8)2.2.1 设计总体设想 (8)2.2.2单片机的方案 (9)2.2.3电源模块的方案 (9)2.2.4传感器模块的方案 (15)2.2.4.1温湿度传感器模块...................... 错误!未定义书签。
基于单片机的智能窗设计
基于单片机的智能窗设计智能窗是一种集成了多种先进技术的窗户产品,能够根据环境条件自动调节窗户的开合程度,实现自动通风和光线控制,提高室内环境的舒适性和节能效果。
基于单片机的智能窗设计,通过引入单片机控制系统,实现窗户的智能化功能,使得智能窗具备了更高的自动化程度和智能化水平,满足了现代建筑对于舒适、安全和节能的要求。
一、智能窗的功能及特点智能窗是一种集成了多种传感器、控制器和执行装置的窗户产品,具有多种智能化功能:1. 自动感应控制:智能窗能够根据环境光线、温度、湿度等条件自动感应并调节窗户的开合程度;2. 远程控制:通过手机App等远程控制手段,可以随时随地对窗户进行远程控制,实现便捷的操作;3. 安全防护:智能窗能够通过传感器感知外部情况,实现对窗户开合状态的智能监控和安全防护功能;4. 节能环保:智能窗能够根据室内外温度和光照条件,自动调节窗户开合程度,实现节能和环保的效果。
二、基于单片机的智能窗设计基于单片机的智能窗设计,是通过引入单片机控制系统,实现窗户的智能化功能。
其具体设计方案如下:1. 窗户传感器模块:通过光线传感器、温湿度传感器等模块,实时感知室内外环境条件;2. 单片机控制模块:引入单片机控制系统,根据传感器模块的数据和预设的控制算法,对窗户的开合状态进行控制;3. 执行装置模块:通过电机、气动装置等执行装置,实现窗户的自动开合;4. 通信模块:通过WiFi、蓝牙等通信模块,实现与手机App等远程控制手段的连接。
三、基于单片机的智能窗设计的优势相比传统的智能窗设计方案,基于单片机的智能窗设计具有以下几点优势:1. 稳定可靠:单片机作为控制核心,具有较高的稳定性和可靠性,能够确保窗户控制系统的稳定运行;2. 灵活多样的控制算法:通过单片机控制系统,可以实现灵活多样的控制算法,满足不同场景下的智能控制需求;3. 易于扩展和定制:基于单片机的智能窗设计具有较高的可扩展性和定制性,可以根据具体需求进行功能扩展和定制化设计;4. 低功耗节能:单片机控制系统能够实现低功耗控制,提高智能窗的节能效果。
基于单片机的智能窗设计
基于单片机的智能窗设计一、设计原理1.1 光线传感器在智能窗的设计中,光线传感器是一个至关重要的元件。
光线传感器可以感知环境光线的强弱,根据光线的强度来控制窗户的开合。
当环境光线较弱时,窗户可以自动打开,让更多的自然光线进入室内;当环境光线较强时,窗户可以自动关闭,避免室内过度曝光。
通过光线传感器的感知和反馈,可以实现智能控制窗户的开合。
1.3 单片机控制在智能窗设计中,单片机扮演着核心的控制器角色。
单片机可以接收光线传感器和温度传感器的反馈信号,根据信号的变化来控制窗户的开合和窗帘的升降。
通过预设的控制条件和算法,单片机可以实现智能判断和控制,确保窗户和窗帘的开合升降符合环境的变化和用户的需求。
1.4 无线通信为了提高智能窗的便捷性和舒适度,可以在设计中加入无线通信模块。
通过无线通信,用户可以通过手机APP或者智能家居中心来远程控制窗户和窗帘的开合升降。
无论用户身在何处,都可以通过手机远程控制智能窗,满足不同时间和场景的需求。
二、设计实现2.1 硬件设计硬件设计是智能窗实现的物理基础,需要进行传感器的选型、电路的设计和单片机的搭载。
在选型过程中,需要兼顾传感器的性能、功耗和稳定性,确保其能够准确感知环境的变化。
在电路设计中,需要考虑传感器与单片机的连接方式和供电方式,确保传感器可以准确传输信号。
在单片机的搭载上,需要选择性能稳定、功耗低的单片机,以确保智能窗的长期稳定运行。
2.3 联调测试在硬件和软件设计完成后,需要进行联调测试,确保智能窗的各个部分能够正常运行。
在联调测试中,需要测试传感器的感知和反馈、单片机的控制算法和逻辑、手机APP的远程控制等功能,确保智能窗的稳定性和可靠性。
三、设计展望基于单片机的智能窗设计是智能家居的重要组成部分,随着科技的不断发展,智能窗的设计也会不断进化和完善。
未来,我们可以通过人工智能技术,让智能窗具备更加智能化的学习和适应能力,根据用户的习惯和需求自动调节窗户和窗帘的开合升降。
基于51单片机自动窗户控制系统设计
基于51单片机自动窗户控制系统设计摘要:随着科技的不断进步,自动化控制系统在各个领域得到了广泛的应用。
本文基于51单片机设计了一种自动窗户控制系统,通过对环境光照强度的检测和分析,实现了窗户的自动开关。
本文详细介绍了系统的硬件设计和软件实现,并对系统进行了实验验证。
实验结果表明,该控制系统能够准确可靠地根据环境光照强度进行窗户的开关控制。
关键词:51单片机、自动化、环境光照强度、窗户控制第一章绪论1.1 研究背景随着人们生活水平的提高和科技水平的不断进步,人们对生活环境舒适性和智能化程度要求也越来越高。
在日常生活中,窗户是人们与室外环境交流与交换信息最直接最普遍使用到的设备之一。
然而,在特定情况下如夜晚或恶劣天气下关闭或打开窗户可能会带来不便或危险。
1.2 研究目的和意义本文旨在设计一种基于51单片机的自动窗户控制系统,通过对环境光照强度的检测和分析,实现窗户的自动开关。
该系统能够根据环境光照强度实时控制窗户的开关状态,提高生活舒适度和便利性。
此外,该系统还具有节能环保的优势,可以有效利用自然光资源。
第二章系统设计2.1 系统硬件设计本文使用51单片机作为主控芯片,通过外部模拟光敏电阻传感器对环境光照强度进行检测。
根据检测结果,通过继电器控制窗户的开关状态。
为了保证系统稳定性和可靠性,在硬件设计中还加入了适当的电源电路、滤波电路和保护电路。
2.2 系统软件实现在软件实现中,使用C语言编写了相应的程序代码。
主要包括对模拟光敏电阻传感器进行采样、数据处理、判断环境光照强度是否满足开关条件以及控制继电器进行窗户开关操作等功能。
第三章实验与结果分析3.1 实验设计为了验证系统的有效性和可靠性,本文设计了一系列实验。
实验中通过改变环境光照强度,观察系统对窗户开关的响应情况,并记录实验数据。
3.2 实验结果分析通过对实验数据的分析,可以得出系统在不同光照强度下的开关响应情况。
结果表明,该控制系统能够准确可靠地根据环境光照强度进行窗户的开关控制。
基于51单片机控制的智能窗设计_毕业设计
基于51单片机控制的智能窗设计基于51单片机控制的智能窗设计目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)引言 (1)1 总体方案的设计 (1)1.1 本设计的主要任务和内容 (2)1.2 智能窗的总体构成 (2)2 机械结构的设计 (4)2.1 自动开关窗机械传动形式设计 (4)2.1.2 齿轮齿条参数选择 (4)2.2 窗框与窗扇的结构设计 (4)2.2.1 窗框结构设计 (4)2.2.2 窗扇结构设计 (5)2.2.3 步进电机滑槽设计 (5)2.3 180°旋转工作流程示意图 (6)3 自动控制系统主要硬件的设计 (7)3.1 单片机选型 (7)3.1.1 单片机发展过程 (7)3.1.2 单片机发展趋势 (7)3.1.3 AT89S51单片机简介 (8)3.2 数据检测传感器的选择 (8)3.2.1 数据检测传感模块组成 (8)3.2.2 传感器选型及电路 (8)3.3 A/D转换电路的设计 (12)3.3.1 A/D转换器的选型 (12)3.3.2 ADC0809内部功能与引脚介绍 (12)3.3.3 A/D转换器与单片机接口电路的设计 (14)3.4 语音报警电路的设计 (15)3.4.1 语音录放电路的设计 (15)3.4.2 扬声器驱动电路的设计 (16)3.5 行程开关 (17)4 红外线遥控开关的设计 (18)4.1 红外线简介 (18)4.2 遥控方案设计 (18)4.3 成品红外接收头 (19)4.4 编码器和译码器的选择 (20)4.5 红外遥控发射电路的设计 (22)4.6 红外遥控接收电路设计 (23)4.7 电源电路的设计 (24)5 动力源的选型与设计 (25)5.1 步进电机选型 (25)5.2 步进电机驱动电路的设计 (25)6 系统软件的设计 (26)7 结术语 (28)参考文献 (29)致谢 (30)基于51单片机控制的智能窗的设计机械电子工程专业学生王凯指导教师侯建华摘要:我们现在使用的窗户大部分采用人工关闭方式,不具有自动防盗、防雨、防煤气中毒等人性化的功能;平时我们外出时经常忘记关闭窗户,遇上下雨时,雨水会进入室内,对室内的电器、摆设等物品造成不必要的损害。
基于单片机的智能窗设计
基于单片机的智能窗设计1. 引言1.1 背景信息随着科技的不断发展,人们对生活品质和智能化的需求也在不断提升。
智能家居作为智能化生活的一部分,正在逐渐走进千家万户。
智能窗作为智能家居的重要组成部分,能够为我们提供更加便捷、安全和舒适的居住环境。
传统的窗户设计存在着一些问题,比如无法根据环境变化自动调节窗户的开合程度,无法实现远程控制等。
基于单片机的智能窗设计成为了一种创新的解决方案。
通过引入单片机技术,智能窗可以根据环境温度、光照强度等参数实现自动调节,实现智能化的窗户管理。
本文将针对智能窗设计展开深入研究和探讨,探讨智能窗设计的原理、硬件设计过程、软件设计流程、系统测试与优化以及实际应用场景。
通过对智能窗设计的详细探讨,旨在为智能家居行业的发展提供一定的参考和借鉴,促进智能化生活的普及和推广。
1.2 问题概述智能窗设计是一种应用于现代建筑的智能化技术,通过结合单片机技术和传感器技术,实现窗户的自动开启、关闭和调节功能,以提高建筑物的能源利用效率和居住舒适度。
在目前社会对节能环保的要求不断增加的背景下,智能窗设计面临着一些问题和挑战。
智能窗设计需要考虑窗户的自动控制机制,如何根据环境温度、光照等因素来自动调节窗户的开合度,并保证室内的通风和采光效果。
智能窗设计还需要考虑用户的个性化需求,如何实现用户对窗户的手动控制,并与智能系统进行互动。
智能窗设计还需要考虑窗户材质、结构和安全性等方面的问题,以确保窗户的稳定性和耐用性。
智能窗设计在实现节能环保的还需要解决窗户控制机制、用户需求和窗户质量等方面的问题,以满足不同场景下的需求,提升建筑的智能化水平和用户体验。
【字数:213】1.3 研究意义智能窗设计在如今的智能家居领域中具有重要的研究意义。
智能窗可以根据环境光线、温度、湿度等参数自动调节窗帘的开合,从而实现室内光线和气温的合理调节。
这不仅可以提升室内居住的舒适度,还可以节约能源,促进环保。
智能窗还可以与其他智能家居设备联动,实现智能化的家居管理。
基于单片机的智能窗的设计
基于单片机的智能窗的设计一、智能窗的需求分析随着人们生活水平的提高,对于窗户的功能需求不再仅仅局限于通风和采光。
智能窗需要具备以下功能:1、自动开关:能够根据环境条件(如温度、湿度、光照强度等)自动打开或关闭窗户,以保持室内舒适的环境。
2、手动控制:用户可以通过遥控器、手机 APP 等方式手动控制窗户的开关状态。
3、安全防护:当窗户遇到异常阻力(如小孩的手被夹住)时能够自动停止关闭,防止意外伤害。
4、风雨感应:在下雨或刮大风时能够自动关闭窗户,保护室内不受风雨侵袭。
二、系统总体设计基于单片机的智能窗系统主要由传感器模块、单片机控制模块、电机驱动模块、通信模块和电源模块等组成。
传感器模块负责采集环境参数,如温度传感器、湿度传感器、光照传感器、雨滴传感器和风速传感器等。
这些传感器将采集到的信息传输给单片机控制模块。
单片机控制模块是整个系统的核心,它接收传感器模块传来的信息,并根据预设的算法和逻辑进行处理,然后输出控制信号给电机驱动模块。
电机驱动模块根据单片机的控制信号驱动电机正转或反转,从而实现窗户的打开或关闭。
通信模块用于实现智能窗与用户的交互,用户可以通过遥控器、手机 APP 等方式发送控制指令给智能窗。
电源模块为整个系统提供稳定的电源。
三、硬件设计1、传感器选择(1)温度传感器:选择数字式温度传感器,如 DS18B20,它具有精度高、接口简单等优点。
(2)湿度传感器:选用 HIH6130 湿度传感器,能够准确测量环境湿度。
(3)光照传感器:采用 BH1750FVI 光照传感器,可实时检测光照强度。
(4)雨滴传感器:使用雨滴检测模块,能够灵敏地检测到是否有雨滴。
(5)风速传感器:选择三杯式风速传感器,测量风速准确可靠。
2、单片机选型选择 STM32 系列单片机作为控制核心,它具有性能强大、资源丰富、开发方便等特点。
3、电机驱动电路采用 L298N 电机驱动芯片,能够驱动直流电机实现正反转。
4、通信模块可以选择蓝牙模块或 WiFi 模块,实现与用户设备的通信。
基于单片机的车载新型智能窗系统设计
基于单片机的车载新型智能窗系统设计车载智能窗系统是一种基于单片机技术的新型窗户系统,它具有智能化、便捷化以及安全性高的特点。
本文将详细介绍车载智能窗系统的设计原理和功能。
首先,车载智能窗系统的设计原理是通过单片机与传感器、执行器、显示屏等设备的连接和控制来实现智能化的窗户管理。
传感器主要包括温度传感器、湿度传感器和光照传感器,用于感知车内外环境的状态;执行器主要包括电机和电子锁,用于控制窗户的开关和锁定;显示屏用于显示窗户状态以及其他相关信息。
车载智能窗系统的主要功能包括以下几个方面:1.自动感知:通过温度传感器、湿度传感器和光照传感器,智能窗系统可以自动感知车内外的环境情况。
例如,当车内温度过高时,系统会自动开启窗户进行通风降温;当外界光照过强时,系统会自动降低窗户的透光度以避免日晒。
2.远程控制:智能窗系统可以通过手机等设备进行远程控制,实现车内窗户的开关和锁定。
用户可以在离开车辆时通过手机上的应用程序关闭窗户,并在远离车辆时自动锁定窗户,提高车辆的安全性。
3.智能保护:智能窗系统通过与车辆的安全系统连接,实现窗户的智能保护功能。
当车辆遭到破坏时,系统会自动锁定车内窗户,同时触发报警装置,提醒车主或相关人员注意。
4.异常检测:智能窗系统通过连续监测窗户的状态和环境参数,可以实时检测窗户是否出现异常情况,如窗户未关闭、被撞击等。
一旦检测到异常,系统会自动发送警报,并记录相关数据用于后续分析。
5.数据统计和分析:智能窗系统可以对窗户的使用情况和环境参数进行数据统计和分析,为车主提供详细的使用报告和提示。
例如,系统可以记录窗户的开启次数、持续时间等数据,并结合环境参数分析车辆的通风情况和能耗情况。
综上所述,车载智能窗系统是一种基于单片机技术的新型窗户系统,具有智能化、便捷化和安全性高的特点。
它通过与传感器、执行器、显示屏等设备的连接和控制,实现了自动感知、远程控制、智能保护、异常检测和数据统计分析等功能,为车主提供了更加智能和便捷的窗户管理方式。
基于单片机的智能窗的设计
基于单片机的智能窗的设计一、引言随着科技的进步,智能化设备已经深入到生活的各个角落。
其中,智能窗的设计与开发也得到了广泛的。
智能窗主要利用单片机作为控制核心,通过各种传感器和执行器来实现自动控制和调节。
本文将详细介绍一种基于单片机的智能窗的设计。
二、系统设计1、硬件设计智能窗的硬件部分主要包括单片机、传感器和执行器。
其中,单片机作为系统的控制核心,负责收集传感器的信号并控制执行器的动作。
传感器部分主要包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等,用于收集环境信息。
执行器部分主要包括电机、电磁阀等,用于控制窗户的开关和调节。
2、软件设计智能窗的软件部分主要包括传感器数据的采集、数据处理和输出控制。
单片机通过串口通信收集各传感器的数据,然后对数据进行处理和分析。
根据预设的算法,单片机判断当前的环境条件,并输出相应的控制信号给执行器。
例如,当温度过高时,单片机可以控制窗户自动打开以增加通风。
三、功能实现1、自动开关窗根据环境温度、湿度和光照等信息,智能窗可以自动判断并控制窗户的开关。
例如,当温度过高时,窗户会自动打开以增加通风;而当温度过低时,窗户会自动关闭以保持室内温暖。
2、防风雨功能通过内置的风雨传感器,智能窗可以在风雨天气中自动关闭窗户,防止雨水进入室内。
同时,如果风力过大,窗户也会自动关闭以保证安全。
3、防盗功能智能窗内置了人体感应器,当有人靠近窗户时,窗户会自动打开以方便内外沟通。
如果检测到异常行为,窗户会发出警报声并通知主人。
4、空气净化功能通过与空气净化器的联动,智能窗可以在检测到室内空气质量较差时自动开启空气净化器,净化室内空气。
四、总结基于单片机的智能窗的设计充分利用了单片机的运算和控制能力,结合各种传感器和执行器实现了对窗户的智能化控制。
它不仅可以提高生活的舒适度和便利性,还可以在一定程度上实现能源的节约和环保。
未来,随着技术的不断发展,智能窗的功能和应用场景也将得到进一步的拓展和完善。
基于单片机的智能窗设计
基于单片机的智能窗设计设计方案:该智能窗设计包括两部分:硬件设计和软件设计。
硬件设计主要是通过单片机控制窗户开启和关闭,软件设计则是通过传感器检测环境温度,光照强度等信息,根据事先设定好的规则自动控制窗户状态。
硬件设计:1. 单片机的选择本设计选用Atmel公司的AVR系列单片机ATMega16作为主控芯片,主要原因是其具有强大的计算能力和丰富的外设接口。
2. 传感器的选择(1) 温度传感器:建议选用DS18B20数字温度传感器,它具有高精度、长寿命、数字输出等特点,可以满足室内温度的测量要求。
(2) 光照强度传感器:光敏电阻是常用的光照强度传感器,可以根据光照强度的变化通过模拟输入口输出不同电压信号。
3. 电机的选择电机的选择应根据窗户的大小和重量进行选择,一般使用无刷电机或直流电机作为驱动。
4. 供电电路的设计本设计采用12V的直流电源供电,通过稳压电路将电压稳定在5V,为单片机供电。
5. 通信接口的设计本设计采用串口通信方式,将单片机的信号通过串口传输到电脑上,以便对智能窗进行远程控制和数据存储。
软件设计:1. 窗户状态控制根据预设的温度和光照强度数据,单片机控制电机的正反转,实现窗户的开闭控制。
2. 温度采集单片机通过DS18B20数字温度传感器采集环境温度的数据,将采集到的数据传输到电脑上进行实时监测。
4. 数据处理单片机采集到的温度和光照强度数据可以保存在EEPROM中,或通过串口传输到电脑上进行存储和处理。
总结:通过单片机技术实现智能窗的开闭控制,不仅实现了对室内环境的智能感知和管理,还具有节能、环保、智能化等特点,对于现代化智能家居建设具有重要意义。
基于单片机的智能窗设计
基于单片机的智能窗设计随着人们生活水平的不断提高,智能家居成为了人们日常生活中的热门话题。
智能窗作为智能家居系统的一个重要组成部分,自然也备受关注。
它可以根据环境的变化自动调节窗户的开合,不仅提高了居住的舒适度,还能有效节约能源,减少对环境的影响。
本文将介绍一种基于单片机的智能窗设计方案,以及其实现的关键技术和优势。
一、基于单片机的智能窗原理智能窗的核心是通过传感器采集环境信息,经过处理后控制窗户的开合。
基于单片机的智能窗设计方案主要由以下几个部分组成:1.环境传感器:包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等,用于实时监测室内外环境的变化情况。
2.执行部分:由电机和控制电路组成,用于控制窗户的开合。
1.环境传感器的选取:温度传感器可以选择DS18B20,它是一种数字温度传感器,精度高且稳定性好;湿度传感器可以选择DHT11,具有较好的湿度测量精度;光照传感器可以选择光敏电阻,用于监测室内外的光照情况。
3.单片机程序设计:通过单片机的IO口接收传感器采集的环境信息,经过算法处理得出控制执行部分的信号,实现窗户的自动开合。
1. 良好的自适应性:基于单片机的智能窗设计采用了传感器实时采集环境信息,并通过单片机实时处理,从而实现了窗户的自适应控制。
无论是室内温度、湿度还是光照强度的变化都能及时被响应,使得居住环境始终保持在舒适的状态。
2. 较高的精度和稳定性:采用了DS18B20、DHT11等精度较高的传感器,以及经过精心设计的执行部分和单片机程序,保证了智能窗的控制精度和稳定性。
3. 节能环保:智能窗能够根据环境情况自动进行开合调节,有效减少了室内外温度差异带来的能量损耗,从而达到节能环保的效果。
基于单片机的智能窗设计方案具有良好的实用性和可扩展性,可以广泛应用于家庭、办公室、商业建筑等场所。
未来,随着人工智能和物联网技术的不断发展,智能窗将会与其他智能家居设备进行联动,形成更加智能化的家居系统。
当环境温度过高时,智能窗可以自动关闭,并联动空调设备进行调节;当环境光照强度适宜时,智能窗可以自动打开,与智能灯光系统进行协调,实现能源的最大化利用和舒适度的提升。
基于单片机的智能窗设计
基于单片机的智能窗设计智能窗设计是近年来智能家居中的重要组成部分之一。
它通过内嵌的传感器和控制系统,可以自动感知环境的变化并做出相应的调整,提供舒适的室内环境。
基于单片机的智能窗设计是一种适用于小型窗户的智能化解决方案。
基于单片机的智能窗设计需要安装温湿度传感器和光感模块。
温湿度传感器可以感知室内的温度和湿度,根据预设的温湿度范围来自动开启或关闭窗户。
光感模块可以感知光线的强弱,当室内光照不足时可以自动打开窗户,增加室内的透光率。
设计中需要嵌入一个微型风扇和电机驱动模块。
微型风扇可以通过单片机控制,根据室内温度和湿度的变化来自动开启或关闭,实现室内空气的流通。
电机驱动模块用于控制窗户的开启和关闭,通过单片机的控制可以达到智能化的窗户操作。
设计中还需要使用无线通信模块,将智能窗与智能家居系统或手机App进行连接。
通过手机App可以实现远程控制窗户的开启和关闭,以及监测室内温湿度等参数。
还可以设置自动模式,在特定的时间段内自动调整窗户的状态。
基于单片机的智能窗设计还可以结合人体红外传感器和声音传感器,实现更智能化的功能。
人体红外传感器可以感知室内有人活动的情况,当检测到有人时可以自动开启窗户,提供新鲜空气。
声音传感器可以感知室内的声音强度,当环境噪音过大时可以自动关闭窗户,提供宁静的室内环境。
基于单片机的智能窗设计可以实现自动感知环境变化并做出相应调整的功能,提供舒适的室内环境。
它可以通过传感器感知温度、湿度、光照、人体活动和声音等参数,并通过单片机控制风扇和窗户的开启和关闭。
通过无线通信模块,可以连接智能家居系统或手机App进行远程控制和监测,实现智能化的窗户操作。
还可以结合人体红外传感器和声音传感器,增加更智能化的功能。
这种设计可以为用户提供一个更舒适、健康、安全的室内环境,提高生活质量。
基于单片机的智能窗设计
基于单片机的智能窗设计
智能窗是指可以根据环境变化自动控制窗户开启、关闭、调节通风、遮光等功能的窗户。
在现代建筑中,智能窗具有节能、环保和舒适的特点,受到越来越多的关注和应用。
本文将介绍一种基于单片机的智能窗设计。
智能窗的设计基于单片机,主要包括传感器、执行器和控制算法三个部分。
传感器部分用于监测环境参数,如光照强度、温度等。
常用的光照传感器可以测量室
内外光照强度的差异,根据设定的阈值判断是否开启窗户。
温度传感器可以监测室内外温
度的差异,根据设定的阈值判断是否调节通风。
执行器部分用于控制窗户的开启、关闭和调节通风。
一种常见的执行器是电动窗。
通
过单片机的控制,可以实现自动控制窗户的开关和角度调节。
还可以通过电动窗帘实现遮
光功能。
控制算法部分根据传感器获取的环境参数作出决策。
通过单片机的编程,可以实现开
启窗户的条件和程度的设定,并根据环境变化实时调整窗户的状态。
当室内光照强度低于
阈值时,自动开启窗户;当室内温度高于设定的阈值时,自动调节窗户的角度实现通风。
为了方便用户的监测和控制,可以设计一个显示屏和控制面板。
显示屏用于展示当前
的环境参数和窗户状态,控制面板用于手动控制窗户的开启、关闭和调节。
基于单片机的智能窗设计可以通过传感器监测环境参数,通过执行器控制窗户的开启、关闭和调节通风,并通过控制算法根据设定的条件作出决策。
这种设计可以实现窗户的自
动化控制,提高建筑的能源利用效率和人们的舒适度。
基于单片机的智能窗设计
基于单片机的智能窗设计智能窗是一种可以根据环境条件自动调节窗户的开合程度的窗户系统。
常见的智能窗设计使用单片机控制,实现了窗户的自动化管理和智能化操作。
本文将介绍基于单片机的智能窗设计。
基于单片机的智能窗设计需要选择合适的硬件设备和传感器。
常见的硬件设备包括单片机、驱动模块、电机和相关的传感器,例如光敏传感器、温湿度传感器和气体传感器。
这些传感器可以用来感知环境条件,如光照强度、温湿度和空气质量。
需要编写合适的程序代码来实现智能窗的功能。
可以利用单片机的IO口和模拟输入输出功能来控制窗户的开合和电机的转动。
通过读取传感器的数值,可以实现智能化的窗户控制。
当光敏传感器检测到外部光照强度较强时,窗户可以自动关闭,以防止阳光直射室内;当温度传感器检测到室内温度过高时,窗户可以自动开启,以实现通风降温。
对于智能窗设计,还可以添加一些额外的功能,如窗户开合角度的调节和窗帘的控制。
通过编程设置,可以实现窗户的不同开合角度,以适应不同的环境需求。
可以设置窗户在室内光照强度较强时只开启一小部分,以保持室内适度的明亮程度。
可以将智能窗与窗帘结合起来,通过单片机控制窗帘的开合。
在夜间或需要保护隐私的场合,可以通过智能窗和窗帘的联动控制,有效地阻挡外界光线和视线。
还可以通过设置定时功能,自动调节窗帘的开合时间,实现更便捷的操作。
在安全方面,智能窗设计也需要考虑到一些风险因素。
当窗户关闭时,防止窗户突然打开或者被他人恶意打开。
可以通过添加传感器或者开关来检测窗户的状态,并及时响应。
可以设置密码或者指纹识别等身份验证方式,以确保只有授权人员才能操作窗户。
基于单片机的智能窗设计可以实现窗户的自动化管理和智能化操作,提供更便捷、舒适的居住环境。
通过合适的硬件设备和传感器配合编写程序代码,可以实现智能的窗户控制和附加功能,如窗帘的联动和定时开合等。
还需要考虑窗户的安全性,以确保窗户的操作安全可靠。
基于单片机的智能窗设计
基于单片机的智能窗设计智能窗是现代化建筑技术的重要组成部分,通过利用各种传感器和控制系统来实现自动操作和智能化控制,从而达到节能、环保、舒适的目的。
本文介绍了一种基于单片机的智能窗设计方案,并对其实现原理、硬件设计和软件设计等方面进行了详细的阐述。
一、设计原理智能窗的设计基于单片机,通过采用一系列传感器和控制器构建智能控制系统,以实现自动化控制和智能化管理。
其中,热感传感器、紫外线传感器和光感传感器是主要的控制元件,可以分别检测室内温度、外部紫外线强度和室内光照强度,并通过单片机进行数据处理和判断,以达到自动控制的效果。
二、硬件设计智能窗的硬件设计主要包括控制器、传感器、执行器和电源等部分。
控制器采用常见的单片机,可对传感器采集的数据进行处理,并通过执行器控制窗户的开关状态。
传感器包括热感传感器、紫外线传感器和光感传感器等,可实现实时监测和控制。
执行器主要是一个电机,用于控制窗户的开关状态。
电源则为整个系统提供动力支持,可采用电池或插电式电源,也可在控制系统中加入充电功能。
智能窗的软件设计主要是通过单片机的程序设计实现的,其中包括主程序和子程序两部分。
主程序负责控制整个系统的运行,包括对传感器数据的读取、处理和判断,并对执行器进行控制。
子程序则是实现各种功能模块的基本程序,包括与传感器的通信、窗户控制、数据存储和界面显示等功能。
四、实现效果通过以上的硬件和软件设计,智能窗的设计实现了较好的控制效果,能够自动感知环境变化并自动控制窗户的开关状态,从而实现节能、环保和舒适的作用。
同时,该设计具有较强的扩展性和适用性,可根据实际需求进行进一步的优化和改进,以满足不同用户的需求。
总之,智能窗的设计方案基于单片机,通过传感器和控制器构建智能控制系统,在实现自动化控制和智能化管理的同时实现了节能和环保的目标。
该设计方案具有较好的控制效果和扩展性,为未来智能化建筑领域的发展提供了重要的技术支撑。
基于单片机的智能窗设计
基于单片机的智能窗设计智能窗设计是一种结合了单片机技术和传感器技术的智能家居产品,它能够根据环境光线、温度和湿度等参数来自动控制窗户的开合,从而实现节能、舒适和智能的居住环境。
本文将从智能窗的设计原理、功能实现、系统组成以及应用前景等方面进行详细介绍。
一、设计原理智能窗设计的原理是基于单片机控制的自动化系统,通过传感器采集周围环境参数,再由单片机进行处理和判断,最终控制窗户的开合。
传感器可以是光敏传感器、温湿度传感器等,它们能够实时监测环境中的光照、温度和湿度等参数。
单片机作为智能窗的“大脑”,能够根据传感器采集的数据进行智能决策,控制窗户的开合状态。
设计智能窗的关键在于如何将传感器采集的数据与单片机控制窗户的动作相结合。
需要通过合理的算法和电路设计,实现数据的实时采集、处理和输出,以及窗户执行机构的控制,从而实现智能窗的自动化功能。
二、功能实现智能窗的主要功能包括自动开合、手动控制、远程控制和智能化调节。
通过传感器采集环境参数,单片机可以自动判断当前的环境光线、温度和湿度等情况,从而实现智能控制窗户的开合。
当环境光线较弱时,智能窗可以实现自动开启,增加室内采光;而环境温度较高或者湿度较大时,智能窗可以自动关闭,实现室内温度和湿度的调节。
智能窗还可以实现手动和远程控制功能,用户可以通过手机APP或者遥控器对窗户的开合状态进行调节。
智能窗的智能化调节是基于单片机的智能算法,能够自动学习用户的习惯和需求,在保障舒适居住环境的最大程度地节约能源,实现智能化的节能减排。
三、系统组成智能窗的系统主要由传感器、单片机、控制电路和执行机构等组成。
传感器包括光敏传感器、温湿度传感器等,用于采集环境参数;单片机是智能窗的核心控制部分,进行数据处理、决策和控制;控制电路是单片机和执行机构之间的桥梁,用于实现输出信号的控制和驱动;执行机构是窗户的开合装置,可以采用电动机或者气动机构等。
智能窗的设计需要考虑整体系统的稳定性、可靠性和实用性,传感器的准确采集、单片机的灵活控制、控制电路的安全可靠以及执行机构的稳定运行等都是系统设计中需要重点考虑的问题。
基于单片机的智能窗设计
基于单片机的智能窗设计1. 引言1.1 研究背景智能窗作为智能家居领域的重要组成部分,具有节能、舒适等优点,受到越来越多人的关注和青睐。
在传统的窗户开启方式中,人们需要手动打开或关闭窗户,不能实现自动控制和智能化管理,存在一定的不便和安全隐患。
而基于单片机的智能窗设计能够解决传统窗户存在的问题,实现窗户的自动控制和智能化管理,提高居住环境的舒适度和便利性。
随着科技的不断发展和智能家居的兴起,人们对家居设备的智能化要求也越来越高,智能窗的设计和应用成为当前研究的热点之一。
通过引入单片机技术,结合传感器、执行机构和通信模块等组件,可以实现智能窗的自动开启、关闭和智能控制,使窗户具有更加智能化的功能,逐渐成为现代家居不可或缺的一部分。
基于单片机的智能窗设计具有重要的研究意义和实际应用价值,可以为智能家居领域的发展提供新思路和解决方案。
通过深入研究和探索,为智能窗的设计和应用带来创新和推动力,促进智能家居的普及和发展。
1.2 目的智能窗设计的目的是为了提供更为便捷、舒适的室内环境控制方式。
传统窗户的开启和关闭是通过人工操作或者简单的传感器控制,无法实现智能化和自动化的功能。
通过单片机技术,可以实现智能窗的远程控制、定时控制以及自动感应控制,使得用户可以通过手机或者电脑远程控制窗户的开合,定时控制窗户的开放时间,以及通过环境传感器感知到环境的变化自动调节窗户状态,从而提高室内环境的舒适度,节省能源消耗,提升居住体验。
智能窗的设计旨在让用户更加方便、安全、智能地控制窗户,实现人与环境的智能互动,提高生活质量,实现节能环保的目标。
通过对单片机技术的应用,智能窗设计有望成为未来智能家居的重要组成部分,带来更多的便利和舒适体验。
1.3 意义智能窗的设计可以使用户轻松控制窗户的开启和关闭,同时还可以通过智能传感器实现对室内环境的监测和调节。
通过智能窗,用户可以实现自动化的窗户管理,避免了手动操作的繁琐和不便,同时也提高了居住的舒适度和安全性。
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综合课程设计设计题目:窗帘的自动控制学校全称:合肥学院系别班级:电子系08 级 3 班指导老师:***组员姓名: 08电子<3>班刘扬 080507024408 电子<3>班程坤 080507026308 电子<3>班郭守迪 0805070239基于单片机控制的智能窗的设计摘要:我们现在使用的窗户大部分采用人工关闭方式,不具有自动防雨、防风、防强光以及低温自动关窗等人性化的功能;平时我们外出时经常忘记关闭窗户,遇上下雨时,雨水会进入室内,对室内的电器、摆设等物品造成不必要的损害。
本文借助单片机、电子电路及传感器的知识设计了可以实现自动开窗、防风雨、低温自动报警并开窗的智能窗,从而可解决现实生活中存在的很多问题。
本智能窗的设计本着安全、方便、节能、人性化的原则进行,可使现代生活显著提高。
关键词:防风雨、防低温、强光;单片机;窗扇的旋转;智能51 single-chip microcomputer control based on the design of theintelligent windowAbstract: we now use the most windows using artificial off mode, do not have automatic rain-proof, wind-proof, glare and low temperature automatic window closing humane function; we often forget to close the windows when you go out, it rains, the rain will enter the room, the indoor appliances, equipment and other items to cause unnecessary damage. In this paper, by means of single chip, electronic circuit and sensor designed can realize the automatic window, against the wind, low temperature automatic alarm and fenestration of the intelligent window, which can solve many problems that exist in the real life. The intelligent window design in a safe, convenient, energy-saving, humanized principle, can make modern life improve. Key words:wind and rain prevention,anti low temperature, strong light; 51 single sash rotating; intelligence;引言:当今世界建筑正朝着智能化方向发展,这种发展趋势也正是人类社会的文明程度在一定历史时期的体现。
但现在使用的窗户大多数是单纯的推拉式或平移式的,并且与自动控制毫不沾边,更不用说智能化了。
如果使窗户具有一定的智能,如下雨则自动关、室内温度超标则自动开、报警等,就会给人们的居家生活带来诸多方便,从而进一步提高人们的生活质量。
沿着这样的思路,我们设计了以AT89C52单片机为中央控制器的智能窗。
该智能窗能通过其数据检测传感电路不断循环检测室内湿度、温度,光照强度等信号,经处理后传入单片机。
单片机对信号进行运算,然后与由预先设置的参数临界值相比较,从而作出开/关窗的判断,再结合窗状态检测电路所检测到的当前窗状态,再输出脉冲信号调整步进电机,完成下雨刮风自动关窗、温度超标自动开窗等。
1 总体方案的设计1.1本设计的主要任务和内容1、自动防雨:平时上班或临时加班不能及时关窗、出门在外也总有忘记关窗的时候,遇到下雨时,湿敏传感器检测到下雨信息,单片机控制板控制电动机动作,窗门自动关闭,使您的家用设备遭雨水侵袭,解除您的后顾之忧。
此功能特别适合高楼住户。
2、低温自动关窗:当室内温度低于30摄氏度时,温度传感器检测到低温信息,单片机控制板控制电动机动作,窗门自动关闭。
1.2 智能窗的总体构成本智能窗主要机械传动部分和自动控制系统组成。
其中,机械传动部分要由窗框、窗扇、齿轮齿条等。
自动控制系统主要包括AT89C52单片机组成的中央控制器,数据检测传感电路,窗驱动控制接口电路、窗驱动电路、步进电机等组成。
其整体结构如图1-1所示。
图1-1 控制系统架构图2 机械结构的设计2.1 自动开关窗机械传动形式设计2.1.1 自动开关窗任务分析智能窗的传动任务是由动力源通过传动机构带动窗扇在滑移槽内来回滑动,任务简单,但要求精确度较高。
齿轮齿条传动传动较为准确、可靠,并且机械效率高,因此,选定齿轮齿条传动能满足智能窗传动任务的要求。
传动形式见图2-1。
图2—1 齿轮齿条传动2.2 窗框与窗扇的结构设计2.2.1 窗框结构设计此窗框是在常规窗框的基础上进行的更改设计,在窗框上下两侧各开一道滑移槽,使窗扇开关窗时在滑移槽内装上齿条,齿条滑动带动支撑杆实现开关窗。
其实体见图2-2窗户打开图。
图2-2 窗户打开图2.2.3 步进电机设计为实现窗户的自动开关,特别将电机卡座设计在窗户底框中间部位,两个齿条交汇处,齿条上下夹住齿轮,故当齿轮正转,两个齿条相向运动,实现关窗。
当齿轮反转,两个齿轮背向运动,实现开窗。
具体设计见图2-3步进电机滑槽设计装配局部图。
图2-5步进电机滑槽设计装配局部图3 自动控制系统主要硬件的设计3.1 单片机选型3.1.1 单片机发展过程单片机是一种集成电路芯片。
它采用超大规模技术将具有数据处理能力的微处理器(CPU)、存储器(含程序存储器ROM和数据存储器RAM)、输入、输出接口电路(I/O接口)集成在同一块芯片上,构成一个既小巧又很完善的计算机硬件系统,在单片机程序的控制下能准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。
3.1.2 AT89S52单片机简介AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
主要性能(1)、与MCS-51单片机产品兼容;(2)、8K字节在系统可编程Flash存储器;(3)、全静态操作:0Hz-33MHz;(4)、32个可编程I/O口线;(5)、三个16位定时器/计数器;(6)、六个中断源;(7)、低功耗空闲和掉电模式;图3-1 AT89S52引脚图 DIP封装3.2 数据检测传感器的选择3.2.1 数据检测传感模块组成根据该设计的功能要求数据检测传感系统由两个个部分组成:1)温度传感电路;2)湿度传感电路;3.2.2 传感器选型及电路传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
1、温度传感器;DS18B20数字温度传感器接线方便,耐磨耐碰,体积小,使用方便,封装形式多样,适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
特点:温度传感器DS18B20主要性能:(1)、适应电压范围更宽,电压范围:3.0~5.5V,在寄生电源方式下可由数据线供电;(2)、独特的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯;(3)、DS18B20支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现组网多点测温;(4)、DS18B20在使用中不需要任何外围元件,全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内;(5)、温范围-55℃~+125℃,在-10~+85℃时精度为±0.5℃;(6)、可编程的分辨率为9~12位,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,可实现高精度测温;(7)、在9位分辨率时最多在 93.75ms内把温度转换为数字,12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字,速度更快;其引脚如图3-2所示:图3-2 DS18B20引脚图 DIP封装2、湿度传感器DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准熟悉信号输出的温湿度复合传感器,传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。
因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
每个DHT11传感器都在即为精确的湿度校验室中进行校准。
校准系数以程序的形式存在OTP内存中,传感器内部在检测型号的处理过程中要调用这些校准系数。
单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。
超小的体积、极低的功耗,信号传输距离可达20米以上。
产品为4针单排引脚封装,连接方便。
技术参数(1)供电电压:3.3~5.5V DC;(2)输出:单总线数字信号;(3)测量范围:湿度20-90%RH,温度0~50℃;(4)测量精度:湿度+-5%RH,温度+-2℃;(5)分辨率:湿度1%RH,温度1℃;其引脚如图3-2所示图3-2 DHT11引脚图3.3 温度检测电路如3-3所示:图3-3 温度检测电路3.4 湿度检测电路如3-4图所示:图3-4 湿度检测电路3.5 窗户状态参数显示电路(1602液晶显示)1602显示当前的温度和湿度,电路图见附录1。
3.6 报警电路当温度或湿度达到设置的上限值时,蜂鸣器报警。
如3-5图所示:图3-5 报警电路3.7 电源设计电路电源需提供单片机、显示器、步进电机的不同电压。
电源电路原理图如下所示,三端稳压芯片7805、AMS1117—3.3起稳压作用,2200uf电解电容、100uf和0.33uf瓷片电容起滤除纹波作用,输出分别为+5V,+3.3V提供给各单元电路。
如3-6图所示:图3-6 电源设计原理图 3.8 步进电机驱动电路驱动系统电路利用ULN2003作为驱动器,ULN2003是大电流驱动阵列,多用于单片机、智能仪表、PLC 、数字量输出卡等控制电路中,可直接驱动继电器等负载。