智能窗户

项目名称：智能窗户控制系统所属领域：产品类

项目负责人：庄榕

指导老师：郑斌

目录

1、执行总结

2、产品介绍

3、项目背景

4、市场机会

5、公司结构及战略

6、市场营销策略

7、投资与财务分析

8、生产管理

9、风险与机遇

1．执行总结

随着科学技术的飞跃发展，生活水平的不断提高，人们对安全、舒适、健康的生活需求变得日益迫切。而近年来，智能家居概念已经逐渐深入到国民的生活之中，且不断地影响着人们的思维。因此，众多有能力的小区、别墅用户已经开始安装使用智能家居系统，并尝试智能化为家居生活带来的安全、舒适和便利。时光飞逝，日夜如梭。智能家居系统在经历了早期混乱的概念纷争之后，目前已经逐渐进入理性时代。如今的智能家居市场已经不再是海尔、微软等专业家电控制和IT厂家的天下，越来越多的楼宇对讲厂商开始涉及并深入到智能家居行业，猛烈地冲击着楼宇对讲市场格局，从而使得市场竞争更加激烈。尽管如此，用户的需求才是第一位的，所以各厂家的产品研发主要以市场需求为导向。

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，随着消费者生活水平的提高，智能化的产品如雨后春笋，正逐步发展和壮大。而我们的智能窗户就是在这样的环境下应运而生的，因此具有广阔的市场空间和应用前景。

2.产品介绍

2.1产品名称：智能窗户控制系统

2.2产品构架：

系统由最初的实验阶段到产品的形成过程中，其基本的功能框架如下：

2.3系统软件基本框架：

通过对PIC单片机功能的应用，与单片机外设电路的接口，可以大致写出智能窗户系统的软件基本框架:

最后，由硬件与软件的具体结合开发出产品的控制板如下图所示：

2.4设计方案

为了达到智能化产品的需求，智能窗户控制系统采用了多种传感器技术，以风传感器，雨传感器和温度传感器为主体。

风传感器的设计解决了自动防风的功能，它能实时检测风速，将其转换为电信号，传输给微处理器MCU。主要装置有风轮、传感器电路。其主要原理是，在窗户打开的情况下，当室外起风时，风带动风轮转动，计数器记录每分钟风轮所

转过的圈数，并将数据传输给MCU，根据所编程序中设置的风轮转动圈数下限值，决定是否需要启动电机，以带动窗户转动，将其关闭，当风速有所减弱，带动风轮每分钟所转圈数小于之前的下限值时，MCU发出命令，启动电机再次带动窗户开启的方向转动。截止到目前我们已经完成了风传感器的制作，主要思路是：塑质的风轮中心通过一根金属轴与绝缘轮连接，轮的圆周上有一个导电金属触点，其他位置绝缘，轮圆心部分导电，且由一根导线与圆周上导电金属片相连。另外在与绝缘轮圆周紧挨着的外部设置一个与MCU的计数器相连的导电金属触点，当风轮带动绝缘轮转动时，在两个金属触点接触的瞬间，电路导通，计数器计数一次。MCU通过对计数器所记录数字的分析控制电机的开闭，最终控制窗户。

其原理图如下所示：

导线金属触点 Vcc

R

MCU

绝缘轮

金属轴

风轮

下雨时忘记关窗是很苦恼的，然而智能窗户的雨传感器解决了这一问题，雨传感器的主要功能是检测室外空气雨滴，当雨滴落在雨传感器上时产生短路，此

时MCU将检测到电平的变化，以此作出相应的动作。当导线网上的所有水滴都蒸发掉后电路恢复短路状态，MCU发出指令，启动电机，使其带动窗户向开启的方向转动，最终将窗户打开。此装置的主要部分是互不导通的导线网、传感器电路。在风传感器的硬件方面，我们已经有了一套成熟的思路。

其原理图如下：

Vcc

MCU

R

导线网

产品中还新增了手动控制器和温度传感器，以满足消费者的多种需求。手动控制器由三个按键开关组成，并设置三种功能，即开、关和暂停，顾名思义，手动控制器能够让消费者选择在合适的时候打开和关闭窗户，而且还可以按下暂停键使窗户停在任意位置，此功能已由编程简单实现。

温度传感器用于检测室内温度，并显示在数码管上。器件选用DS18B20和四位共阳数码管，DS18B20通过一个单线接口发送和接收信息，因此在中央处理器和DS18B20之间仅需一根连接线，用与读写和转换的电源可从数据线本身获取，无需外部电源，大大的节省了硬件资源。

其原理图如下：

而所有的关窗和开窗的动作都由电动机实现，原理如下：

由以上系统功能的完成可以设计出模拟控制实验板，并用mplab icd2进行在线仿真实验，实物图如下：

3.项目背景

3.1智能家居

智能家居是随着高科技的发展和人们的生活质量需求的提高而发展起来的，即利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术，依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验，使人们的生活从各个方面变得更加安全、舒适、简单，而窗户智能控制系统就是以智能家居为应用背景研发的一套窗户自动控制系统。

3.2经典实例

目前，座机、手机都可以实现远程有线/无线控制家里的智能家居系统，给用户提供了更多的舒适与便利。拿场景控制来讲，用户离家后只需用手机一按“离家”模式，家里所有的灯光、门窗、家电等设备会自动关闭，防盗报警系统自动

开启并设防，用户根本无需为门窗、空调等设备是否关闭而担心;而下班以后，只需通过手机打开“回家”模式，智能家居系统便会立即启动预设的功能，如执行打开空调、热水器、窗户等操作，所有的控制只需要通过操作手机即可以方便地完成远程控制。在智能家居系统内，一些智能化功能为用户提供舒适生活起到了良好的保障。在整个智能家居系统中，除了报警、对讲等安防系统外，其它一些智能化的功能也是用户迫切需求的。例如，室内温湿度调节、能耗等的智能化控制就是家居智能化控制子系统较突出的例子。尼科信息技术(上海)有限公司陈鹏表示，如今许多小区、别墅用户除了对灯光、窗帘等需要智能控制以外，更加需要一个人性化的管理系统。目前已有一种特定为室内温湿度调节控制、带有节能功耗的“电子鼻”系统;用户只需将室内所需的温湿度范围、灯光和空调等耗能值等参数信息预先设置好，一旦这些电器运行数值超过预先设置的标准，“电子鼻”系统便可通过传感器检测到超标信息，随后控制器会将超标信息与设置好的参数进行比较分析，并发出指令控制相关设备，自动将温湿度、能耗值调节到可接受范围。该系统犹如一套智能化的感官系统，确保了用户有一个舒适的家居环境。

4、市场机会

4.1市场现状

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。一般来说，一个建筑物按建筑面积推算，有１０％是窗，１５％是门，全国每年新建的房屋为２０亿平方米，门窗的需求量为５亿多平方米。如再考虑到原有城乡房屋建筑的窗户改造，每年窗户的安装量至少达到10亿平方米。以每平方米窗户50元计算，全国窗户消费需求空间为500亿元，并且还有不断扩大的趋势。如下图所示：