基于温湿度检测智能窗户控制系统的设计

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1、第一章绪论1.1研究课题目的及意义简介气候的温度和潮湿度和人类生活的方方面面都有着密不可分的关系，同时也作为工业生产中衡量的一种重要的指标，例如机械、电子、石油、化工中都需要对温度和湿度进行获取和调节。现在人们更加在乎自己生存环境的质量。环境对人们心情造成了一定程度的影响，所以需要对温湿度进行实时的监测与调节。单片机是常用的芯片，在工业的实时检测和调节中到处都可以看见，甚至于达到了不可或缺的地步。用其作为温湿度控制器件的实例也数不胜数。使用这种微处理器能不断地获得环境信息并作出应对，而且它的原理简单，方便应用，其性能和价格容易被接受。把单片机和温度湿度的

2、调节联系起来，可以时时刻刻而且较准确地反映室内的温度及湿度的变化情况。当温度低时，能够适当提高到合适的数值；当温度高时完成降低到某一数据的操作，使温湿度在一个既定的区域内波动或者在某种区域内保持恒温，在湿度设定区间内适度改善。把这种设备安装到室内就可以给植被种植提供一个相对优越的环境，有利于植物生长。对于瓜果和花卉的栽培，也可以为其安装合适的温湿度控制装置，不断获取温湿度并且调节。本系统对室内气温和潮湿度变化进行准确地反映，当超出需要的范围时就可以采取方式进行改善，最终合乎人们的需求。现代社会的人们更加希望能够摆脱日常生活中琐事的困扰，要求家居设备也朝着

3、更加智能化、更加自动化的方向发展。这样，渴望智能化窗户就是对这一愿望追求的体现。随着季节和气候的改变，人们的生活方式也将发生变化。这种情况下，人们就需要智能化的窗户能够在降雨、起风以及设定好的时间下自动关闭，减轻工作族、逛街族的后顾之忧。现在虽然空调已经走入了家家户户，但它有缺点，它的风没有自然风舒服，而且用电量比较大。当今社会倡导资源节约，它就不是一种最佳选择，在夏天的夜晚，刚入睡时需要制冷设备吧温度降低，但是在凌晨以后人们就会感觉到冷，这时就需要关闭设备。这就需要智能窗户来实现自动开启和关闭窗户。人们也可以在劳累一天后有充足的睡眠。1.2论文研究内容

4、简介该控制系统要实现的主要功能如下：(1)实现对温度和湿度数据的获取和呈现。通过LCD1602液晶模块把数值获取出来。让用户能够看得见。(2)设置报警的温度和湿度的上下限数值大小。用一个独立按键来选择对温度还是对湿度进行设置、一个独立按键对最大值进行设置、再用一个独立按键对最小值设置，让设计系统实现人性化、智能化，使其更加具有实用性。(3)当采集到的温度或者湿度的值超过设定的上限和下限范围时，会有LED灯亮并且进行报警。与此同时步进电机控制模拟的窗户左转或者右转60度。(4)步进电机在用户设定的时间下通过正转或者反转来模拟开关窗户。1.3系统工作原理简介

5、本次设计需要进行温度湿度的实时获取、液晶显示并且能够简单的改善。在硬件中使用了五个部分，即STC89S52、传感器、输出部分、参数的调节部分。通过传感器来获取当前环境中的数据，将所得到的数据交给STC89S52进行存储，供显示的时候使用。本次设计采用芯片促使步进电机工作，并由步进电机通过正转或者反转，使系统实现打开、关闭。通过三个开关按钮，其中一个用来供用户选择是对温度进行最大或者最小值的设定，还是对湿度进行最大或者最小值的设定，另外两个中一个用来进行添加1操作，一个用来进行缩减1操作。再由时钟模块来显示时间，并且由用户来设定时间让步进电机通过正转反转模

6、拟窗户的开关。第二章系统方案的设计2.1总体系统框图本设计系统的硬件主要以STC89S52单片机作为核心控制器件，经由LCD1602液晶显示模块实时地对温湿度传感器DHT11模块测得的温湿度值进行显示，温湿度上下限的值可以通过独立按键进行设置，超过设定上下限就通过LED以及蜂鸣器进行报警，与此同时通过步进电机对窗户进行相关操作。本课题研究所设计的温湿度系统控制框图如图2.1所示。图2.1温湿度系统控制框图2.2方案选择2.2.1单片机的比较与选择方案一：AT89C52是一款由美国ATMEL公司生产的低电压、高性能8位的互补金属氧化物半导体型单片机。其片内

7、的8Kbytes的程序存储器是FLASH工艺的，可以反复擦除。该单片机类型对开发设备的要求低，只需很短的开发时间。AT89C52的价格比较便宜，数量比较多。AT89C52可构成实用的单片机最小应用系统，缩小系统占用的体积，增加系统的可靠性，降低系统的成本。AT89C52芯片能提供三存储器加密，让使用者进行硬加密，从而保证设计的程序不被抄袭。此外P0口是三态双向口，只有此口才能直接对外部存储器进行读/写操作。方案二：用STC89S52，但是要考虑一些区别。（1）AT89C52不带ISP下载，要用专门的下载器才行，STC89S52可以用串口直接进行下载，下载

8、需要的软件可以在网上进行下载，经济实用。（2）STC单片机执行指令的速度快，大约