微型智能关窗系统的设计研究

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。微型智能关窗系统的设计研究　　摘要：如今智能家居已经走进人们生活，智能窗户就是其中的一角，但大多数智能窗是一体化的，而已有的普通窗户多为推拉式的，老居民房因此更换窗户显然不实际，因此本论文研究开发独立的微型智能关窗系统，本系统以STC89C52RC作为“头脑”两个电机驱动和步进电机作为“双手”，温湿度传感器和雨滴传感器放大器作为“双眼”来实现。“双眼”将得

2、到的信息反馈给“大脑”，“大脑”判断并处理信息，再告知“双手”需要做什么。液晶显示屏就像一个告示牌，上面记录着“双手”处于什么状态和当前的时间。　　关键词：单片机；智能家居；雨滴传感器；温湿度传感器　　中图分类号：文献标识码：A文章编号：1007--0105-02　　1前言为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训

3、同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　近年，我国在物联网行业有非常可观的发展趋势，也正是这一现象让智能家居如雨后春笋般快速成长，我国的智能家居正迈入一个更新的阶段[1]，现市面上虽不乏智能窗户，但大多是新型家居一体化的，这对于老居民区的房子应用就不实际了[2]。基于此研究现状，本设计使用STC系列的51单片机作为控制系统设计了雨天智能关窗系统，可根据天气自行决定窗户的敞开或关闭，根据温度自动开关窗，显示当前时间[3]。让老居民房以最小的花销获得最前卫的生活体验。　

4、　2系统方案　　本系统以STC89C52RC作为核心，此款单片机可直接通过串口来烧写程序，给智能关窗系统的设计提供了极大的方便。随着材料科学的发展和固体物理效应的不断发现，目前传感器技术已形成了一个新型科学技术领域[4]。本智能关窗系统的设计采用雨滴传感器和DHT11温湿度传感器。　　在该设计里，系统的工作频率从晶振构成的晶振电路来获得，系统的工作电压要靠外接的电源来提供的。雨滴传感器上阻值的变化和温湿度传感器采集到的当前环境的温湿度，转换成电压值后再应经过比较器，经过A/D信号的转换后，发送给STC89C52RC单片机处理再将处

5、理后的信号发送给步进电机模块通过驱动电机让电机转动，实现下雨天或者低温天气的自动开关窗。　　温湿度传感器：温湿度传感器向单片机发送实时温湿度数据，单片机将该数据与设定的阈值比较，若实时数据高于阈值则开窗，若实时数据低于阈值则关窗，对应在显示屏上显示ON/OFF。　　雨滴传感器模块：雨滴传感器向LM393输入电平信号，经过与基准电平比较后输出电平发送给单片机，单片机若接收到低电平，则向步进机发出信号，关闭窗户，实现自动关窗功能。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目

6、开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　3系统硬件设计　　本智能窗系统设计的工作频率的是用构成的晶振电路，作为指令执行的基础，本智能关窗系统的晶振电路模块与单片机的XTAL1和XTAL2引脚相连。　　复位电路的功能就像设备恢复出厂设置，让雨天自动关窗系统回到最初始的状态，本系统使用的是10uf/25v电容和10K

7、的电阻串联组合成的复位电路。一般整个设计通电后按下复位电路。　　本智能关窗系统设计中的液晶显示模块LCD-1602采用可以显示两行的，每一行都可以显示十六个字符，由本设计的电源模块产生的+5V电压供电，接口设计简单，价格便宜，具有很高的性价比[5]。　　在本设计中，LCD-1602作为唯一显示屏主要显示来自DS1302的时间、DHT11中的温湿度、窗户开关状态和调整阈值时的显示。本关窗系统设计将LCD-1602的VL管脚与电位器相连，可通过调节电位器来调节显示屏的亮暗程度。　　本系统使用的温湿度传感器型号是DHT11，其温度感应范

8、围在零到五十摄氏度，主要适合南方的气温预测，工作稳定且耗能少。DHT11共有四个引脚，一个地线一个VDD一个数据线，还有一个空脚。VDD供电范围在3v-5v。湿度数据采集的行为是变形的模拟软件，可以在更大范围内收集湿度数据[6]。为了充分发挥“教学