论文总字数：26392字

摘 要

基于多传感器的智能窗控制系统设计论文重点介绍了智能窗控制系统设计的背景与意义、方案设计与设计可行性分析、系统硬件设计、系统软件设计、系统调试分析等。智能窗控制系统选用的是STC15系列的单片机，具有实现多功能模块集成优点。因此就基于多传感器的智能窗系统设计具有理论可行性。第三章的硬件设计与第四章的软件设计是整片论文的重中之重。首先，硬件设计是智能窗控制系统设计的基础。只有充分的了解各元器件的电路设计原理与性能参数，才能确保智能窗控制系统的检测功能实现。如：温湿度检测功能、红外遥控功能、PM2.5检测功能。其次，软件设计是智能窗系统设计的保证。通过软件设计使得智能窗控制系统能够稳定可靠运行。

关键词：单片机；智能窗；传感器

Based on multi-sensor intelligent window control system design

Abstract

Control system design based on multi-sensor intelligent window paper focuses on the background and significance of smart window control system design, project design and the design feasibility analysis, system hardware design, software design, system debugging, etc.Intelligent window chosen is STC15 series single chip microcomputer control system, has advantages of realizing multi-function module integration.So based on multi-sensor intelligent window system design has the theoretical feasibility.The third chapter in the fourth chapter of hardware design and software design is the key of the whole thesis.First, the hardware design is the foundation of smart window control system design.Only fully understand the various components of the circuit design principle and performance parameters, to ensure the detection of smart window control system implementation.Such as temperature and humidity detection, infrared remote control function, PM2.5 detection function.Second, the software design is the assurance of intelligent window system design.Through software design make smart window control system is stable and reliable operation.

Key words: single chip microcomputer;The intelligent window;The sensor

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 课题研究的背景及意义 1

1.1.1 课题背景 1

1.1.2 课题意义 1

1.2 智能窗发展现状分析 1

1.3 课题主要研究任务及内容 2

第二章 系统需求分析与方案论证 3

2.1 智能窗控制系统原理 3

2.2 可行性分析 3

2.3 系统整体方案设计 3

2.4 本章小结 4

第三章 智能窗控制系统硬件设计 5

3.1 硬件设计原理 5

3.2 单片机及其最小系统设计 5

3.3 传感器节点硬件设计 6

3.3.1 基于DHT11的温湿度感测模块设计 6

3.3.2 基于GP2Y1010AU的PM2.5感测模块设计 6

3.3.3 基于1838T红外遥控模块设计 7

3.4 输出响应硬件设计 7

3.4.1 基于12864液晶屏的显示模块 8

3.4.2 基于L298N的电机驱动模块 9

3.5 本章小结 9

第四章 智能窗控制系统的软件设计 10

4.1 软件开发语言及工具 10

4.2 系统软件框架 10

4.3 主程序及各模块程序 10

4.3.1 主程序设计 10

4.3.2 温湿度测量模块 11

4.3.3 PM2.5检测模块 12

4.3.4 红外遥控模块 13

4.4 本章小结 15

第五章 调试及运行结果分析 16

5.1 控制系统的组成 16

5.2 实验结果及分析 16

5.2.1 温湿度测量实验结果分析 17

5.2.2 粉尘浓度测量实验结果分析 17

5.2.3 红外遥控实验结果分析 17

5.3 本章小结 17

第六章 总结与展望 18

6.1 课题总结 18

6.2 课题展望 18

致 谢 19

参考文献 20

附 录 21

附录1：设计原理图 21

附录2：程序代码 22

第一章 引 言

1.1 课题研究的背景及意义

1.1.1 课题背景

在人类社会文明不断发展的过程中，人们生活水平也随着不断的提高，从而就派生当代建筑的不断趋于智能化的方向发展。传统窗户功能单调性即传统窗户不能够在刮风下雨的天气下自动关闭，更不能自动的调节开合程度来调节人们对温度、温度、湿度、光照度等环境的需求。因此，智能窗的出现是时代变化发展的产物，是智能窗替代传统窗户的大势所趋。由于智能窗是没有形成成熟、稳定的行业的新产品。智能窗的产业市场还没有宏观的形成统一的行业标准，所以市面上智能窗存在很大的差别。所以智能化的家具是人们随着社会发展的必然选择。在这个信息化的社会中，传统家居必将被淘汰，新生的智能家居已成为社会发展的大势所趋。比如智能空调、智能热水器、智能洗衣机等一系列的智能产品的出现，从某种程度上大大的提高人们生活水平与质量。但是智能窗却迟迟未跟上社会发展的脚步，让人感到十分的遗憾。因此智能窗的开发具有优越的市场开发背景。

1.1.2 课题意义

基于多传感器的智能窗控制系统设计的创新点主要体现在防温湿功能、实时控制功能（人性化设计）和防雾霭功能三方面。

温湿度检测功能是智能窗控制系统第一大自主功能，通过DHT11温湿度传感器来检测室外温度，传输给单片机进行数据处理，然后反馈给单片机来控制驱动电路控制电机的转向。当室外温湿度大于设定值时，窗户会自动关闭来规避室外的高温、高湿度。如果采用了温湿度检测功能将解决人们传统窗户不能自动防雨防高温的烦恼。

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