基于51单片机的智能窗户毕业设计论文

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随着电子技术的发展和人民生活水平的不断提高，智能窗已经越来越
多地被用到了现代智能化建筑中，提供住户一个安全、方便的环境。据统计，在未来的几
% v# z3 Q$ ~9 q) }2 u年内，安装智能窗的用户将不断增加。本次设计的智能窗户系统能通过其数据检测传感电
3 U( i* ^. G* }路不断循环检测室外湿度及温度，当室外湿度达到一定时（下雨时）窗户自动关闭，防止
" T+ s) U6 {5 E( |" ]( k0 X潮湿空气或雨水进入房间；另外可设置自动关闭窗户或开启窗户时间，到了设定时间会自
动关闭或开启窗户； 可设置是否自动根据湿度变化自动开启关闭窗户或者根据设置时间自
动开启或者关闭窗户。
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* O+ C; P& J4 G" z( z* E9 O3 U( T第1 章绪论
* P  ^: T: o. y1.1 智能窗户综述
# h! I3 h8 D3 D/ M智能窗户一般是指安装了先进的防盗、防劫、防雨系统技术的门窗。
: P7 b/ H. E9 O7 m; o  W起初智能窗户在一些公共场所、高档商品房、商场中运用广泛，但随着科学技术的飞
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
" [! W) E9 p. ]0 _6 y: O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，
' A" y% C/ |; @3 y* m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。智能窗户提供住户一个安全、方便的环境。据统计，在未来的
4 D  @7 b/ |" _/ O7 m% Z5 Y9 A几年内，安装智能窗的用户将不断增加。全自动智能窗户要求遇刮风或飘雨，窗户会自动
关闭；窗户就自动打开；高高在上的天窗，也乖乖听从指挥开启闭合，免去攀高之累。
最新科技的智能窗户控制系统它由智能主控器、门窗控制器、门窗驱动器等组成，是
智能居家的理想选择。要求具备以下功能：
①安全
在工作日，上下班时间基本都是固定的。你可以设定窗户开关的时间，上班时窗户自
动关闭下班时自动打开，方便安全。
9 q4 h6 X  q8 v②自动防风防雨
1 c% N# Z5 B. d5 |  P, ]6 Q居家过日子，忘记关窗是常有的事，每逢刮风下雨身在外边便叫苦不已。现在，这款
4 R  Q. K; i% B9 G$ \) ?( y产品可以消除您的这个顾虑了, 它外侧装有湿度传感器， 当空气里的湿度达到80%时湿度传
感器上就会有感应，窗户立即自行关闭，令您从此大胆出门无忧无虑。
) t6 |) x4 Q6 |8 K③节约能源
+ |; W2 f) c4 d. S: r1 b当室外的温度超过30°时能关闭窗户并把空调打开，保持室内室温适宜。当室外温度
# }2 _, ]# b' y' {0 {, ~& H8 V/ k下降到20°时，窗户自动打开并把空调关闭， 保持室内空气清新， 当然这一动作是以外界
没有下雨为前提的。
( }# V  |! m, Q, G* c3 a( I% J④人性化
3 @6 i; ~' |6 _) Q增加手动开窗、关窗功能，是产品更人性化。
1.2 智能窗户研究现状
+ p9 t0 g1 i3 A' T2 W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
. S" t/ [  I7 _) L* v说，一个建筑物按面积推算，有10%是窗， 15%是门，全国每年新建为20 亿平方米，门窗
- ^8 b. z9 s0 L+ }的需求量为5 亿多平方米。如再考虑到原有城乡建筑的窗户改制，每年窗户的安装量至少
. r# k1 U7 `( U: m% x  W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。
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门窗是家庭智能化安全防范系统的一个重要组成部分，是一种智能化的控制系统，它
4 I8 r% G, G4 s. C% W由现代微型机、先进传感器（温度传感器、湿度传感器等） 、等一系列机械传动装置组成，
是具有智能化、人性化、网络化的高科技产品。可以对窗户进行随心所欲的控制和安全措
% h* L* i* G9 l5 q+ U$ J3 d0 o施，它具有时尚、方便、安全等特点，使人们的家居环境得到较大的改善。再者通过我们
的调查发现目前整个市场上存在许多不足之处。
$ _: j  g& E7 \% R5 J: _( F, F当前智能窗户的功能还不是很完善，虽然市场上有下雨时能自动关窗的装置，但在雨
7 a" m7 Q* n8 l, m: S2 U过天晴后并不能适时自动开窗。这就会让主人在下班回家后觉得屋内空气不流通、不清新
4 U* Y  r. R. ^' @8 z2 G  T等。因此，我以这次毕业设计为契机，改进了部分功能实现的方法，并增加了适时开窗的
" x6 {* z. u: {8 A$ q5 K: w新功能，还把窗户和空调相结合。力求整个装置高效、简洁、易实现并突出节能环保的理
, G3 f7 k# ~0 w5 K2 b, H+ J- g3 s念。
2 e% A7 L# Y8 P9 v9 ]- m窗户之所以能自动开闭，关键是长条形装置内的一些元件、温湿度传感器组成了一套
智能控制系统，发挥着自动控制功能。“人们早晨出门上班时还是晴空万里，所以没有关
窗，下午突然下雨了，窗户会自动关闭，不用担心家中淋雨。”除了自动开闭窗户外，还
可以通过遥控器来控制智能窗户的开闭大小，不用走到窗前去关窗。
& }. d  B$ T1 y% y+ E/ _. J0 e" z智能窗户的应用越来越受广大人民的欢迎，在许多大城市中，很多小区都实现智能化
- L% X' K# a' h1 Y管理，其中智能窗户的应用相当的重要一部分。所以我这次毕业设计选了这个我比较感兴
趣也很有现实意义的题目。
" x$ K! i5 A9 ~0 R& |" D" F第2 章设计的目标任务
' h& ?$ {( V% n& N2.1 本文主要工作设计
/ M' [8 ?) f& v2.1.1 本设计的总体介绍
(1) 智能窗户: 基于单片机控制系统设计出温湿度检测电路、电机驱动电路、时钟电
- D# u7 \3 F/ h, \' B路、单片机、晶振和复位电路和控制电路等。
) ~3 S. e1 I; w; ^$ p* G& x（ 2) 设计智能窗户的数据采集及控制系统。
: Z* z8 ?" x4 Z; j: S% V2.1.2 设计的具体任务
0 |9 k/ W" N' E) B5 E/ k对智能窗户的功能进行设计，相应的硬件电路和系统软件设计，并做出控制系统，从
而达到设计的目的：温度升高到超过预设值时，电机转动关闭窗户并把空调打开；若下雨
窗外的湿度传感器会感应到并把窗户关闭； 通过按键可以设置自动开启窗户时间及自动关
- J8 w2 `3 l1 U, ~8 l; @$ ^闭窗户时间，到设定时间会自动关闭或开启窗户；可以设置根据温湿度控制窗户开关及根
据时间开启、关闭窗户功能。
2.2 论文的要求与数据
1 f4 A/ |3 S3 Z9 L# l0 M（ 1) 完成该课题必须重点研究单片机控制、温湿度采集、晶振和复位电路等关键问题
- H: \- |$ r" J3 y; p和理论。
（ 2) 研究方案的设计、研究方法和手段要合理，符合理论与实践的要求。

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