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摘要随着电子技术的发展和人民生活水平的迅速提高，自动控制系统已经越来越多地被用到了现代智能化建筑中，为住户提供一个安全、方便的环境。
现在的自动控制系统已经为我们的生活提供了很多的便利，在生活的各个方面，人们迫切需要一种智能型的家庭安全智能窗系统，不仅能可靠的进行日常的开关工作，以便人们能够更安心的工作，还能识别盗情，发出警报，保证了居民生活的舒适和生命财产不受损失。
根据预计，在未来的几年的时间内，安装智能窗的用户将不断增加。
本次的设计就是智能窗系统，本次设计主要采用单片机控制技术为核心，系统主要由温湿度检测模块、煤气泄漏检测模块、风力大小检测模块、雨天检测模块、人体红外检测模块、控制模块组成，其中，控制模块上包括液晶显示室内温湿度，报警系统，和手动开关窗户按钮。
共计5个传感器，集成使用。
使本次设计的智能窗户能识别各种天气状况，并且可以显示室内的温度和湿度，根据温湿度来自动完成窗户的开关，还能提醒住户突发的煤气泄漏险情和盗情。
利用单片机对各个模块的控制，使其相互配合工作，并通过控制电机与丝杠的配合完成自动开关窗的目的。
关键词：实时控制；自动控制；温湿度传感器；单片机AbstractWith the development of electronic technology and people's living standards rising rapidly, automatic control systems have increasingly been used in the modern intelligent building, and provide tenants with a safe and convenient environment. Now the automatic control system has been provided to our lives a lot of convenience, in all aspects of life, there is an urgent need for an intelligent home security smart window system, not only can reliably switch routine work, so that people can more ease of work, but also identify Pirates of the situation, an alarm, to ensure the comfort and living life and property from damage. According expected in the next few years time, the installation of smart windows users will continue to increase.The design is the smart window systems, this design is mainly using SCM control technology as the core, the system consists of temperature and humidity detection module, gas leak detection module, wind speed detection module, rain detection module, human infrared detection module, control module , wherein the control module comprises a liquid crystal display indoor temperature and humidity, alarm systems, and the manual switch window button. A total of five sensors, integrated use.This design makes a smart windows can recognize a variety of weather conditions, and can display the indoor temperature and humidity, according to the temperature and humidity to automatically switch windows, but also to remind residents sudden gas leak danger and Pirates of the situation. The use of single-chip control of each module to work with each other, and by controlling the motor and lead screw with the completion of the purpose of automatic switch windows.Key words：real-time control; automatic control; temperature and humidity sensors; SCM目录引言 (1)1 任务要求与总体设计方案 (2)1.1 设计任务要求 (2)1.2 总体设计方案 (2)1.2.1硬件设计方案 (2)1.2.2软件设计方案 (5)2 系统硬件电路设计 (5)2.1 单片机主控制模块 (5)2.1.1单片机方案选择 (5)2.1.2 STC89C52芯片功能 (6)2.1.3单片机主控电路设计 (6)2.2 温湿度模块电路设计分析 (7)2.2.1 DHT11传感器内部结构及工作原理 (7)2.2.2 DHT11模块硬件电路 (9)2.3 煤气检测模块电路设计分析 (9)2.3.1 MQ5煤气检测模块的结构及工作原理 (10)2.3.2 MQ5煤气检测模块的电路设计 (10)2.4 风力检测模块电路设计分析 (10)2.4.1霍尔传感器的工作原理 (11)2.4.2霍尔传感器模块的电路设计 (11)2.5 雨天检测模块电路设计及其功能介绍 (12)2.6 人体红外传感器模块的应用分析与工作原理 (13)2.7 系统控制模块的结构分析 (14)2.8 动力模块的的设计分析 (14)2.8.1L298N模块的原理及电路设计 (14)2.8.2动力传动部分的设计分析 (15)2.9 排风扇的安装设计分析 (15)2.9.1继电器工作原理与特性 (15)2.9.2继电器的电路设计 (16)3 系统软件设计 (17)3.1 主程序流程设计 (17)3.2 执行功能模块 (19)3.2.1温湿度控制模块 (19)3.2.2LCD1602液晶显示模块 (19)3.2.3霍尔传感器检测模块 (20)4 机构设计 (21)4.1 窗户的设计 (21)4.2 传动模块的设计 (21)5 系统调试 (22)5.1 硬件电路调试 (22)5.2 软件程序调试 (24)6 结论 (25)谢辞 (26)参考文献 (27)附录 (28)引言20世纪80年代初，伴随着大量采用电子技术的家用电器面市，住宅电子化出现。
基于单片机的智能窗设计1. 引言1.1 研究背景智能窗作为智能家居系统中的重要组成部分，具有节能、环保、舒适等优势，受到越来越多消费者的关注和青睐。
传统的智能窗主要通过遥控或传感器来控制窗户的开合，但是这些方法存在着易受干扰、操作不便等问题。
基于单片机的智能窗设计则是通过单片机控制窗户的开合，具有灵活性高、稳定性强、操作简便等优点，受到了研究者和工程师的青睐。
随着人们对生活质量和环境保护意识的提升，智能窗的需求也在逐渐增加。
对基于单片机的智能窗设计进行研究与探索，不仅可以满足人们对智能家居系统的需求，提高生活质量，还可以为节能减排做出贡献，促进可持续发展。
探索基于单片机的智能窗设计具有重要的现实意义和实际价值。
1.2 研究目的研究目的旨在探索基于单片机的智能窗设计，通过结合现代科技和智能化理念，实现窗户自动控制、环境感知及智能联网等功能。
通过研究，旨在提高窗户的智能化程度，实现窗户与用户的智能互动，提升生活品质和舒适度。
通过系统性能测试和功能特点的分析，深入评估基于单片机的智能窗设计在实际应用中的可行性和效果，为智能家居系统的发展提供一定的参考和指导。
1.3 研究意义1. 节省人力：传统的窗户需要人工开合，而智能窗系统能够根据环境情况自动控制开合，减少了人力投入。
2. 提升生活品质：智能窗系统可以根据室内外温度、湿度等参数自动调节窗户的开合程度，提升室内舒适度，改善居住环境。
3. 节能环保：智能窗系统可以根据天气情况自动调节窗户开合，有效利用自然光和自然通风，减少能耗，降低环境污染。
4. 探索科技发展：智能家居产品是未来科技发展的趋势，通过本研究，可以探索基于单片机技术的智能窗设计方案，为智能家居领域的发展提供新思路和技术支持。
2. 正文2.1 智能窗概述智能窗是一种利用现代科技对窗户进行智能化管理的系统。
智能窗的出现为人们的生活提供了更加便利和舒适的体验，可以自动感知环境变化并做出相应的调节。
毕业设计（论文）题目：基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现系部：信息系专业：电子信息二○一三年十二月基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现摘要：随着现代电子技术和自动化技术的快速发展，人们越来越向往便捷，轻松的生活方式，人们对生活质量的要求越来越高。
家用电器产品也在不断的更新换代。
从始初的晶体管、到电子管；由模拟到数字；由分立元件到集成电路；从普通向高性能、多功能型；由手动控制向红外线遥控、向智能化发展。
这次的毕业设计智能窗帘控制系统的设计与实现是在这个的理念上设计的，本系统主要的模块有单片机驱动模块，电机驱动模块，光敏检测模块，无线收发模块和LED信号显示模块。
本系统分为两种模式，在智能模式下利用光敏电阻检测光照强度的变化，通过单片机驱动电机驱动模块中的电机的正反转实现窗帘的来回移动。
在手动模式下，利用遥控器中的无线发送模块发送信号，再通过单片机驱动电机。
本文设计中的智能遥控窗帘因为操作简单，功能实用和结构简单，所以它基本满足人们对窗帘的智能化的基本需求，也因为前景广泛而有研究的价值。
关键字：51单片机，智能，无线遥控，直流电机目录引言 (5)一、绪论 (5)1.1问题的提出 (5)1.2国外最新的研究成果 (6)1.2.1光控帘 (6)1.2.2隔音帘 (6)1.2.3节能帘 (7)1.2.4隐身帘 (7)1.2.5日能帘 (7)二、核心芯片和器件介绍 (8)2.1DC电源插口介绍 (8)2.2AT89S52单片机 (8)2. 2.1单片机特点和特性 (9)2.2.2单片机的引脚功能 (10)2.3SC2262编码解码芯片 (14)1.3.1SC2262的特点 (14)2.3.2 SC2262的应用范围 (15)2.3.3 SC2262的引脚和说明 (15)2.3.4 SC2262的功能描述 (16)2.3.5 SC2262的工作流程图 (17)2.4SC2272编码解码芯片 (17)2.4.1 SC2272的特点 (18)2.4.2 SC2272的应用范围 (18)2.4.3 SC2272的引脚和说明 (18)2.4.4 SC2272的功能描述 (20)2.4.5 SC2272的工作流程图 (21)2.5315M发射和接受模块 (21)2.5.1315M发射和接受模块应用范围 (22)2.5.2 315M无线发射模块介绍 (22)2.5.3 315M无线接收模块介绍 (23)三、硬件电路的设计 (24)3.1电源和单片机控制部分 (24)3.2继电器控制直流电机部分 (25)3.4光敏识别部分 (26)3.5无线接收和发射部分 (27)四、调试和实现设计 (28)五、软件和程序调试 (29)5.1工作流程图： (29)5.2管脚定义 (29)5.3主函数 (30)总结 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录一：硬件图正反照 (34)附录二：电路原理图和PCB图 (36)附录三：电路仿真图 (37)附录四：C语言程序 (29)引言人民生活水平的不断提高，人们对家庭生活舒适性的需求越来越强烈，窗帘作为每个家庭的家居必须用品，自然也需要满足人们更舒适性的需求。
基于单片机的智能窗户控制系统设计与实现摘要随着科技的进步，经济的快速发展，人们对生活质量的要求越来越高，自动化设备也就逐渐被人们所喜爱，所以设计智能窗户系统具有实践意义。
目前普通窗户在下雨时不能自动关闭，在刮大风有沙尘天气的时候也不能自动关闭，这给我们带来了诸多不便, 也给我们带来经济损失，在这种情况下安装智能窗就可以让我们不再让这些问题成为我们的烦恼。
智能窗户代替现在的普通窗户将会成为一种趋势。
本论文阐述了以STC89C52RC单片机为核心的智能开窗器的工作原理和设计方法。
温湿度信号由温湿度传感器DHT11采集，并以数字信号的方式传送给单片机，烟雾检测采用的是MQ-2传感器。
论文介绍了该控制系统的硬件部分和软件部分的设计与实现。
硬件电路包括：温湿度检测电路，烟雾检测电路和电机控制电路。
单片机通过对信号进行相应处理，根据温湿度和烟穿情况对连接窗户的电机进行控制，从而实现对窗户开闭进行自动控制的目的。
关键诃智能窗户控制，STC89C52单片机，DHT11温湿度传感器，MQ-2传感器, 电机控制Design and Implementation of IntelligentWindow Control System Based on SCMAbstractWith the progress of science and technology and the rapid development of economy, people's requirement for the quality of life becomes higher and higher, and automation equipment is also gradually enjoyed by people, so to design a kind of intelligent window system is proposed. Currently ordinary window cannot be automatically shut down when it rains, the wind is dust weather, this brings us to inconvenience, also brings economic losses, in this case the installation of intelligent window can let us not to let these problems become our troubles. Intelligent windows instead of ordinary window will now become a trend.The working principle and the design method of intelligent window based on STC89C52RC micro controller are described in the paper. Humidity and temperature signal are collected from the temperature and humidity sensor DHT11 acquisition, and smoke is detected by MQ-2 sensor. Digital signals are transmitted to the micro controller. This paper introduces the hardware and software parts. The control system includes temperature and humidity detection circuit, smoke detection circuit and motor control circuit. SCM is response to process corresponding signals, thus to realize the control of the connected window according to temperature and humidity and smoke.Keywords: Intelligent Window Control, STC89C52, DHT11, MQ-2, Motor Control摘要 (1)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1课题研究背景与意义 (1)1.2课题研究现状 (1)1-3本设计的主要任务和内容 (2)1.4论文组织结构 (2)第2章关键技术介绍 (3)2. 1 STC89C52RC 单片机 (3)2.2DHT11温湿度传感器 (3)2.3MQ-2烟雾传感器 (4)第3章系统需求分析 (5)3- 1系统设计目标 (5)3.2系统功能需求 (5)3.2. I温度采集模块 (5)3.2.2湿度采集模块 (5)3.2.3烟雾采集模块 (5)3.2.4电机控制模块 (5)3.2.5复位模块 (5)3-3系统非功能需求 (5)第4章系统设计 (6)4. 1系统总体框图 (6)4.2系统硬件设计 (7)4. 2. 1硬件构件设计 (7)4. 2.2时钟电路 (8)4. 2.3单片机内部组成 (10)4. 2.4引脚定义 (10)4. 2.5复位电路 (12)4. 2.6电机控制电路 (14)4.3系统软件设计 (15)4.3. 1温湿度的读取 (15)4.3.2 MQ-2 的检测 (15)4.3.3电机的驱动 (16)4.3.4传感器信号处理 (16)第5章系统实现 (17)5-1系统软件的实现 (17)5. 1. 1设备初始化 (17)5. 1.2温湿度读取 (17)5. 1.3电机驱动 (18)5.2系统集成与调试 (19)5. 2. 1 焊接 (19)5. 2.2程序烧写 (20)第6章系统测试 (22)6-1测试概述 (22)6.2 ；则试用伊J (22)第7章结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)第1章绪论1.1课题研究背景与意义上世纪八十年代初，随着电子技术飞速发展，电子技术与家用电器开始结合，电子时代的到来已经从人们开始体现岀来，住宅电子化也不例外，大批的住宅电子设备随之岀现。
1、系统的总体设计该系统是基于51单片机控制的智能窗系统，能根据外界的天气情况和室内的气体情况来控制着窗户的开启和关闭。
系统主要的模块包括：电机驱动模块、可燃性气体和烟雾检测模块、风雨检测模块、红外线防盗探测模块、语音播放模块，稳压模块，按钮模块等。
本系统有以下几个控制要求：1)、当外界刮大风下大雨时，风雨传感器检测到这一下风雨信号（相当于触发开关）并将信号传送给单片机，单片机控制着电机及时关闭窗户并报警，蓝灯闪烁。
防止雨水进入室内损坏室内的装饰和物品，此后每过5分钟重新检测，如果无风无雨窗户自动打开。
2)、当室内可燃性气体、烟雾等超过一定的标准时，窗户自动打开，并启动排气扇进行排气，红灯频繁闪烁，且此优先级最高，同时报警器也会响起来提醒主人危险的存在，防止煤气中毒或火灾事故的发生。
3)、当窗户外有人驻留时，阻断了红外线探测器的发射接收通路，窗户会立刻关闭并发出高分贝声音报警，黄灯闪烁30s起到防盗的作用。
4)、增加了手动按键和机械运动开窗、关窗功能，使产品更具有人性化。
2、系统的硬件设计2．1 系统所需元器件的选择STC89C52单片机; ISD4004语音芯片;LM324运算放大器；LM317稳压芯片；LM386功率放大器；L298驱动芯片；NE555定时器；7805，7806稳压芯片；电阻；电容；电位器；11.0592MHz晶振；按键，开关；杜邦线；蜂鸣器；排风扇；直流电机；红外对管；发光二极管；三极管；烟雾传感器MQ2；其他硬件支持，在此不一一列举。
2．2语音报警电路语音录放模块的硬件电路如图3所示。
MK1为麦克风，用于录入语音，可完成普通的现场录音。
在放音电路中，输出端选用低电压通用集成功率放大器LM386M-1的典型应用电路作为扬声器LS1的驱动电路。
该典型电路中，LM386M-1的1脚和8脚间外接10μF的旁路电容，可以使电路的放大倍数提高200倍。
ISD4004的工作电压是3V，。
毕业设计(论文)课题名称基于单片机的智能多功能窗户的设计学生姓名学号系、年级专业信息工程系﹑07级电子科学与技术专业指导教师职称2011年5月28日摘要随着高新技术及电子器件的发展，光控窗帘应运而生，给人们的生活带来了很多方便。
同时，也为人们的生活环境以及智能家居的实现提供了依据，为此，研究与设计光控智能窗帘控制系统具有深远的现实意义。
本电路根据生活环境需要，采用AT89C51单片机控制系统，利用P3口的特殊功能与P1口的空闲模式和掉电模式，根据其不同控制模式，实现半自动控制、自动控制、定时控制的相互转换控制窗帘机。
该设计包括光电开关电路、系统主控模块、电源转换电路、保护电路等组成，可实现窗帘自动升降。
关键词：AT89C51；单片机；定时控制；光电开关；步进电机AbstractWith the development of high-tech and electronic devices, light control, temperature control and remote control curtains came into being, to bring a lot of people's lives easy. At the same time, but also for people's living environment and the realization of smart home provides the basis for this, research and design intelligent control system curtain profound practical significanceAccording to the requirements of office and living environment, this design made use of the SCM (Single Chip Micyoco ) controlling system of AT89C51, the special function at P3, the idleness mode and lose-electric mode at P1. Based on the different controlling mode, we realize to control the curtain machine by mutual transformation of semiautomatic and automatic controlling and infrared remoter. This design is made up of infrared remote circuit, systematic controlling mode, electrical source transformation, protective circuit, etc. It can reach the achievement of automatically rising and falling of the curtain.Key words:AT89C51；SCM；timing control；photoelectric switch；stepping motor目录摘要........................................................ ABSTRACT . (I)1.1课题背景 (1)1.2国内外概况 (1)1.3课题的研究工作 (2)第2章方案设计与论证 02.1设计思路 02.2系统方案一 02.3系统方案二 (1)2.4方案论证 (1)第3章硬件电路设计 (2)3.1AT89C51单片机硬件结构 (3)3.2晶振电路 (7)3.3时钟电路 (8)3.4步进电机电路 (9)3.5传感器电路 (10)3.6A/D转换电路 (11)第4章软件设计 (14)4.1程序设计 (14)4.2主程序设计 (14)4.3 DS1302的控制程序 (15)4.4显示程序 (18)4.5数据存储程序 (19)第5章系统仿真与调试 (21)5.1PROTUES仿真平台 (22)5.2部分模块电路仿真 (22)5.3仿真结果分析及问题解决方案 (25)结束语 (27)致谢 (29)附录 (30)第1章绪论1.1 课题背景生活在提高,时代在进步,人类在向文明迈进,不同的时代对居住空间、环境有不同的要求,这是社会的必然潮流。
基于单片机的智能窗设计1. 引言1.1 背景信息随着科技的不断发展，人们对生活品质和智能化的需求也在不断提升。
智能家居作为智能化生活的一部分，正在逐渐走进千家万户。
智能窗作为智能家居的重要组成部分，能够为我们提供更加便捷、安全和舒适的居住环境。
传统的窗户设计存在着一些问题，比如无法根据环境变化自动调节窗户的开合程度，无法实现远程控制等。
基于单片机的智能窗设计成为了一种创新的解决方案。
通过引入单片机技术，智能窗可以根据环境温度、光照强度等参数实现自动调节，实现智能化的窗户管理。
本文将针对智能窗设计展开深入研究和探讨，探讨智能窗设计的原理、硬件设计过程、软件设计流程、系统测试与优化以及实际应用场景。
通过对智能窗设计的详细探讨，旨在为智能家居行业的发展提供一定的参考和借鉴，促进智能化生活的普及和推广。
1.2 问题概述智能窗设计是一种应用于现代建筑的智能化技术，通过结合单片机技术和传感器技术，实现窗户的自动开启、关闭和调节功能，以提高建筑物的能源利用效率和居住舒适度。
在目前社会对节能环保的要求不断增加的背景下，智能窗设计面临着一些问题和挑战。
智能窗设计需要考虑窗户的自动控制机制，如何根据环境温度、光照等因素来自动调节窗户的开合度，并保证室内的通风和采光效果。
智能窗设计还需要考虑用户的个性化需求，如何实现用户对窗户的手动控制，并与智能系统进行互动。
智能窗设计还需要考虑窗户材质、结构和安全性等方面的问题，以确保窗户的稳定性和耐用性。
智能窗设计在实现节能环保的还需要解决窗户控制机制、用户需求和窗户质量等方面的问题，以满足不同场景下的需求，提升建筑的智能化水平和用户体验。
【字数：213】1.3 研究意义智能窗设计在如今的智能家居领域中具有重要的研究意义。
智能窗可以根据环境光线、温度、湿度等参数自动调节窗帘的开合，从而实现室内光线和气温的合理调节。
这不仅可以提升室内居住的舒适度，还可以节约能源，促进环保。
智能窗还可以与其他智能家居设备联动，实现智能化的家居管理。
毕业设计（论文）题目：基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
聊城大学本科生毕业论文题目: 基于单片机控制的多功能窗的设计专业代码: 080603作者姓名：李鹏学号：***********单位：物理工程学院指导教师：***2013年5月20日摘要我们现在使用的窗户大部分采用人工关闭方式，不具有自动防盗、防雨、防煤气中毒等人性化的功能；平时我们外出时经常忘记关闭窗户，遇上下雨时，雨水会进入室内，对室内的电器、摆设等物品造成不必要的损害。
晚上睡觉时我们通常把窗户关死，一旦燃气发生泄漏，由于室内不透气造成窒息中毒致残、致死的事件时有发生。
为了防盗，我们一般在窗户外面安装防护栏，但如今很多城市为了美化市容通常不允许安装防盗窗。
再者，现在使用的窗户大多数是单纯推拉式或平移式的，这给在楼层高的住户擦拭玻璃带来很大困难。
本文借助三维建模软件Solidworks、单片机、电子电路及传感器的知识设计了可以实现清晨自动开窗、防雨、智能防盗和可燃性气体泄漏时报警并开窗，以及实现窗扇1 80°转向的智能窗，从而可解决现实生活中存在的很多问题。
本智能窗的设计本着安全、方便、节能、人性化的原则进行，可使现代生活显著提高[7]。
关键词：防风雨、防盗；51单片机；窗扇的180°旋转；智能，智能窗；传感器 ;声光报警。
AbstractWe now use the windows closed most of the artificial means, does not have auto theft, rain, wind, anti-gas poisoning and other personalized features; normally closed we often forget when they go out the window, encountered bad weather, sand and rain will enter the room, and indoor appliances, furnishings and other items causing unnecessary damage. Usually at night when we closed the windows, once the gas leak, poisoning, suffocation caused by indoor air tight disabled, the frequent occurrence of death. For security, we usually install the fence outside the window, but now many of the cities to beautify the city usually do not allow the installation of security window. Moreover, the windows are mostly used push-pull or pan-style, giving the floor a high household cleaning glass more difficult. We designed the smart window can be achieved early in the morning automatically open the window, automatic wind, rain, smart security and combustible gas leak alarm window, and the achievement of the overall window sash 180 °freedom of direction and relative rotation between the two sashes, in order to address the reality life of the aforementioned problems. The smart window design in line with safe, convenient, energy saving, the principle of humanity, can significantly improve modern life.Key words:Prevent rain，anti-theft;；51 SCM；180 ° rotate. Casement；Intelligent window .目录前言 (1)1、系统的总体设计 (1)2、系统的硬件设计 (2)2．1 系统所需元器件的选择 (2)2．2语音报警电路 (2)2．3可燃性气体和烟雾检测电路 (4)2．4防盗检测电路 (6)2．5 驱动电机控制电路 (6)3、系统的程序流程图 (7)4、程序清单 (8)5、结论 (19)6、参考文献 (20)7、致谢 (21)基于单片机控制的多功能窗的设计前言当今世界建筑正朝着智能化方向发展，这种发展趋势也正是人类社会的文明程度在一定历史时期的体现。
多功能智能窗毕业设计论文基于单片机HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】毕业设计（论文）开题报告课题名称基于单片机的多功能智能开窗/关窗的设计学院电气工程学院专业电气工程及其自动化班级电自12-2 学号姓名王超指导教师定稿日期：多功能智能开窗/关窗控制器的设计摘要：本文讨论了一种智能窗系统设计方案。
该智能窗由多个传感器收集风力大小、空气湿度、烟信号、红外检测等信号，经处理后传入单片机。
单片机对信号进行运算，再输出脉冲信号调整步进电机。
智能窗可根据环境变化及使用者的意愿调整扇叶张角，控制室内环境参数，且具有一定的自适应能力。
也可以对窗外长期驻留人员的情况进行检测，并对室内人员报警提醒。
当不启用智能窗系统时，也能用手动对窗户进行开关，更具人性化。
关键词：89C51单片机、传感器、智能窗第一章课题简介1.1课题背景我国的改革开放，经济的飞速发展，使得人民物质生活水平不断提高，人们对其住宅和汽车的要求也越来越高，表现在不仅希望拥有舒适、温馨的住所和汽车，而且对其安全性、智能性等方面也提出了更高的要求。
现在的自动控制系统已经为我们的生活提供了太多的便利，在生活的各个方面，人们迫切需要一种智能型的家庭安全自动关窗系统，能可靠的进行日常的开关工作，在环境大风或下雨的情况下，自动识别大风或下雨天气，实现自动关窗动作，以便人们能够更安心的工作，同时也保证了居民生活的舒适和生命财产不受损失。
于是有关家庭、办公室，仓库还有汽车等处的自动关窗系统的开发研制日益被科研单位和生产厂家所重视。
现在市场上也出现了各种名目繁多的关窗装置，但多由于可靠性较差、造价高或使用复杂而难于普及。
随着电子通讯技术的飞速发展，单片微机以其具有体积小、价格低、集成度高、性价比高等突出优点已在工业控制、智能仪表、数控机床、数据采集以及各种家用电器等方面得到了广泛应用。
因此利用单片机和一些简单的外围器件来开发一种适合于家庭、仓库、银行，汽车等重要场所的低价位、运行可靠、具有自动关窗功能的系统，对恶劣的天气情况自动发出报警信息。
另外自动关窗系统也广泛应用于汽车。
汽车是现代生活中不可缺少的交通工具，随着人们生活水平的提高，人们对汽车的安全性、舒适性都有着更高的要求。
中央门锁和电动车窗给驾驶员和乘客带来了很大的方便。
驾驶员通过它可以方便的对所有车门的开闭进行控制。
电动车窗使得驾驶员也可通过设在驾驶员旁边的控制开关对各车窗实现集中控制。
但是在有些时候也会出现一些其他的麻烦。
比如：当汽车停车熄火，锁好门后，有时会忘记将车窗玻璃升到位，及时发现的，要重新打开车门，按动开关将其升到位；而一旦疏忽，不但会造成重要文件、物品丢失，甚至会导致车辆失窃、雨天驾驶室进水等 ,给用户带来不必要的经济损失和精神负担。
鉴于以上情况，可以设计在中央门锁和电动车窗的基础上加装的汽车自动关窗控制器。
其工作情况是：当汽车熄火后 ,锁上门锁时 ,汽车自动关窗控制器会自动关好开着的所有车窗玻璃。
如果汽车附有遥控装置 ,下车后只需轻轻一按遥控器就可以放心地离开了 ,再不用担心物品丢失、车辆失窃、雨天驾驶室进水等问题。
1.2 课题意义随着我国经济的快速发展以及人民生活水平的不断提高，人们对健康的重视程度也日渐增强保持室内空气新鲜，经常通风换气也成为人们共同的生活习惯然而在当今快节奏生活中，人们常常会忘记关窗，每逢刮风下雨，便担心不已。
现在的智能关窗装置虽然品种功能都很多，但主要应用在高档建筑和各种公共场所，而且主要是和窗户一起定做，价格也比较高同时无论是老的还是新建的民房预先安装的以手动推拉窗居多，很少有人愿意把已安装好的窗户废掉，更换成多功能智能窗。
由于以上原因，本课题希望开发一种在普通窗的基础上改进的智能关窗装置，该装置装有风速传感器，温湿度传感器，每当刮风下雨，窗户便自动关闭，解除用户的后顾之忧.1.3课题研究内容智能门窗一般是指安装了先进的防盗、防劫、报警、自动关窗等系统的门窗。
智能门窗在一些公共场所、高档商品房、商场中运用广泛，现在正向普通家庭普及。
智能门窗控制系统由无线遥控器、智能主控器、门窗控制器、门窗驱动器等组成，现在的智能门窗系统集现代声、光、机、电、通讯为一体，是智能居家的理想选择。
另一种智能窗是由玻璃或透明塑料等基材和调光材料所组成的具有调光功能的器件，在一定的物理条件( 如电场、温度)下，这种器件可以改变自身的透明度或颜色，从而选择性地吸收和反射外界热辐射和阻止内部热扩散，达到调节光强度或室内温度的目的。
一般智能窗材料根据激励方式可以分为三种：光致变色型、电致变色型、热致调光型。
随着能源危机、污染、全球变暖等问题的日益严峻，智能窗( Smart Window ) 迅速成为各国研究的热点。
应用简单可靠的系统，通过高智能的精准控制和协同，让生活变得更简单更舒适更节约。
从专业的角度讲，我们是电子产品的造物主，赋予它们灵魂不仅是我们的梦想也是我们的使命。
人工智能窗，能使你的生活更加安全，更加舒适，更加环保。
它不仅是一个消费品，更是家庭云系统中的一员。
当然它更是一种健康绿色的理念。
基于以上，作为智能家居的不可缺少的一环，智能窗应运而生。
智能窗主要是由单片机，人体红外线感应器，风速传感器、温湿度传感器、气体传感器及其相关部件组成。
单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器 RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
第二章方案设计2.1系统总体方案设计设计一个多功能智能窗，能够根据外界的天气情况和室内的气体情况来控制者窗户的开启和关闭。
本系统有以下几个控制要求：（1）当外界下雨时，及时关闭窗户，防止雨水进入室内损坏室内的装饰和物品。
（2）当室内的可燃气体、烟雾等超过标准时，窗户自动打开，并启动排气扇进行排气，同时报警器也会响起来提醒主人危险的存在，防止煤气中毒或火灾。
（3）当窗户外有人驻留时，阻断了红外线探测器的发射接收通路，窗户会立即关闭并发出高分贝声音报警。
（4）当室内的温度超过30°时能开窗换气，保持室内空气清新，当然这一动作是以外界没有下雨和盗情为前提的。
（5）增加手动开窗、关窗功能，是产品更人性化。
2.2 各部分元器件选择2.2.1 单片机选择AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
主要性能(1)、与MCS-51单片机产品兼容；(2)、8K字节在系统可编程Flash存储器；(3)、全静态操作：0Hz-33MHz；(4)、32个可编程I/O口线；(5)、三个16位定时器/计数器；(6)、六个中断源；(7)、低功耗空闲和掉电模式；图2-2 AT89S52引脚图 DIP封装2.2.1、温度传感器温度传感器有四种主要类型：热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器。
热电偶应用很广泛，因为它们非常坚固而且不太贵。
热电偶有多种类型，它们覆盖非常宽的温度范围，从?C200℃到2000℃。
它们的特点是：低灵敏度、低稳定性、中等精度、响应速度慢、高温下容易老化和有漂移，以及非线性。
另外，热电偶需要外部参考端。
RTD精度极高且具有中等线性度。
它们特别稳定，并有许多种配置。
但它们的最高工作温度只能达到400℃左右。
它们也有很大的TC，且价格昂贵(是热电偶的4～10倍)，并且需要一个外部参考源。
模拟输出IC温度传感器具有很高的线性度 (如果配合一个模数转换器或ADC可产生数字输出)、低成本、高精度(大约1%)、小尺寸和高分辨率。
它们的不足之处在于温度范围有限(C55℃～＋150℃)，并且需要一个外部参考源。
数字输出IC温度传感器带有一个内置参考源，它们固有地会自身发热，但可以采用自动关闭和单次转换模式使其在需要测量之前将IC设置为低功耗状态，从而将自身发热降到最低。
与热敏电阻、RTD和热电偶传感器相比，IC温度传感器具有很高的线性，低系统成本，集成复杂的功能，能够提供一个数字输出，并能够在一个相当有用的范围内进行温度测量。
故我们选用DS18B20数字温度传感器，它的优点是接线方便，耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
常用的湿度传感器有氯化锂湿度传感器、碳湿敏元件、氧化铝湿度计、陶瓷湿度传感器、数字湿度传感器。
第一个基于电阻-湿度特性原理的氯化锂电湿敏元件是美国优点。
氯化锂元件的测量范围与湿敏层的氯化锂浓度及其它成分有关。
单个元件的有效感湿范围一般在20%RH 以内。
例如0.05%的浓度对应的感湿范围约为（80～100）%RH ，0.2%的浓度对应范围是（60～80）%RH 等。
由此可见，要测量较宽的湿度范围时，必须把不同浓度的元件组合在一起使用。
可用于全量程测量的湿度计组合的元件数一般为5个，采用元件组合法的氯化锂湿度计可测范围通常为（15～100）%RH，国外有些产品声称其测量范围可达（2 ～100）%RH 。
测量不确定度不超过±5%RH ，时间常数在正温时为2～3s，滞差一般在7%左右，比阻稳定性亦较好。
氧化铝传感器的突出优点是，体积可以非常小（例如用于探空仪的湿敏元件仅90μm厚、12mg重），灵敏度高（测量下限达-110℃露点），响应速度快（一般在 0.3s 到 3s 之间），测量信号直接以电参量的形式输出，大大简化了数据处理程序，等等。
另外，它还适用于测量液体中的水分。
如上特点正是工业和气象中的某些测量领域所希望的。
因此它被认为是进行高空大气探测可供选择的几种合乎要求的传感器之一。
也正是因为这些特点使人们对这种方法产生浓厚的兴趣。
然而，遗憾的是尽管许多国家的专业人员为改进传感器的性能进行了不懈的努力，但是在探索生产质量稳定的产品的工艺条件，以及提高性能稳定性等与实用有关的重要问题.在湿度测量领域中，对于低湿和高湿及其在低温和高温条件下的测量，到目前为止仍然是一个薄弱环节，而其中又以高温条件下的湿度测量技术最为落后。
以往，通风干湿球湿度计几乎是在这个温度条件下可以使用的唯一方法，而该法在实际使用中亦存在种种问题，无法令人满意。
另一方面，科学技术的进展，要求在高温下测量湿度的场合越来越多，例如水泥、金属冶炼、食品加工等涉及工艺条件和质量控制的许多工业过程的湿度测量与控制。
