电子设计创意大赛参赛作品--基于单片机的宿舍自动通风装置

基于单片机设计的
自动换灯装置
1.制作原因
我发现学校的报告厅灯坏了很多，确没有人跟换，咨询很多维修工，都说由于太高，更换很不方便，只能等坏的多了请技术工一起更换。

通过调查发现，很多报告厅、高顶吊灯、路灯更换都不方便，存在很多出问题却没更换的现象，造成很多的不便。

所以我在想是否能设计一款能让灯延长寿命的方法，于是我设计出一款基于单片机设计的自动换灯装置。

2.作品介绍
这是自动换灯装置的内部电路
这个自动换灯装置，由单片机和光控模块、电机组成，当开关打开，光控电路开始工作，如果灯没坏，不工作，当灯坏了，光控模块接收信号，马上开始亮第二个灯，如果第二个灯也坏，马上开始亮第三个灯，循环三次后截止。

优点：
（1）自动更换灯泡、能让灯的寿命增加三倍。

（2）不用花费大批人力物力去更换,全自动方便便捷。

（3）适用面光，可以广泛的在报告厅、大堂吊灯、路灯中使用。

（4）小模块、低功耗、低成本。

实 验 技 术 与 管 理 第36卷 第8期 2019年8月Experimental Technology and Management Vol.36 No.8 Aug. 2019ISSN 1002-4956 CN11-2034/TDOI: 10.16791/ki.sjg.2019.08.039基于STC 单片机的智能风扇系统实验设计高庆华，商云晶，秦晓梅，崔承毅，程春雨，周晓丹（大连理工大学 电子信息与电气工程学部 电工电子实验中心，辽宁 大连 116023）摘 要：设计了适用于单片机综合设计实验的实验项目——基于STC 单片机的智能风扇系统。

介绍了系统的总体设计方案和功能要求，并对各功能模块进行了硬件设计。

该实验项目具有层次性、开放性及实现方式多样化特点，通过该实验不仅加深了学生对多门理论课知识的理解，还提升了学生的实践动手能力、综合设计能力和创新能力。

关键词：单片机；智能风扇；综合设计能力；创新能力中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4956(2019)08-0164-03Design on experiment of intelligent fan system based on STC microcontrollerGAO Qinghua, SHANG Yunjing, QIN Xiaomei, CUI Chengyi, CHENG Chunyu, ZHOU Xiaodan(Electrical and Electronic Experimental Center, Faculty of Electronic Information and Electrical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116023, China)Abstract: An intelligent fan system based on the STC microcontroller is designed, which is suitable for the experiment of the comprehensive design of the microcontroller. The overall design scheme and functional requirements of the system are introduced, and the hardware design of each functional module is carried out. This experimental project has the characteristics of hierarchy, openness and diversification of ways of realization. Through this experiment, not only students’ understanding of knowledge of many theoretical courses is deepened, but also their practical ability, comprehensive design ability and innovative ability are enhanced. Key words: microcontroller; intelligent fan; comprehensive design ability; innovative ability单片机综合设计性实验是我校自动化专业、通信工程专业以及电子专业的必修实践课程，该课程能够将单片机原理、模拟电子线路、数字电路和C 语言等理论知识紧密结合起来，旨在培养学生的综合设计能力和创新能力[1-4]。

基于单片机的智能排风扇系统设计魏鑫【摘要】针对现有的排风扇功能单一,处理应急事故能力差等问题,设计了一种基于单片机的智能排风扇系统.该系统可以根据温度和湿度实现自动无级调速,能够检测有毒气体并自动换气.当检测到空气中燃气浓度超标时,进行声光报警,同时排气扇强制排气,及时通风换气,稀释燃气浓度,预防恶性事故的发生.该系统具有功能强大、可靠性好、独立性强等优点.【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】4页(P79-82)【关键词】单片机;智能;排风扇;系统【作者】魏鑫【作者单位】北方民族大学【正文语种】中文随着经济的发展，智能化产品渐渐进入普通百姓的家中。

现在市场上的各类智能化产品可谓层出不穷，最常见的有智能电饭煲、智能电冰箱和智能洗衣机等。

所谓的智能化，其目的在于增加人与机器的互动，降低功耗，提高效率，尽量达到以人为本的目的[1]。

而本文提出的“智能排风扇”，就是遵循上述目的设计的。

对于装有燃气热水器的家庭来说，排气扇可谓必不可少的家电[2]，然而由于其功能单一，因而常常被人们所忽略而缺少维护。

一台积满灰尘，随时都有可能罢工的排气扇，成了浴室的安全隐患。

鉴于此，设计了一种基于单片机的智能排风扇系统，该系统能够对扇叶转速实时监控，异常报警，对热水开停检测，自动运行和关闭。

排风扇的转速根据浴室温度而定，当有有害气体产生时，系统能自动强制排气。

该系统具有广阔的应用和市场前景。

如系统框图图1所示，系统以微控制器为核心，通过检测传感器来判断排风扇的工作状态和获取必要数据，进而控制电机的工作。

稳压电源为整个系统提供稳定的低压直流电。

排风扇的人机交互由键盘和LCD来完成。

通过键盘，用户能够实现对排风扇基本的控制，而LCD能把温度、湿度、转速等基本信息反馈给用户。

系统采用8位的51单片机为微控制器，通过温度、湿度传感器采集室内的温度、湿度等数据，并将其显示在1602液晶显示屏上。

基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统【摘要】本文介绍了一种基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统。

在分析了研究背景、研究目的和研究意义。

接着，详细阐述了系统设计与原理、系统硬件设计、系统软件设计、系统功能实现以及系统测试与验证。

在对实验结果进行分析，并探讨了系统的优势和发展前景展望。

通过本文的研究，为智能寝室晾衣架系统的设计与实现提供了重要参考，有助于提升晾衣架的智能化水平，提升用户体验，实现更加便捷高效的晾晒功能。

【关键词】STC89C52单片机、智能寝室、晾衣架系统、系统设计、硬件设计、软件设计、功能实现、测试验证、实验结果、优势、发展前景。

1. 引言1.1 研究背景研究背景：智能家居技术近年来得到了迅猛发展，智能家居产品已经渗透到人们的生活中的方方面面。

在这样的背景下，智能寝室成为了人们关注的焦点之一。

晾衣架作为居家生活中必不可少的家居用品，传统的晾衣架只能手动操作，不够智能化并且操作繁琐。

基于单片机技术开发智能晾衣架系统成为了一种重要的研究方向。

该系统能够根据环境温度、湿度等参数自动调节晾衣架的高度和风干时间，使用户更加方便快捷地完成晾衣任务。

本研究旨在利用STC89C52单片机技术，设计并实现一款智能寝室晾衣架系统，从而提高晾衣架的智能化水平，满足人们对于智能家居的需求。

通过该研究，不仅可以提高晾衣架的使用便捷性，还可以为智能家居技术的发展做出贡献。

1.2 研究目的本文的研究目的旨在利用STC89C52单片机搭建智能寝室晾衣架系统，实现自动晾晒衣物的功能。

通过对晾衣架系统的设计与实现，可以提高生活质量，节约时间和人力成本，减少繁琐的家务劳动。

智能化的晾衣架系统还能够为用户提供更加便利、舒适的生活体验，使居家生活更加便捷和舒适。

通过本研究，还可以为智能家居领域的发展提供新的思路和方法，推动智能化技术在日常生活中的应用。

研究目的在于探索利用STC89C52单片机打造智能寝室晾衣架系统的可行性，为智能家居技术的发展做出贡献。

基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统随着科技的不断发展，智能家居已经成为我们生活中的一部分。

智能家居产品的出现，方便了我们的生活，提高了我们的生活品质，其中智能晾衣架系统就是一个很好的例子。

本文将介绍一种基于STC89C52单片机的智能宿舍晾衣架系统，帮助大家了解智能家居产品的发展趋势。

一、智能宿舍晾衣架系统简介基于STC89C52单片机的智能宿舍晾衣架系统是一种智能化的家居产品，它可以根据用户的需求自动晾晒衣物。

该系统主要由STC89C52单片机控制模块、电机驱动模块、传感器模块和人机交互模块组成。

通过传感器检测室内环境温度、湿度等数据，单片机根据这些数据控制电机实现晾晒衣物的功能。

用户可以通过人机交互模块对晾衣架进行控制。

二、系统设计1. 控制模块STC89C52单片机是该系统的核心控制模块，它负责接收传感器模块采集的数据，并根据预设的程序进行晾衣架的控制。

通过编程实现晾晒时间的设置、晾衣杆的升降控制等功能。

2. 电机驱动模块电机驱动模块是系统中的执行部分，它通过控制电机的正反转实现晾衣杆的升降功能。

根据单片机的指令，控制电机的旋转速度，以实现不同的晾衣时间和晾衣杆高度。

3. 传感器模块传感器模块主要包括温度传感器、湿度传感器等，它能够实时采集室内环境的温湿度等数据，并送到单片机，为晾衣架的控制提供依据。

4. 人机交互模块人机交互模块是系统与用户交互的窗口，可以通过触摸屏或按钮来实现对晾衣架的控制，如设置晾晒时间、调节晾衣杆高度等。

三、系统工作原理智能宿舍晾衣架系统的工作原理如下：1. 当用户将衣物放到晾衣架上时，传感器模块会检测到衣物的重量，并发送给单片机。

2. 单片机根据传感器的数据确定晾衣的时间和晾衣杆的高度，然后控制电机进行相应的操作。

3. 当室内环境温度适宜时，单片机通过电机控制实现晾衣杆自动升降，并启动电机以实现衣物的晾晒。

4. 当室内环境温度过高或湿度过大时，单片机会停止晾衣架的工作，以防止衣物受潮或发霉。

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。

天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education毕业设计专业：电气技术教育班级学号：电气0812班-3号学生姓名：***指导教师：张国香教授二〇一三年六月天津职业技术师范大学本科生毕业设计基于单片机的室内智能通风控制系统设计Design of Indoor Intelligent Ventilation ControlSystem Based on MCU专业班级：电气0812班学生姓名：陈晓艳指导教师：张国香教授学院：自动化与电气工程学院2013年6月摘要目前，国内大部分住宅室内的污染状况令人担忧。

室内空气污染不仅破坏人们的工作和生活环境，而且直接威胁着人们的身体健康。

新型的建筑材料带来的日用化学品进入住宅，成为室内严重的污染源;另外，空调的普及使室内通风率明显的下降。

这些都造成了室内污染的累积，导致室内的空气质量严重恶化。

由于上述种种原因，造成我国大部分居住建筑的通风状况相对较差，基本上不能满足我国《室内空气标准》的有关规定。

在自然通风不能满足需要的时候，往往可以通过机械通风方式来改善室内的热环境和空气质量。

论文所研究的室内环境调节系统充分利用温度传感器模块实现智能检测当前环境温度，通过对建筑物室内温度，进而控制送风设备，达到智能调节建筑物室内环境的目的，以此改善室内空气品质，使人们在室内居住的环境更加舒适。

本系统采用层次化、模块化设计。

整个系统由数据采集系统、单片机控制系统组成。

系统以单片机AT89S52为核心，以DS18B20系列温度传感器等作为测量元件，通过单片机与传感器相连，达到测温控制电机风扇的系统。

此系统描述了测温传感器DS18B20与单片机的硬件连接，软件编程设计和各个模块系统进行了分析。

此系统可以实时对温度的测量和显示，可通过红外遥控进行需要通风的温度设置。

此系统使用起来非常方便、体积小、灵敏度较高、节能、成本低等优点。

基于单片机的宿舍自动通风装置1、创意来源睡眠状态下，一个人一晚上会呼出200升二氧化碳。

门窗紧闭，房间里的氧气浓度会逐渐降低。

最终容易造成大脑缺氧，严重影响我们的身体健康！经常开窗保持空气流通，有利于排出室内的脏空气，保证足够的氧气供应。

房间里本来就存活着很多的细菌和微生物。

由于门窗紧闭，空气无法流通，就为一些病菌提供了大量滋生、繁殖的良好条件，更严重地威胁着我们的身体健康！经常开窗通风换气，可以有效地减少室内病菌滋生，利于我们的身体健康。

有些宿舍由于不注意开窗通风，室内空气质量极差，有极大的异味，学生在这种环境中长期生活，对身心健康有较大危害。

所以宿舍要经常开窗通风换气，保持室内空气流通；每天早、中、晚坚持定时通风换气，做到每次开窗10分钟到30分钟。

但是，有些宿舍经常忘记开窗通风，导致屋内空气得不到更新。

有些宿舍因为处在一楼，有些宿舍楼内经常发生盗窃案件，比如星天苑G座，而白天宿舍成员长时间不在宿舍内，因担心被窃，不敢开窗通风。

为解决这种现象，我设计了这种宿舍自动通风装置。

预期该装置可以实现定时自动开窗关窗功能。

2、系统总体设计方案系统采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件，在其基础上外围扩展芯片和外围电路，附加时钟电路，复位电路，键盘接口及LED显示器。

键盘采用独立连接式。

外围器件有LED显示驱动器及相应的显示数字电子钟设计与制作可采用数字电路实现，也可以采用单片机来完成。

若用数字电路完成，所设计的电路相当复杂，大概需要十几片数字集成块，其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现，焊接的过程比较复杂，成本也非常高。

若用单片机来设计制作完成，由于其功能的实现主要通过软件编程来完成，那么就降低了硬件电路的复杂性，而且其成本也有所降低,所以在该设计与制作中采用单片机AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。

片内带有4KB的Flash存储器，且允许在系统内改写或用编程器编程。