基于单片机的室内智能通风控制系统研究_毕业设计

单片机在智能照明控制系统中的应用
单片机作为控制核心，可以实现 对室内光照度的实时监测和数据
的处理。
单片机可以接收传感器采集的光 照度数据，并根据预设的算法自 动控制灯光的亮度、色温等参数
，实现智能调节。
单片机还可以与手机APP、智能 音箱等设备连接，实现远程控制
和语音控制等功能。
03
系统硬件设计
对测试过程中出现的故障进行排查，找出原因并解决 问题。
性能评估方法和指标
要点一
评估方法
采用对比实验法，分别对传统通风系统和智能通风系 统的性能进行评估。
要点二
评估指标
主要包括通风效率、能耗、噪音、空气质量等指标。
系统性能分析和优化建议
数据分析
对测试数据进行统计和分析，了解系统的性能 表现。
性能评价
人机界面实现
将设计的界面转化为可执行的程序代码，将其与单片机进行通信，实现数据的传输和控制功能。
05
系统测试与性能评估
系统测试方案和实施
测试方案设计
制定详细的测试计划，包括测试目标、测试环境、测 试方法和测试流程等。
测试实施
依据测试方案进行实际测试，记录测试数据，并对测 试结果进行分析。
故障排查
控制输出
将控制信号输出到通风设备，以实现对其的控制，如开启、关闭或 调整风量等。
反馈机制
根据通风设备的运行状态和室内空气质量，实时调整控制策略，确 保室内空气质量稳定。
人机界面设计和实现
人机界面设计
使用图形用户界面（GUI）设计软件，设计简单易用的界面，包括空气质量数据和通风设备状态的实 时显示、用户控制按钮等。
单片机广泛应用于智能家居、工业控制、智能制造等领域，可以实现数据采集、 数据处理、控制等功能。

空气净化器控制算法
过滤器状态监测
实时监测空气净化器的过滤器状态，如过滤器的 使用寿命、过滤效果等。
自动更换过滤器
当过滤器的状态达到预设的更换条件时，自动提 示用户更换过滤器，保证室内空气质量。
空气净化效果评估
通过传感器采集的空气质量数据，对空气净化器 的净化效果进行评估，以便优化控制算法。
05
基于单片机的室内智能通风控制系统 实验与分析
的空气质量参数。
参数优化
03
结合室内环境因素，对空气质量参数进行优化处理，提高检测
准确度。
通风扇控制算法
风速调节
根据室内空气质量和预设的通风目标，控制通风扇的风 速，实现智能通风。
空气流向控制
通过控制通风扇的数量和布局，实现室内空气的有序流 动，提高通风效果。
噪音控制
在保证通风效果的前提下，降低通风扇工作时的噪音， 提高居住舒适度。
降低了室内污染物浓度，提高了空气质量。
03
适用性
该系统具有较高的适应性，可广泛应用于家庭、办公室、公共场所等
不同场景的室内环境。
研究不足与展望
系统优化
在实验过程中发现，系统的运行效率仍有待提高 ，需要进一步优化控制算法和硬件配置。
安全性
在未来的研究中，需要加强对系统的安全性考虑 ，确保在异常情况下能够及时采取应对措施，保 障人员安全。
智能化程度
虽然系统实现了基本的智能控制功能，但在智能 化程度和自适应性方面仍有提升空间，例如根据 室内环境参数自动调整通风量。
应用前景
随着技术的不断发展和人们健康意识的提高，该 系统的应用前景将更加广阔。未来可以进一步拓 展其在工业、医疗、航空等领域的应用。
07
参考文献

基于单片机的智能窗户控制系统设计摘要：通过单片机来实现智能窗户的自动控制，通过对智能窗户的功能分析，提出了智能窗户的总体设计方案。

该系统以STC89C52单片机作为核心控制单元，利用温湿度传感器DHT11实时监测环境的温湿度，LCD1602液晶显示屏实时显示环境温湿度值。

当环境温度或湿度超过预设值时，窗户自动关闭，并启动相应设备进行环境调节。

系统也可实现窗户的定时开启和关闭。

之后对智能窗户进行软件设计和硬件设计，来实现智能窗户的控制功能。

关键词：传感器；智能窗户；单片机随着人们生活水平的提高和消费者观念的改变，家庭生活变得更加定向，精致，轻松和更加环保，这是当前社会生活的主流。

智能家居在我们日常生活中的地位不断提高，以及人们对智能窗户的兴趣日益增长，已引起世界各地研究人员的广泛兴趣[1]。

传统门窗在防风、防雨、防盗、感应有毒气体、净化空气等各方面不能满足人们对舒适、环保、安全的家庭生活的需求，而智能窗的广泛使用让人们在家中能够充分享受到幸福指数较高的生活，同时也让家具以及其他家庭设施更具有人性化。

本文研究了智能窗控制系统的各个功能单元，并试图通过结合节能和环保的概念来增加新功能，并尽一切努力使整个设计设备变得简单，有效和易于使用。

1智能窗户的控制要求这个主题模型是一个由单片机控制的智能窗户，它结合了不同的传感器。

通过信息传感器电路不断监测外部湿度和温度。

当下雨或刮风时，窗外的湿度传感器会被感知并关闭窗户。

当外面下雨或有风时，将检测到窗户外面的湿度传感器，并且窗户将关闭。

按下此按钮，可自动设置窗户的打开和关闭时间。

设置时间后，窗户将自动关闭或打开。

窗户开关可根据温度和湿度设定，窗户可根据时间开启和关闭。

当检测到可燃气体时，窗户自动打开，并发出报警声音。

当传感器探测到有物体靠近窗外时，窗户就会自动关闭，警报器就会响起，以防止盗窃。

本设计为人们的生活提供了舒适感，并为人们创造了舒适的生活环境。

2 设计2.1智能窗户控制系统的结构这个系统是一个嵌入式开窗控制系统。

毕业设计专业：班级学号:学生姓名：指导教师：二〇一年月基于单片机的智能空气净化器的设计Design Of Intelligent Air Cleaner Based On MCU专业班级：学生姓名：指导教师：学院：年月摘要随着生活的日益发展，人们的生活水平日渐提高，同时也伴随着很多问题的产生，由于人们对工业发展所造成的负面影响预料不够，预防不及时，造成了现在我们存在三大危机:资源短缺、环境污染、生态破坏。

环境污染，如今重要的有大气污染，土壤污染以及水体污染，每一个都与我们的生活息息相关，严重影响着我们的生活质量,严重影响着我国可持续发展的政策,所以我国也非常重视对环境的改造与还原，让我们重回一个没有污染的绿色环境,但这是一个长久的事情，俗话说冰冻三尺非一日之寒，环境的优化非一朝一夕可以完成的。

为了让我们生活质量的提高,同时也免除我们因为环境污染受到伤害。

如今，本设计针对空气质量PM2。

5设计了基于单片机的空气净化器，其中有空气自动检测装置，当检测到空气污染达到一定程度时，本设计会自动开启风扇排除污染空气，同时启动空气负离子发生器，净化空气。

该系统操作简单适用于小空间内的空气质量检测净化，让我们可以在一个良好的环境中工作，学习，休息，娱乐。

关键词:环境污染；单片机;空气净化器;负离子发生器ABSTRACTWith the increasing development of life，people's rising living standards, but also with a lot of problems, because people are not expected negative impact on the industry is highly developed，to prevent negative，resulting in a pure in the three crises：shortage of resources, environmental pollution and ecological destruction we now. Environmental pollution, now important is air pollution，water and soil pollution，every are closely linked with our life，a serious impact on the quality of our lives，a serious impact on the sustainable development of our country’s policy, so our country also attaches great importance to the environment change and reduction, let us return to a no pollution of the green environment，but this is a matter for a long time。

智能窗户控制系统：让室内空气舒适度大大提升随着时代的发展，人们对生活的要求也越来越高，特别是对于室内环境的要求越来越严格。

智能窗户控制系统作为一种新型的智能化家居装置，可以实现窗户的自动控制，从而达到卫生、舒适、节能、环保的效果。

本文将介绍一下智能窗户控制系统的设计与实现。

首先，我们需要明确智能窗户控制系统主要基于单片机技术实现。

它可以通过检测室内温度和湿度等参数，自动打开或关闭窗户，达到自动通风的效果。

在控制系统的实现过程中，我们使用了温湿度传感器模块、直流电机驱动模块、GPRS模块等硬件设备，并采用了C语言的程序设计。

其次，我们需要详细说明系统的工作原理和实现步骤。

当温度或湿度超过设定值时，温湿度传感器模块会将数据发送给单片机主控制板。

单片机会通过系统的逻辑判断，控制直流电机驱动模块控制窗户的开闭。

同时，我们可以通过GPRS模块将窗户的状态信息和环境参数上传到云平台，使家庭用户可以通过手机客户端监控室内温度、湿度和空气质量等参数，实现远程操控。

最后，我们需要总结一下智能窗户控制系统的优点和劣势。

优点主要包括：实现室内的智能通风，提高室内空气质量，节约能源和保护环境等；而劣势则包括成本过高、使用难度增加等问题。

在今后的开发中，我们需要继续研究系统的完善和优化，让智能窗户控制系统更加完美地服务于家庭用户的需求。

综上所述，智能窗户控制系统是一个非常有用的智能化家居装置，在现代生活中发挥着越来越重要的作用。

通过深入了解系统的设计与实现，我们可以更好地掌握其使用方法及优劣势，并在今后的发展中不断完善和优化。

物联网概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开，一方面是机场、公路、建筑物，另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在物联网时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球。故也有业内人士认为物联网与智能电网均是智慧地球的有机构成部分。
可以想见，物联网发展到一定阶段，家中的电器可以和外网连接起来，通过传感器传达电器的信号。厂家在厂里就可以知道你家中电器的使用情况，也许在我们之前就知道家中电器的故障。某一天突然有维修工上门告诉家中空调有问题，我们还惊异地不相信。
1.3智能家居控制系统功能
智能家庭控制系统的主要功能包括家庭设备自动控制、家庭安全防范二个方面。其中家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。
物联网繁多的应用，造就了一个庞大的产业链，从互联网、电脑、手机、天线等IT通讯领域，到智能卡、芯片、传感器、红外线产品等工业领域，再到冰箱、电视机等制造领域，环环相扣，商机巨大。美国独立市场研究机构FORESTER预测，到2020年全球“物物互联”业务(即物联网业务)，与“人与人通信”业务(即互联网业务)之比将达到30∶1。专家预计，中国物联网整体产业在2015年将超过一万亿元规模，2050年传感器在生活中将无处不在。
图3湿度传感器th100hum
风阀究竟是调节阀还是开关阀，要看工程需要，绝大部分工程都采用可调节的风阀，但是风阀调风是很耗电的，多数应采用变频调风比较节能。本设计中只有一台风机，既有新风又有回风的话， 通过风阀调节新-回风比例是可取的。
根据新风通道中的温度，湿度传感器以及回风通道中的温度，湿度传感器实测的新风温度及湿度，以及回风温度及湿度，调节新风电动风门和回风电动风门的开度，使新风和回风比例控制在预定值。在不同的气象条件下，应选择不同的新风回风比例，以达到节能的效果，减少系统能耗。

基于51单片机自动窗户控制系统设计摘要：随着科技的不断进步，自动化控制系统在各个领域得到了广泛的应用。

本文基于51单片机设计了一种自动窗户控制系统，通过对环境光照强度的检测和分析，实现了窗户的自动开关。

本文详细介绍了系统的硬件设计和软件实现，并对系统进行了实验验证。

实验结果表明，该控制系统能够准确可靠地根据环境光照强度进行窗户的开关控制。

关键词：51单片机、自动化、环境光照强度、窗户控制第一章绪论1.1 研究背景随着人们生活水平的提高和科技水平的不断进步，人们对生活环境舒适性和智能化程度要求也越来越高。

在日常生活中，窗户是人们与室外环境交流与交换信息最直接最普遍使用到的设备之一。

然而，在特定情况下如夜晚或恶劣天气下关闭或打开窗户可能会带来不便或危险。

1.2 研究目的和意义本文旨在设计一种基于51单片机的自动窗户控制系统，通过对环境光照强度的检测和分析，实现窗户的自动开关。

该系统能够根据环境光照强度实时控制窗户的开关状态，提高生活舒适度和便利性。

此外，该系统还具有节能环保的优势，可以有效利用自然光资源。

第二章系统设计2.1 系统硬件设计本文使用51单片机作为主控芯片，通过外部模拟光敏电阻传感器对环境光照强度进行检测。

根据检测结果，通过继电器控制窗户的开关状态。

为了保证系统稳定性和可靠性，在硬件设计中还加入了适当的电源电路、滤波电路和保护电路。

2.2 系统软件实现在软件实现中，使用C语言编写了相应的程序代码。

主要包括对模拟光敏电阻传感器进行采样、数据处理、判断环境光照强度是否满足开关条件以及控制继电器进行窗户开关操作等功能。

第三章实验与结果分析3.1 实验设计为了验证系统的有效性和可靠性，本文设计了一系列实验。

实验中通过改变环境光照强度，观察系统对窗户开关的响应情况，并记录实验数据。

3.2 实验结果分析通过对实验数据的分析，可以得出系统在不同光照强度下的开关响应情况。

结果表明，该控制系统能够准确可靠地根据环境光照强度进行窗户的开关控制。

基于单片机毕业设计标题：基于单片机的智能家居控制系统设计与实现摘要：本毕业设计以基于单片机的智能家居控制系统为研究对象，设计并实现了一个具有智能化控制功能的家居系统。

系统通过单片机实时监测和控制各种家居设备，使用户能够通过手机或其他终端远程控制家居设备，提高居住环境的舒适性和安全性。

关键词：智能家居控制系统、单片机、远程控制、家居设备1. 引言智能家居控制系统是近年来快速发展的领域之一，其通过应用先进的技术手段，实现对家庭环境的智能化管理和控制。

本文旨在设计并实现一套基于单片机的智能家居控制系统，以提高日常生活的便利性和舒适性。

2. 系统设计2.1 系统硬件设计通过选用适当的单片机和相关传感器，设计了一个具有较高性能和稳定性的硬件平台。

单片机负责接收各种传感器信号并进行数据处理，同时控制和管理家居设备的运行状态。

2.2 系统软件设计设计并编写了一套完善的系统软件，实现了家庭环境数据的采集、处理和控制。

用户可以通过简单的操作界面，实现对家居设备的远程控制和管理。

3. 功能实现3.1 温度与湿度控制系统能够实时监测室内温度与湿度，并根据用户设定的参数自动控制空调和加湿器，以提供舒适的室内环境。

3.2 照明控制系统能够远程控制房间的照明设备，用户可以通过手机APP或其他终端随时打开、关闭或调节照明设备的亮度。

3.3 安全监测系统通过安装门窗传感器和烟雾传感器实现对家庭安全的实时监测，一旦检测到异常情况，系统会自动发出警报并发送通知给用户手机。

4. 实验结果与验证通过实验验证，本设计的系统能够稳定运行，实现了温度与湿度控制、照明控制和安全监测等功能。

用户可以通过手机随时随地对家庭环境进行监测和控制。

5. 结论本设计实现了基于单片机的智能家居控制系统，该系统具备了温度与湿度控制、照明控制和安全监测等功能，能够提高家居的舒适性和安全性。

未来可以进一步完善系统的功能，使其更加智能化和便利化。

基于STM32单片机新风系统设计摘要：随着人们生活水平的提高，对室内空气质量的要求也逐渐增高。

因此，新风系统作为一种保持室内空气清新的技术得到广泛应用。

本论文以STM32单片机为核心，设计了一种基于单片机的新风系统，通过采集室内外温度、湿度等参数实现室内外空气的自动调节和室内空气的循环更新，实现室内空气优化。

关键词：新风系统；STM32单片机；室内外温度；湿度；空气质量一、绪论室内空气对人类健康和生产效率有着重要的影响，而传统的通风方式并不能有效地降低室内污染物的浓度。

因此，新风系统作为一种能够有效保持室内空气清新的技术逐渐得到广泛应用。

目前，市场上的新风系统大部分采用传统的控制方式，存在着空气质量难以保证、监控手段不足等问题。

而单片机技术的应用能够克服这些困难，实现室内外环境自动调节和空气质量自动监测。

二、STM32单片机实现新风系统设计1.系统组成和工作原理本系统包括STM32单片机、传感器、通风机、滤网等组成。

STM32单片机通过采集室内外的温度、湿度等信息实现对室内外环境的自动调节，同时与通风机和滤网进行控制和交互，实现室内空气的循环更新。

该系统工作流程如下：（1）从温湿度传感器中读取室内外的温度和湿度信息；（2）通过比较室内外温度差与湿度差，判断室内外空气质量；（3）根据判断结果，控制通风机的转速以及滤网的过滤效率；（4）将处理结果通过LCD屏幕进行显示。

2.硬件设计本系统的硬件设计主要包括STM32单片机和传感器的选型以及电路板设计。

（1）STM32单片机选型与电路设计其选型需要考虑其性能、功耗、集成度等因素，并采用低功耗设计，保证系统能够长时间稳定运行。

电路设计分为两部分，分别是电源电路和主控电路。

电源电路采用AC/DC变换器将交流电转换为直流电，主控电路中，将STM32单片机与其他电子元器件连接在一起，实现系统的信息处理和通信功能。

（2）传感器的选型与电路设计传感器的选型主要考虑其测量精度、响应速度、成本等因素。

中文翻译可编程控制器从一个简单的遗产,这显著的系统已经进化到不仅取代机电设备,而是为了解决日益增加的一系列控制问题在这两种过程和非过程控制行业。

通过所有的适应情况,这些微处理器将继续作用到动力的新局面,20世纪90年代的自动化的工厂。

历史在20世纪60年代,机电设备的议事日程的屁股远为控制问题越来越受到关注。

这些设备,俗称继电器、正被利用着成千上万的制造过程和控制多个电机和永动机。

许多这些继电器被应用在交通行业,更确切的说,汽车工业。

这些继电器使用他们数以百计的电线和连接到调用控制解决方案。

接力的性能基本可靠——至少是一个单一的装置。

但是共同申请继电器板呼吁300 - 500或更多的继电器、可靠性及维护和支持这些电池板相关的问题变得非常巨大的挑战。

成本成为了另一个问题,尽管的低成本的圣火传递本身,面板安装成本可能会相当高。

总成本包括采购部件、配线和安装的劳动力,可以范围从$ 30 ~ 50美元的传递。

更糟的是,不断转变的需要,这个过程称为为复发性修改中的一个控制面板。

用继电器,这是一个昂贵的前景所完成的,因为它是一个主要的电路重组的努力,在面板。

除了这些改变是有时差,导致second-shift 记录维护噩梦月之后。

由此可知,这不是希有报废整个控制面板赞成一种新的以适当的部件装上了一个方式适合于新工艺。

如果再加上不可预知的,潜在的高成本、维持这些系统在大批量汽车生产线,显然,是有什么东西需要,提高了控制的过程——使它更可靠、更容易解决,并更加适应变化控制的需要。

这东西,在60年代末期,是第一个可编程控制器。

这第一次的革命的系统广域网路发展为一个特定的反应的需要大汽车制造商在美国。

这些早期的控制器,或可编程逻辑控制器(PLC)为代表的第一个系统,1可以用在我的工厂里,2个可能有“逻辑电路重组的改变或组件没有广泛的变化,并对3例诊断和修理时容易出现的问题。

有趣的是,要观察的进展,已经在过去的15年的可编程控制器的区域。

基于89s51单片机的室内智能通风控制系统研究摘要：随着人们生活水平的提高，对生活环境的质量越来越看重。

越来越重视生活的自动化和新颖化，然而在装修等过程中过多的使用新型的装修材料和设备造成新的空气污染和身体不适。

同时也造成能源的浪费。

经过科学研究发现自然条件下的通风除湿和降温才能造就最舒适的环境。

本设计就是从这个理论出发设计一款自动化通过排风和窗帘的自动关闭来达到降温除湿的目的。

当自然条件不满足的情况下才启动空调等设备。

本系统采用层次化、模块化设计。

系统以单片机AT89S51为核心，以湿敏电阻型温湿度传感器等作为测量元件，采集的信号经过ADC转换后送单片机进行处理。

当室内温度稍高且不室外温度高时进行开窗通风降温。

当室内湿度太高时也开窗通风。

只用室内外温度都比较高时自然降温无法达到目的，此时关窗启动空调设备，但是湿度采用强制排风不受此影响。

同时通过显示来提示温湿度和工作状况。

通过此设计增强了动手能力和综合运用能力为走向工作岗位打下了基础。

关键词：AT89S51、温度、湿度、传感器89s51 MCU based on the indoor intelligent ventilationcontrol system researchAbstract: with the improvement of people's living standard, the quality of life and the environment more value. Pay more and more attention to life of the automation and novel, however in decorating a process too much use new decoration materials and equipment to make new air pollution and physical discomfort. But also caused a waste of energy. After scientific research found under natural conditions ventilation cooling dehumidification and can make the most comfortable environment. This design is designed from the theory of a automation through exhaust and curtain shut down automatically to achieve the purpose of cooling dehumidifier. When natural conditions are not met until circumstances startup air-conditioning equipment. This system USES hierarchical, modular design. On AT89S51 single-chip microcomputer system for the core, with wet sensitive resistance-type and humidity sensor as measuring element, acquisition signal after ADC after converting process. Send microcontroller When indoor temperature slightly tall and not when outdoor temperature high temperature ventilated. When indoor humidity is too high when also ventilated. Only when the temperature is higher indoor unable to achieve the objective, natural cooling at startupair-conditioning equipment, but window compulsory exhaust not humidity is affected. Meanwhile through the display to tip temperature and humidity and work conditions. Through this design enhances the beginning ability and comprehensive ability for moves towards jobs and lay the foundation.Keywords: AT89S51, temperature, humidity, sensor目录基于89S51单片机的室内智能通风控制系统研究 (1)摘要 (1)关键词 (1)第1章引言 (5)1．1课题研究背景、目的及其意义 (5)1．2课题研究主要内容 (6)1．3本文的组织结构 (6)第二章硬件设计方案 (7)2.1系统的硬件构成及功能 (7)第三章硬件电路介绍 (8)3.1单片机的最小应用系统 (8)3.1.1 单片机的时钟电路 (9)3.1.2 复位电路和复位状态 (10)3.1.3总线结构 (12)3.2显示部分硬件电路 (13)3.2.11602LCD的RAM地址映射及标准字库表 (15)2.2.3硬件电路 (17)3.3温度测量电路 (17)3.3湿度传感器电路 (25)3.3.2.1湿度传感器CHR01介绍 (26)3.3.2.2湿度传感器检测电路 (27)3.6看门狗电路......................................................................... 错误!未定义书签。

毕业设计(论文)基于ARM contex-M4单片机的智能窗户及控制系统的设计基于ARM contex-M4单片机的智能窗户及控制系统的设计摘要本设计采用ARM contex-M4单片机为控制核心，通过控制直流电机的正反转改变窗户的开合，从而实现“窗户自动控制”功能。

此作品使用了触点开关对“雨”进行监控，温湿度传感器对环境温湿度检测，粉尘传感器对空气中粉尘光量检测，电开关判断窗户是否全开或全关，这些信号经探测提取转换后被送入单片机中进行运算，单片机根据运算结果对直流电机进行控制，从而实现自动窗帘的功能。

该作品使用了无线收发模块，实现了对窗帘的遥控，通过简单的按键设置就能控制窗帘的状态。

关键词：ARM contex-M4 传感器直流电机电机驱动Body-driven Design of Fire-fighting RobotAbstractIn recent years, with the rapid development of science and technology, intelligence also made further demands, intelligent robot research in practical applications a large space for development. The social significance of the fire is that it safe for human survival as the ultimate care, fire fighting robot as an important means of fire fighting, fire fighting and rescue has been an increasingly important role in the show.This robot is P89V51RD2 fighting for the control of microcontroller core, to DC motor, power supply circuit, motor drive and other circuits. System through the fire flame sensor information collected by the microcontroller through IO port to control the car forward and stopped. To find the source of fire, the car stopped, the use of job sensor to measure the velocity of the car, displayed on the digital pipe. And use the fan out the fire.Keywords: P89V51RD2；DC motor；Hall Sensor；LED目录第一章绪论 (1)1.1问题的提出 ............................................................................................................. 错误！未定义书签。

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。

毕业设计题目基于单片机的室内智能通风控制系统研究学生所在学院电气学院专业电气工程及其自动化学号学生姓名指导教师助理指导教师起止日期2011.03.07至2011.06.03摘要目前，国内大部分住宅的室内污染状况堪忧。

各种新型建筑材料、装修材料、日用化学品进入住宅成为室内污染源;另外，空调的使用和普及使室内通风率比以前明显下降，造成住宅室内污染的累积，致使室内的空气质量相对恶化。

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《民用建筑室内环境污染控制标准》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品质。

论文所研究的的室内环境调节系统充分利用室外环境条件，通过对建筑物室内外温度、湿度等的测量、比较、优化，进而控制送风设备、排风设备和窗及窗帘的状态，配合并联动空调的运行，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。

本系统采用层次化、模块化设计。

整个系统由数据采集系统、单片机控制系统和计算机监控系统组成。

系统以单片机SST89E58RD2为核心，以JWSL-2系列壁挂型温湿度传感器等作为测量元件，通过单片机与传感器相连，采集并存储传感器的测量数据。

在单片机系统中，还要实现数据的实时显示、超限语音报警和数据辅助存储功能。

单片机作为监控系统的中心，通过RS232/RS485总线与监控计算机通信，将采集到的数据传输给监控计算机。

监控计算机将单片机传输的数据进行记录、存储和处理，供工作人员浏览、记录和进行相关理。

关键词：空气品质、单片机、温度、湿度、传感器ABSTRACTAt Present，most of the domestic indoor pollution situations are worth anxious. Various new building materials，decoration materials and commodity of chemical enter into indoor environment and become sources of pollution. In addition, the use and popularity of air-conditioning decrease the indoor ventilation obviously，resulting in the accumulation of residential indoor pollution and worse indoor air quality. For all above these reasons, most of our country’s building ventilating situations become relatively bad and cannot satisfy the requirements of our country’s ”Civil construction Indoor environment Contamination control Standard ” concerned basically.Usually，we improve the indoor hot environment and the air quality through the machine ventilation when the natural ventilation can’t meet the needs. The indoor environment regulating system on which this paper study belongs to the area of technology. It is a full use of the outdoor environmental conditions through the survey、comparison、optimization of building indoor& outside temperature，humidity and so on，and then control ventilation equipments、the window and window curtain and air-condition. By this process，the system can achieve the purpose of regulating building indoor environment intellectually and improve the indoor air quality.This system uses the hierarchization and modular design，the whole system is composed by the data acquisition system，the MCU control system and the computer supervisory system. The system takes the MCUSST89E58RD2 as core，JWSL-2-wall series of temperature and humidity sensors as a measuring device，capture and store the sensor data through the connection between MCU and sensors. In MCU system we have to realize the data real time display、warning when beyond the limited pronunciation and the data supplementary storage function. As the center of computer monitoring system，MCU communicate with computer through RS232/RS485 system bus and transmit the collected date to monitor computer. The monitor computer do the recording、memory and processing jobs for the data which MCU transmits，and then these data are supplied for the staff to browse，record and related process. Keywords: air quality、MCU、temperature、humidity、senso目录中文摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 引言 (1)1.1课题研究目的及其意义 (1)1.2课题研究主要内容 (4)1.3本文的组织结构 (5)2 室内空气品质控制 (6)2.1通风换气技术在我国住宅建筑中的应用 (6)2.2我国自然通风研究应用的发展方向 (6)2.3机械通风是解决住宅室内通风的适宜方法 (6)2.3.1机械通风是解决住宅室内通风的适宜方法 (6)2.3.2室内机械通风需要解决的问题 (7)2.4室内机械通风调节控制算法 (8)2.4.1相关的通风标准 (8)2.4.2室内机械通风量的估计算法 (9)2.4.3室内控制品质参数及数学模型 (9)2.4.4居室机械通风原理 (10)2.4.5通风系统布置 (10)2.4.6通风系统运行模式 (12)2.4.7目前住宅机械通风量的控制策略 (12)3 系统总体设计 (13)3.1系统总体设计 (13)3.2系统功能设计 (14)3.3系统设计原则 (14)4 系统硬件设计 (15)4.1控制器的硬件框图 (15)4.2控制器的功能及主要性能指标 (18)4.3控制器的设计原理 (20)4.4主控单元 (20)4.4.1 CPU的选择 (20)4.4.2 A/D转换 (24)4.5入与输出通道 (26)4.6串行通信模块的设计 (27)5 系统软件设计 (30)5.1主程序软件流程 (30)5.1.1初始化程序 (30)5.1.2主程序 (30)5.2围设备接口程序 (31)5.3信程序模块 (33)5.4上位机界面及系统参数设置 (34)5.5串口通信实现 (35)6 结论 (39)参考文献 (40)附录 (41)1 引言1.1 课题研究目的及其意义(1)项目的实施将提供有效的节能措施项目的开发符合我国节约型社会的建设要求，随着我国国民经济的快速发展，能源消费需求大幅增加，能源供需矛盾突出，提高能源利用效率、改善能源环境己经迫在眉睫。

毕业设计(论文)-基于单片机的智能家居控制系统设计本文描述了一个基于单片机的智能家居控制系统的设计。

智能家居控制系统是指能够通过网络或传感器等技术手段实现对家居设备进行远程控制、自动化控制和智能化管理的系统。

随着科技的进步和社会的发展，越来越多的人们开始关注和需要智能家居系统，以提高家居生活的便利性、舒适性和安全性。

而单片机作为一种小型化的计算机芯片，具有体积小、功耗低、成本较低等特点，在智能家居领域有着广泛的应用前景。

因此，本文选择设计一个基于单片机的智能家居控制系统作为毕业设计主题。

本设计旨在提供一个可靠、灵活和易于使用的智能家居控制系统，能够通过单片机控制家庭中的各种设备，如电灯、空调、窗帘等。

同时，该系统还具备远程控制的能力，用户可以通过手机或电脑等设备实现对家居设备的远程控制，方便实用。

在当前智能家居控制系统的现状方面，目前市面上已经存在很多智能家居系统，但存在一些问题。

例如，某些系统功能不够完善，用户体验不佳；某些系统的价格较高，不适合普通家庭；某些系统的操作复杂，不易上手等。

因此，本设计旨在解决这些问题，并提供一种更具实用性和可操作性的智能家居控制系统。

通过本设计，我们希望能够为人们的家居生活带来更多的便利和舒适，同时也为智能家居控制系统的发展做出一定的贡献。

3.系统设计在这个段落中，我将详细描述基于单片机的智能家居控制系统的设计方案，包括硬件设计和软件设计。

硬件设计硬件设计主要涉及以下几个方面：硬件组成：智能家居控制系统的核心是单片机，我将选择适合项目需求的单片机，并根据控制要求确定其他必要的硬件组成。

传感器选择：根据智能家居的功能需求，我将选择合适的传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，以实现对环境信息的感知。

执行器选择：为了实现智能家居的控制功能，我将选择合适的执行器，如开关、电机等，以实现对家居设备的控制。

软件设计软件设计主要涉及以下几个方面：算法设计：我将设计适合智能家居控制系统的算法，以实现对传感器数据的处理和控制策略的制定。

中国科技论文在线 基于89C52单片机的家用通风控制系统的设计程灿，乔莹，高婷中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州（221008）E-mail：chengcan2009@摘要： 为了提高家居环境，实现房屋通风的自动化与智能化，本文介绍一种基于89C52单片机的家用通风控制系统，该系统可以实现对室内温度过低和雨天自动关窗以及对室内温度过高和晴天自动开窗等功能。

系统含有键盘和LCD电路，可以对系统的过程进行控制和显示。

实验结果表明系统可靠性高，成本低，有较高的使用价值。

关键词：自动化;智能化;单片机;通风;控制中图分类号：TP368.21．引言在日常生活中，单片机得到越来越广泛的应用。

它体积小、重量轻、集成度高、抗干扰能力强、性价比高,尤其适合应用于小型的自动控制系统中[1]。

人们生活水平在不断提高的同时，对家居环境的要求也在不断提高，而房屋通风的好坏是评价家居舒适度的重要因素之一，其中房屋通风主要是依靠窗户的开关来实现的。

目前，一些发达国家早已实现了家居窗户通风的自动化与智能化，但是在我国相对比较落后[2]。

在我国市面上流行的开窗机主要有人工开窗机和电动开窗机两种，如常见的手摇式开窗机、链条式自动开窗机、平推式电动开窗机、立转式电动开窗机、中悬式电动开窗机、上悬式电动开窗机和推杆式电动开窗机等。

虽然我国开窗系统已经实现了电动开关，但是人的行为在其中仍然起到主导作用。

鉴于此，本文设计了一种基于89C52单片机的家用通风控制系统，该系统在电动开窗系统的基础上实现了自动化与智能化，为人们提供了一个更舒适、方便的家居环境。

2．系统工作原理家用通风控制系统的工作原理框图如图1所示。

从该框图不难看出，系统功能由89C52单片机及其外围器件协同完成。

由于在系统中所有的电压均为5V，故单片机通过7805稳压电源供电；独立键盘作为人机接口，通过单片机I/O口输入，从而实现手动控制与人工调节功能；雨传感器将检测到的电压高低电平输入到单片机I/O口而实现雨传感功能来控制开窗机指示灯的亮与灭进而控制窗户的开与关；DS18B20是一款常用的数字温度传感器，它能将检测到的温度值转化为数字量输入到单片机中，通过单片机而实现相应温度控制功能；扩展的E2PROM电路主要是完成人工设定高温预警温度值时起到掉电储存记忆功能；控制电路主要是开窗机的指示灯部分，由于在单片机小系统板上无法实现现实中的窗户开关功能，所以这个部分主要是通过两个继电器控制两个指示灯的亮与灭从而模拟现实中的开关状态，当红灯亮绿灯灭时，代表应该开窗，反之绿灯亮而红灯灭时则代表应该关窗，而当两者都灭时表示正常状态，应保持原来状态不变，但不会出现两者同时亮的可能；LCD模块由1602液晶实现，LCD主要是起到显示功能，把所有动作很醒目的显示在液晶屏上，使人们能比较直观的了解控制器目前的工作状态。

基于单片机的智能家居控制系统毕业设计论文目录一、摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2二、内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.1 研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.2 研究意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42.3 研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5三、系统需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63.1 功能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73.2 性能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8四、系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104.1 系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 4.2 控制器选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 4.3 传感器模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 4.4 执行器模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．164.5 通信模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18五、系统实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．195.1 硬件电路实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．205.2 软件程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22六、系统测试与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．236.1 测试环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．246.2 功能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．266.3 性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．276.4 结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29七、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．297.1 研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．307.2 存在问题与不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．317.3 未来工作展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32一、摘要随着科技的飞速发展，智能化家居系统逐渐成为现代家庭的重要组成部分。