单片机智能窗控制系统设计详解

摘要

当前，随着物联网的发展，越来越多的智能化的产品被使用在人们的生活之中，窗口作为家居中较为重要的组
成部分，当前也在不断的进入智能化。当前通过对当前技术的使用和研究学者不断的研究，也设计了大量的窗户，
但是当前的窗户功能较为单一，且价格较为昂贵，当前并没有进入商业化。此次设计通过对当前单片机技术及其测
控技术的分析和使用，设计一款基于单片机的智能窗户。
　　此次设计采用STC89C52单片机作为此次设计的主控芯片，该设计和传统的窗户向比较，此次设计采用了多种方
式对窗户的控制，此次设计的控制主要通过多种传感器对其进行检测，然后对其自动进行控制，用户也可以通过按
键对其进行控制。在自动模式下，通过多种传感器对室内环境的实时监测，然后自动根据当前的环境控制窗户的开
关，传感器同时将需要监测的数据传输到液晶显示屏进行显示。经过测试，此次设计可以实现自动和手动控制窗
户，可以满足当前用户对多功能、智能化的窗户的需求。
关键词 ：智能窗户；自动控制；按键控制；传感器；LCD1602显示

1绪论

1.1选题背景及实际意义
　　当前，人们的生活朝着智能化和物联网的方向进行发展，且当前的物联网技术的广泛使用，越来越多的家庭对
智能化的产品的青睐程度越来越高，越来越多的企业开始对有关物联网的设计投入更多的研究资金和研究成本。在
智能化的家居中，窗户的智能化程度也越来越高，当前的智能化的窗户，主要通过单片机作为核心控制模块，然后
通过较多的传感器对窗户周围的环境进行监测，然后控制继电器工作，此外，部分用户设计了通过按键或者一些遥
控器进行工作。此外在设计中，还需要对窗户的设计的安全性、及其操作的便捷性和使用的人性化进行考虑，然后
对人们的生活品质进行提高[1]。
　　当前人们使用的智能窗户虽然具有很多的优点，但是并没有得到大量的普及，且当前在很多的家庭之中，对窗
户的控制主要还是通过手动进行控制的，这并不能符合当前人们对家居发展的需求，也不能满足当前人们对生活家
居的品质的追求。在使用中，经常会遇到当用户出门时打开窗户进行通风，当用户出门时，没有及时关闭窗户，当
家中无人时，当监测外面下雨时，用户不能及时回到家中关闭窗户，导致家中的家用电器由于下雨淋湿家中电器或
者其它设备；或者有时用户在刚写完手或者手上有东西不方便进行手动开关窗户时，但是又需要对窗户的开关进行
控制时，就会给人们带来很多不便；当当室内温度过高或者风速过大时，不能及时关闭窗户就会使得用户在家温度
过高中暑或者风速过高，吹飞家中物品等，此时如果可以自动对窗户，则可以给人们减少很多的麻烦[2]。
1.2国内外发展历程
　　开窗器作为最早设计的自动开窗产品，在此之前对窗户进行打开或者关闭的方法为手动控制，开窗器是在后来
设计的电动开窗产品。国外意大利国家，设计了世界上第一开开窗器，这台开窗器主要用在一些工厂之中，该设备
具有推力较大，行程较远的特点，用户在进行使用的时候，需要将外壳固定在窗户的外框上，然后其推杆和窗户的
外边沿进行连接，然后子啊墙体的上安装一个按键，用户在使用时，只需要通过卡窗户的按钮，就可以控制窗户开
关的启停，该设计被研发后就被广泛运用在实际的生产之中，但是该设计体积较大，除了工厂其它方面进行使用很
不方便[3]。
　　在后面的研发中，意大利研究者为了解决这种问题，采用齿条结构进行设计，使得开窗器的面积大大减少，在
之后的时间力，TOPP 公司研发设计的开窗器被广泛销售到很多的国家，当前很多国外，都采用齿条机构改进的链条机构，使得该机构的轻度大大增加，直到现在，当前很多的国家依旧采用这种方式作为开窗器的主要设计方式[4]。
　　在国内，当前也有很多的学者对智能窗进行了研究，如我国的周培锋通过利用模糊控制方式设计了很多的电动
窗户及其窗帘，国内研究学者陈亚双设计了一款通过对室内环境的监测，从而控制窗户的系统，国内的研究学者王
子阳通过采用GSM技术设计一款较为智能的窗户设计，这款设计包括会室内环境的温度及其烟雾监测，当监测到监测
的参数不在设置的范围之内时，向用户发送短信。但是当前短信报警在当今的发展中，使用叫少，且该设计不能实
现远程监控功能，其实用性较差[5]。
　　伴随着智能家居产业的兴起，门窗才正式步入智能化的时代，当前大部分对窗户的控制，主要还是使用
STC89C51进行设计，但是这款单片机进行设计其功能较为简单，数据处理速度较慢，且当前还是主要通过使用传感
器对狂欢进行控制，但是实时监控自动控制才是智能化窗户的正确发展方向[6]。
1.2.1研究目标
　　通过上述分析，此次设计一款窗户，通过对窗户周围的环境进行检测，然后自动或者手动控制窗户，从而实现
窗户的智能控制。
1.可通过雨量检测模块检测室外是否下雨，检测到下雨自动关闭窗户。
2.可通过温湿度检测模块检测室外环境温湿度，通过按键可设置温湿度上下限值，从而控制窗户的打开或者关闭。
3.可通过人体热释电检测窗外是否有人，检测到有人则控制窗户和窗帘的关闭，并进行声光报警。
4.和通过烷类有害气体监测模块监测当前室内有害气体浓度，当监测到有害气体大于用户设置的最大值，为了防止
有害气体给用户带来伤害，自动控制窗户打开，进行通风。
5.可通过光照强度检测模块，检测窗外的光照强度，控制窗帘开关。
6.可通过按键设置温湿度限值、有害气体浓度最大值、光照强度最值。
1.2.2框架
本论文框架：
　　第一章：主要对此次设计智能窗户的背景已经进行了解，然后对当前国内外的研究现状进行分析，然后对此次
设计的目标进行罗列和此次论文的框图进行设计。
　　第二章：主要对此次设计的整体方案进行设计，然后对此次设计所使用的主要器件进行方案的对比和反向，得
到此次设计使用的物品。
　　第三章：硬件设计，主要对此次设计的硬件模块的功能和工作原理进行介绍，包含主控芯片，供电电路，雨量
检测模块，温湿度检测模块，人体热释点红外感应模块，有害气体检测模块，光照采集模块，LCD1602液晶显示模
块，步进电机模块、舵机模块，按键模块电路及其，蜂鸣器报警模块，将具体程序和电路图在附录中体现。
　　第四章：软件设计，主要对此次设计的变成软件和流程图进行绘制和介绍，包含了软件的使用过程和总体 软件
设计流程、按键模式切换流程等等。
第五章主要为对此次设计仿真测试过程，主要验证此次设计的可行性。

2系统设计方案

2.1整体设计方案
　　此次设计的智能窗户，采用STC89C52单片机作为核心控制模块，配合其它主要模块进行工作，此次设计主要可
以分为输入、输出、中控。单片机作为中控，构成此次设计其主要作用是获取输入的部分数据，经过内部处理，控
制输出部分。输入由七部分组成，第一部分是光照检测模块和A/D转换电路构成，将检测的光照强度输入的模拟信号
转换为单片机可以识别的数子信号；第二部分是有害气体检测模块，通过该模块获取室内环境有害气体的浓度；第
三部分是人体热释电红外感应模块，检测是否有人；第四部分是雨量检测模块，主要用来检测室外环境是否下雨；
第五部分是温湿度检测模块，通过该模块检测环境中的温湿度；第六部分是独立按键，通过按键切换界面，设置温
湿度的大小、切换设置控制窗帘窗户方式等；第七部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由四
部分组成，第一部分时LCD1602显示模块，通过该模块显示当前温湿度、光照值、有害气体值、窗户状态、窗帘状态
等；第二部分步进电机，模拟控制窗帘的打开或者关闭；第三部分是舵机，模拟控制窗户的打开或者关闭，第四部
分声光报警模块，检测到窗外有人时，控制窗帘和窗户关闭，并进行声光报警。

图2-1 系统框图
2.2主控模块方案选择
　　方案一：HC32L136单片机。这是一种32位单芯片设计，其源于近年来在上海的华大半导体公司的产品研发。与
STM32相比，它在功能上与STM32单片机设计相似，但是这种单片机具有较低的功能损耗[7]。
　　 方案二：STC89C52单片机设计，这是市场上流行的8位单片机设计。它具有广泛的用途，并广泛用于小型电器
和电子设备。
　　 分析方案一：使用华大的HC32L136，微控制器的响应速度相对更快，运行内存比 STC89C52微控制器设计大得
多，但是集成的IC参考并不完整，编码相对难以编写;而且价格比较高。它比STC89C52微控制器设计贵得多[8]。
　　 分析方案二：使用STC89C52作为主板芯片，集成IC经历了长期的技术积累和用户满意度。集成IC的可靠性需要
比其他的单片机更高。最重要的是，考虑到成本问题，STC89C52单片机的设计比华大单片机更低，因此将STC89C52
用作主板芯片。
2.3显示模块方案选择
　　方案一：使用LED数字显示管指示检测的数据。数字通过位选的方式显示管将数字和字符进行显示，它的原理类
似于照明，通过程序发送脉冲信号，还需要进行取模处理[9]。
　　 方案二：使用LCD1602显示屏指示检测的数据，其现有的8位数据信息控制位置，该位置可以指示阿拉伯数字，
24个字母和符号，如果使用LED背光，则还可以控制地指示色度。它是一种在市场上更常用的液晶显示器。
　　 分析方案一：尽管将减少使用成本，但是使用数码管进行显示，每个数码管只能显示一个数据，此次设计需要
显示的数据较多，则需要花费较多的数码管，使得使用该方法的成本增加实物体积较大。因此放弃了这一计划
　　 分析方案二：LCD1602的显示屏显示实际效果比较清晰，并且可以显示两行数据信息，每行可以显示16位，大
大减少了室内空间的总数。如果要显示多个数据信息，LCD1602设计相对简单，价格也不贵。
所以最终选择LCD1602作为此次设计的显示模块。

3硬件设计

3.1主控电路模块
　　此次设计选择的主控芯片为STC89C52，主控电路主要由主控芯片及外部两个电路组成，主控电路和少量的元器
件组合起来构成最基础的系统，称为单片机的最小系统。该系统包括主控芯片、晶振电路和复位电路，在单片机的
各个引脚都是用作连接其他外界设备模块。单片机最小系统的设计电路如图3-1所示：

图3-1 单片机最小系统原理图
　　复位电路：此次设计采用按键复位和上电复位配合进行使用，按键复位电路中，和按键并联的电容对按键复位
的影响较大，改电容和合理使用使得复位时间大大减少；且要使得按键进行复位需要使得单片机的复位引脚至少处
于两个周期的高电平，此次设计使用上电复位使得单片机在上电时复位一次，而在使用过程中的时候，我们在面对
死机、卡顿或者其它问题时可以通过按键而不需要断电再上电，起到节约时间和加快效率的作用。
　　晶振电路：单片机的晶振电路主要对系统的工作频率有关，且其成正比的关系，此次设计选择11.059MHZ的晶振
来提供时钟，它使得串行口通讯提供准确的波特率，且算出得波特率是整数，它还可以准确划分时钟频率，使得时
钟频率准确，时间影响不大的情况下，也可以采用12MHz的。两个最小起振电容对晶振电路的影响也非常大，本设计
C1、C2选取30pF。该值是按照晶体管型号的手册选取的，在高频基波晶体负载时，电容规定选取30pF，而在低频基
波时电容要选100pF，在20pF-40pF这个范围都可以，尽量使得两个电容值接近，避免出现振荡的频率发生偏差。
（低频频率30-300kHz，中频频率300-3000kHz，高频频率3-30MHz)。
3.2雨量检测电路模块
　　此次设计通过雨量检测模块检测室外是否下雨，当检测到室外下雨时，自动控制窗户关闭，防止雨水进入家中
，打湿家中产品，该模块电路原理图如图3-2所示，该模块的1引脚接电源VCC， 2引脚接电源的GND， 3引脚接到单
片机的P10，将检测室外下雨情况传输到单片机进行处理，然后单片机控制窗户是否需要关闭，该模块中的3引脚为
数字量输出，4引脚为模拟信号输出，此次设计为了减少ADC0832模数转换芯片的使用，直接采用该模块数字量的输
出。
3.3人体热释电红外感应电路模块
　　此次设计采用人体热释电红外感应检测用户家中窗外是否有人，为了防止有人偷窥或者有人想通过窗户入室盗
窃，检测到窗户有人时，控制窗户和窗帘关闭，人体热释电的电路原理图如图3-4所示。该模块的1引脚连接到电源
VCC， 2引脚连接到电源GND， 3引脚连接到单片机的P33，将检测到窗外是否有人的信息传输到单片机进行处理。
3.4烷类有害气体检测电路模块
　　此次设计通过MQ-135检测有苯类害气体，防止室内有害气体浓度过高，使得室内住户中毒，当检测到有害气体
浓度超过设定值时，打开窗户进行通风。该传感器可以将检测的数据与模拟信号和数字信号输出，此次设计采用数
字信号输出给单片机进行处理，
3.5温湿度检测电路模块
　　此次设计采用DHT11对环境中的温湿度进行实时监测，用户可以对当前环境中的温湿度进行设置，然后单片机将
传感器检测的数值和用户设置的数值进行比较，然后自动控制窗户的打开或者关闭，使得室内温湿度处于人体较为
适宜的范围。其电路原理图如图3-3所示，该模块的1引脚VCC接到电源VCC，2引脚接到单片机的P11，并外接一个10K
的电阻，然后外接到电源VCC，主要作用是上拉电阻，使得该电路中的电流增加，3引脚为空引脚，4引脚接到电源
GND。
3.6光照采集电路模块
　　此次设计采用光敏电阻和模数转换对当前室外的光照强度进行实时监测，当监测当前的光照强度较低时，自动
控制窗户进行关闭。光敏电阻将监测的光照强度通过模拟信号进行输出，单片机无法自动进行识别，所以需要将光
敏电阻和ADC进行连接，然后ADC将转换的数字量传输到单片机进行识别。光敏电阻检测光照强度的原理主要是利用
光敏电阻在不同的光照强度下，其电阻值不同，
3.7LCD1602显示电路模块
　　此次设计采用LCD1602作为此次设计窗户的显示模块，用来将检测数据显示在显示屏上，供用户查看。显示屏进
行工作的原理：该显示模块的3引脚和1引脚接3.3K的电阻然后接地，这部分主要使得该显示屏的亮度处于较为适宜
的范围，该电阻的阻值为一个典型值；该显示模块的4引脚为指令/数据选择信号，当该引脚低电平时允许单片机将
数据写到显示屏；该显示模块的5引脚为读写选择功能引脚，该引脚为1状态，将数据写到存储器中；该显示模块的6
引脚为使能引脚，当该引脚为高电平，对显示屏进行使能，使得单片机进行工作；该显示模块的7到14为数据传输引
脚，单片机将数据传输到显示进行显示；显示模块电路原理图如图3-7所示。

3.8步进电机电路模块
　　此次设计采用步进电机控制窗帘的开关，检测到有人，或者检测到光照强度不再设置的范围之内，控制窗帘关
闭。
3.9舵机电路模块
　　此次设计采用舵机控制窗户的开关，检测到有人、温度过低、湿度过低，或者下雨，控制窗户关闭。检测到温
度过高、湿度过高、有害气体浓度过高，控制控制窗户打开。舵机连线图如图3-9所示，舵机的1引脚GND连接到电源
低GND，2引脚VCC连接到电源VCC，3引脚连接到单片机的P32，传感器检测到上述模块时，单片机通过控制该引脚P32
的电平的高点控制舵机转动，
3.10按键电路模块
　　此次设计通过四个按键对窗户的开关及其参数的设计。按键K1，切换设置界面；按键2，切换到手动控制窗户模
式，设置温度最大值、温度最小值、湿度最大值、湿度最小值、有毒气体最大值、光照最大值、光照最小值+1操
作；检测到按键3按下时，切换到手动控制窗帘模式，设置温度最大值、温度最小值、湿度最大值、湿度最小值、有
毒气体最大值、光照最大值、光照最小值-1操作；按键4，切换为自动模式按键工作原理：按键按下和不按下是电平
不同，
3.11声光报警报警模块
　　此次设计通过蜂鸣器和指示灯进行声光报警。蜂鸣器和三极管进行连接，三极管的作用主要有两个，蜂鸣器的
开关使用和放大输出电流的作用。而三极管既可以选择PNP，也可以现在NPN，它们两的区别是NPN是低电平有效，而
PNP是高电平有效，此次设计采用低电平触发PNP模块，指示灯通过和电阻串联连接到单片机，其中电阻的作用为限
流的作用，声光报警原理图如图3-11所示。

4系统程序设计

4.1编程软件介绍
本设计所用到的编程软件为Keil5，其界面如图4-1所示：

图4-1 Keil5开发界面
　　相对于其他软件编程环境，Keil5更加的轻便快捷，操作更加的简单，深受广大嵌入式软件开发者的喜爱。
Keil5支持多种芯片，包括51单片机、STM32、HC32、NXP等，生成的HEX文件可通过烧录器直接烧录到单片机中，非
常方便。另外，Keil5编译有三种，一种是单编，一种是部分编译，还有一种是全部编译，这样给开发人员更多的选
择，并且编译的结果显示在界面的最下方，供开发者查找错误。
4.2主程序流程设计
　　系统的主程序流程如图4-2所示，先对使用的主要模块进行初始化，然后进入主循环，在主函数中，先进入第一
个函数按键函数，单片机通过对按键进行和单片机的电平进行检测，通过按键切换设置界面、切换控制窗户的方
式、设置温湿度最值、有害气体最大值、光照最值；然后进入第二个函数监测函数，通过温湿度传感器DHT11检测温
湿度， MQ-135检测室内有害气体、光敏电阻检测光照强度；然后进入第三个函数显示函数，根据不同的显示模数标
志位，显示不同界面，如界面0显示温湿度、光照值、有害气体值、窗户状态、窗帘状态，其它界面显示温度最大值
最小值及其湿度设置的最大值等；然后进入第四个函数处理函数，检测到有人，关闭窗户和窗帘，且进行声光报
警。在自动模式时，当有害气体值大于设置的最大值，打开窗户；检测到下雨，关闭窗户；温度大于设置最大值，
打开窗户；温度小于设置最小值，关闭窗户；湿度大于设置最大值，打开窗户；湿度小于设置最小值，关闭窗户；
光照值大于设置最大值或者光照小于设置最小值关闭窗帘，否则打开窗帘。

图4-2　程序总体流程图
4.3按键函数流程设计
　　按键检测流程图如图4-3所示。通过按键扫描，获取按键值，执行相应的处理，检测到按键1按下时，切换设置
界面；检测到按键2按下时，在界面0，切换到手动控制窗户模式，在界面1，温度最大值+1，在界面2，温度最小值
+1，在界面3，湿度最大值+1，在界面4，湿度最小值+1，在界面5，有毒气体最大值+1，在界面6，光照最大值+1，
在界面7，光照最小值+1；检测到按键3按下时，在界面0，切换到手动控制窗帘模式，在界面1，温度最大值-1，在
界面2，温度最小值-1，在界面3，湿度最大值-1，在界面4，湿度最小值-1，在界面5，有毒气体最大值-1，在界面
6，光照最大值-1，在界面7，光照最小值-1，检测到按键4按下，切换为自动模式。
void Key_function(void)
{
key_num = Chiclet_Keyboard_Scan(0);//按键扫描
if(key_num != 0) //有按键按下
{
switch(key_num)
{
case 1: //按键1，切换设置界面
flag_display++;
if(flag_display >= 8)
flag_display = 0;
11
lcd1602_clean(); //清屏
break;
case 2: //按键2
switch(flag_display)
{
case 0: //界面0：手动控制窗户
flag_mode = 1;
flag_servo = ~flag_servo;
if(flag_servo == 0)
servo_pwm = 5;
else
servo_pwm = 15;
break;
case 1: //界面1：温度最大值+1
if(temp_max < 99)
temp_max++;
break;

图4-3　按键检测流程图
4.4显示函数流程设计
　　显示函数子流程如图4-4所示；通过不同的显示模式标志位，在界面O显示测量温度值、湿度值、光照值、有害
气体值、窗户状态、窗帘状态，在界面2时，液晶显示屏显示温度设置的最大值，在界面2时，液晶显示屏显示温度
设置的最小值，在界面3时，显示用户设置的湿度最大值，在界面4时，显示用户设置的湿度的最小值，在界面5时，
显示用户射的有害气体浓度的最大值，在界面6时，显示设置光照最大值，在界面7，显示设置光照最小值。
12
void Display_function(void)
{
switch(flag_display) //根据不同的显示模式标志位，显示不同的界面
{
case 0: //界面0：
lcd1602_display_str(1,0,“T:”); //显示温度
lcd1602_display_temp(1,2,temp_value);
lcd1602_display_str(1,7,“H:”); //显示湿度
lcd1602_display_humi(1,9,humi_value);
lcd1602_display_str(2,0,“L:”); //显示光照值
lcd1602_display_light(2,2,light_value);
lcd1602_display_str(2,7,“G:”); //显示有害气体值
lcd1602_display_gas(2,9,gas_value);
if(flag_servo == 0) //显示窗户状态
lcd1602_display_str(1,13,“C”);
else
lcd1602_display_str(1,13,“O”);
if(flag_bujin == 0) //显示窗帘状态
lcd1602_display_str(1,15,“C”);
else
图4-4　显示函数子流程图
4.5处理状态函数流程设计
13
　　处理状态子函数流程图如图4-5所示，检测到有人，关闭窗户和窗帘，且进行声光报警。在自动模式时，当有害
气体值大于设置的最大值，打开窗户；检测到下雨，关闭窗户；温度大于设置最大值，打开窗户；温度小于设置最
小值，关闭窗户；湿度大于设置最大值，打开窗户；湿度小于设置最小值，关闭窗户；光照值大于设置最大值或者
光照小于设置最小值关闭窗帘，否则打开窗帘。
void Manage_function(void)
{
if(flag_display == 0) //测量界面
{
if(IR == 0) //监测到有人，关闭窗户和窗帘，并声光报警
{
servo_pwm = 5;
flag_servo = 0;
if(flag_bujin == 1)
{
flag_bujin = 0;
Motor_Reversal();
}
if(time_num % 20 == 0)
{
LED = ~LED;
BEEP = ~BEEP;
}
}
else //未监测到有人
{
LED = 1;
BEEP = 1;
if(flag_mode == 0) //自动模式
{
　　 if(gas_value > gas_max) //有害气体值大于设置的最大值，打开窗户
{
servo_pwm = 15;
flag_servo = 1;

5仿真测试

5.1仿真总体设计
　　从图5-1所示可以看出此次的总体设计，此次基于STC89C52基于单片机的智能窗帘控制系统设计包括单片机及其
组成的最小系统、LCD1602显示屏、雨滴检测模块、步进电机、舵机、温湿度检测模块、有害气体检测模块、人体热
释电红外感应模块、光照强度检测模块、独立按键检测模块、声光报警检测模块等构成。

图5-1 仿真总体设计图
5.2上电仿真测试
　　将仿真连接好之后进行上电，上电仿真测试如图5-2所示，上电之后可以通过显示屏可以看出此时将检测的数据
传输到LCD1602显示屏进行显示，通过LCD1602显示屏可以看到此时的温度为26℃，湿度为41%，窗户和窗帘的开关状
态，光照强度为54LX，有害气体浓度为45ppm。

图5-2 上电仿真测试图
5.3温度检测仿真测试图
　　此次设计通过DHT11温湿度检测模块检测室内窗户周围的温湿度，可以通过按键中的按键设置键进入界面的切
换，可以进入温度最值的设置，如5-3设置温度的最大值，图5-4设置温度的最小值，当检测环境中的温度大于设置
的最大值进行开窗，使得室内的温度降低，仿真测试如图5-5所示，当检测环境中的温度过低时，自动控制窗户关
闭，仿真测试如图5-6所示。

图5-3 设置温度最大值仿真测试

图5-4 设置温度最小值仿真测试

图5-5 温度过高开窗仿真测试

图5-6 温度过低关窗仿真测试
5.4 湿度检测测试
　　此次设计通过DHT11温湿度检测模块检测室内窗户周围的温湿度，可以通过按键中的设置键进入界面的切换，可
以进入湿度最值的设置，如5-7设置湿度的最大值，图5-8设置湿度的最小值，当检测环境中的湿度大于设置的最大
值进行开窗通风，仿真测试如图5-9所示，当检测环境中的湿度过低时，自动控制窗户关闭，仿真测试如图5-10所
示。
图5-7 设置湿度最大值仿真测试

图5-8 设置湿度最小值仿真测试

图5-9 湿度过高开窗仿真测试
图5-10 湿度过低关窗仿真测试

结论

在后面的时间里我还会继续学习，将论文以及设计变的更加完善。
　　此次设计第一章进行了背景的了解，第二章系统整体设计框图的构思，然后进行原理图的绘制。通过程序的撰
写和仿真进行主要参数的确定，到最后进行仿真调试，每个过程都运用到大学或者之前学习过的知识。
　　此次设计以单片机为主控芯片,可通过雨量检测模块检测室外是否下雨，检测到下雨自动关闭窗户。可通过温湿
度检测模块，检测室外环境温湿度，通过按键可设置温湿度上下限值，从而控制窗户的打开或者关闭。可通过人体
热释电检测窗外是否有人，检测到有人为了保护用户隐私和财产控制窗户和窗帘的关闭，并进行声光报警。可通过
有害气体传感器检测室内有害气体浓度，为保护用户生命安全，当检测到室内有害气体浓度过高时，自动控制窗户
打开，进行通风，可通过光照强度检测模块，检测窗外的光照强度，控制窗帘开关。可通过按键设置温湿度限值、
有害气体浓度最大值、光照强度最值。通过LCD1602显示温湿度值、光照、有害气体浓度、窗户和窗帘的开关状态窗
户状态，最终实现此次设计所需要实现的功能。
　　此次设计的红外遥控智能窗户，给我们的生活带来了很多的便利，可以实现自动化控制，在我们的日常生产和
生活中将有着重要的意义。

附录

附录一：原理图

作者：QQ1694456187