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基于单片机温湿度分析遥控开关门窗系统.doc
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基于单片机温湿度分析遥控开关门窗系统.doc
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摘 要
随着科学技术的飞速发展,人民对于生活质量的要求越来越高。同时,科技的进
步也带动了智能家居的大力发展。目前,人们为了改善室内环境以及安全,已经研究
出来了很多智能的家具。例如空调、智能温度器、室内净化器、防盗报警门窗等一系
列改善人民生活条件的高科技产品。但是这些智能家具只有少数人群使用,普及率并
不高,主要的原因是因为现在的智能家具还比较昂贵。针对这一现状,根据人民生活
需求以及国内现状,提出了设计一种基于单片机的智能控制系统,以优化各种参数的
测量方案。
此系统主要是实现温度、湿度的测量,能够自动、准确的检测环境空气温度、湿
度 等 各 种 参 数 并 将 检 测 数 据 通 过 转 换 、 读 取 并 存 储 后 , 送 到 单 片 机
()进行处理。温湿度值实时无线发射传送给接收模块以及上位机,接收模
块根据温湿度值来控制电机转动,从而带动窗户的开关。而上位机可以实时显示温湿
度的值,并且可以设定温湿度上限值和实现对模型窗的直接开关。当前环境参数以及
对于模型窗的控制状态送到液晶模块显示,实现智能窗的智能控制系统。此系统还支
持遥控设置温湿度上限值和直接开关窗等功能,为用户提供良好控制界面,便于人们
智能化和手动控制。
通过调试证明,本课题所选方案可行。智能窗的人性化设计,给人们带来了极大
的方便和舒适。因此,设计智能窗系统是很有必要的。
关键词:温度测量;湿度检测;智能窗
Abstract
Withtherapid developmentofscience and technology, People are higher and higher to
their living level of demand. Meanwhile, theintelligent household is vigorously growing in
pace of the development of technology. At present, people in order to improve the indoor
environment and safety, they were already developed many intelligent furniture. Such as air
conditioning, intelligent temperature device, indoor purifier, anti-theft alarm door and so on a
series of improving people's living conditions of high-tech products. But these intelligent
furniture only a few people use, penetration rate is not high. This is because intelligent
furniture is still expensive. According to this phenomenon, people's living needs and the
domestic present situation, proposed the design a kind of intelligent control system based on
single chip, optimizing parameter measurement solutions.
This system mainly realize temperature, humidity measurement, precision detection
circuit, can automatic, accurate testing environment air temperature and humidity various
parameters, and will test data through the A/D transformation, I/O read and storage, sent to
processor (AT89S52) for processing. The values of temperature and humidityaresent tothe
receiver moduleandthe host computerby wireless transmitter inReal-time,thereceiver
modulebased onthe temperature and humidity valuestocontrol the motor rotation, thusit
will open or close thewindow.Host computerdisplaytemperature and humidity values in
real-time,and can set the upper limit of the temperature and humidity and it can directly
control the model window. The current environment for the model parameters and the
window of control to LCD module, intelligent display window of intelligent control system.
This system also support the keys set temperature and humidity , directly control the window,
and other functions, to provide users with good control interface, convenience in intelligent
and manual control.
After debugging, it provedthat it is all right about the program of the subject. The user-
friendly design of intelligent windows bringsgreat convenienceand comfort to
people.Therefore,thedesign of intelligentwindowsystem is very necessary.
Key words: Temperature measurement; humidity detection; intelligent window.
目 录
摘 要.........................................................................................................................................I
引言.........................................................................................................................................1
1 系统的主要内容和工作原理..............................................................................................1
1.1 系统的主要内容及要求............................................................................................1
1.2 系统工作原理............................................................................................................2
2 系统总体方案论证..............................................................................................................2
2.1 温度传感器................................................................................................................2
2.2 湿度传感器................................................................................................................2
2.3 AD 采集元器件..........................................................................................................2
2.4 显示器件....................................................................................................................3
2.5 无线收发模块............................................................................................................3
2.6 电机选择....................................................................................................................3
2.7 CPU 的选择................................................................................................................3
2.8 方案总结.....................................................................................................................4
3 系统硬件结构的设计..........................................................................................................5
3.1 温度采集电路的设计................................................................................................5
3.2 ADC0809....................................................................................................................6
3.3 相对湿度电路的设计................................................................................................7
3.3.1 相对湿度检测电路的原理及结构图...............................................................7
3.3.2 湿敏电阻传感器测量编程构思.......................................................................9
3.4 处理器模块的设计..................................................................................................10
3.5 液晶显示模块的设计..............................................................................................10
3.5.1 单片机与 1602 连接电路...............................................................................10
3.5.2 引脚功能说明.................................................................................................11
3.5.3 1602LCD 的指令说明及时序........................................................................11
3.6 无线收发模块...........................................................................................................12
3.7 串口通信...................................................................................................................14
3.8 下载口.......................................................................................................................15
3.9 红外接收头电路.......................................................................................................15
3.10 电机驱动电路以及模拟窗户的设计.....................................................................16
3.11 微型模拟窗的设计................................................................................................17
4 软件的设计及实现............................................................................................................17
4.1 温度的软件设计......................................................................................................17
4.2 湿度的软件设计......................................................................................................18
4.3 按键功能的软件设计..............................................................................................19
4.4 电机的软件设计......................................................................................................21
4.5 串口的软件设计.......................................................................................................22
5 软件硬件电路调试............................................................................................................22
6 总结....................................................................................................................................24
谢 辞......................................................................................................................................26
参考文献...............................................................................................................................26
附 录......................................................................................................................................27
附录一:系统发送模块原理图...........................................................................................27
附录二:系统接收模块原理图...........................................................................................28
附录三:系统发送模块 PCB 图..........................................................................................28
附录四:系统接收模块 PCB 图..........................................................................................29
附录五:程序.......................................................................................................................30
引言
当今社会,随着科学技术的飞跃发展,生活质量的不断提高,人们对工农业生产、
气象、环保、国防、科研、航天以及现代生活等各个方面的要求越来越高。而近年来,
为了追求安全、舒适和便利的生活,人们开始着手研究智能家居智能设备。智能家居
的概念已经逐渐深入到国民的生活之中,并且不断在影响着人们的思维。因此,很多
有能力的小区、别墅用户已经开始安装使用智能家居系统,享受智能化为家居生活带
来的安全、舒适和便利。
随着电子科学技术的不断发展家庭中的许多电器设备如彩电、冰箱、空调等都已
贴上智能化的标签为提高人们的生活质量做出了巨大的贡献。但遗憾的是居室的眼
睛窗户却迟迟未能跟上时代的步伐。在众多的智能化生活小区我们都可以发现几
乎所有的窗户管理仍然属于原始管理方式与电子技术毫不沾边更提不上智能化了。
如果使窗户具有一定的智能如下雨则自动关、室内有害气体超标则自动开、有盗贼入
内则自动报警等等这会给人们的居家生活带来诸多方便从而可以进一步提高人们的
生活质量。
在这样的前提下,引出了新的课题。设计了以单片机为中央控制器的智
能窗控制系统。该控制系统能通过其数据检测传感电路不断循环检测室内温度、湿度
等环境参数然后与由控制键盘预置的参数临界值相比较从而作出开关窗等判断再
结合窗状态检测电路所检测到的窗状态发出一系列的控制命令完成自动开关窗功能。
人们还可通过遥控器直接控制窗户的开关,选择所显示参数的种类等。
由于我国房地产行业迅速发展,从而也带动了我国门窗幕墙行业的迅速发展,随
着消费者生活质量的提高,智能化的产品如雨后般的春笋,正在逐步发展和壮大。而
我们的智能窗就是在这样的背景下应运而生的,因此具有广阔的市场空间和应用前景。
系统的主要内容和工作原理
系统的主要内容及要求
通过对室内温湿度的分析,设计一个可以实现门窗智能开关的系统。根据温湿度
传感器采集当时的温湿度数据,传送给发射机,并由自制天线发射出去。由接收机接
收信息并交给单片机进行分析处理,从而控制门窗的智能开关。具体要求如下:
可监测室内的温湿度。
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