一种智能窗的优化设计.docx

摘要:随着单片机及物联网技术的迅速发展，智能家居已经被广泛地用到了现代智能化建筑中。其中智能窗的应用更为广泛，通过自动控制技术，智能识别室内外环境，自动控制窗户开关，以此使家居环境更为智能化、人性化。

本文介绍了一种智能窗的优化设计，采用单片机作为控制核心，通过对雨水传感器、温湿度传感器及推杆电机等的控制，设计制作一种窗户的智能控制系统。优化后的智能窗系统不仅可以通过遥控器手动控制窗户的打开和关闭，也可以通过多种传感器感知外界环境变量进而由单片机自动控制的窗户开关。同时使用太阳能为整个系统供电，实现系统“0”碳排放，节能环保。此外，为了家庭的安全并使设计更加完善，本设计中加入了防盗报警系统，时刻守护着家庭安全。通过多次试验证明该设计性能可靠，实用性较强，可以运用到多种环境下的窗户，也有效的提升了家居生活的舒适性，让普通人也可以切实感受到科技发展带来的便捷。

关键词:智能窗；单片机； 传感器

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1  智能窗的研究背景-1

1.2  智能窗户研究现状-1

1.3  智能窗的优化创新-2

1.3.1智能窗的初设计-2

1.3.2智能窗的再设计-2

1.3.3 智能窗系统框图-3

2 硬件设计-4

2.1硬件结构设计-4

2.1.1窗户开关动作设计-4

2.1.1窗帘拉伸动作设计-4

2.2硬件模块选择-5

2.2.1 51系列单片机简介-5

2.2.2太阳能供电系统-6

2.2.3温湿度传感器-6

2.2.4人体红外报警系统-7

2.2.5光照强度模块-7

2.2.6雨水传感器模块-7

2.2.7烟雾报警模块-7

2.2.8电机驱动模块-8

2.2.9红外遥控模块-8

2.2.10 TFT彩屏显示-8

3 软件设计-9

3.1  主程序流程图-9

3.2  子程序流程图-10

3.2.1温湿度模块流程图-10

3.2.2 电机控制流程图-11

3.2.3 液晶显示器TFT-LCD显示程序设计-12

4 电路设计-14

4.1电机驱动电路-14

4.2限位开关电路-15

4.3按键开关电路-16

5 系统组装与调试-17

5.1 基本电路板检查-17

5.2 主控模块调试-17

5.3数据整理-17

结论-19

参考文献-20

附（一）：电路原理图-21

附（二）：PCB板-22

附（三）：部分程序代码-23

致谢-39