多功能智能窗毕业设计(论文).doc

PAGE PAGE 2 毕业设计（论文）开题报告 课题名称 基于单片机的多功能智能窗的设计 学 院 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 定稿日期： 2011 年 12 基于单片机的多功能智能窗的设计 摘要：当今世界建筑正朝着智能化方向发展，这种发展趋势也正是人类社会的文明程度在一定历史时期的体现。 但普通窗户在起风下雨时不能自动关闭，不能自动调整开合程度以适应风、雨、光等环境变化，给我们带来了诸多不便，安装智能窗已是大势所趋。 本文讨论了一种智能窗系统设计方案。该智能窗由多个传感器收集风力大小、空气湿度、烟信号、红外检测等信号，经处理后传入单片机。 单片机对信号进行运算，再输出脉冲信号调整步进电机。 智能窗可根据环境变化及使用者的意愿调整扇叶张角，控制室内环境参数，且具有一定的自适应能力。也可以对窗外长期驻留人员的情况进行检测，并对室内人员报警提醒。当不启用智能窗系统时，也能用手动对窗户进行开关，更具人性化。 关键词：89C51单片机 多传感器 智能窗 环境控制 1.文献综述： 1.1智能窗 智能门窗一般是指安装了先进的防盗、防劫、报警、自动关窗等系统的门窗。 智能门窗在一些公共场所、高档商品房、商场中运用广泛，现在正向普通家庭普及。 智能门窗控制系统由无线遥控器、智能主控器、门窗控制器、门窗驱动器等组成，现在的智能门窗系统集现代声、光、机、电、通讯为一体，是智能居家的理想选择。另一种智能窗是由玻璃或透明塑料等基材和调光材料所组成的具有调光功能的器件， 在一定的物理条件( 如电场、 温度)下，这种器件可以改变自身的透明度或颜色，从而选择性地吸收和反射外界热辐射和阻止内部热扩散，达到调节光强度或室内温度的目的。一般智能窗材料根据激励方式可以分为三种：光致变色型、电致变色型、热致调光型。随着能源危机、污染、全球变暖等问题的日益严峻，智能窗( Smart Window ) 迅速成为各国研究的热点[1]。 应用简单可靠的系统，通过高智能的精准控制和协同，让生活变得更简单更舒适更节约［2］。从专业的角度讲，我们是电子产品的造物主，赋予它们灵魂不仅是我们的梦想也是我们的使命［3］。人工智能窗，能使你的生活更加安全，更加舒适，更加环保［3］。它不仅是一个消费品，更是家庭云系统中的一员［2］。当然它更是一种健康绿色的理念［4］。基于以上，作为智能家居的不可缺少的一环，智能窗应运而生。智能窗主要是由单片机，人体红外线感应器，风速传感器、温湿度传感器、气体传感器及其相关部件组成［4］。 1.2单片机的介绍 单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器 RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统［5］［6］［7］。 1.3人体红外线感应器 人体传感器，是理想的电子开关量传感器。当人体接近传感器的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出指令，准确反应出运动机构的位置和行程。在自然界，任何高于绝对温度（-273°C）时物体都将产生红外光谱，不同温度的物体，其释放的红外能量的波长是不一样的，因此红外波长与温度的高低是相关的。此红外热释感应器可应用于人体感应控制方面，并实现红外防盗和红外控制一体化，扩大了人体红外热释感应器的应用范围［8］。种红外热释感应器，包括透镜、感光元件和感光电路，还包括由控制部分驱动的机械部分，其特征在于：所述透镜和感光元件安置在机械部分上［2］［3］［4］。 1.4 风速传感器 风速（空气流量）传感器是用于测量空气流动速度或者风量的传感器。通常，它利用温度传感器的自身发热，而风的速度与传感器的发热量成正比，通过这种方法将风速变换为电压。风速传感器可以用作空调系统的风量控制传感器和汽车之类的空气流量传感器。除此之外，它还作为流体力学与空气动力学领域内风洞实验不可缺少的传感器而引起人们的关注。传统上，一般都用被称之为加热丝的铂丝作为风速传感器的风速探头。但是，最近市场上出现了利用热敏电阻器和晶体管