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编号：
CP-51-2021-011
设计简介：
本设计基于单片机的智能窗户设计，主要有以下功能：
1、通过检测风速大于设置的风俗会自动关窗；
2、通过检测雨量大于设置的雨量会自动关窗；
3、通过检测温度小于最小温度会自动关窗；
4、可以设置时间，周期性的自动换气。
5、可以设置温度最小值，雨量最大值以及风俗最大值。
6、可以通过手机蓝牙控制窗户的开关以及模式。
标签：51单片机、风速检测、雨量检测、自动关窗、自动换气
中控部分概述
中控部分是智能窗户系统的核心，由STC89C52单片机担任主要控制器。该单片机负责接收来自输入部分的各种数据，包括温度、风速、雨量、远程指令、按键操作等。在接收到这些数据后，STC89C52单片机进行内部处理，根据预设的逻辑和算法，产生相应的控制信号，用于驱动输出部分执行相应的动作。整个过程实现了数据的采集、处理与输出的闭环控制，确保了智能窗户系统的稳定运行。
输入部分概述
输入部分由多个模块组成，用于采集各种环境参数和用户指令：
- 温度检测模块：采用DS18B20温度传感器，实时检测当前环境的温度，并将温度数据发送给中控部分的STC89C52单片机。
- 风速检测模块：由风速传感器和ADC0832模数转换器组成，用于检测当前的风速，同样将风速数据发送给单片机。
- 雨量检测模块：结合雨量传感器和ADC0832模数转换器，实时检测雨量情况，并将雨量数据传递给单片机。
- 蓝牙模块：通过手机发送远程指令，实现与智能窗户系统的无线通信，用户可以通过手机远程控制窗户的开关状态。
- 独立按键模块：提供三个独立按键，用于切换界面、设置温度最小值、风速最大值、倒计时时间以及手动开关窗等操作。
- 供电电路：为整个智能窗户系统提供稳定的电源供应，确保系统能够持续运行。
输出部分概述
输出部分根据中控部分的指令，执行相应的动作，包括：
- LCD1602显示模块：用于显示温度、风速、模式、窗户状态、温度最小值、风速最大值、倒计时时间等关键信息，方便用户随时了解系统状态。
- 四相步进电机：作为窗户的开闭机构，根据单片机的控制信号，模拟窗户的开启和关闭动作，实现窗户的自动化控制。
- 蜂鸣器：当用户按下按键时，蜂鸣器会发出短暂的响声，作为操作反馈，提醒用户系统已经接收到指令并正在执行。
综上所述，智能窗户系统的中控、输入和输出部分共同协作，实现了对窗户状态的智能化控制和管理。
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入DC 电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将LCD1602显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STC89C52单片机。第四部分是复位电路模块，一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接，构成复位电路。第五部分是晶振电路模块，由两个30pF瓷片电容、一个11.05926MHz晶振焊接而成。第六部分是USB转TTL模块，焊接下载接口GND、TXD、RXD，将HEX文件下载到单片机中，查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部分为蜂鸣器，第九部分是雨滴传感器，第十部分是风速检测传感器，第十一部分是蓝牙模块，第十二部分是步进电机。下图5-1为焊接完整实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2 蓝牙连接检测实物测试
图5-2所示，连接蓝牙模式，未连接状态是连接指示灯闪烁，在手机上找到名字为JDY-31-SPP点击旁边的加号连接，出现连接密码为“1234”，连接后，板子上的连接指示灯长亮。在手机设置界面点击编辑模式，进行设置按钮。
图5-2蓝牙连接实物图
5.3 设置开关阈值实物测试
如图5-3所示，此设计中设置风速阈值为10m/s,当前窗帘关闭，当风速大于我们所设置的阈值，窗帘关闭。当雨滴检测到雨量大于我们所设置的阈值，窗帘也会关闭。
图5-3设置开关阈值实物图
5.4 定时开关窗帘实物测试
如图5-4所示，此设计中。我们可以设置时间定时开关窗帘。当倒计时结束窗帘关闭与打开。
图5-4 定时开关窗帘实物图
设计摘要：
本论文旨在设计一种基于STC89C52单片机的智能窗户系统。该系统由中控部分、输入部分和输出部分组成。中控部分采用STC89C52单片机作为核心控制器，负责获取输入部分数据并控制输出部分。输入部分包括DS18B20温度检测模块、风速传感器和ADC0832组成的风速检测模块、雨量检测模块和ADC0832组成的雨量检测模块、蓝牙模块和独立按键。输出部分包括LCD1602显示模块、四相步进电机和蜂鸣器。通过这些模块的协同工作，系统能够实现温度、风速、雨量的检测和显示，以及窗户的自动控制和远程控制。实验结果表明，该智能窗户系统具有良好的稳定性和可靠性，能够提高窗户的便利性和安全性。本论文的研究成果对智能家居领域具有一定的应用价值和推广意义。
关键词：单片机；雨量检测模块；风速检测模块；步进电机
字数：11000+
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摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5 温度检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4 DS18B20传感器检测温度模块
3.5 风速传感器
3.6雨滴检测传感器
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 蓝牙连接检测实物测试
5.3 设置开关阈值实物测试
5.4 定时开关窗帘实物测试
结 论
参考文献
致 谢
