智能窗户设计---毕业论文

扬州市职业大学电气与汽车工程学院毕业设计说明书(论文)作 者: 学 号： 教研室: 专 业: 题 目: 指导者： 评阅者： 2013 年 5 月扬州市职业大学电气与汽车工程学院毕业设计（论文）评语学生姓名： 班级、学号： 题 目： 综合成绩： 指导者评语：该生能按时完成毕业设计（论文）任务书规定的工作，积极查阅有关文献资料，设计态度端正，能独立思考并解决有关技术问题，论文符合学校规定的格式，写作的规范化程度好。设计方案可行，有一定的创新性，如果再多参考一些外文资料，将会更加完善。建议成绩评定为xx，可以提交答辩。 指导者(签字)： 2013年5月15日毕业设计（论文）评语评阅者评语：该生所选择的毕业设计课题具有较高的应用价值和现实意义，设计方案可行，方案具有一定的创新性，工作量饱满，完全符合毕业设计（论文）任务书规定的工作量要求，写作的规范化程度好。如果再多参考一些外文资料，将会更加完善。建议成绩评定为xx，可以提交答辩。 评阅者(签字)： 年 月 日答辩委员会（小组）评语：该生答辩思路清晰，知识掌握较全面，口头表达能力较好，回答问题正确率高，经答辩委员会评议，一致通过，该生成绩为xx。答辩委员会负责人(签字)： 2013年5月20日毕业设计说明书（论文）中文摘要 【摘要】 随着电子技术的发展和人民生活水平的不断提高，智能窗已经越来越多地被用到了现代智能化建筑中，提供住户一个安全、方便的环境。据统计，在未来的几年内，安装智能窗的用户将不断增加。本次设计的智能窗户系统能通过其数据检测传感电路不断循环检测室外湿度及温度，当室外湿度达到一定时（下雨时）窗户自动关闭，防止潮湿空气或雨水进入房间；另外可设置自动关闭窗户或开启窗户时间，到了设定时间会自动关闭或开启窗户；可设置是否自动根据湿度变化自动开启关闭窗户或者根据设置时间自动开启或者关闭窗户。【关键词】智能窗户； 单片机； 温度检测；湿度检测；第 1 页 共 33 页 专科毕业设计说明书（论文） 绪论21.1 智能窗户综述21.2 智能窗户研究现状2第2章 设计的目标任务42.1 本文主要工作设计42.1.1本设计的总体介绍42.1.2设计的具体任务42.2论文的要求与数据4第3章 设计方案论证5( 图3-2)53.1 温湿度检测方案53.2 窗户控制系统设计方案63.3 开关控制系统设计方案8第4章 硬件电路设计94.1单片机的设计94.1.1STC89C52单片机简介94.1.2单片机端口结构及工作原理94.1.3控制信号引脚介绍124.2 最小系统电路设计134.3温湿度检测电路设计144.3.1数字温湿度传感器DHT11简介144.4电机驱动电路设计154.5显示电路设计174.6时钟电路设计194.7 光传感器的电路设计204.8按键电路的设计20 4.9行程开关的设计21第5章 软件设计235.1 主程序流程图235.2 各部分子程序245.2.1温湿度检测程序24第6章 系统软件调试246.1软件调试256.2数据整理25结束语27致 谢28参考文献29附(一):原理图30附（二）：程序31 专科毕业设计说明书（论文）第 29 页 共 33 页 绪论1.1 智能窗户综述所谓的智能窗户是在无人的情况根据周围的环境来实现自动控制的一种窗户.(也能在人为的情况下实现人为控制).窗户也能变成智能吗?能跟手机一样吗?当然可以,而且还能比手机更人性化,更高档化.随着科技在不断发展,人们对生活水平的要求也在不断的提高,对于家庭怎么智能化,人们在这方面下了一定的功夫.要让智能窗能像大脑一样根据环境来实现自己控制的一种功能.安全 现在人们越来越忙于工作对于家里的情况一概不知,早上要起来上班,晚上工作累了又想不起来关窗或开窗,所以就设定了早上定时关窗或晚上定时开窗自动防风防雨在生活中忘记关窗这是一件很正常的一件事,然而往往是因为一件很正常的而另自己苦恼不已.就比如我吧,有时候因为早上起来迟,又因为要上班肯定忙得不可开交,所以忘记关窗很正常.遇到好天那就不必说了,要是遇到刮风下雨那家里就遭殃了,所以根据这一正常的现象;设定了自动防风防雨的功能. 智能化 当检测到室外的温度高达到三十度或高于三十度以上传感器检测到并发出信号给单片机进行进行关窗并打开空调.保持室内的温度的恒定,使人感到舒服的感觉.当温度降低到20度时,这个时候单片机检测到传感器发出的信号并驱动电机转动使窗户打开并关闭空调,使室内的空气保持新鲜.智能窗这个系统是一个高科技的一种新型的产品.它是一个符合时代.方便 安全等特点.有效的提升人们的生活质量和品质.1.2 智能窗户研究现状由于我国占地面积900多万平方公里,其中盆地和平原占33%,再加上国家的政策的推动要求城镇居民一体化和二胎政策的推动,中国的房地产发展又重新焕发出生机,这样就形成房产在发展,那窗户也在发展.而对于小区的窗户的设计国内外都有研究.在美国这样的住宅叫做自动化家庭,窗户是一个房间的眼睛的,是打开通往外界的心灵窗户. 现在生活中对家庭的生活品质越来越重视,谁也不想家里遇到一些刮风下雨家里没有关窗.,这样对生活造成不必要的烦恼和对生活的安全存在一些隐患.现在可以设计一种智能化的控制系统.主要由单片机 传感器 机械传动装置组成了自动化控制和半自动控制的一种高大上的一种产物.由于智能窗还没有普及到市场中,所以对于未来发展还是有利的. 在现在的市场中也存在一些智能窗,但他的功能还不是很全面.所以在面对市场上有这样的需求,我们设计了更符合市场上的需求,更贴近市场要求.使该产品更具人性化 简洁 高效 容易实现和环保理念. 怎么才能实现智能窗自动关闭和根据周围的环境来判断是否需要关窗或开窗,关键在智能窗上有哪些设计,实现温湿度控制,光电传感器,电机驱动模块 ,测光传感器模块,有了这一套装备再也不需要担心出门没关窗户而烦恼.本产品可以实现自动化控制,也可以实现人为的控制. 随着人们生活品质的在不断提高,人们对健康的重视程度也在不断增强.智能控的智能窗就是其中代表之一.现在有一些高档小区就实现全能家居.科技在提高,生活水平也在不断提高,人们的生活档次也在不断提高,人们就在想科技与生活能不能相结合.所以对于这一方面比较有兴趣,我自己也感觉如果能实现这么有意义课题 ; 2.设计的目标任务2.1 本文主要工作设计 2.1.1本设计的总体介绍(1) 智能窗户:智能窗设计有传感器部分 动力驱动部分 最小系统 单片机和控制电路等设计. （2)一些参数的收集和自动控制系统的设计.2.1.2设计的具体任务智能窗能实现一些功能,当温度升高到预期值是把窗户关闭并开启空调实现室内温度降到预期值以下.如果下雨天窗户外面有湿度传感器会检测到湿度值从而实现关闭窗户.还可以实现人工控制,通过按钮可以设定窗户的开关的时间等功能.2.2论文的要求与数据（1) 主要研究课题的硬件部分的设计和理论.（2) 设计的课题要能符合制作的要求.第3章 设计方案论证智能窗模型如下,智能窗模型组成部分由定滑轮,传动带;电动机组成.当单片机接到信号时发出信号给电动机,电动机动作正传;但窗户开始移动移动到碰到行程开关时单片机立即发出信号停止.反转也是同样道理.如图3-1 图3-1-1只能窗户模型整个系统由6大模块和单片机STC89C52组成。整个系统框图如图3-2所示。 图3-2系统框图 3.1 温湿度检测方案方案一:由于湿敏传感器测量湿度是比较大的,由于水蒸气中含有各种各样的物质的物理 化学方应.在这反应过程是非常复杂的.到目前为止湿敏传感器中多数还在使用各种湿敏电阻式传感器,其中敏感元件就是湿敏电阻,这种传感器需要模数进行转换才能使单片机进行工作.使用湿敏传感器时要满足以下要求1) 满足所有要求的测量范围响应快.2) 在不同的气体环境中要稳定3) 受温度影响小,(在-30到100度环境中使用)4) 不能有尘土灰尘5) 使用时间长,工作可靠互换性好6) 价钱要便宜,工作不要太复杂方案二:采用的是热电式传感器.而热电式传感器利用敏感元件的特征参数的特性进行检测,并将温度的变化转换成电动势和电阻的一种普遍的方法.这样需要模数转换进行调整才能送到单片机中进行工作.使用热电式传感器有以下优点1) 能测量较高的温度2) 结构简单,准确可靠,性能稳定,维护方面3) 热容量和热惯性都很小,能够迅速的检测出来.4) 把温度转换成电动势,.方案三:本设计采用DHT11传感器作为检测元件.由于数字温湿度传感器是在极精确的条件下校准好的数字信号复合型的元件.数字温湿度传感器有两个元件组成一个电阻式感湿元件另一个是NTC测元件.数字传感器的特性1) 极高的可靠性和长期的稳定性2) 反应快,抗干扰能力强3) 价格便宜4) 体积小,功耗低,传输距离远(可达20米以上)5) 能运用在苛刻的条件下的场合6) 4个单排引脚装,连接方便.7) 能直接与单片机相连 综合这三套方案的特点和本产品的要求还是选取第三套方案,选用DHT11传感器能实现数字信号的输出不需要转换器就能与单片机相连,降低电路的复杂性,简化了电路.3.2 窗户控制系统设计方案 方案一：最简单最广泛的直流电机的驱动就是采用H桥式电路.这种电路最简单方便实现四象限运行,正传 制动 倒转 倒转制动.它的基本原理图如图3-3所示. 3-2H桥电机驱动电路工作原理:首先这是H桥电机驱动模块.开关是两两一组单一组开关闭合时,另外一组开关就断开,这样就形成循环工作.当S1S2闭合工作时加在电机两端的是正向电压,电机正传,从而使窗户正传运动实现这个功能.反之也是同样的道理.窗户在运动的过程中,电机驱动要实现在四个现象中不断的切换转换.也就是电机在正运动过程和反运动过程这两种状态.在理论上两种运动完全可以互补,但在现实操作中是不可能实现这个问题,由于器件都有开关的时间,所以就导致上下桥臂的短路窗户在运动的过程中,电机驱动要实现在四个现象中不断的切换转换.也就是电机在正运动过程和反运动过程这两种状态.在理论上两种运动完全可以互补,但在现实操作中是不可能实现这个问题,由于器件都有开关的时间,所以就导致上下桥臂的短路,这个过程可用下图3-2-1所示。 3-2-1窗户桥臂导通示意图 为了能解决这一问题,我迷思苦想,查阅资料终于找到了.为了实现他们互为到现的关系我们可以通过硬件来实现延长两组信号的时间.方案二:通过L298作为驱动器,来实现驱动电机的一种方法.该驱动器是SGS公司设计出来的,里面的逻辑驱动电路有4个.是能驱动两项和4相电动机的专用驱动器,内部有2个H桥的高压大电流全桥式驱动器,可以带动46伏 2安电动机.L298原理简单,输出的波动小,线形好,对邻近电路干扰小.如图3-5所示 (如图3-2-2)3.3 开关控制系统设计方案本课题采用两种开关形式,一种是行程开关和传感器这两种.方案一：由于单片机本身就存在中断功能,可以利用单片机的中断功能实现运动和停止的功能.在这里选用了接触式的行程开关.当窗户运动时由于有惯性的缘故,使窗户接触到行程开关,当触动到行程开关时;从而实现单片机中断发出信号停止运动.这种设计比较笨重,经济方面比较贵.方案二：数字式位置传感器的种类有光栅传感器 容栅传感器 光电式传感器这个比较复杂,结构复杂,经济比较高等.根据我个人的对行程开关了解的比较多一点,对有些传感器不胜了解,所以我选择了行程开关作为限位开关.第4章 硬件电路设计 4.1单片机的设计 4.1.1STC89C52单片机简介 美国宏晶公司为了让电子集成度能够进一步提高，同时为了满足各类电子爱好者的需要，经过研究开发于是生产出了STC89C52RC单片机，该单片机不同于先前控制芯片是：性能更加强大、功耗也大大降低、处理速度也变得异常的快速，由于本次设计的小车留下了较大的开发潜力，所以STC89C25RC控制器也成为了本次首当其选。STC89C25RC单片机它采用了Flash存储技术，大大的减少了单片机制作原材料成本，并且在软件系统的兼容方面它很好的与之前的的单片机能够实现兼容，它程序的写入与消除采用了电可擦写的技术，能够对程序进行成千上万次的进行消除与写入，由于这一方便的特性，成为了广大电子爱好者的首选控制器，同时也为嵌入式控制设计提供了廉价而方便的选择。下面简介下STC89C52RC单片机的各端口的作用与它的特性。 主要特性如下： （1） 加强型 89C52 单片机，拥于2个时钟机器周期，分别为：6与12可供使用者选择使用。（2） 工作电压：6V2.7（5V 单片机）（3） 全静态工作时，工作频率在：0HZ24MHZ（4） 用户应用程序空间为 8K 字节 （5） 片内拥于512Kb RAM （6） 共拥有输入/输出口32个，分别为P0、P1、P2和P3口 ，其中P0口作为扩展接口时候不需要上拉电阻，当作为双向输入/输出口时需接上拉电阻。（7） ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程） ，通过P3.1/P3.0接口对外部的程序进行直接输入，能够快速的将程序进行存储，并不需要其他的程序下载器。（8）拥有 EEPROM 功能 （9）用于看门狗程序（10）拥有两个16位的定时器与计数器（11）拥有5个中断源，和两级优先级中断。在Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式来叫醒 。（12）拥有一个全双工的异步通信端口，可较快的与外部计算机进行数据交换。（13）工作的温度范围大致在-40到+85之间。（14）抗干扰能力强拥有ESD保护，可轻松的通过外部脉冲干扰。4.1.2单片机端口结构及工作原理 P0端口是由一个与门电路、一个非门电路、锁存器、输入缓冲器、及场效应管驱动电路构成。所以可以说P0.X引脚即可以是P0.0到P0.7的任意一位，所以在P0口有8个接口。P0口是一个8位双向三态输出/输入接口，如图2.6（a），P0口其中一位的电路图。P0口在作用下可以有两个作用，它能够作为数据的传输接口也可以作为地址寻址使用，在与外部的数据存储接口连接时可以作为8位的I/O接口使用，同时它还可以寻址低8位的寻址地址。当它作为I/O接口，当做漏极开路接口时，用来使NMOS电路驱动时，需要在外部加上拉电阻。当它需要向内部输入数据时候，要先将它的锁存端置“1”这时它的MOS管两端都需要处于关断的状态，而此时的引脚出所处的状态为“浮空”的状态，此时才能使数据在正确的状态下输入控制控制器中。由于该种的输入特性，所以被称做准双向口。当它被作为地址数据接口使用时就不可以作为通用输入/输出口使用了。 （a）P0口位结构如图 （b）P1口位结构 （c）P2口位结构P1端口（P1.0-P1.7）：P1口是专給用户所使用的双准向的输入/输出接口，如下图2.6（b)所示，它与P0口之间有着较大的不同，由于它的内部存在着上拉电阻，故并不需要再外界上拉电阻。所以P1口的每一个I/O端口均可以独立的进行定义。所以该接口既可作为8位的并行I/O输出口，还可以作为8位I/O端。由于这种特性CPU既可以对该端口进行字节的处理，还可以进行位的处理。当作为输入端口的时候需将个位的锁存器预先置为“1”。P2端口（P2.0-P2.7）：P2口同P1口相同也是准双向的I/O接口，如下图2.6（c）所示，在作用上P2口可以作为通用的输入/输出接口，在作用方面它与P0口相同，当做外部存储器，此时不能作为通用的输入/输出口使用，由于P2口给出的是高8位的地址。在外接存储数据之时，如若P2口要作为通用输入/输出接口，那么就需要P0口送出的地址为低8位，且RAM小于256B，此时R0与R1作为间接寄存器，P2口便可作为通用I/O接口。假如RAM大于256B，就一定要用16位寄存器DPTR作间址寄存器，并且P2口能在一定限度内当一般I/O使用。 P3端口（P3.0-P3.7）：P3口是一个8位的双准向输出/输入接口，如图2.6（d）所示。它拥有许多的功能它与P1口一样拥有着相同的功能，可以作为一般的双准向I/O口，能够对位数据与字节数据都可以进行处理。也可以作为8位的I/O的输出接口，独立的作为串行I/O数据接口。P3端口用于一些特殊功能，具体的第二功能定义表。如表P3端口第二功能. 表P3端口第二功能P0P3端口的负载能力及接口要求P0口共有8个I/O接口，它的任意一个输出口可以驱动8个逻辑门输入，由于开漏级电路，所以他驱动的电路需外界上拉电阻，若作为数据存储口时则无需接上拉电阻P1、P2、P3的输出口内部均接有外接的电阻，所以它的每位输出口都可以驱动4个逻辑门电路。4.1.3控制信号引脚介绍/Vpp端口：当端接高电平时，CPU只访问片内Flash ROM并执行内部存储器的数据；当输入数据端接低电平时，CPU只访问片外ROM并执行片外程序存储器中的指令，而不管是否有片内程序存储器内部数据存在;当端保持电平端（接VCC端）时，CPU则执行内部存储的数据，而不管外部数据的变化。RESET端口：RESET是单片机置“0”信号端口，这个信号输入端口对高电平有效，当该端口被置“1”时便可以对单片机内部数据进行复位。端口：程序存储数据可以输出信号端，当从片外对单片机输入指令，每次只有两个周期是有效的，但如果访问的是外部数据时，该两次信号就不会出现。ALE/端口：地址锁存的允许信号端，每当单片机上电工作后，ALE端口便会不断地向外输出正脉冲信号，其频率为振荡器频率的六分之，在CPU访问外部数据的时候，ALE作为低8位对信号进行控制。在通常情况下不对片内数据进行访问的时候，ALE也可以输出六分之一的正脉冲，所以ALE既可以作为输出时钟又可以作为定时信号。4.2 最小系统电路设计 本设计芯片选用单片机STC89C52作为微处理器.怎样才能使单片机看起来完整一点,最小系统图示单片机工作的前提.最小系统是前提之后才能工作最小系统图包括电源震荡电路复位电路几个部分震荡电路使用12MHZ的晶振和两个22P的谐振电容复位电路可分成两部分：一部分是上电复位，上电复位的过程是在加电时，复位电路通过电容加给RST端一个短暂的高电平信号,此高电平信号随着Vcc对电容的充电过程而慢慢回落.手动复位:一开始打开电源时电容短路电压直接加在RST上,使RST处于高电平,使单片机复位.同理按下开关按键时RST同样得到一个高电位,从而使单片机复位.如图所示4-6。 (图4-2)4.3温湿度检测电路设计 4.3.1数字温湿度传感器DHT11简介型号为DHT11的数字温湿度传感器它具有已经调整好的数字的一种输出的信号有温度和湿度两种的传感器.它能采集到数字模块的数据和温湿度传感数据,从而保证有很高的使用性和长时间工作的稳定性.DHT11传感器有两部分组成,其中有电阻式感湿元件另一个是NTC测温元件.并与单片机STC89C52连接.所以本设计具有飞快地响应速度 抗干扰能力强价格便宜 性价比高 品质卓越等优点.本传感器的校正都是在极为精确的湿度效验室中校正.本产品具有一些特性体积不大 消耗的功耗低 信号可以送到可达20米的距离之上,在环境比较恶劣的情况下是最佳选择.产品有4个针单排引脚分装.连接简单.如图4-7由于采用DHT11数字温湿度传感器是能将温度信号通过传感器进行信号收集或采集然后在转换成数字信号在发给单片机，只需要直接接到单片机上就可以了。DHT11引脚说明VCC 供电 3到6vDATA 串行数据必须接上拉电阻5K左右 所以总是为高电平GND 接地 4-3DHT11与单片机的连接DTH11性能说明:图表如下： 4.4电机驱动电路设计L298是SGS(通标标准技术服务有限公司)公司的产品，比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。如图4-4所示 图4-4L298引脚 电机的设计采用的是四相步进电机主要参数电压:5伏步距角:5.635/64度减速比:1/64牵入转矩:大于或等于40自定位转矩:34.3空载率入频率:大于500空载率出频率:大于900绝缘电阻:大于等于50M0绝缘介电强度:无击穿或飞弧温升:小于40度电路连接图如图4-4-1所示 图4-4-14.5显示电路设计 数码显示器在单片机的系统中有着广泛的应用.它们的特点有体积小 重量轻 功耗低的优点. 在这里介绍可分为两部分,一部分为LED显示模块另一部分LCD显示模块.而本人选用的是LCD显示器 LCD是液晶屏幕,用于显示.由于LCD的特点和能适应恶劣的环境下工作的特性,从而使人们广泛使用它常用的液晶的种类有TN型 STN型等液晶显示器 LCD主要的优点有:1)本身薄,不占空间 2)节约用电,不会烧坏 3)没有辐射,对身体无害处. 4)画面柔和不伤眼睛.）价格便宜）能适应环境比较恶劣的场合而这里采用的是LCD1286的显示器（而LCD12864采用的是标准的20脚有背光带字库）LCD12864引脚说明如图表引脚号引脚名称方向功能说明1VSS-模块的电源地2VDD-模块的电源正端3V0-LCD驱动电压输入端4RS(CS)H/L并行的指令/数据选择信号；串行的片选信号5R/W(SID)H/L并行的读写选择信号；串行的数据口6E(CLK)H/L并行的使能信号；串行的同步时钟714DB0DB7H/L数据0数据715PSBH/L并/串行接口选择：H-并行；L-串行16NC空脚17/RETH/L复位 低电平有效18NC空脚19LED_A（LED+5V）背光源正极20LED_K（LED-OV）背光源负极逻辑工作电压(VDD)：4.55.5V电源地(GND)：0V工作温度(Ta)：-10 60(常温) / -2070（宽温）LCD1286与单片机相连的图如下RT1电位器用来调节LCD的对比度，该对比度必须在LCD正常工作的时候调节到一个合适值。如图所示4-5。 图4-5LCD12864显示模块 4.6时钟电路设计本章的时钟电路是利用DS1302的特性从而实现电路在没有电或突然断电的情况下还能保存数据资料和时间而时钟DS1302他自身带有后备电池，具备对后备电源进行涓细电流充电的能力从而实现一般的时钟电路完成不了的一些问题如图所示4-11。DS1302是由美国公司DLAALS推出的具有涓细电流充电能力的低功耗时时钟芯片。现在市场上流行的串行时钟电路比如DS1302DS1307PCF8485等。对于这些时钟电路的连接是非常简单价格便宜，从而被广泛的运用。而这里介绍的是DS1302芯片。而它的主要优点有串行数据传输，还可以在没电的情况下提供电源的功能，这样就确保数据和时间的丢失。引脚的介绍VCC1：后备电源VCC2：主电源X1 X2：接震荡源GND：接地RST：复位片选线SCLK：时钟输入端I/O：串行数据输入输出端（双向） 图4.6 时钟电路4.7 光传感器的电路设计本设计采用光敏电阻,光敏电阻的特点是利用光敏电阻对光的敏感程度来实现检测的.当光的亮度超过预定值时,从而触发单片机使单片机发出信号驱动电机进行开窗,当光的亮度下降到一定值时,输出信号为高电平触发单片机进行关窗.如图4-7所示.引脚的说明一号线是接电源3到5伏,2号线是接电源的负极.三号线开关信号输出,四号线是模拟信号输出. 4-7光传感器模块4.8按键电路的设计按键的设计主要是用来设定开关窗户的时间是否跟环境的影响和设定的时间来决定是否要关窗和开窗。如图所示4-8 图4-8按键模块4.9行程开关的设计 由于窗户关闭需要检测不然电机会持续的转动,所以会把窗户损坏.利用惯性原理实现触碰形成开关来实现控制窗户的动作. 如图所示4-9 图4-9行程开关 第5章 软件设计5.1 主程序流程图本系统采用的是STC89C52的低功耗的单片机,主程序中从开始到系统初始化只完成两步,然后就进入待机状态,而其他所有功能都是在中端服务程序中完成检测功能.当有异常时,单片机就被唤醒工作执行子程序.工作完成之后系统有进入待机状态,关闭显示设备,节约用电.在整个系统工作中绝大数的时间都在节约用电,处于一种低功耗的一种状态.由于使用的是模块化的方法,可以把每个得模块相关的程序放在一个文件中,这样就缩短调试周期,在主程序中,工作之前首先关闭看门狗和总中断系统.如果不关闭将会导致单片机复位,这样就无法正常工作,也无法完成系统的初始化.系统的初始化可分成每个模块进行,这样就增加程序的可读性,由于温度传感器DHT11 报警器窗户的控制进行检测管理.这个比较特殊.温度传感器是数字式温度传感器,所以就能直接与单片机STC89C52直接川口连接来读取温度.而其他的模块都在程序中完成初始化过程. 系统初始化中断初始化温湿度数据读取有异常？处理N开始结束 图5.1 主程序流程图5.2 各部分子程序5.2.1温湿度检测程序DHT11子程序是结合它的用户使用资料编写，主要完成的是初始化DHT11，从DHT11中读出一个字节的数据，向DHT11中写入一个字节的数据，配置DHT11包括警报温度的上限和下限、温度转换的精度，读出Scrachpad存储器中的九个字节的数据，读出Rom中的64位Code值，对读出的Scrachpad数据进行CRC校验，然后根据读出的数据得到测量出的十进制温度值。从DHT11中读出九个字节数据的流程图如图5.2所示。初始化ROM指令读取温湿度Y储存温度N结束CRC校验 图5.2温度读取流程图 第6章 系统软件调试 6.1软件调试当硬件制作完成后，软件制作也是不可轻视的部分，是实现电路的功能的关键部分，通过本次毕业设计，总结经验如下：（1）首先在烧写程序之前要了解软件的使用方法.了解软件的使用方法后先进行人为的检查.在把程序写好后,不要马上就送入单片机中,如果直接送入单片机中,发现错误了,你还要重新擦除再烧写,这样很麻烦.先对纸上的程序进行检查,由于采用C语言的编程,就一定要注意语法上的是否有错误.要仔细排查并改正错误.（2）当检查完成后,没有发现错误时.进行上机调试,如果在编译的时候给出的语法错误时,根据语法提示进行语法修改.从上到到下一一改之.（3） 当检查程序没有错误时,直接烧写道单片机中进行调试.采用的方法是从下到上的调试方法,并且一个一个调试每个模块,然后再连成一个完整的系统调试.（4）当程序全部烧写入单片机后,首先观察每个模块是否正常,并且是否实现功能,如果不能正常工作,就要检查程序中对应的模块, 6.2数据整理1、当外界湿度大于80%时，窗户都是关闭的；2、当外界温度大于30时，窗户关闭 3、当外界温度小于20时，窗户开启4、在湿度小于80%且温度小于30时，窗户的状态是保持原来的状态。具体测得的数据如下表： 相关数据结束语总的说毕业设计是考验学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。这次的毕业设计通过搜集相关资料和撰写论文对我来说是一次非常难得的锻炼机会，可以说已经囊括了大学期间大部分的知识，从选题到定稿，从理论到实践可以把所学的专业认识充分运用起来解决具体的问题，不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识,能够使所学知识融会贯通。本次设计已经完成了对智能窗户的基本功能实现，完全可以作为一套简易系统投入使用，但也存在着一些问题，比如温度、湿度等采集点过于单一，可能会有漏报或误报的情况；另外我们也可以在系统中加入防煤气泄漏检测和烟雾检测等技术，以及防盗报警可以是模拟摘机报警系统等等。这些问题对我是一种激励，我会在以后的工作和学习中更加努力。 致 谢尽管有些不舍有些难过大学期间的种种我都历历在目，在这一起拼搏的日子里，感谢有你们，让我们带着毕业的名义开始新的征程，那时候我们一定会扬起灿烂的笑脸，我永远不会独行！对于指导老师和同学们给我的支持和帮助，在不久的将来我会将这份动力用在工作中，虽然在查询资料的过程中遇到了许许多多的困难，在大量的书中寻找一个个名词浪费了很多的时间，但是我在寻找的过程中还是会得到更多的收获，了解了目前电子技术的迅速发展，有时觉得这的传感器已经蛮好用了，但是在下一本书或者网上资料中发现有更加好的替代品来代替它，就在这反反复复之间，我积累一下知识，一些在教科书中没有的知识，或许在以后的工作中可以碰到呢？终于迎来的学期的终了，大学3年期间即将结束，很感谢毕业指导老师许翔老师，和宿舍同学的倾囊相授。让我在最后的时间里学会了许多平时已经忘记的知识，在未来的工作中必不可少的专业知识。从选题到确定命题我和同学老师门经过了讨论，锻炼了我们的合作意识，即使在课题的初期遇到了许多的困难，但是我们依旧的努力克服了这些的困难，通过这次的毕业设计真真确确的感受到了理论无法代替实践，也了解了我知识的匮乏，激发了我对知识的渴望，在不久的将来，这些知识刚成为我工作的一部分，一定会牢牢的记住，不让它们转瞬即逝，再次感谢我的指导老师给我指明方向，打开了属于我们的新世界，向着未来奔跑感谢国家对咱们的培养，努力工作，不会忘记这份恩情，在社会中发挥自己的特长未祖国未来的建设出一份自己的绵薄之力。参考文献1 何立民.单片机应用系统设计M.北京：北京航空航天大学出版社，1996,35-482 松井邦彦.传感器实用电路设计与制作M.北京:科学出版社,2005,107-1103 苏家健.单片机原理及应用技术M.高等教育出版社 ,P54 黄继昌.传感器工作原理及应用实例A北京:人民邮电出版社，19985 DALLAS Semiconductor. DS18B20 Data Sheet J. 2002:1-266 阎石.数字电子技术基础M.高等教育出版社,2004.6 20-737 童诗白.模拟电子技术基础M.高等教育出版社,2006, 79-85 8 孙晓云.接口与通信技术原理与应用J.中国电力出版社，20079 郑启忠.数字温度传感器DS18B20及无线测温系统设计.微型机与应用J，200410 李华.MCS-51系列单片机使用接口技术M.北京航空航天大学出版社，1993,35-4211邓学欣.檀润华.智能窗的概念设计J .河北工业大学学报，200312侯建华.基于51单片机的室温测试J.电子技术，2007.0713韩磊 .家居进入“智能窗时代” J .环境与生活，2008（2）：17-1915李胜多，张还，佟春明，高春风.基于PLC多功能窗的设计J .青岛农业大学学报，2010（1）84-88附(一):原理图附（二）：程序#include #include intrins.hfine uint unsigned int#define uc#dehar unsigned charsbit BEEP=P34;uint tnum=0;uchar num10=0123456789;/*/DHT11温度传感器程序模块/*/sbit TRH=P14;/温湿度传感器DHT11数据接入uint TH_data,TL_data,RH_data,RL_data,CK_data;uint TH_temp,TL_temp,RH_temp,RL_temp,CK_temp;uint com_data,untemp,temp;uint respond,WEN,SHI;/*/5us级延时程序/*/void delay_us()_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();void delay_ms(unsigned x ) unsigned char i;while(x-)for(i = 0; i250; i+)_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/*/收发信号检测，数据读取/*/char receive() uint i;com_data=0;for(i=0;i=7;i+) respond=2;while(!TRH)&respond+);delay_us();delay_us();delay_us();if(TRH)temp=1;respond=2;while(TRH)&respond+); elsetemp=0;com_data=1;com_data|=temp; return(com_data); /*/湿度读取子程序 /温度高8位= TL_data/温度低8位= TH_data/湿度高8位= RH_data/湿度低8位= RH_data/校验 8位 = CK_data/调用的程序有 delay_ms();, Delay_5us();,RECEIVE(); /*/void read_TRH()/主机拉低18ms TRH=0;delay_ms(18);TRH=1;/DATA总线由上拉电阻拉高 主机延时20usdelay_us();delay_us();delay_us();delay_us();/主机设为输入 判断从机响应信号 TRH=1;/判断DHT11是否有低电平响应信号 如不响应则跳出，响应则向下运行 if(!TRH) respond=2;/判断DHT11发出 80us 的低电平响应信号是否结束 while(!TRH)& respond+);respond=2