孫慶凱 顧明亮 蔡金琪

【摘要】 本文設(shè)計(jì)了一款基于STC15系列單片機(jī)的太陽(yáng)能自適應(yīng)窗戶控制器，系統(tǒng)運(yùn)行良好。

【關(guān)鍵詞】 太陽(yáng)能 自適應(yīng)窗戶 單片機(jī) 智能化

一、引言

目前，最廣泛應(yīng)用的窗戶仍是最原始的人工關(guān)閉的方式，不具備智能化防高溫、防雨、防霧等人性化功能。本文設(shè)計(jì)的智能開(kāi)關(guān)窗系統(tǒng)能通過(guò)檢測(cè)的環(huán)境信息，完全實(shí)現(xiàn)窗戶的智能化。

二、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

本文選用STC15系列單片機(jī)作為主控芯片，系統(tǒng)采集太陽(yáng)能作用供電電源，通過(guò)傳感器分別采集PM2.5、溫濕度、風(fēng)速等信號(hào)，并將這些信號(hào)送至單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行顯示并語(yǔ)音提醒，驅(qū)動(dòng)電機(jī)模塊動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)關(guān)窗。系統(tǒng)同時(shí)具有遙控功能，實(shí)現(xiàn)一定距離的手動(dòng)開(kāi)關(guān)窗。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1、PM2.5顆粒物檢測(cè)模塊。PM2.5顆粒物檢測(cè)采用的傳感器型號(hào)為GP2Y1010au0f，該傳感器與單片機(jī)的引腳接線圖如圖2所示，當(dāng)霧霾天氣時(shí)窗戶能夠自動(dòng)關(guān)閉。

2、風(fēng)速傳感器。風(fēng)速傳感器采用YGC—FS風(fēng)速傳感器該傳感器具有產(chǎn)品特點(diǎn)靈敏度高：?jiǎn)?dòng)風(fēng)速≤0.3m/ s；測(cè)量范圍寬：測(cè)量范圍0-70m/s；精度高：準(zhǔn)確度為±（0.3+0.03V）m/s等特點(diǎn)，當(dāng)檢測(cè)到室外的風(fēng)速較大時(shí)窗戶自動(dòng)關(guān)閉。

3、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用L298N作為主要的驅(qū)動(dòng)芯片，它的內(nèi)部可以看成是兩個(gè)H型的控制橋，功能是可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)。ENA作為INA和INB的使能端，ENB為INC和IND的使能端。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖如圖3所示。

四、軟件設(shè)計(jì)

首先將各傳感器采集到的數(shù)據(jù)送到顯示屏，當(dāng)PM2.5、溫度、濕度和風(fēng)速超過(guò)設(shè)定值時(shí)，來(lái)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)從而達(dá)到窗戶自動(dòng)開(kāi)關(guān)的效果，系統(tǒng)流程如圖4所示。

五、結(jié)論

本系統(tǒng)一定程度上促進(jìn)了智能家居的進(jìn)一步發(fā)展，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，貼近生活，完全實(shí)現(xiàn)了窗戶的智能化，為人們的生活帶來(lái)了更大的方便。

參 考 文 獻(xiàn)

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