【正文】 由德國(guó)天文學(xué)家威廉?赫歇耳于 1800 年發(fā)現(xiàn)，又稱為紅外熱輻射，是太陽(yáng)光線中眾多不可見(jiàn)光線中的一種，人的眼睛能看到的波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光是紅光，從廣義來(lái)講，紅外線是一種電磁波，電磁波家族按波長(zhǎng)順序是這樣排列的：長(zhǎng)波、短波、超短波、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X 射線等。0 . 1 U F 1 0 K32V C CL M 3 8 60 . 1 U F1 0 0 U F4 . 7 + S P +465圖 310 以 LM386 為驅(qū)動(dòng)芯片的電路聲 音輸 入1 01 0 U F0 . 1 U FT D A 2 0 0 32 2 01 0 0 0 U F0 . 1 U F2 2 0 U F + 2 05 0 K 1 2435圖 311 以 TDA2022 為驅(qū)動(dòng)芯片的電路 行程開(kāi)關(guān) 為了判斷窗子是否閉合，需要使用行程開(kāi)關(guān)。通常 1W 以下的揚(yáng)聲器可用LM38D228D282MC34119 及 TA7368 等芯片驅(qū)動(dòng)。話筒信號(hào)耦合電容與連接 MICREF 端到模擬地的電容要相同。一個(gè)最小的錄放系統(tǒng)僅由一個(gè)麥克風(fēng)、一個(gè)喇叭、兩個(gè)按鈕、一個(gè)電源、少數(shù)電阻電輸入通道IN0 0 0 0IN1 0 0 1IN2 0 1 0IN3 0 1 1IN4 1 0 0IN5 1 0 1IN6 1 1 0IN7 1 1 1河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院１７容組成。在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí)，用單片機(jī)的讀信號(hào) 和 引腳RD經(jīng)或非門(mén)后，產(chǎn)生正脈沖作為 OE 信號(hào)，用一打開(kāi)三態(tài)輸出鎖存器。其對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示。由于 ADC0809 無(wú)片內(nèi)時(shí)鐘，時(shí)鐘信號(hào)可由單片機(jī)的 ALE 信號(hào)經(jīng) D 觸發(fā)器二分頻后獲得。在 START 上升沿時(shí)，所有的內(nèi)部寄存器清零，在下降沿時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，此期間 START 應(yīng)保持低電平。ADC0809 的參考電壓為＋5V。OE：輸出允許端。從 START 端輸入一個(gè)正脈沖，其下降沿啟動(dòng) ADC0809 開(kāi)始轉(zhuǎn)換。當(dāng) CBA=000 時(shí)，IN0 輸入；當(dāng) CBA=111 時(shí)，IN7 輸入。河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院１５1234567891 01 11 21 32 82 72 62 52 42 32 22 12 01 91 81 71 61 51 4 I N 3 I N 4 I N 5 I N 6 I N 7 S T A R T E O C D 3 O E C L K V c c R E F ( + ) G N D D 1 I N 2 I N 1 I N 0 A B C A L E D 7 D 6 D 5 D 4 D 0 D 2 R E F ( )ADC0809圖 37 ADC0809 引腳圖IN0～I(xiàn)N7：8 個(gè)通道的模擬量輸入端，可輸入 0～5V 待轉(zhuǎn)換的模擬電壓。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 26 所示。（2）量化與編碼 模擬信號(hào)經(jīng)采樣保持電路后，得到了連續(xù)模擬信號(hào)的樣值脈沖，他們是連續(xù)模擬信號(hào)在給定時(shí)刻上的瞬時(shí)值，并不是數(shù)字信號(hào)。 ADC0809 內(nèi)部功能與引腳介紹 [16]把連續(xù)變化量變成離散量的過(guò)程稱為量化，也可理解為信號(hào)的采樣。 位數(shù)的選擇A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)決定著信號(hào)采集的精度和分辨率。傳感器的兩個(gè)反向串聯(lián)的熱釋電元件輪流感受到運(yùn)動(dòng)物體，所以人體的紅外輻射以紅外脈沖的形式不斷改變熱釋電元件的溫度，使之輸出一串脈沖信號(hào)，若人體在傳感器前不動(dòng)則不會(huì)有輸出，信號(hào)放大電路如圖 34 所示： [1]　L M 3 2 4L M 3 2 4++P I S 2 0 9 SDSG1M1 U F1M0.01UF0 . 0 1 U F0 . 0 1 U F4 7 K1 0 K10K2 M4 1 M47UF1 0 U F10KV o u t圖 34 熱釋紅外傳感器放大電路 A/D 轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) A/D 轉(zhuǎn)換器的選型 [8]轉(zhuǎn)換速度是指完成一次 A/D 轉(zhuǎn)換所需時(shí)間的倒數(shù)，是一個(gè)很重要的指標(biāo)。此濾波片只允許某些波長(zhǎng)范圍的紅外光通過(guò)，而阻止燈光、陽(yáng)光和其它紅外光通過(guò)。熱釋電紅外傳感器 PIS209S 就是靠探測(cè)人體發(fā)射的 10μm 左右的紅外線而進(jìn)行工作的。電極反應(yīng)如下。該產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，功耗低，測(cè)量精度高，穩(wěn)定性好，壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。濕度傳感器Honeywell 公司的 HIH3610 濕度傳感器是為大批量 OEM 設(shè)計(jì)，具有濕度儀表級(jí)測(cè)量性能，低成本，SIP 封裝。風(fēng)向測(cè)量采用進(jìn)口紅外光電管,格雷碼盤(pán)等器件。風(fēng)速傳感器風(fēng)速傳感器是將空氣的流動(dòng)速度變量轉(zhuǎn)換成有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系的輸出信號(hào)的裝置。它的敏感波長(zhǎng)在可見(jiàn)光波長(zhǎng)附近，包括紅外線波長(zhǎng)和紫外線波長(zhǎng)。主要性能參數(shù)：（1）與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容（2）4K 字節(jié)在系統(tǒng)編程（ISP）Flash 閃速存儲(chǔ)器（3）1000 次擦寫(xiě)周期（4） 的工作電壓范圍（5）全靜態(tài)工作模式：0HZ33MHZ（6）三級(jí)程序加密鎖（7）128*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM32 個(gè)可編程 I/O 口線（8）2 個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器（9）6 個(gè)中斷源（10）全雙工串行 UART 通道（11）低功耗空閑和掉電模式（12）中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng)（13）看門(mén)狗（WDT）及雙數(shù)據(jù)指針（14）掉電標(biāo)示和快速編程特性（15）靈活的在系統(tǒng)編程（ISP字節(jié)或頁(yè)寫(xiě)模式） 數(shù)據(jù)檢測(cè)傳感器的選擇 數(shù)據(jù)檢測(cè)傳感模塊組成 根據(jù)該設(shè)計(jì)的功能要求數(shù)據(jù)檢測(cè)傳感系統(tǒng)由四個(gè)部分組成： 1)光度傳感電路； 2)風(fēng)速傳感電路；3）濕度傳感電路；4)有害氣體傳感電路；5) 紅外防盜傳感器。專家認(rèn)為，雖然世界上的 MCU 品種繁多，功能各異，開(kāi)發(fā)裝置也互不兼容，但是客觀發(fā)展表明，80C51 系列可能最終形成事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn) MCU 芯片 [6]。 AT89S51 單片機(jī)簡(jiǎn)介 隨著半導(dǎo)體集成工藝的不斷發(fā)展，單片機(jī)的集成度將更高、體積將更小、功能更強(qiáng)。目前，單片機(jī)內(nèi) ROM 最大可達(dá)64KB，RAM 最大為 2KB（6）低電壓化 幾乎所有的單片機(jī)都有 WAIT、STOP 等省電運(yùn)行方式。（4）低功耗化 單片機(jī)的功耗已從 Ma 級(jí)，甚至 1uA 以下；使用電壓在 3 至 6V 之間，完全適應(yīng)電池工作?，F(xiàn)指令速度最高者已達(dá) 100MIPS（Million Instruction Per Seconds，即兆指令每秒） ，并加強(qiáng)了位處理功能、中斷和定時(shí)控制功能。目前生產(chǎn)的 CHMOS 電路已達(dá)到 LSTTL 的速度，傳輸延遲時(shí)間小于 2ns，它的綜合優(yōu)勢(shì)已在于 TTL 電路。CMOS 電路的特點(diǎn)是低功耗、高密度、低速度、低價(jià)格。因此，對(duì)單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng) [4]。在發(fā)展 MCU 方面，最著名的廠家當(dāng)數(shù) Philips 公司。在開(kāi)創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路上，Intel 公司功不可沒(méi)。它采用超大規(guī)模技術(shù)將具有數(shù)據(jù)處理能力的微處理器(CPU)、存儲(chǔ)器（含程序存儲(chǔ)器 ROM 和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM） 、輸入、輸出接口電路(I/O 接口)集成在同一塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)既小巧又很完善的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，在單片機(jī)程序的控制下能準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。旋轉(zhuǎn)功能，此設(shè)計(jì)解決了樓層高的住戶擦拭玻璃困難的問(wèn)題。旋轉(zhuǎn)，特別將電機(jī)卡座設(shè)計(jì)成可上下移動(dòng)的形式。其具體設(shè)計(jì)見(jiàn)圖 13 窗框結(jié)構(gòu)圖。圖 2—1 齒輪齒條傳動(dòng) 齒輪齒條參數(shù)選擇 由于此傳動(dòng)所帶負(fù)載不是很大，故齒輪齒條參數(shù)選取較為寬松，根據(jù)具體需要確定其主要參數(shù)為：齒輪：m= Z=20d=mz=30mmβ=20176。其整體結(jié)構(gòu)如圖 11 所示。旋轉(zhuǎn)，便于高層住戶擦拭玻璃。此功能特別適合高樓住戶。單片機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，然后與由預(yù)先設(shè)置的參數(shù)臨界值相比較,從而作出開(kāi)/關(guān)窗 的判斷,再結(jié)合窗狀態(tài)檢測(cè)電路所檢測(cè)到的當(dāng)前窗狀態(tài),再輸出脈沖信號(hào)調(diào)整步進(jìn)電機(jī)，完成下雨刮風(fēng)自動(dòng)關(guān)窗、室內(nèi)有害氣體超標(biāo)自動(dòng)開(kāi)窗等。如果使窗戶具有一定的智能 ,如下雨則自動(dòng)關(guān)、室內(nèi)有害氣體超標(biāo)則自動(dòng)開(kāi)、有盜賊入內(nèi)則自動(dòng)報(bào)警等,就會(huì)給人們的居家生活帶來(lái)諸多方便,從而進(jìn)一步提高人們的生活質(zhì)量。 freedom of direction and relative rotation between the two sashes, in order to address the reality life of the aforementioned problems. The smart window design in line with safe, convenient, energy saving, the principle of humanity, can significantly improve modern life.Key words: Prevent rain，antitheft。本智能窗的設(shè)計(jì)本著安全、方便、節(jié)能、人性化的原則進(jìn)行，可使現(xiàn)代生活顯著提高 [7]。為了防盜，我們一般在窗戶外面安裝防護(hù)欄，但如今很多城市為了美化市容通常不允許安裝防盜窗。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。晚上睡覺(jué)時(shí)我們通常把窗戶關(guān)死，一旦燃?xì)獍l(fā)生泄漏，由于室內(nèi)不透氣造成窒息中毒致殘、致死的事件時(shí)有發(fā)生。轉(zhuǎn)向的智能窗，從而可解決現(xiàn)實(shí)生活中存在的很多問(wèn)題。 normally closed we often fet when they go out the window, encountered bad weather, sand and rain will enter the room, and indoor appliances, furnishings and other items causing unnecessary damage. Usually at night when we closed the windows, once the gas leak, poisoning, suffocation caused by indoor air tight disabled, the frequent occurrence of death. For security, we usually install the fence outside the window, but now many of the cities to beautify the city usually do not allow the installation of security window. Moreover, the windows are mostly used pushpull or panstyle, giving the floor a high household cleaning glass more difficult. We designed the smart window can be achieved early in the morning automatically open the window, automatic wind, rain, smart security and bustible gas leak alarm window, and the achievement of the overall window sash 180 176。但現(xiàn)在使用的窗戶大多數(shù)是單純的推拉式或平移式的，并且與自動(dòng)控制毫不沾邊,更不用說(shuō)智能化了。該智能窗能通過(guò)其數(shù)據(jù)檢測(cè)傳感電路不斷循環(huán)檢測(cè)室內(nèi)濕度、有害氣體(如媒氣)濃度等信號(hào)，經(jīng)處理后傳入單片機(jī)。自動(dòng)防雨：平時(shí)上班或臨時(shí)加班不能及時(shí)關(guān)窗、出門(mén)在外也總有忘記關(guān)窗的時(shí)候，遇到下雨時(shí)，濕敏傳感器檢測(cè)到下雨信息，單片機(jī)控制板控制電動(dòng)機(jī)動(dòng)作，窗門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，使您的家用設(shè)備遭雨水侵襲，解除您的后顧之憂。獨(dú)特旋轉(zhuǎn)功能：窗扇可實(shí)現(xiàn) 180176。自動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括 AT89S51 單片機(jī)組成的中央控制器 ,數(shù)據(jù)檢測(cè)傳感電路, A/D 轉(zhuǎn)換器,窗驅(qū)動(dòng)控制接口電路、窗驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電機(jī)等組成。 傳動(dòng)形式見(jiàn)圖 21。同時(shí)為實(shí)現(xiàn)窗扇的旋轉(zhuǎn)在滑移槽一側(cè)各設(shè)計(jì)一轉(zhuǎn)軸槽。 圖 23 窗扇結(jié)構(gòu)圖 步進(jìn)電機(jī)滑槽設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)窗扇的 180176。旋轉(zhuǎn)工作流程示意圖本設(shè)計(jì)窗