【正文】 ................24 AD 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 ......................................................................................26 有毒氣體檢測電路設(shè)計 ..........................29 有毒氣體檢測電路設(shè)計思路 ...............................................................29 常見煙霧傳感器介紹 ...........................................................................30 MQ2 工作原理 ....................................................................................31 LCD1602介紹 ...................................34 電機驅(qū)動電路設(shè)計 ..............................364 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ...............................................................................................................395 系統(tǒng)仿真 .......................................................................................................................42 Proteus簡介 ...................................42 Keil 簡介 .....................................42 電路仿真 ......................................426 總結(jié)與展望 ................................................................................................................46 總結(jié) ..........................................46 展望 ..........................................46參考文獻 ...........................................................................................................................47致謝 ...................................................................................................................................48附錄 ...................................................................................................................................49附錄 A 部分程序 ....................................49附錄 B 系統(tǒng)總原理圖 ................................60華北科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文）附錄 C 系統(tǒng)總仿真圖 ................................61華北科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文）I基于單片機的多功能智能窗的設(shè)計設(shè)計總說明在人們生活水平逐漸提高的今天，智能化控制已經(jīng)逐步走進了人們的生活中。它不僅可以起到節(jié)能減排的效果更能給人們的生活帶來極大的舒適和便利。s windy outside, wind speed sensor, the signal is transmitted to MCU, MCU drive dc motor rotation to close the window automatically, prevent wind damage interior items. In addition to the automatic open and close the window function, this system also increased the function of manual open and close the window, make the system more humanized. Key words: smart home、the intelligent window、SCM、the sensor華北科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第 1 頁 共 61 頁1 緒論 課題設(shè)計背景當今世界建筑正朝著智能化方向發(fā)展，這種發(fā)展趨勢也正是人類社會文明程度在一定歷史時期的體現(xiàn)。多功能智能窗系統(tǒng)牽動了許多的行業(yè)，有利于其它相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。（3）防雨功能：平時上班或臨時加班不能及時關(guān)窗、出門在外也總有忘記關(guān)窗的時候，遇到下雨時，濕敏傳感器檢測到下雨信息，單片機控制板控制電動機動作，窗門自動關(guān)閉，使您的家用設(shè)備遭雨水侵襲，解除戶主后顧之憂。本設(shè)計采用美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機 AT89S51。 對 P2 端 口 寫 “1”時 ， 內(nèi) 部 上 拉 電 阻 把 端 口 拉 高 ， 此 時可 以 作 為 輸 入 口 使 用 。 要 注 意 的 是 ：每 當 訪 問 外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲 器 時 將 跳 過 一 個 ALE 脈 沖 。 YZ3f 圖 32 時鐘電路圖 復(fù)位電路設(shè)計單片機在時鐘電路工作以后, 在 RESET 端持續(xù)給出 2 個機器周期的高電平時就可華北科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第 9 頁 共 61 頁R320C4ufS15k7GNDVT以完成復(fù)位操作。在高性能和高品質(zhì)的紅外測溫產(chǎn)品市場，來自德國的 HEITRONICS 以其在尖端領(lǐng)域應(yīng)用中良好的品質(zhì)紀錄，被廣泛公認為是世界一流的紅外測溫產(chǎn)品供應(yīng)者而受到信任。下面將對熱釋電紅外傳感器的工作原理以及 RE200B 做詳細介紹。設(shè)計時應(yīng)將高熱電材料制成一定厚度的薄片， 并在它的兩面鍍上金屬電極，然后加電對其進行極化，這樣便制成了熱釋電探測元。R2 可以給 S9014 提供靜態(tài)基極電壓。通過軟件設(shè)置一個閾值，DHT11 將檢測到的室外相對濕度值傳遞到單片機，單片機將此值與事先設(shè)定的閾值比較，如果相對濕度值大于閾值，則單片機驅(qū)動電機，使電機帶動窗體運動，從而實現(xiàn)關(guān)閉窗體的功能。氯化鋰濕敏元件的工華北科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第 17 頁 共 61 頁作原理是基于濕度 變化能引起電介質(zhì)離子導(dǎo)電狀態(tài)的改變，使電阻值發(fā)生變化。四氧化三鐵膠體的優(yōu)點是固有電阻低，長期置于大氣環(huán) 境表面狀態(tài)不會變化，膠體粒子間相互吸引粘結(jié)緊密等。但這種傳感器從可靠性、穩(wěn)定性和不必 特殊維護等方面來看，很有特色，現(xiàn)已用于空調(diào)機濕度控制，或制成便攜式絕對濕度表、直讀式露點計、相對濕度計、水分計等。5 %RH互換性 可完全互換0℃ 30 90 %RH25℃ 20 90 %RH量程范圍50℃ 20 80 %RH響應(yīng)時間1/e(63%)25℃，1m/s 空氣6 10 15 S 遲滯 177。如果讀取響應(yīng)信號為高電平，則 DHT11 沒有響應(yīng)，請檢查線路是否連接正常。熱損失型風速傳感器可以工作在恒功率和恒溫差兩種工作方式。這是目前應(yīng)用最多的傳感器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。華北科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第 25 頁 共 61 頁SM5551001D特性：（1）無需校準即能提供線性度優(yōu)于1%的傳感信號，因此是一種性能優(yōu)越、集成化的單片硅器件。多普勒法適用于不潔凈流體的測量，而渦街法適用于管道流體流速的測量。當風杯轉(zhuǎn)動時，通過主軸帶動多齒轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，使下面光敏三極管接收上面發(fā)光二極管照射下來的光線，處于導(dǎo)通或截止狀態(tài)，形成與風杯轉(zhuǎn)速成正比的頻率信號，通過計數(shù)器計數(shù)，換算后得到實際風速值。DHT11 接收到主機的開始信號后，等待主機開始信號結(jié)束,然后發(fā)送 80us 低電平響應(yīng)信號。連接方便。將 R1 先置于干燥空氣中，調(diào)節(jié)電橋平衡，使輸出端 A、B 間電壓為零，當 R1 接觸待測含濕空氣時，含濕空氣與干燥空氣產(chǎn)生熱傳導(dǎo)差，使 R1 受冷卻，電阻值增高，A、B 間產(chǎn)生輸出電壓，其值與濕度變化有關(guān)。這種濕敏元件的缺點是不宜用于含有機溶媒氣體的環(huán)境，元件也不能耐 80℃以上的高溫。例如，利用熱力學方法測量的熱敏電阻式濕度傳感 器，利用水蒸氣能吸收某波長段的紅外線的特性制成的紅外線吸收式濕度傳感器等。那么短時間的聲光報警可能不能讓房主察覺到有人入室偷盜。 圖 35 熱釋電紅外傳感器 RE200B 的內(nèi)部電路框圖熱釋電紅外傳感器 RE200B 的主要工作參數(shù)：工作電壓：常用工作電壓范圍為 3~15V；基于單片機的多功能智能窗的設(shè)計第 14 頁 共 61 頁工作波長：通常為 ~14um；源極電壓：通常為 ~，R 約為 47kΩ；輸出信號電壓：通常大于 ；檢測距離：檢測距離約為 6~10m；工作溫度范圍：10℃~40℃。為了抑制因自身溫度變化而產(chǎn)生的干擾 ，該傳感器在工藝上將兩個特征一致的熱電元反向串聯(lián)或接成差動平衡電路方式，因而能以非接觸式檢測出物體放出的紅外線能量變化 ，并將其轉(zhuǎn)換為電信號輸出。它是目前可靠性較高的產(chǎn)品，紅外探測部分采用報警器用傳感器和紅外專用處理IC。檢測其中某一性能的變化，便可探測出輻射。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 RST——復(fù) 位 輸 入 。 作 為 輸 入 使 用 時 ， 被 外 部 拉 低 的 引 腳 由 于 內(nèi) 部 電 阻 的 原 因 ， 將 輸出 電 流 。在單片機家族中，80C51 系列是其中的佼佼者，加之 Intel 公司將其 MCS –51 系列中的 80C51 內(nèi)核使用權(quán)以專利互換或出售形式轉(zhuǎn)讓給全世界許多著名 IC 制造廠商，如 Philips、 NEC、Atmel、AMD、華邦等，這些公司都在保持與 80C51 單片機兼容的基礎(chǔ)上改善了 80C51 的許多特性。仿真也是分模塊進行仿真的，每編寫出一個模塊的程序，接著進行仿真。這些都將改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)的生活方式，并提高了人們的生活質(zhì)量。s people39。與智能家居含義近似的有家庭自動化（Home Automation）、電子家庭（Elecctronic Home、Ehome）、數(shù)字家園（Digital Family）、家庭網(wǎng)絡(luò)（Home Net/Networks for Home）、網(wǎng)絡(luò)家居（Network Home）、智能家庭/建筑（Intelligent Home/Building），在我國香港和臺灣等地區(qū)，還有數(shù)碼家庭、數(shù)碼家居等稱法。但是當前人們所使用的窗戶是否開啟、關(guān)閉完全靠人工來實施。防止雨水進入室內(nèi)損毀室內(nèi)物品。該智能窗系統(tǒng) 多功能智能窗發(fā)展前景多功能智能窗系統(tǒng)在我國還剛剛興起，但其發(fā)展前景廣闊，推廣和應(yīng)用多功能智能窗系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義?；趩纹瑱C的多功能智能窗的設(shè)計第 2 頁 共 61 頁第三章主要是本系統(tǒng)的硬件設(shè)計部分。（5）增加了手動按鍵，實現(xiàn)開窗、關(guān)窗功能，使產(chǎn)品更具有人性化。 對 P0 端 口 寫 “1”時 ， 引 腳 用 作 高 阻 抗 輸 入 。 在 flash 編 程 和 校 驗 時 ， P2 口 也 接 收 高 8 位 地 址 字節(jié) 和 一 些 控 制 信 號 。 PSEN——程 序 儲 存 允 許 （ PSEN） 輸 出 是 外 部 程 序 存 儲 器 的 讀 選 通 信 號 ， 當AT89S52 由 外 部 程 序 存 儲 器 取 指 令 （ 或 數(shù) 據(jù) ） 時 ， 每 個 機 器 周 期 兩 次 PSEN 有 效 ，即 輸 出 兩 個 脈 沖 ， 在 此 期 間 ， 當 訪 問 外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲 器 ， 將 跳 過 兩 次 PSEN 信 號 。圖 33 為外部手動復(fù)位電路的電路示意圖。由此可見,壓電傳感器可以直接用于測力,或測與力相關(guān)的壓力、位移 、振動加速度等。其工作原理為：在 VCC 電源端利用 C1 和 R2 來穩(wěn)定工作電壓，同樣輸出端也多加了穩(wěn)壓元件穩(wěn)定信號。在傳感器頂端開設(shè)了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為 710um，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器。具體電路圖分別如圖 37 和圖 38 所 示：DS2G3VCN47ufKL9PkQpear傳M華北科技學院畢業(yè)設(shè)計（論文）第 15 頁 共 61 頁 圖 37 聲音報警電路 圖 38 光報警電路用一個 Speaker、繼電器、三極管和電阻接到單片機的 TXD 引腳上，外接 VCC，構(gòu)成聲音報警電路，當與單片機連接的引腳被置高電平后，蜂鳴器會發(fā)聲報警。濕敏元件主要分為二大類：水分子親和力型濕敏元件和非水分子親和力型濕敏元件。70 年代研制成功玻璃基板含