【正文】 。最后要特別感謝蔣老師， 每一次都很耐煩的聽我的方案，并提出意見，還幫我焊接合頁。終于，功夫不負(fù)有心人，我想出了一個好的方案，經(jīng)過蔣老師的指導(dǎo)，改了好幾次就成了本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容。就這樣前前后后，都有七、八方案被槍斃。 每天看專利、查資料、看視頻，都是比不可少的事。 想來想去，最后的目標(biāo)還是必須要把項(xiàng)目做好。在大三的上學(xué)期，我拿著我們的方案去找蔣老師指導(dǎo)一下，蔣老師認(rèn)為我們的方案完全沒有創(chuàng)新的地方，只是為了完成任務(wù)而去完成任務(wù)，他讓我們?nèi)ゲ橘Y料要看看別人是怎么做的，看能不能找到靈感。緊接著我還興致勃勃的提前單片機(jī)的相關(guān)知識，感覺成功就在眼前。其中一個方案就是在推拉窗的兩側(cè)安裝一對皮帶輪，皮帶輪上面有個能帶著窗戶移動的裝置，再用電動機(jī)帶動皮帶輪轉(zhuǎn)動，以此來打開關(guān)閉窗。 就這樣，我們成功申請了國創(chuàng)項(xiàng)目。r analytische Chemie， 1989， 333(2) :129133. [9]JeongYeol Yoon. Light Sensors[J]. Introduction to Biosensors， 20xx:103119. [10]張 艷，孫銘岳 . 窗在中國的發(fā)展歷史 [EB/OL]. 20xx. [11]百度百科 . 風(fēng)速傳感器 [EB/OL]. 20xx. [12]GB/T 6892— 20xx. 一般工業(yè)用鋁及鋁合金擠壓型材 [S]. [13]GB/T 6820xx. 開槽沉頭螺釘 [S]. [14]蘭州交通大學(xué) . 智能型全開式窗戶 [P]. 中國 20xx20563374， . [15]王靜凱 . 智能型太陽能發(fā)電窗戶 [P]. 中國 ， . [16]西南大學(xué) . 一種滑窗自動控制外掛裝置 [P]. 中國 ， . [17]濮良 貴，紀(jì)名剛 . 機(jī)械設(shè)計(jì) [M]. 北京：高等教育出版社， . 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 28 致謝 回想起 20xx 年的此刻，我還在和我的搭檔卞行健正在申請國創(chuàng)項(xiàng)目。 參考文獻(xiàn) [1]浦靈敏，季愛明 . 基于 STC89C52 單片機(jī)智能窗戶控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J]. 中國科技信息， 20xx （ 10）： 150151. [2]王圳 . 遙控自動窗戶 [J]. 科學(xué)大眾， 20xx（ 10）： 3435. 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 27 [3]何剛，馮啟明 . 一種智能平移式窗戶啟閉器的設(shè)計(jì) [J]. 機(jī)電技術(shù)， 20xx（ 6）： 8586. [4]婁銀霞 . 基于電容式雨水傳感器的智能雨刷控制系統(tǒng)研究 [J]. 河南科學(xué)， 20xx， 14（ 04）： 453455. [5]趙 巖 . 汽車智能雨刷系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J]. 電子科技， 20xx（ 2）： 7072. [6]徐曉明 . 新型光電式煙霧傳感器及其應(yīng)用 [J]. 儀器儀表學(xué)報(bào)， 20xx（ 3）： 117118. [7]王衛(wèi)軍 . 離子型煙霧傳感器的研制 [J]. 礦業(yè)安全與環(huán)保， 20xx（ 6）： 1517. [8]Reinhard Niessner,Gudrun Walendzik. The photoelectric aerosol sensor as a fastresponding and sensitive detection system for cigarette smoke analysis[J]. Fresenius39。 智能窗戶可加上更多的傳感器，能夠應(yīng)對更多的狀況，比如防盜、空調(diào)的開啟、保溫散熱等功能。 ，待窗戶轉(zhuǎn)動到極限位置，碰到形成開關(guān)后回路斷開停止轉(zhuǎn)動。 ，并能輸出信號給電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制器。窗戶能夠在電機(jī)的轉(zhuǎn)動下以適合的轉(zhuǎn)速的打開或者關(guān)閉。主要有以下幾方面的成果： ，電機(jī)上的齒輪和合頁上的齒輪能良好的嚙合。該電路也可以通過 R3 來調(diào)節(jié)端口 2 處的電壓界定值的大小。 光照傳感器的原理一般都是采用光敏二極管或者光敏三極管等光電轉(zhuǎn)換模塊，將光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電壓值。 圖 17 風(fēng)速傳感器電路原理圖 Wind speed sensor circuit schematics 光照傳感器的設(shè)計(jì) 光照傳感器用于檢測天色是否已黑，及時的反饋給單片機(jī)信號。 我設(shè)計(jì)的風(fēng)速傳感器采用的是電流電壓原理，如圖 16 所示，有風(fēng)時，檢測頭相當(dāng)于一個發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動，使端口 3 處的電壓升高，端口 3 的電壓通過電壓比較器與端口2 的電壓就行比較，若端口 3 處的電壓高于端口 2 處的電壓， 則端口 1 輸出低電平信號，反之輸出高電平信號。 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 25 因此超聲波風(fēng)速傳感器就是利用超聲波旋渦調(diào)制的原理來測定旋渦頻率的 。通過測量壓差，可以轉(zhuǎn)換成流速的測量。 由于聲波在空氣中傳播時，它的速度受溫度的影響很大；本風(fēng)速儀檢測兩個通道上的兩個相反方向，因此溫度對聲波速度產(chǎn)生的影響可以忽略不計(jì)。因此，在固定的檢測條件下，超聲波在空氣中傳播的速度可以和風(fēng)速函數(shù)對應(yīng)。聲音在空氣中的傳播速度，會和風(fēng)向上的氣流速度疊加。 風(fēng)速傳感器的原理主要有一下四種。 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 24 圖 16 MQ2 氣體傳感器電路原理圖 Gas sensor circuit schematics 風(fēng)速傳感器的設(shè)計(jì) 風(fēng)速傳感器立足于煤礦用戶，主要適用于煤礦井下具有瓦斯爆炸危險(xiǎn)的各礦井通風(fēng)總回風(fēng)巷、風(fēng)口、井下主要測風(fēng)站、扇風(fēng)機(jī)井口、掘進(jìn)工作面、采煤工作面等處，以及相應(yīng)的礦產(chǎn)企業(yè)。當(dāng)探測頭檢測到有可燃?xì)怏w或是煙霧時，探測頭里的半導(dǎo)體電阻增大，使電路中的端口 2 的電壓增大，端口 2 處的電壓通過電壓比較器與端口 3 處的電壓進(jìn)行比較，若端口 2 電壓低于端口 3 的電壓，則端口 1輸出低電平信號，反之輸出高電平信號。 MQ2 氣體傳 感器功成本低，可探測液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等多種氣體。在發(fā)生火災(zāi)時，當(dāng)煙霧進(jìn)入檢測室時，由于煙粒子的作用，使發(fā)光器件發(fā)射的光產(chǎn)生漫射，這種漫射光被受光器件接收，使受光器件的阻抗發(fā)生變化，產(chǎn)生光電流，從而實(shí)現(xiàn)了煙霧信號轉(zhuǎn)煙霧變?yōu)殡娦盘柕墓δ埽綔y器收到信號然后判斷是否需要發(fā)出報(bào)警信號。 散射光式光電探測器該探測器的檢測室內(nèi)也裝有發(fā)光器件和受光器件。該探測器的檢測室內(nèi)裝有發(fā)光器件及受光器件。 光電煙霧傳感器器內(nèi)有一個光學(xué)迷宮，安裝有紅外對管，無煙時紅外接收管收不到紅外發(fā)射管發(fā)出的紅外光，當(dāng)煙塵進(jìn)入光學(xué)迷宮時，通過折射、反射，接收管接收到紅外光，智能報(bào)警電路判斷是否超過閾值，如果超過發(fā)出警報(bào)。此增量經(jīng)傳感器電路分析、處理后轉(zhuǎn)換成就地聲、光 報(bào)警信號，同時以開關(guān)量的形式送往與之相連的井下監(jiān)控分站，實(shí)現(xiàn)井下火災(zāi)的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控?；馂?zāi)發(fā)生初期，燃燒物先期釋放出大量的氣溶膠顆粒，在燃燒物四周聚集成可見煙霧后隨自然風(fēng)流沿傳感器采樣罩的螺線型百葉窗擴(kuò)散入傳感器。采樣罩和過濾網(wǎng)采用不銹鋼材料制作；中隔板為高阻燃材料，下部設(shè)有報(bào)警指示燈、自檢開關(guān)、復(fù)位按鈕及電源和信號輸出接口。 KG8005 型煙霧傳感器的主體結(jié)構(gòu)由采樣系統(tǒng)、檢測及補(bǔ)償電離室、敏感元件、整機(jī)電路等 5 部分組成。這種傳感器可檢測多種可燃性氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本長壽命的傳感器。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號。 MQ2 氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫 (SnO2)。 查閱相關(guān)資料，煙霧傳感器有三種類型?？扇?xì)怏w的泄漏，同樣是十分危險(xiǎn)的情況。 圖 15 電阻式雨水傳感器電路原理圖 Resistive rain sensor circuit schematics 煙霧傳感器的設(shè)計(jì) 殘酷無情的火災(zāi)會危及我們的生命和財(cái)產(chǎn)的安全，可見預(yù)警災(zāi)情是件多么重要的事情。當(dāng)回形電阻有雨水時，電阻降低，端口 3 的電壓變小，端口 3 的電壓通過電壓比較器 LM393AD 與端口 2 而西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 22 的電壓進(jìn)行比較，若端口 2 電壓低于端口 3 的電壓則端口 1 輸出低電平信號，反之輸出高電平信號。 我們選用第二類電阻式雨水傳感器，因?yàn)檫@種傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、容易制作等特點(diǎn)。僅僅當(dāng)雨水滴到這個區(qū)域時，才可以被探測出來。（ 玻璃 水）之間。由 LED 發(fā)出的光以全反射角度在擋風(fēng)玻璃的外表面反射，其角度必須在 42176。 第三類是光電式的雨水傳感器，這種傳感器大量應(yīng)用在汽車上。它是由兩條相互平行的螺旋形的回字形的銅條，這兩條金屬條形成電容的兩級，接受雨水后，電容兩極間的介 電常數(shù)發(fā)生變化，回字形的電容的大小也隨之變化，將影響到脈沖電路中的多諧振蕩器的工作頻率，從而得知雨水的大小。目前的雨水傳感器大致可分為三類。 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 21 日期 : 20xx 年 1 月 1 日 時間 : 00:00:00 室內(nèi)溫度 : 0℃ 開窗時間 : 00:00:00 關(guān)窗時間 : 00:00:00 圖 14 顯示器內(nèi)容 Display Properties 雨水傳感器的設(shè)計(jì) 天氣變幻無常，下雨是經(jīng)常發(fā)生的事，而我們會經(jīng)常忘了關(guān)閉窗戶而導(dǎo)致雨水進(jìn)入室內(nèi)，所以我們的智能窗戶要感知是否有雨水以及雨水的大小就需要雨水傳感器。如圖 13 所示，采用的是 LCD12864 液晶顯示器，它的 8~15 引腳分別接單片 ~引腳。電路中兩個電阻為保護(hù)電阻。 圖 11 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路圖 Motor reversing control circuit diagrams 手動控制電路 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 20 智能窗戶有時候也需要手動來控制開閉。 電機(jī)正反轉(zhuǎn)的電路如圖 11 所示， M1 控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)，回路中的 K1 是窗戶完全關(guān)閉時會觸碰到常閉行程開關(guān)，防 止電機(jī)被燒壞。 L298N 驅(qū)動板控制邏輯是： IN IN2 控制電機(jī) M1； IN IN4 控制電機(jī) M2。如圖 10 所示，電路中的 LED 燈和保護(hù)電阻可以檢測引 腳是否有高電平輸出。電路的 VCC 接單片機(jī)的 VCC 端，電路GND 接單片機(jī)的 GND 端。 圖 7 單片機(jī)電源電路 MCU power supply circuit diagram 時鐘系統(tǒng) 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 18 時鐘系統(tǒng)為單片機(jī)提供時鐘信號，如圖 8 所示，晶振的震蕩頻率為 12MHz，電路中的電容 CX CX2 都為 33pF，兩引腳分別接單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2 端。 12 電源的正極接 7805 的 Vin 端，負(fù)極接單片機(jī)的 GND端， 7805 的 Vout 接單片機(jī)的 VCC 端。 89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。該器件采用ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 單片機(jī) 89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。 綜上所述，結(jié)合合頁軸的大小，選擇外徑 D=8mm，內(nèi)徑 d=3mm，厚度 t=的推力球軸承 4 控制部分設(shè)計(jì) 智能窗戶的控制部分 主要的功能就是利用傳感器收集環(huán)境條件變化的信號，包括：雨水傳感器檢測室外是否有雨水、風(fēng)速傳感器檢測是否刮風(fēng)、煙霧傳感器檢測室內(nèi)是否有煙霧、光照傳感器檢測室外晝夜的變化。 在一般轉(zhuǎn)速下，轉(zhuǎn)速的高低對類型的選擇不發(fā)生什么影響，只有在轉(zhuǎn)速較高時，才會有比較顯著的影響。當(dāng)軸承在承受徑向載荷的同時，還有不大的軸向載荷時，可選用深溝球軸承或接觸角不大角接觸 球軸承或圓錐滾子軸承；當(dāng)軸向載荷較大時，可選用接觸角較大的角接觸軸承或圓錐滾子軸承，或者選用向心軸承和推