摘要：在经济和社会不断发展的21世纪，人们的生活水平和生活质量不断提高，高科技产品也不断涌现，各种各样的智能家居产品也随之陆陆续续地问世。门窗是家庭智能化安全防范系统的一个重要组成部分，但目前家居中人们参照实时环境对于窗户的控制，如光照强弱改变、开关窗的时间、室内温湿度的改变、可燃气体、烟雾的出现等，都需要人工来操作， 即目前人们常用的窗户控制方式大多还是非智能化的，而这样的窗户使用条件已然不能适应现代人类快节奏的生活 ，这给人们带来了很大的不便。

针对于此，在分析和研究当前一些窗户控制设备基础上，设计一款基于单片机的多功能智能窗户控制系统。该设计将以STC89C52单片机为主控部件，加入多种控制器和传感器，包括 DHT11 温湿度传感器、 GY-30 光照传感器、红外热释传感器、步进电机、 LCD1602 显示屏、M2-Q烟雾传感器等装置，来对窗户的温湿度检测、光照检测、烟雾检测及控制、LCD 显示等功能，通过控制一个步进电机，最终实现窗户的打开和关闭。

通过测试，该系统可以实现智能化控制的目的，可以实现多功能智能窗户功能的基本要求具有操作简便，价格低廉，节能环保等特点。本设计将充分考虑到不同人群对智能窗户的使用需求，比如工作繁忙、追求便捷的年轻人使用APP控制开关窗，而力气较弱、行动不便的老年人和小孩儿童则可以使用按钮自动开关窗。除传统的开关窗功能外，本设计还添加了环境监测传感提醒等功能，这样真正实现了智能窗户应用的多功能性、安全性、便利性、舒适性和艺术性。此外，该系统的设计以轻量化和小型化为主，对智能家居的研究和开发具有一定的参考价值，为以后大规模生产提供了一定原型。 

关键词：智能窗户；STC89C52；传感器技术；蓝牙

 

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 前言- 1 -

1.1研究背景- 1 -

1.2国内外研究现状- 1 -

1.3研究目的和意义- 2 -

1.3.1研究目的- 2 -

1.3.2研究意义- 2 -

1.4全文组织结构- 2 -

第2章 多功能智能窗户系统总体分析- 4 -

2.1多功能智能窗户系统概述和用户特点- 4 -

2.2多功能智能窗户系统整体设计思路- 4 -

第3章 多功能智能窗户系统硬件设计- 7 -

3.1液晶显示与按键切换控制模块- 7 -

3.1.1液晶显示屏选型- 7 -

3.1.2 LCD1602特性及电路设计- 7 -

3.2传感器环境监测模块- 8 -

3.2.1温湿度传感器- 8 -

3.2.2光照强度传感器- 9 -

3.2.3烟雾传感器- 10 -

3.2.4雨滴传感器- 11 -

3.2.5热释红外传感器- 12 -

3.3电机驱动模块- 13 -

3.3.1电机驱动选型- 13 -

3.3.2步进电机工作原理- 13 -

3.4主控芯片模块- 13 -

3.5 APP蓝牙控制模块- 14 -

第4章 多功能智能窗户系统软件设计- 16 -

4.1液晶显示与按键切换控制模块软件设计- 16 -

4.2传感器环境监测模块软件设计- 18 -

4.3电机驱动模块软件设计- 23 -

4.4主控芯片模块软件设计- 25 -

4.5 系统总体功能设计- 27 -

第5章 系统仿真与实现- 29 -

5.1软件仿真- 29 -

5.1.1 Protues仿真环境介绍- 29 -

5.1.2多功能智能窗户软件仿真- 29 -

5.2硬件仿真- 29 -

5.2.1 Altium Designer仿真环境介绍- 30 -

5.2.2多功能智能窗户硬件仿真- 30 -

5.3 Keil uvsion5开发环境介绍- 30 -

5.4多功能智能窗户的焊接过程及实物展示- 31 -

5.4.1多功能智能窗户焊接过程- 31 -

5.4.2多功能智能窗户实物展示- 32 -

第6章 总结与展望- 33 -

6.1总结- 33 -

6.2 展望- 33 -

附 录- 35 -

参考文献- 36 -

致  谢- 37 -