基于51单片机控制的智能窗的设计
基于51单片机的智能LED照明控制系统设计
基于51单片机的智能LED照明控制系统设计摘要随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高，照明在能耗中所占的比例日益增加,因而照明节能也日显重要。
现在国内外普及使用的节能开关基本有声控型、触摸型、感光型等。
这几种开关各有自己的弊端，如声控型不适合环境嘈杂场所、感光型开关在无人期间不能自动关闭。
本设计通过AT89C51单片机结合LED照明技术、红外传感技术、光感技术、延时技术、处理等技术来实现对照明设备的智能控制。
单片机通过继电器控制照明设备的打开或者关闭、通过光照检测电路对照明设备周边亮度进行检测，如果亮度不够则单片机同时检测BIS0001芯片是否采集到了人体热释电传感信号，根据有无人体热释电传感信号单片机立刻控制照明设备打开或关闭。
关键词：单片机；传感器；BIS0001；照明控制；节能AbstractWith the development of society people of the quality of life in demand is higher and higher, lighting in the proportion of energy consumption, thus increasing illumination energy conservation also more and more importantly. Now universal use energy-saving switch at home and abroad have sonic basic type, touch type, photographic type and so on. This several switch have their own disadvantages, such as sonic type is not suitable for environmental noisy places, photographic switch in one period can't shut automatically. This design combined by AT89C51 LED lighting technology, infrared sensing technology, light sensor technology, the delay technique and processing technology to realize the intelligent control of lighting equipment. Microcomputer controls lighting equipment open or closed, by the relay ,through the light detection circuit for lighting equipment testing, if surrounding brightness is not enough then microcomputer detect the BIS0001 chip whether collected to human pyroelectric sensing signals, according to whether have pyroelectric sensing signals microcontroller redirected immediately control lighting equipment open or closed.Keywords: microcontroller;sensor;BIS0001;lighting control;energy-saving目录摘要 (I)ABSTRACT (III)前言 (1)1 概述 (2)1.1 课题研究背景 (2)1.2 课题研究的目的与意义 (2)1.2.1 良好的节能效果和延长灯具寿命 (2)1.2.2 改善工作环境，提高工作效率 (2)1.2.3 提高管理水平 (3)1.2.4 较好的投资收益效果 (3)2 系统设计方案 (4)2.1 单片机的选择 (4)2.2光照检测方式 (5)2.3 人体感应方式 (5)2.4 延时参数设置电路 (6)2.5 照明设备驱动电路 (6)3 硬件电路设计与实现 (7)3.1 系统硬件总述 (7)3.2 CPU性能介绍 (7)3.3 主控制机电路设计 (7)3.4 菲涅尔透镜 (8)3.5 热释电传感器及处理电路 (9)3.5.1 热释电红外线传感器 (9)3.5.2 信号处理电路 (10)3.6 光照检测电路 (11)3.7 控制电路 (11)3.7.1 延时时间选择电路 (11)3.7.2 输出控制电路 (12)3.8 时钟电路 (12)4 系统软件设计及实现 (13)4.1 系统软件流程图 (13)4.2 仿真环境介绍 (14)4.2.1 Keil介绍 (14)4.2.2 Proteus介绍 (14)5 系统可靠性技术 (15)5.1干扰产生的后果 (15)5.2 单片机应用系统的硬件抗干扰设计 (16)5.3 软件抗干扰技术 (17)毕业设计总结.......................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的智能窗设计
基于单片机的智能窗设计1. 引言1.1 研究背景智能窗作为智能家居系统中的重要组成部分，具有节能、环保、舒适等优势，受到越来越多消费者的关注和青睐。
传统的智能窗主要通过遥控或传感器来控制窗户的开合，但是这些方法存在着易受干扰、操作不便等问题。
基于单片机的智能窗设计则是通过单片机控制窗户的开合，具有灵活性高、稳定性强、操作简便等优点，受到了研究者和工程师的青睐。
随着人们对生活质量和环境保护意识的提升，智能窗的需求也在逐渐增加。
对基于单片机的智能窗设计进行研究与探索，不仅可以满足人们对智能家居系统的需求，提高生活质量，还可以为节能减排做出贡献，促进可持续发展。
探索基于单片机的智能窗设计具有重要的现实意义和实际价值。
1.2 研究目的研究目的旨在探索基于单片机的智能窗设计，通过结合现代科技和智能化理念，实现窗户自动控制、环境感知及智能联网等功能。
通过研究，旨在提高窗户的智能化程度，实现窗户与用户的智能互动，提升生活品质和舒适度。
通过系统性能测试和功能特点的分析，深入评估基于单片机的智能窗设计在实际应用中的可行性和效果，为智能家居系统的发展提供一定的参考和指导。
1.3 研究意义1. 节省人力：传统的窗户需要人工开合，而智能窗系统能够根据环境情况自动控制开合，减少了人力投入。
2. 提升生活品质：智能窗系统可以根据室内外温度、湿度等参数自动调节窗户的开合程度，提升室内舒适度，改善居住环境。
3. 节能环保：智能窗系统可以根据天气情况自动调节窗户开合，有效利用自然光和自然通风，减少能耗，降低环境污染。
4. 探索科技发展：智能家居产品是未来科技发展的趋势，通过本研究，可以探索基于单片机技术的智能窗设计方案，为智能家居领域的发展提供新思路和技术支持。
2. 正文2.1 智能窗概述智能窗是一种利用现代科技对窗户进行智能化管理的系统。
智能窗的出现为人们的生活提供了更加便利和舒适的体验，可以自动感知环境变化并做出相应的调节。
基于51单片机智能窗帘方案设计思路
基于51单片机智能窗帘方案设计思路一、方案背景随着智能家居的发展，越来越多的家庭开始引入智能化的设备。
其中，智能窗帘作为一种常见的智能化设备，受到了越来越多人的关注。
本方案旨在设计一款基于51单片机的智能窗帘，实现自动控制和远程控制功能。
二、硬件设计1.电机驱动模块电机驱动模块是实现窗帘开合的核心部件。
本方案采用直流电机作为驱动电机，并通过L298N电机驱动模块来控制电机的正反转和速度。
同时，为了保证电机工作时稳定性和安全性，还需加入限位开关和过流保护模块。
2.传感器模块为了实现窗帘自动控制功能，需要加入温湿度传感器和光敏传感器。
温湿度传感器用于检测室内环境温度和湿度，并根据设定值自动调节窗帘开合程度；光敏传感器用于检测室内光照强度，并根据设定值自动调节窗帘开合程度。
3.通信模块为了实现窗帘的远程控制功能，需要加入通信模块。
本方案采用ESP8266 WiFi模块，通过WiFi连接路由器并与手机APP进行通信，实现窗帘的远程控制。
三、软件设计1.电机驱动程序设计电机驱动程序是实现窗帘开合的核心部分。
本方案采用C语言编写电机驱动程序，通过控制L298N电机驱动模块来控制电机的正反转和速度。
同时，在程序中加入限位开关和过流保护模块，保证电机工作时稳定性和安全性。
2.传感器数据处理程序设计传感器数据处理程序是实现窗帘自动控制功能的核心部分。
本方案采用C语言编写传感器数据处理程序，通过读取温湿度传感器和光敏传感器获取的数据，并根据设定值自动调节窗帘开合程度。
3.通信程序设计通信程序是实现窗帘远程控制功能的核心部分。
本方案采用C语言编写通信程序，通过ESP8266 WiFi模块连接路由器并与手机APP进行通信，接收来自APP的指令并执行相应操作。
四、系统测试1.硬件测试在完成硬件搭建后，需要进行硬件测试。
首先需要测试电机驱动模块是否正常工作，包括电机正反转和速度控制；其次需要测试传感器模块是否正常工作，包括温湿度传感器和光敏传感器的数据采集和处理；最后需要测试通信模块是否正常工作，包括ESP8266 WiFi模块连接路由器和与手机APP进行通信。
基于51单片机的智能家居控制系统设计
基于51单⽚机的智能家居控制系统设计摘要智能家居是时代发展的产物，是住户想享受快速⽹上冲浪、便捷实时的通讯、安全防范、丰富娱乐⽣活、便捷的⽣活家居管理,优质物业管理等智能化住宅所特有的⽣活⽅式，使忙碌⼀天的⼈们真正体会到智慧家带来的⽣活乐趣。
本设计以STC89C52RC单⽚机为核⼼设计数字时钟和智能窗帘：通过光敏电阻检测光线强弱，当光线强度达到⼀定的程度时，通过单⽚机控制电机将窗帘拉上，否则打开窗帘。
另外⽤点阵显⽰时间和当前室内温度，由于下午⼗点后基本属于睡眠时间，故忽略光线强度，拉上窗帘并⾃动切换到⼿动模式，以节约电能，待第⼆天起床再将其切换⾄⾃动模式。
由于⼀般电机⽆法⾃主精确定位，需要辅助器件构成⼀个闭环系统才能精确的控制窗帘的张合程度，故本设计采⽤步进电机控制，通过齿轮变速，精确控制窗帘的张合程度，避免窗帘由于过度的张合造成损害，同时由于减少了辅助器件，节省了能源。
同时，本设计还选⽤DS12C887时钟芯⽚，该芯⽚内部⾃带锂电池，即使在断电的情况下仍然能继续⼯作。
该芯⽚有内置晶振，能够提供准确的时间，正常⼯作状态下⼯作⼀个⽉误差为+ 1分钟。
芯⽚内部带有闹钟功能，带有世纪寄存器，能够解决世纪问题，还有闰年补偿能多项功能。
⽐只利⽤晶振驱动的电⼦时钟功能更强⼤，时间更准确。
关键词：单⽚机；智能窗帘；时钟芯⽚AbstractIntelligent furniture is outcome of the developing time. It is a special lifestyle with which residents can enjoy fast online surfing, convenient communication, safety guard and which can enrich residents’ entertainment, make their furnishing management more convenient and which can optimize their property management. It can provide people who have been busy for a whole day with entertainment that intelligent ones bring to them. These are designs called digital clock and intelligent curtain that center on STC89C52RC MCU. It detects whether the light is hard or not through photosensitive electric resistance. When light is hard to some level, the curtain is closed under the control of the MCU on the generator, and is opened on the contrary. In addition, it shows time and the present indoor’s temperature with dot matrix. Light can be neglected after 10 o’clock pm when most people have fallen asleep. At this time, the curtain is closed and get to be under manual mode, so as to cut down electricity consumption, it was not turned to automatic mode until residents’ getting up in the morning. Commonly seen generators are not able to fix precisely, they can form a closed loop system to realize precise control on curtains only with the help of some assistant devices. Thus, this design precisely controls curtains under the control of steering engines and with gears to alter the speed. By that, curtains are protected from damages by over-operation. At the same time, less assistant devices are used and energy consumption is cut down. Meanwhile, the design selectsDS12C887 chips which contain lithium cells themselves and which can continue operating even when it is out of electricity. Such chips contain some internally installed crystal that can provide precise time with only one minute’s error within one month when operating normally. Such chips also have alarm function and century register. Thus, they can solve century problem. This design is much stronger and preciser than any electric clocks using only crystal to operate.Keywords: MCU; intelligent curtain; clock chip设计说明基于单⽚机的智能家居控制系统设计是在指导⽼师给出的任务书并在其指导下完成的。
基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现
项目编号___201111 ___ 江南大学物联网工程学院大学生创新训练计划结题报告项目名称基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现项目负责人晶所学专业电气工程及其自动化所在学院物联网工程学院(手机)电子信箱diamond-heartqq.项目起止年月2011/11-2012/05第一指导教师肖永松专业技术职务工程师(手机)电子信箱结题日期2012年5月江南大学物联网工程学院创新训练计划项目结题验收表学院名称：物联网工程学院填写日期：2012 年5 月大学生创新训练计划《基于AT89C51单片机的智能窗帘控制系统》成果精粹江南大学二○一二年五月简介随着物联网概念的发展，智能家居的理念也渐渐渗透到我们的生活中，受此启发，我们想尝试着做一个智能窗帘的控制系统，希望可以通过光强和时间来控制窗帘的开合。
恰好我们都进行了电路、模电数电的学习，也曾初步接触了单片机，我们想通过设计这个控制系统来加深我们对所学容的理解和掌握，更加熟悉使用protel等专业软件。
计划设计一个系统可以实现以下功能：在自动模式下，在设定的时间，如早成6点至晚上8点，晚上8点至早晨6点，时间控制，可以避免室开灯造成窗帘自动拉开。
通过光强控制，在设定光照强度围，窗帘拉开，超过设定强度，如夏日中午，为避免房间被光直射造成温度过高，窗帘关闭。
在手动模式下，通过按键来调整窗帘的开合状态。
最终设计使用STC89C51单片机，STC89C51有512字节的数据存储空间，是AT89C51的两倍，并且带有4K字节的EEPROM存储空间，可以断电后保存资料，可以直接使用串口下载，而AT89C51需要专用下载器。
控制系统可以实现对光信号的采集、转换、传输，并根据单片机接收到的信号，结合时钟电路的信号，对步进电机进行控制，通过控制步进电机转向及转动圈数，来实现对窗帘的打开及拉合控制。
设计时对硬件进行了模块化分析，以STC89C51作为主控芯片，光信号采集使用光敏模块，数模转换主要使用PCF8591芯片，显示模块采用1602液晶显示器，时钟电路采用DS1302芯片，电机驱动器主要使用ULN2003。
基于单片机的智能窗户控制系统设计
基于单片机的智能窗户控制系统设计摘要随着科技的进步，我国经济水平也有了快速的发展，与此同时人们对美好生活的向往也是越来越高，从而自动化居家设备也在被人们逐渐所推崇和使用。
所以在这个背景下设计一款智能窗户是十分具有意义的。
目前我们平时使用的窗户在下雨或者在刮大风又或者有沙尘天气的时候是不可以自动关闭的，这给我们的生活带来了许多不便利，当然也给我们带来了经济上的损失。
所以在这种背景下选择一款智能窗在很大程度上就会让我们不再因为这些问题成为困扰我们生活上的烦恼。
同时随着社会进步和发展，智能窗户取代现在日常家庭中的普通窗户将会成为一种不可阻挡的潮流。
本篇论文介绍了智能窗户的工作原理以及设计方法，这个系统的核心是C52单片机。
其中这个系统DHT11温湿度传感器是用来收集室内的温度和湿度的数据，并以数字信号的形式将其发送以进行处理。
MQ-2传感器用于检测烟雾浓度。
本文介绍了智能窗控制系统的硬件和软件组件的设计和实现。
硬件电路包括：温湿度传感器电路，烟雾探测器电路和电机控制电路。
STC89C52RC单片机会先处理传感器发送的信号，之后根据预设好的值进行对比之后控制电机的运行，以打开和关闭窗口，从而实现自动控制窗口。
关键词：智能窗户控制，STC89C52单片机，DHT11温湿度传感器，MQ-2传感器，电机控制Design and Implementation of IntelligentWindow Control System Based on SCMAbstractMit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie und der raschen Entwicklung der Wirtschaft steigt der Bedarf der Menschen an Lebensqualität immer höher, und auch die Menschen genießen allmählich die Automatisierungsausrüstung. Daher wird vorgeschlagen, eine Art intelligentes Fenstersystem zu entwerfen. Derzeit kann ein gewöhnliches Fenster nicht automatisch heruntergefahren werden, wenn es regnet. Der Wind ist Staubwetter. Dies führt zu Unannehmlichkeiten und wirtschaftlichen Verlusten. In diesem Fall kann die Installation eines intelligenten Fensters dazu führen, dass diese Probleme nicht zu unseren Problemen werden. Intelligente Fenster anstelle von normalen Fenstern werden nun zum Trend.Das Arbeitsprinzip und die Entwurfsmethode eines intelligenten Fensters basierend auf dem STC89C52RC-Mikrocontroller werden in diesem Dokument beschrieben. Das Feuchtigkeits- und Temperatursignal wird von der DHT11-Erfassung des Temperatur- und Feuchtigkeitssensors erfasst, und Rauch wird vom MQ-2-Sensor erfasst.. Digital signals are transmitted to the micro controller. This paper introduces the hardware and software parts. The control system includes temperature and humidity detection circuit, smoke detection circuit and motor control circuit. SCM is response to process corresponding signals, thus to realize the control of the connected window according to temperature and humidity and smoke.Keywords:Intelligent Window Control, STC89C52, DHT11, MQ-2, Motor Control目录1 绪论 (5)1.1 智能窗的产生及意义 (5)1.2 国内发展现状及趋势 (6)1.3 国外发展现状及趋势 (8)1.4 智能窗发展的趋势 (11)2研究方案 (7)2.1 主要实现的功能 (8)2.2 设计方案 (8)2.2.1 设计总体设想 (8)2.2.2单片机的方案 (9)2.2.3电源模块的方案 (9)2.2.4传感器模块的方案 (15)2.2.4.1温湿度传感器模块...................... 错误!未定义书签。
基于单片机的智能窗设计
基于单片机的智能窗设计智能窗是一种集成了多种先进技术的窗户产品，能够根据环境条件自动调节窗户的开合程度，实现自动通风和光线控制，提高室内环境的舒适性和节能效果。
基于单片机的智能窗设计，通过引入单片机控制系统，实现窗户的智能化功能，使得智能窗具备了更高的自动化程度和智能化水平，满足了现代建筑对于舒适、安全和节能的要求。
一、智能窗的功能及特点智能窗是一种集成了多种传感器、控制器和执行装置的窗户产品，具有多种智能化功能：1. 自动感应控制：智能窗能够根据环境光线、温度、湿度等条件自动感应并调节窗户的开合程度；2. 远程控制：通过手机App等远程控制手段，可以随时随地对窗户进行远程控制，实现便捷的操作；3. 安全防护：智能窗能够通过传感器感知外部情况，实现对窗户开合状态的智能监控和安全防护功能；4. 节能环保：智能窗能够根据室内外温度和光照条件，自动调节窗户开合程度，实现节能和环保的效果。
二、基于单片机的智能窗设计基于单片机的智能窗设计，是通过引入单片机控制系统，实现窗户的智能化功能。
其具体设计方案如下：1. 窗户传感器模块：通过光线传感器、温湿度传感器等模块，实时感知室内外环境条件；2. 单片机控制模块：引入单片机控制系统，根据传感器模块的数据和预设的控制算法，对窗户的开合状态进行控制；3. 执行装置模块：通过电机、气动装置等执行装置，实现窗户的自动开合；4. 通信模块：通过WiFi、蓝牙等通信模块，实现与手机App等远程控制手段的连接。
三、基于单片机的智能窗设计的优势相比传统的智能窗设计方案，基于单片机的智能窗设计具有以下几点优势：1. 稳定可靠：单片机作为控制核心，具有较高的稳定性和可靠性，能够确保窗户控制系统的稳定运行；2. 灵活多样的控制算法：通过单片机控制系统，可以实现灵活多样的控制算法，满足不同场景下的智能控制需求；3. 易于扩展和定制：基于单片机的智能窗设计具有较高的可扩展性和定制性，可以根据具体需求进行功能扩展和定制化设计；4. 低功耗节能：单片机控制系统能够实现低功耗控制，提高智能窗的节能效果。
基于51单片机的智能窗帘的设计与控制系统
98电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering智能窗帘作为现代家居的一部分，在许多的发达国家应用都较为普遍，同时受到人们的喜爱。
随着技术的逐渐发展，人们收入增长，用户对智能家居的需求呈现出快速增长的态势，作为智能家居的一部分——智能窗帘，随着认识的深化，推广的普及，其发展呈现功能多样化、噪音更低化、产品高档化等趋势。
1 控制系统设计概述此设计是实现以STC89C52单片机[8]为控制的核心元件。
其它的外围模块围绕着单片机最小系统展开。
其中包括，显示模块部分选用0.96寸OLED 液晶，可以同时显示年、月、日、时、分、控制模式、光照强度、温度等有关内容；时钟模块部分使用DS1302芯片，在它初始化之后，就会立即运行，单片机只需要对时间信息进行读取即可，根据读取到的时间，设置窗帘的定时打开和关闭；使用光敏电阻与模数转换芯片ADC0832组成光照检测电路，将模拟量光照强度通过芯片数字化处理后显示出来，将光照强度转换成电压，根据电压大小控制窗帘开闭程度；使用DS18B20温度传感器测量温度并显示，将采集温度转换成电压，根据电压大小控制窗帘开闭程度；窗帘使用TB6612FNG 驱动减速直流电机进行代替模拟，通过调节PWM 进行对电机的相应控制，同时配有两个LED 灯用来指示窗帘当前的开关状态；本设计还有5个按键作为操作输入设备，可以对当前时间进行调整设置和设置窗帘开关时间和光控阈值以及温度，切换窗帘控制模式，调节窗帘智能开闭程度；采用USB 5V 对系统进行供电以及程序烧录。
控制系统框图如图1所示。
2 系统电路设计2.1 控制器STC89C52是一款电压低，性能好的CMOS 8位微控制器，含有8k bytes 的能够重复进行擦写的Flash 只读程序存储器，同时拥有256 位的随机存取数据存储器（RAM ），其内部有通用8位中央处理器和Flash 存储单元，STC89C52为控制器有许多优点能够广泛地应用于不同的场景下。
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基于单片机控制的智能窗的设计摘要我们现在使用的窗户大部分采用人工关闭方式，不具有自动防盗、防雨、防煤气中毒等人性化的功能；平时我们外出时经常忘记关闭窗户，遇上下雨时，雨水会进入室内，对室内的电器、摆设等物品造成不必要的损害。
晚上睡觉时我们通常把窗户关死，一旦燃气发生泄漏，由于室内不透气造成窒息中毒致残、致死的事件时有发生。
为了防盗，我们一般在窗户外面安装防护栏，但如今很多城市为了美化市容通常不允许安装防盗窗。
再者，现在使用的窗户大多数是单纯推拉式或平移式的，这给在楼层高的住户擦拭玻璃带来很大困难。
本文借助单片机、电子电路及传感器的知识设计了可以实现清晨自动开窗、防雨、智能防盗和可燃性气体泄漏时报警并开窗，从而可解决现实生活中存在的很多问题。
本智能窗的设计本着安全、方便、节能、人性化的原则进行，可使现代生活显著提高。
关键词：防风雨防盗 51单片机智能目录第1章总体方案的设计 (3)1.1 本设计的主要任务和内容 (3)1.2 控制系统架构图 (6)第2章机械结构的设计 (4)2.1 自动开关窗机械传动形式设计 (4)2.1.1自动开关窗任务分析 (4)2.1.2齿轮齿条参数选择 (4)第3章自动控制系统主要硬件的设计 (5)3.1 单片机选型 (5)3.1.1单片机发展过程 (5)3.1.2单片机发展趋势 (5)3.1.3AT89S51单片机简介 (6)3.2 数据检测传感器的选择 (6)3.2.1数据检测传感模块组成 (6)3.2.2传感器选型及电路 (10)3.3 A/D转换电路的设计.................................................... １１3.3.1 A/D转换器的选型.................................................... １１3.3.2 ADC0809内部功能与引脚介绍.......................................... １１3.3.3 A/D转换器与单片机接口电路的设计.................................... １３3.4 语音报警电路的设计.................................................... １４3.4.1语音录放电路的设计.................................................. １４3.4.2扬声器.............................................................. １５3.5 行程开关.............................................................. １６第4章红外线遥控开关的设计........................................... １７4.1 红外线简介............................................................ １７4.2 遥控方案设计.......................................................... １８4.3 成品红外接收头........................................................ １８4.4 编码器和译码器的选择.................................................. １９4.5 红外遥控发射电路的设计................................................ ２２4.6 红外遥控接收电路设计.................................................. ２２4.7 电源电路的设计........................................................ ２４第5章动力源的选型与设计............................................. ２５5.1 步进电机选型.......................................................... ２５5.2 步进电机驱动电路的设计................................................ ２５结束语 ................................................................... ２６第1章 总体方案的设计1.1本设计的主要任务和内容1、自动开关窗：阳光明媚的早上光敏晶体管感光通过单片机控制板自动打开窗户，更新室内空气；傍晚太阳落下时窗子自动关闭；2、自动防风：当风速超过8m/s 时，风速传感器检测信号，单片机控制板使窗户自动关闭。
即使主人不在家，照样将其看管得无微不至，为您营造一个干干净净的环境。
3、自动防雨：平时上班或临时加班不能及时关窗、出门也总有忘记关窗的时候，遇到下雨时，湿敏传感器检测到下雨信息，单片机控制板控制电动机动作，窗门自动关闭，使家用设备遭雨水侵袭，解除后顾之忧。
4、防盗：如遇上小偷触碰窗户，振动传感器检测到振动信号后，单片机控制板控制窗户上的喇叭播放“抓贼了，在﹡单元﹡号”的报警声，接着电动机动作，关闭窗户，避免造成财产及安全损失。
5、防可燃性气体泄漏： 当室内的液化气、天然气等可燃气体发生泄漏时，传感器检测到气体信号时，单片机控制板控制报警蜂鸣器立即发出报警声，接着电动机动作，打开窗户将有毒气体排到窗外，这样既有效地防止人中毒，也能避免火灾、爆炸事故的发生。
1.2控制系统架构图 ATS89C51 电源模块盗情监测模块窗户状态监测模块电机驱动模块光强检测模块煤气检测模块湿度检测模块风速检测模块红外接收模块图1-2 控制系统架构图第2章机械结构的设计2.1自动开关窗机械传动形式设计2.1.1自动开关窗任务分析智能窗的传动任务是由动力源通过传动机构带动窗扇在滑移槽内来回滑动，任务简单，但要求精确度较高。
通过学习机械设计知道，齿轮齿条传动传动较为准确、可靠，并且机械效率高，因此，选定齿轮齿条传动能满足智能窗传动任务的要求。
传动形式见图2-1。
图2—1 齿轮齿条传动2.1.2齿轮齿条参数选择由于此传动所带负载不是很大，故齿轮齿条参数选取较为宽松，根据具体需要确定其主要参数为：齿轮：m=1.5Z=20d=m z=30mmβ=20°P=πm=3.14×1.5=4.7mm齿条：m=1.5β=20°P=πm=3.14×1.5=4.7mm第3章自动控制系统主要硬件的设计3.1单片机选型3.1.1单片机发展过程单片机是一种集成电路芯片。
它采用超大规模技术将具有数据处理能力的微处理器(CPU)、存储器（含程序存储器ROM和数据存储器RAM）、输入、输出接口电路(I/O接口)集成在同一块芯片上，构成一个既小巧又很完善的计算机硬件系统，在单片机程序的控制下能准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。
其诞生于20世纪70年代末，主要经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。
1）SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形嵌入式系统的最佳体系结构。
“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。
在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。
2） MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。
3)MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。
从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU 的发展也有其客观因素。
在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips公司。
Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。
4)单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SOC化趋势。
随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SOC的单片机应用系统设计会有较大的发展。
因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。
3.1.2单片机发展趋势（1）CMOS化近年，由于CHMOS技术的进步，大大地促进了单片机的CMOS化。
CMOS芯片除了低功耗特性之外，还具有功耗的可控性，使单片机可以工作在功耗精细管理状态。
因为单片机芯片多数是采用CMOS（金属栅氧化物）半导体工艺生产。
CMOS电路的特点是低功耗、高密度、低速度、低价格。
采用双极型半导体工艺的TTL电路速度快，但功耗和芯片面积较大。
随着技术和工艺水平的提高，又出现了HMOS（高密度、高速度MOS）和CHMOS工艺。
CHMOS和HMOS工艺的结合。
目前生产的CHMOS电路已达到LSTTL的速度，传输延迟时间小于2ns，它的综合优势已在于TTL电路。
因而，在单片机领域CMOS正在逐渐取代TTL电路。
（2）高性能化主要是指进一步改进CPU的性能，加快指令运算的速度和提高系统控制的可靠性。
采用精简指令集（RISC）结构和流水线技术，可以大幅度提高运行速度。
现指令速度最高者已达100MIPS（Million Instruction Per Seconds，即兆指令每秒），并加强了位处理功能、中断和定时控制功能。
这类单片机的运算速度比标准的单片机高出10倍以上。
由于这类单片机有极高的指令速度，就可以用软件模拟其I/O功能，由此引入了虚拟外设的新概念。
（3）低噪声与高可靠性为提高单片机的抗电磁干扰能力，使产品能适应恶劣的工作环境，满足电磁兼容性方面更高标准的要求，各单片厂家在单片机内部电路中都采用了新的技术措施。
（4）低功耗化单片机的功耗已从Ma级，甚至1uA以下；使用电压在3至6V之间，完全适应电池工作。
低功耗化的效应不仅是功耗低，而且带来了产品的高可靠性、高抗干扰能力以及产品的便携化。