基于单片机的节能窗控制系统设计
基于单片机控制的智能窗系统设计
基于单片机控制的智能窗系统设计摘要：科学技术的发展为人们生活的舒适性提供了各种可能，基于单片机控制的智能窗系统通过传感器收集到环境变化的信号从而自动对窗户进行控制，可以避免出现各种危险，同时还可以有效地提升生活的舒适性。
关键词：智能窗；控制系统；单片机基于单片机控制的智能系统窗会自动完成对窗户开启和关闭的控制，比如室内可燃性气体（即一氧化碳）达到一定值以后，就会自动开启窗户；如果下雨窗户又会自动关闭，同时还会针对室内环境的变化对其进行调节，以便为室内的人员提供更加舒适的环境。
1 智能窗控制系统的工作原理本文阐述的智能窗将单片机控制技术和传感器应用技术等多种技术有效地融合到一起。
在接通单片机电源以后，单片机用扫描的方式进行工作。
安装的可燃气体检测模块、一氧化碳检测模块、红外线探测模块、大雨检测模块等分别将其各自的检测信号传递给单片机，单片机对各个模块信息进行处理，自动对窗户的开启和关闭进行控制。
此外还对室内环境各个参数进行检测，如果室内的环境舒适度比较低时，单片机通过对窗户的开启状态进行控制，以便为室内的人提供良好的环境。
2 控制系统的硬件组成2.1 控制器系统选用的控制器采集处理的模拟量信号有温度、湿度、光照时间长度、大风信号，开关量信号、各电机的运行控制信号、方向控制信号、窗门运动完成时的限位开关信号、一氧化碳探测反应信号、遥控信号等。
控制器搜集传感器传输的数据，如果室外有明显的光照或者是室内的一氧化碳浓度过大，单片机控制电动机开启窗户；如果有不明身份人员在窗户边逗留徘徊或是检测到持续有雨，单片机控制电动机关闭窗户。
2.2 执行机构系统选用直线电动机来驱动窗户的前后运动以及停止等，使得智能窗户能够根据需要关闭与开启。
为方便开启将窗门机构设计为上悬窗结构，窗内装有滚珠丝杠，电动机带动滚珠丝杠，直流直线电动机控制窗门，同时还可以调节窗户的开启程度。
2.3 传感器传感器在整个系统起着非常重要的作用，传感器直接影响着窗户的运动。
单片机在汽车电动车窗控制器中的应用设计
单片机在汽车电动车窗控制器中的应用设计一、引言随着汽车产业的发展和人们对生活质量的要求提高，汽车窗户电动升降器逐渐成为汽车的必备配件。
而电动车窗控制器作为电动车窗的核心控制装置，起着控制车窗升降、防夹人、防掉落等功能。
单片机是一种集成度高、可编程性强的微电子器件，它拥有控制电机、检测传感器、人机交互等丰富的功能。
为了满足汽车电动车窗控制器的要求，本文将基于单片机设计汽车电动车窗控制器。
二、设计原理汽车电动车窗控制器主要由单片机、电机驱动模块、传感器、人机交互模块等组成。
其中，单片机作为控制核心，接收传感器的反馈信号，控制电机驱动模块实现车窗的升降。
同时，单片机还可以通过人机交互模块提供人机界面。
三、硬件设计1.单片机选型：根据汽车电动车窗控制器的要求，选择适合的单片机。
常见的单片机选型有STM32系列、PIC系列等，可以根据具体需求进行选择。
2.电机驱动模块设计：电机驱动模块通常由电机驱动芯片、电机功率放大器等组成。
通过单片机控制电机驱动芯片的输入信号，控制电机的升降。
3.传感器设计：传感器主要用于检测车窗的位置、防夹人等功能。
常见的传感器有光电传感器、霍尔传感器等。
通过单片机读取传感器的反馈信号，实时监测车窗的状态。
4.人机交互模块设计：人机交互模块可以通过触摸屏、按键等方式与单片机进行交互。
通过单片机控制人机交互模块，实现车窗的开关、升降等操作。
四、软件设计1.主程序设计：主程序负责整个电动车窗控制器的工作流程。
主程序通过单片机的GPIO口控制电机驱动模块，实现车窗的升降。
同时，主程序还需要实时读取传感器的反馈信号，判断车窗的状态。
2.人机交互程序设计：人机交互程序负责与人机交互模块通信，并根据人机交互模块的输入信号控制单片机的输出信号。
人机交互程序可以实现车窗的开关、升降等操作。
3.保护程序设计：保护程序用于监测车窗的异常情况，并采取相应的保护措施。
例如，当车窗升降过程中有阻力或者车窗被阻挡时，保护程序可以立即停止电机的运转，以避免危险事故的发生。
基于单片机的智能窗帘系统设计
基于单片机的智能窗帘系统设计智能家居系统已经成为现代生活中不可或缺的一部分，其带来的便利和舒适性受到了越来越多消费者的追捧。
智能窗帘系统作为智能家居的重要组成部分之一，受到了广泛的关注和应用。
本文将介绍基于单片机的智能窗帘系统设计，探讨其原理和实现方法。
一、智能窗帘系统的基本原理智能窗帘系统是通过集成了电动机和控制器的窗帘设备，利用传感器或者遥控器等方式实现对窗帘的自动控制。
基于单片机的智能窗帘系统利用单片机的高效控制能力和丰富的接口资源，实现对窗帘的智能控制和自动化管理。
二、智能窗帘系统设计的硬件部分1. 单片机：选择合适的单片机作为智能窗帘系统的控制核心，能够满足系统的实时响应和稳定性要求。
2. 电动机：选择适合的电动机作为窗帘的驱动装置，常见的有直流电动机和步进电机等，其控制方式可以通过PWM信号控制电机的转速和方向。
3. 传感器：可以选择光照传感器、温湿度传感器等作为系统的输入信号，用来感知环境的变化和调节窗帘的开合状态。
4. 无线模块：可以选择蓝牙模块、WiFi模块等实现与智能手机或者智能家居中枢的通信和控制，实现远程控制和智能化管理。
5. 电源模块：提供系统所需的稳定供电，同时考虑节能和电源管理的设计。
1. 控制算法：通过合理的控制算法实现对窗帘的精确控制，考虑到环境光照、温湿度等因素，实现窗帘的自动开合调节。
2. 用户界面：设计用户友好的界面，方便用户对窗帘系统进行手动控制和自动化设置，可以考虑通过手机App或者智能家居中枢进行集中管理。
3. 远程控制：通过无线通信模块实现与智能手机或者智能家居中枢的远程控制，便于用户在外地控制家中的窗帘设备。
4. 安全保护：考虑到窗帘系统的安全性，可以设计相应的安全保护功能，例如遇阻停止、超时自动关闭等。
四、智能窗帘系统的应用与优势智能窗帘系统可以广泛应用于家庭、办公室、酒店等场所，在提高生活品质和工作效率的还具有以下优势：1. 节能环保：智能窗帘系统可以根据环境光照和温度变化，自动调节窗帘的开合状态，达到节能减排的效果。
1013基于单片机的智能窗户控制系统设计与实现
基于单片机的智能窗户控制系统设计与实现摘要随着科技的进步，经济的快速发展，人们对生活质量的要求越来越高，自动化设备也就逐渐被人们所喜爱，所以设计智能窗户系统具有实践意义。
目前普通窗户在下雨时不能自动关闭，在刮大风有沙尘天气的时候也不能自动关闭，这给我们带来了诸多不便, 也给我们带来经济损失，在这种情况下安装智能窗就可以让我们不再让这些问题成为我们的烦恼。
智能窗户代替现在的普通窗户将会成为一种趋势。
本论文阐述了以STC89C52RC单片机为核心的智能开窗器的工作原理和设计方法。
温湿度信号由温湿度传感器DHT11采集，并以数字信号的方式传送给单片机，烟雾检测采用的是MQ-2传感器。
论文介绍了该控制系统的硬件部分和软件部分的设计与实现。
硬件电路包括：温湿度检测电路，烟雾检测电路和电机控制电路。
单片机通过对信号进行相应处理，根据温湿度和烟穿情况对连接窗户的电机进行控制，从而实现对窗户开闭进行自动控制的目的。
关键诃智能窗户控制，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 SCMAbstractWith the progress of science and technology and the rapid development of economy, people's requirement for the quality of life becomes higher and higher, and automation equipment is also gradually enjoyed by people, so to design a kind of intelligent window system is proposed. Currently ordinary window cannot be automatically shut down when it rains, the wind is dust weather, this brings us to inconvenience, also brings economic losses, in this case the installation of intelligent window can let us not to let these problems become our troubles. Intelligent windows instead of ordinary window will now become a trend.The working principle and the design method of intelligent window based on STC89C52RC micro controller are described in the paper. Humidity and temperature signal are collected from the temperature and humidity sensor DHT11 acquisition, and smoke is detected by MQ-2 sensor. 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摘要 (1)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1课题研究背景与意义 (1)1.2课题研究现状 (1)1-3本设计的主要任务和内容 (2)1.4论文组织结构 (2)第2章关键技术介绍 (3)2. 1 STC89C52RC 单片机 (3)2.2DHT11温湿度传感器 (3)2.3MQ-2烟雾传感器 (4)第3章系统需求分析 (5)3- 1系统设计目标 (5)3.2系统功能需求 (5)3.2. I温度采集模块 (5)3.2.2湿度采集模块 (5)3.2.3烟雾采集模块 (5)3.2.4电机控制模块 (5)3.2.5复位模块 (5)3-3系统非功能需求 (5)第4章系统设计 (6)4. 1系统总体框图 (6)4.2系统硬件设计 (7)4. 2. 1硬件构件设计 (7)4. 2.2时钟电路 (8)4. 2.3单片机内部组成 (10)4. 2.4引脚定义 (10)4. 2.5复位电路 (12)4. 2.6电机控制电路 (14)4.3系统软件设计 (15)4.3. 1温湿度的读取 (15)4.3.2 MQ-2 的检测 (15)4.3.3电机的驱动 (16)4.3.4传感器信号处理 (16)第5章系统实现 (17)5-1系统软件的实现 (17)5. 1. 1设备初始化 (17)5. 1.2温湿度读取 (17)5. 1.3电机驱动 (18)5.2系统集成与调试 (19)5. 2. 1 焊接 (19)5. 2.2程序烧写 (20)第6章系统测试 (22)6-1测试概述 (22)6.2 ；则试用伊J (22)第7章结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)第1章绪论1.1课题研究背景与意义上世纪八十年代初，随着电子技术飞速发展，电子技术与家用电器开始结合，电子时代的到来已经从人们开始体现岀来，住宅电子化也不例外，大批的住宅电子设备随之岀现。
(完整版)基于51单片机的智能窗户毕业设计论文
基于51单片机的智能窗户设计【摘要】随着电子技术的发展和人民生活水平的不断提高，智能窗已经越来越多地被用到了现代智能化建筑中，提供住户一个安全、方便的环境。
据统计，在未来的几年内，安装智能窗的用户将不断增加。
本次设计的智能窗户系统能通过其数据检测传感电路不断循环检测室外湿度及温度，当室外湿度达到一定时（下雨时）窗户自动关闭，防止潮湿空气或雨水进入房间；另外可设置自动关闭窗户或开启窗户时间，到了设定时间会自动关闭或开启窗户；可设置是否自动根据湿度变化自动开启关闭窗户或者根据设置时间自动开启或者关闭窗户。
【关键词】智能窗户；单片机；温度检测；湿度检测；【Abstract】With the development of electronic technology and the continuous improvement of people's living standard, the intelligent window increasingly used in modern intelligent building, to provide a safe, convenient resident environment. According to statistics, in the next few years, the installation of smart windows users will continue to increase. The design of intelligent window system through the data detecting sensing circuit continuous detection of circulating outside the outside time ( when it rains ) close the window automatically, prevent the moist air or water into the room; also can be set to automatically close the windows or window opening time, to setthe time automatically open or close the window; you can setwhether to automatically according to the changes of temperatureand and close the windows or according to the set time automatically open or close the window; when the window outsidethe person near infrared alarm to be generated when the anti-theft function. Also can control the keyboard, directly control windowswitch, select the display parameter types.【Key words】intelligent window single chip microcomputer temperature detection目录第1章绪论............................................................................................................................................1.1 智能窗户综述........................................................................................................................1.2 智能窗户研究现状................................................................................................................第2章设计的目标任务........................................................................................................................2.1 本文主要工作设计................................................................................................................2.2论文的要求与数据...................................................................................................................第3章设计方案论证......................................................................................................................3.1 温湿度检测方案......................................................................................................................3.2 窗户控制系统设计方案..........................................................................................................3.3 限位开关控制系统设计方案..................................................................................................第4章硬件电路设计............................................................................................................................4.1 最小系统电路设计................................................................................................................4.2温湿度检测电路设计...............................................................................................................4.3电机驱动电路设计...................................................................................................................4.4 显示电路设计..........................................................................................................................4.5时钟电路设计...........................................................................................................................4.6 光电开关电路设计...................................................................................................................4.7按键电路的设计.......................................................................................................................第5章软件设计..................................................................................................................................5.1 主程序流程图........................................................................................................................5.2 各部分子程序........................................................................................................................第6章系统组装与调试......................................................................................................................6.1 基本电路板检查......................................................................................................................6.2 主控模块调试..........................................................................................................................6.3 软件调试..................................................................................................................................6.4数据整理...................................................................................................................................结束语和致谢语......................................................................................................................................参考文献..................................................................................................................................................附（一）：原理图....................................................................................................................................附（二）：PCB板.....................................................................................................................................附（三）：程序........................................................................................................................................第1章绪论1.1 智能窗户综述智能窗户一般是指安装了先进的防盗、防劫、防雨系统技术的门窗。
基于单片机的智能窗帘系统设计
基于单片机的智能窗帘系统设计
智能窗帘系统是一种基于现代科技的智能家居系统。
该系统通过使用单片机和其他电子元器件来自动控制窗帘的开合，以便根据用户的需求来调节室内环境。
本文将介绍如何设计基于单片机的智能窗帘系统。
系统组成
该系统主要由以下模块组成：
1.控制模块：使用单片机作为主控芯片，控制窗帘的开合，并与其他模块进行通信。
2.传感器模块：包括光照度传感器和红外传感器，用于检测室内光照和人的存在。
3.执行模块：控制窗帘的开合，包括步进电机、电机驱动模块和窗帘滑轨。
系统原理
1.当光照度传感器检测到室内光照度低于设定值时，单片机通过电机驱动模块发送指令，控制步进电机使窗帘关闭，以遮挡室内光线。
4.当激活手动操作开关时，单片机根据用户的请求发送指令，控制步进电机使窗帘关闭或打开。
系统实现
系统实现需要以下步骤：
1.硬件部分：设计控制电路板和执行电路板，并连接光照度传感器和红外传感器，以便单片机可以获取室内参数。
2.软件部分：利用单片机编写程序来实现控制算法，并将其烧录到单片机芯片中。
3.测试部分：测试系统的性能和稳定性，以确保系统可以正常工作。
系统优点
1.自动调节室内环境，提高居住舒适度。
2.减少能源浪费，降低用电量，减少钱包压力。
3.增加家庭安全性，防止入室盗窃。
总结
基于单片机的智能窗帘系统的设计需要仔细考虑硬件和软件的实现。
该系统可以有效地调节室内环境，以便提高住宅舒适度。
此外，系统还有助于节约能源，减少用电量，并提高家庭安全性。
基于单片机的智能窗帘系统设计
基于单片机的智能窗帘系统设计随着科技的不断发展，智能化产品已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
智能家居系统可以让我们的生活更加便捷和舒适，其中智能窗帘系统更是家居智能化产品的重要组成部分。
本文将介绍基于单片机的智能窗帘系统设计，希望能够为您带来一些启发和帮助。
一、智能窗帘系统的设计需求分析1.节能环保：现代人们都十分重视节能和环保，因此智能窗帘系统在设计之初需要考虑如何最大限度地节约能源，实现对窗帘的智能控制。
2.远程控制：现代生活节奏快，人们经常需要在外出时远程控制家中的设备，例如窗帘的开合。
因此智能窗帘系统需要考虑远程控制的需求。
3.自动化控制：智能窗帘系统应该具备自动化控制的功能，能够根据天气、光线等条件自动调整窗帘的开合状态，提高舒适度的同时也提高了生活品质。
1.硬件设计在硬件设计中，我们选择了一款性能稳定、功耗低的单片机作为核心控制模块，通过它来实现对窗帘的控制。
我们还需要加入红外传感器、光照传感器等模块，用于检测环境的光线情况以及人员的活动情况。
我们还需要配备一套电机和轨道系统，用于实现窗帘的开合动作。
我们需要接入无线通信模块，用于实现远程控制的需求。
在软件设计中，我们需要编写控制程序来实现对窗帘的智能控制。
我们需要编写传感器数据的读取和处理程序，将传感器获取的环境数据转化为电信号，并通过单片机进行处理。
我们需要编写窗帘控制程序，根据传感器获取的环境数据来实现窗帘的自动开合。
我们还需要编写远程控制程序，用于实现远程控制窗帘的开合动作。
三、智能窗帘系统的功能实现1.节能环保：通过光照传感器获取环境光线数据，当光线过强时自动关闭窗帘，减少室内的光照量，降低家居空调的能耗。
在晚上光线变暗时，窗帘会自动打开，增加室内光照量，提高居住舒适度。
2.远程控制：通过无线通信模块，用户可以通过手机APP远程控制家中窗帘的开合状态，无论身在何处都能轻松实现智能窗帘的远程控制。
3.自动化控制：通过编写智能控制程序，窗帘可以根据环境光线自动调节开合状态，实现智能化的自动化控制。
基于单片机的智能窗帘控制系统的设计绪论
基于单片机的智能窗帘控制系统的设计绪论1.1 研究的目的及意义21世纪是科技飞速发展的时代，随着国民经济的发展和科学技术水平的提高，特别是计算机技术，通信技术，网络技术，控制技术的迅猛发展，生活现代化得以实现，居住环境向舒适化，安全化发展，智能家居也随之应运而生。
由于我国的科技刚刚发展起来，各种科技产品还明显的落后于发达国家，人民的生活也刚刚开始富裕起来，许多智能系统也刚刚在我国兴起。
但是，发展前景却广阔。
这种系统可以为我们营造出高效、舒适、便捷的居住环境。
并且它可以牵动一大批产业[1]。
如此广泛的应用，他的前景也必将非常广阔。
随着科学技术的飞速发展，人们的生活观念也在渐渐的发生转变。
各种家电也在发生着变化。
由于单片机技术和计算机技术的的不断成熟，家电越来越智能化。
窗帘也不例外，在欧美等发达国家，智能窗帘系统已广泛应用。
智能窗帘在国内算是高端前沿产业，市场广阔，有推广和应用的意义，在发达的欧美市场智能窗帘已经并不新鲜，已经广泛运用于平常百姓家中，所以有必要在国内推广。
随着现代社会的高速发展，人们对室内设计智能化的要求也越来越高，相对于传统的窗帘，智能窗帘更能满足人们对于生活品质的追求[2]。
在一年四季中，随着不同的季节、气候，人们对于窗帘打开与闭合的需求是不同的；在每一天中，随着天气的变化及时间段的不同，人们对于窗帘打开与闭合的需求也是不一致的。
这也就为智能窗帘系统的研发提供了市场价值[3]。
随着信息、自动化和通信等技术的不断进步，智能窗帘控制系统在家居、大型会议室等领域得到了广泛的使用，最大限度地满足人们对窗帘开度的各种需求。
尤其在智能家居领域克服传统的窗帘的许多缺点，为人们提供了更方便、快捷、舒适安全的生活环境，提供了人类的生活质量[4]。
智能窗帘控制系统的控制方式大体上有三种：光控，时控，遥控。
遥控属于半自动类；而光控属于全自动式，但因光敏器件的灵敏度，以及不同季节的光照度的不同，以及人们对于窗帘开闭在时间上的要求不同，而难以实施和普及。
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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊序号（学号）：XX 大学毕业设计（论文）基于单片机的节能窗控制系统设计姓名学院专业班级指导教师2020 年 5 月29 日┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊基于单片机的节能窗控制系统设计摘要：本论文主要针对一些节能门窗遇到的问题，如节能保温效果较差、控制方式比较单一，不能实现远程控制及成本过高等，设计一种能实现自动控制、手动遥控和手机短信控制的节能窗控制系统。
本文主要完成了如下工作：首先是采用ATmega8 芯片开发了节能窗主控制器，设计了节能窗主控制电路、温湿度和光照度采集电路、百叶窗卷帘电机驱动电路、百叶窗步进电机控制电路，研究了一种特殊控制方法以调节百叶窗翅片开度，编写了节能窗控制程序，实现了节能窗自动控制功能。
然后采用STC15W201S 单片机设计了遥控电路，编写了433MHZ 射频通信和控制程序，实现了节能窗卷帘的手动遥控功能。
最后采用MiniSTM32 单片机开发板、SIM900A GSM 通讯模块，编写了短信收发程序和人机界面程序，结合节能窗主控制器实现节能窗手机短信控制功能，以及密码设置，模式设置和控制设置等功能。
关键词：节能窗；单片机；控制；GSM；射频通信┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊Design of energy saving window control system based onsingle chip microcomputerAbstract:This paper mainly aims at some problems of energy-saving doors and windows, such as poor energy-saving and thermal insulation effect, single control mode, unable to realize remote control and high cost, and designs an energy-saving window control system which can realize automatic control, manual remote control and SMS control. The main work of this paper is as follows: firstly, ATmega8 is used The main controller of energy-saving window is developed. The main control circuit of energy-saving window, the collection circuit of temperature, humidity and illumination, the drive circuit of shutter rolling motor and the control circuit of shutter stepping motor are designed. A special control method is studied to adjust the opening of shutter fins, and the control program of energy-saving window is compiled to realize the automatic control function of energy-saving window. Then, the remote control circuit is designed with stc15w201s single chip microcomputer, and 433MHz RF communication and control program is compiled to realize the manual remote control function of energy-saving window roller shutter. Finally, using ministm32 single chip development board and sim900a GSM communication module, the short message receiving and sending program and human-machine interface program are compiled. The main controller of energy-saving window is used to realize the short message control function of energy-saving window, as well as the functions of password setting, mode setting and control setting.Key words: E nergy saving window, MCU, Control, GSM, RF communication┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第1章绪论 (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2国内外关于节能窗研究的现状 (2)1.3有关节能窗窗体结构的设计 (3)1.3.1窗户节能因素分析 (3)1.3.2节能窗电机结构需求 (3)1.3.3节能窗窗体结构设计 (4)1.4课题研究意义 (4)1.5主要研究内容 (5)第2章总体设计方案 (6)2.1系统设计要求 (6)2.2节能材料选择 (6)2.3节能窗总体设计 (7)2.3.1节能窗控制系统硬件设计 (7)2.3.2节能窗控制系统软件设计 (8)2.3.3控制系统硬件主要模块选型 (9)2.3.4控制系统软件主要平台介绍 (13)第3章节能窗控制系统硬件设计 (15)3.1主控制器硬件设计 (15)3.1.1 Atmega8 单片机引脚及功能介绍 (15)3.1.2卷帘电机驱动电路的设计 (17)3.1.3步进电机控制电路设计 (17)3.1.4电源模块的设计 (18)3.1.5温湿度及光照采集模块设计 (19)3.2人机交互及短信通讯电路设计 (24)3.2.1触摸屏显示控制设计 (24)3.2.2 短信通讯电路设计 (24)3.3遥控电路设计 (25)3.4433MH Z射频通讯模块接口电路设计 (26)3.5本章小结 (27)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊第4章节能窗软件控制系统设计 (28)4.1软件主程序设计 (28)4.2主控制器自动控制程序设计 (29)4.3节能窗遥控器控制程序设计 (30)4.4节能窗人机交互程序设计 (31)4.5本章小结 (32)第5章环境保护与社会经济效益 (33)5.1系统选材对环境的影响 (33)5.2系统设计对社会可持续发展的影响 (33)5.3系统的经济效益分析 (33)第6章结论与展望 (34)6.1结论 (34)6.2展望 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (37)原理图 (37)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论伴随着人类社会工业和科技的日益发展壮大，如今人类对环境以及能源的的重视也日渐加强。
环境污染，能源紧张，都让我们不得不更加地重视节能减排，并且将之视为贯穿社会生活方方面面必须做好的工作任务。
现阶段，在我国社会的总能耗中，其中有很大一部分能耗是建筑能耗，占了很大比例。
根据第十一届科学技术协会公布的数据，这个比例已经高达27%，占了近三分之一，而建筑能耗一半以上是采暖、空调的能耗。
根据调查，将建筑的能耗主要分成七类，统计如图1-1所示。
在建筑的围护结构中，各部件的传热系数数据相比较，窗的热损耗占建筑总热损耗24%，几近总能耗的四分之一。
窗既是热量散失的敏感部位，又关系着采光、通风、隔声、立面造型。
在目前的建筑物中，追求更好的通风和采光效果，更好地打造建筑的造型和特色，现代建筑运用了大量的玻璃窗设计，以至于在整个建筑总热损失中窗的比重越来越大。
因此窗节能是建筑节能的关键，这就对窗的节能提出了更高的要求。
图1. 1 建筑物热量损失比例示意图1.1课题研究的背景窗不仅是建筑物的重要组成部分，承担采光、通风、围护、观景等重要功能，也直接影响着建筑室内的环境，是重要的家居之一。
窗融入人们的生活中，┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊时刻关系和影响着人们。
再加上快速发展的现代科技，不断提高的生活水平，促使人们追求更高的生活品质，渴望更健康的生活、更舒适安全的环境。
现有窗在保证基础功能的同时，也存在很多的不便和不足，比如出门在外，突降大雨，没法及时赶回家关窗等等。
随着大数据、物联网、云技术、4G 技术等科技的快速发展，移动终端如智能手机、平板电脑等的应用和广泛普及，让人们的工作和生活越来越便捷。
人们也迫切希望能解放人力、改善生活品质的节能窗。
1.2国内外关于节能窗研究的现状现在节能环保越来越受重视，人们在节能产品的研发方面也有了很大的突破。
国外的一众研究者通过把氧化钨薄膜沉积在半透明的金属层（Cr，Ag）上，偶然发现了稀硫酸溶液中阴极着色现象。
而这将是人们在节能窗材料研究方面取得的一重大突破，从此人们开始了对节能窗材料的研究。
初期的西方建筑，其门窗主要以通风、采光为主，追求美观，大多使用单层玻璃，隔热、保温等热工性能比较差。
随着能源危机的爆发，人们也越来越关注环保节能问题，门窗的设计也越来越注重热工性能。
表1-1 是早期国外节能窗功能要求和技术变化。
表1- 1 国外节能窗的功能要求和技术变化年代20世纪70年代以前20世纪70年代20世纪80年代20世纪90年代功能要求挡光、挡风遮雨限制能耗节能、舒适高效节能舒适窗户结构单玻单框双玻璃窗户构造单玻传热系数（）5.4-6.4 3.0-4.4 2.3-2.8 1.8特点隔绝传热的性能较差消耗能量大绝热效果明显增强隔绝传热性好、采光较差隔绝传热、采光性能有改善西方发达国家对节能窗的研究比较早，我国近几年才开始这方面的研究，很多节能技术相对比较落后，先进的技术需要从国外引进。
但是无论是在西方发达国家还是在国内，在节能窗的设计中，都会突出考虑窗的功能性和节能性，以求窗的传热系数、窗墙比、气密性等方面的最佳平衡。