智能窗户系统的毕业设计

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1、智能窗户系统的毕业设计目录第一章绪论11.1问题的提出11.2相关背景情况介绍11.3设计思路和方法11.3.1设计指标11.3.2系统设计的难点21.4本论文结构安排2第二章系统设计32.1整体方案设计32.2系统组成32.3方案论证与比较32.3.1单片机的方案论证与比较32.3.2电源模块的方案论证与比较32.3.3测速模块的方案论证与比较42.3.4显示模块的方案论证与比较42.3.5车体设计的方案论证与比较42.3.6电机驱动模块的方案论证与比较5第三章单元电路设计63.1主控制器63.1.1单片机概述63.1.2单片机P8

2、9V51RD263.2电源模块73.3测速模块73.3.1霍尔器件73.3.2霍尔传感器44E概述73.3.3霍尔传感器测速原理83.3.4传感器电路设计83.4显示电路的设计93.4.1数码管动态显示原理93.4.2数码管显示电路93.5电机驱动电路的设计93.5.1L298N概述93.5.2电机驱动电路103.5.3隔离电路103.6灭火驱动电路11第四章软件的设计124.1软件开发平台介绍124.2主程序流程图124.3定时器/计数器124.3.1定时器/计数器12224.3.2定时器程序134.4PWM产生程序144.5测速程

3、序15第五章制作与调试175.1制作流程175.2调试175.3调试结果17第六章结论18致谢18参考文献(References)19附录一原理图20附录二PCB图21附录三实物图22附录四程序代码2322第一章绪论1.1研究目的和意义21世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。智能家居控制系统可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居

4、住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间。还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。系统的网络化功能可以提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗户自控、防盗报警、电话远程控制、可编程定时控制及计算机控制等多种功能和手段。使生活更加舒适、便利和安全。因智能家居控制系统布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。智能化控制的工作原理自然离不开运算和

5、控制单元，在设计本系统时采用的主控器件ARMcontext-M4，正是运算与控制单元的集合体。本窗户控制系统不仅具有采集控制方便、简单、灵活等优点，而且可以大幅度提高采各模块和芯片的协调性，从而大大提高系统的可利用性。此次系统设计系统正是利用ARMcontext-M4单片机的优点，顺利的完成了本设计的要求。并且实现了学习型定时和自动控制功能，为控制家居设备提供了良好的基础。正是因为通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了

6、人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。智能家居控制系统的主要功能包括通信、设备自动控制、安全防范三个方面。随着新技术和自动化的发展，传感器的使用数量越来越大，功能也越来越强，各种传感器都已经标准化、模块化，这给智能家居控制系统的设计提供极大方便。智能窗帘控制装置系统的整体主要由硬件和软件两部分组成。硬件部分由单片机扩展的外围电路以及各种实现单片机系统控制功能的接口电路组成；软件部分主要由单片机系统实现其特定控制功能的各种程序组成。本设计中介绍了智能窗帘控制装置系统的硬件构成以及软件设计过程，以尽最大

7、可能满足不同人对窗帘开闭的不同需求。同时，系统在针对人们一般需求的设计开发外，还提出多种解决方案，在考虑到经济性和简便性的前提下，可以供日后对控制系统的功能进行扩展。221.2基本内容安排该设计通过分析电动窗帘的现状和人们对自动窗帘控制系统的功能的需求，从而对自动窗帘控制器进行总体的设计。系统的总体设计采用以直流减速电机作为单片机控制元件，执行窗户开闭的主要任务；以温湿度传感器、粉尘传感器、雨滴传感器作为检测元件，以提供单片机外界环境的变化；ARMcontext-M4单片机作为主控制芯片，控制着整个系统的运行，此外，辅助以键盘和显示电

8、路，在各个电路模块的配合下最终实现了自动窗户控制系统的智能化要求。自动窗帘控制系统设计过程主要分为以下几个章节：（1）绪论：介绍设计目标国内外的发展现状和研究意义目的，设计的基本内容和本文的章节安排。（2）总体设计方案：