项目编号：mcuclub-dz-320
设计简介：
项目名：窗户
项目编号：mcuclub-dz-320
单片机类型：STC89C52
具体功能：
1、通过DHT11获取温湿度值，当温度小于设置最小值或湿度大于设置最大值，自动关窗
2、通过光敏电阻获取光照值，当光照值小于设置的最小值，自动关窗
3、通过MQ-5检测燃气值，当燃气值大于设置最大值，自动开窗，并声光报警
4、通过人体热释电感应模块检测窗外是否有人，有人，则自动关窗，并语音提醒
5、通过四相步进电机模拟开关窗
6、通过按键设置各阈值、手动开关窗、切换模式
7、通过LCD1602显示屏显示测量值、模式、窗户状态
总字数：18372
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基于单片机的智能窗户温湿控光控防火防偷窥控制系统
摘 要
在现代社会中，智能化技术的不断发展已经渗透到了各个领域，包括家庭生活。智能家居系统已经成为了人们生活中的一部分，以提高舒适度、安全性和能源效率。在智能家居系统中，智能窗户控制系统作为一个重要组成部分，可以根据环境条件和用户需求自动控制窗户的开合，具有广泛的应用前景。
本论文介绍了一种基于STC89C52单片机的智能窗户温湿控光控防火防偷窥控制系统。该系统具有多项功能，包括温湿度控制、光照控制、燃气检测、人体检测、手动控制和信息显示等。首先，系统通过DHT11传感器获取室内温湿度值，并根据预设的最小温度和最大湿度值来控制窗户的开合状态，当温度低于最小值或湿度高于最大值时，自动关闭窗户，以维持室内舒适度。其次，光敏电阻传感器用于测量室内光照强度，如果光照值低于设定的最小值，系统将自动关闭窗户，以避免阳光直射或提高隐私。第三，MQ-5燃气传感器用于检测室内燃气浓度，如果浓度超过设定的最大值，系统将自动打开窗户并触发声光报警，以确保安全。第四，系统还配备了人体热释电感应模块，用于检测窗外是否有人靠近。如果有人靠近，系统将自动关闭窗户，并通过语音提醒用户，提高安全性和隐私保护。此外，系统采用四相步进电机来模拟窗户的开合动作，以实现自动开关功能。同时，用户可以通过按键来设置各种阈值，手动控制窗户的开合，以及切换不同的工作模式。最后，LCD1602显示屏用于显示实时测量值，当前工作模式以及窗户的状态，为用户提供了直观的信息展示和操作界面。
综上所述，该基于STC89C52单片机的智能窗户控制系统具有多项功能，可以有效地实现温湿度、光照、燃气和人体检测，以及手动和自动控制窗户的功能，提高了室内舒适度和安全性。
关键词：智能窗户；单片机控制；温湿度感测；光照控制；安全监测；隐私保护
Abstract
In modern society, the continuous development of smart technology has permeated various fields, including home life. Smart home systems have become a part of people’s lives to enhance comfort, security, and energy efficiency. Within smart home systems, the intelligent window control system, as an integral component, has the potential for widespread applications as it can automatically control the opening and closing of windows based on environmental conditions and user preferences.
This paper introduces a smart window temperature and humidity control, light control, fire prevention, and anti-peeping control system based on the STC89C52 microcontroller. The system offers various functionalities, including temperature and humidity control, light intensity control, gas detection, human presence detection, manual control, and information display. Firstly, the system uses a DHT11 sensor to acquire indoor temperature and humidity values and automatically adjusts the window’s opening and closing status based on preset minimum temperature and maximum humidity values. When the temperature falls below the minimum threshold or humidity exceeds the maximum threshold, the system automatically closes the window to maintain indoor comfort.Secondly, a light-sensitive resistor is employed to measure indoor light intensity. If the light intensity falls below the set minimum value, the system automatically closes the window to prevent direct sunlight or enhance privacy.Thirdly, an MQ-5 gas sensor is utilized to detect indoor gas concentrations. If the concentration exceeds the predefined maximum value, the system automatically opens the window and triggers audible and visual alarms to ensure safety.Fourthly, the system incorporates a human body passive infrared (PIR) sensor module to detect the presence of individuals outside the window. If someone approaches, the system automatically closes the window and issues a voice reminder to enhance security and privacy protection.Additionally, the system employs a four-phase stepper motor to simulate the window’s opening and closing, facilitating automatic operation. Users can also manually control the window, set various thresholds, and switch between different operating modes using buttons.Finally, an LCD1602 display screen is used to show real-time measurements, the current operating mode, and the window’s status, providing users with an intuitive interface for information display and operation.
In summary, this smart window control system based on the STC89C52 microcontroller offers multiple functionalities, effectively realizing temperature and humidity control, light intensity control, gas detection, human presence detection, and manual and automatic window control. It enhances indoor comfort and security.
Keywords: Smart windows; Microcontroller control; Temperature and humidity sensing; Light control; Safety monitoring; Privacy protection. .
目 录基于单片机的智能窗户温湿控光控防火防偷窥控制系统
摘 要
Abstract
1.绪论
1.1 研究背景及其研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究目标
2.系统方案设计
2.1 整体方案设计
2.2 主要器件选型选择
2.2.1 主控芯片方案选择
2.2.2 温湿度检测模块方案选择
2.2.3 天然气检测模块方案选择
2.2.4 光照强度检测模块方案选择
3.硬件电路设计
3.1 单片机最小系统
3.2 光照强度检测模块电路
3.3 温湿度模块电路
3.4 天然气检测模块电路
3.5 人体热释电监测模块电路
3.6 显示模块电路
3.7 步进电机模块电路
3.8 独立按键模块电路
3.9 声光报警模块电路
3.10 语音输出模块电路
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 系统主流程设计
4.3 独立按键
4.4 A/D模数转换子流程
4.5 温湿度检测模块子流程
4.6 步进电机子流程
4.7 LCD1602液晶显示子流程
5 仿真调试
5.1 仿真总体设计
5.2 温度测控仿真测试
5.3 湿度测控仿真测速
5.4 可燃气体浓度测控仿真测试
5.5 人体热释电测控仿真测试
5.6 光照强度测控仿真测试
6 实物调试
6.1 实物总体设计
6.2 温度测控实物测试
6.3 湿度测控实物测速
6.4 可燃气体浓度测控实物测试
6.5 人体热释电测控实物测试
6.6 光照强度测控实物测试
总结与展望
参考文献
致谢
附录
附录A：原理图
附录B：PCB
附录C：程序