基于IAP15F2K61S2單片機的多傳感器新型智能窗控制系統(tǒng)

何國淵，廖志飛，楊太任，李霆，王洪濤，2

(1. 五邑大學信息工程學院，廣東江門529020;2. 華南理工大學自動化學院，廣東廣州510641)

當今世界建筑正朝著智能化方向發(fā)展，智能家居技術發(fā)展更是突飛猛進。窗戶是人們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|最頻繁的生活家居之一［1］。隨著電子技術的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，智能窗已經(jīng)越來越多地被應用到了現(xiàn)代智能化建筑中，為住戶提供一個安全、智能的生活環(huán)境［2］。集多傳感器、IAP (In-Application-Programming)［3］、語音警報、無線通信等技術，實現(xiàn)了一種新型智能窗控制系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)總體設計方案

該系統(tǒng)具有機電一體化程度高、系統(tǒng)魯棒性強的特點，窗體內(nèi)、外側分別如圖1 (a)和(b)所示。

該智能窗系統(tǒng)在運行過程中，需要對多傳感器進行實時數(shù)據(jù)采集，進一步對該數(shù)據(jù)進行分析，以完成相應的控制功能(如:防雨、防盜、防火、語音報警、無線控制、GSM 遠程警報等功能)。為此，作者基于IAP15F2K61S2 單片機，以DHT11 為溫、濕度傳感器，MQ-2 為煙霧傳感器，HC-SR501 為紅外檢測傳感器，ISD1820P 為語音模塊芯片，GTM900C 為GSM模塊，Arduino 雨水檢測模塊用于雨水檢測，ULN2003 和BTS7960 用于電機驅動。系統(tǒng)結構框架圖如圖2 所示。

圖1 窗體模型

圖2 系統(tǒng)結構框架圖

2 系統(tǒng)硬件設計

系統(tǒng)硬件采用模塊化設計，系統(tǒng)電路如圖3 所示。

圖3 系統(tǒng)電路

2.1 主控芯片

主控芯片選用STC 公司生產(chǎn)的15 系列單片機IAP15F2K61S2，該芯片采用STC-Y5 超高速CPU 內(nèi)核，在相同頻率下，比STC 早期的IT 系列單片機的速度快20%。此外，該芯片還具有仿真功能，其獨有的IAP (在應用可編程)技術，無需編譯器、無需仿真器就在運行過程中對User Flash 的部分區(qū)域進行燒寫，給系統(tǒng)固件程序升級帶來了極大的方便。……