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)。
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
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
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。……