太陽能自適應(yīng)窗戶控制器設(shè)計

孫慶凱 顧明亮 蔡金琪

【摘要】 本文設(shè)計了一款基于STC15系列單片機的太陽能自適應(yīng)窗戶控制器，系統(tǒng)運行良好。

【關(guān)鍵詞】 太陽能 自適應(yīng)窗戶 單片機 智能化

一、引言

目前，最廣泛應(yīng)用的窗戶仍是最原始的人工關(guān)閉的方式，不具備智能化防高溫、防雨、防霧等人性化功能。本文設(shè)計的智能開關(guān)窗系統(tǒng)能通過檢測的環(huán)境信息，完全實現(xiàn)窗戶的智能化。

二、系統(tǒng)總體設(shè)計

本文選用STC15系列單片機作為主控芯片，系統(tǒng)采集太陽能作用供電電源，通過傳感器分別采集PM2.5、溫濕度、風(fēng)速等信號，并將這些信號送至單片機進行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)處理結(jié)果進行顯示并語音提醒，驅(qū)動電機模塊動作，實現(xiàn)自動開關(guān)窗。系統(tǒng)同時具有遙控功能，實現(xiàn)一定距離的手動開關(guān)窗。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

三、系統(tǒng)硬件設(shè)計

1、PM2.5顆粒物檢測模塊。PM2.5顆粒物檢測采用的傳感器型號為GP2Y1010au0f，該傳感器與單片機的引腳接線圖如圖2所示，當(dāng)霧霾天氣時窗戶能夠自動關(guān)閉。

2、風(fēng)速傳感器。風(fēng)速傳感器采用YGC—FS風(fēng)速傳感器該傳感器具有產(chǎn)品特點靈敏度高：啟動風(fēng)速≤0.3m/ s；測量范圍寬：測量范圍0-70m/s；精度高：準(zhǔn)確度為±（0.3+0.03V）m/s等特點，當(dāng)檢測到室外的風(fēng)速較大時窗戶自動關(guān)閉。

3、電機驅(qū)動模塊。電機驅(qū)動模塊采用L298N作為主要的驅(qū)動芯片，它的內(nèi)部可以看成是兩個H型的控制橋，功能是可以同時驅(qū)動兩個電機。ENA作為INA和INB的使能端，ENB為INC和IND的使能端。電機驅(qū)動電路圖如圖3所示。

四、軟件設(shè)計

首先將各傳感器采集到的數(shù)據(jù)送到顯示屏，當(dāng)PM2.5、溫度、濕度和風(fēng)速超過設(shè)定值時，來控制電機正反轉(zhuǎn)從而達到窗戶自動開關(guān)的效果，系統(tǒng)流程如圖4所示。

五、結(jié)論

本系統(tǒng)一定程度上促進了智能家居的進一步發(fā)展，具有很強的實用性，貼近生活，完全實現(xiàn)了窗戶的智能化，為人們的生活帶來了更大的方便。

參 考 文 獻

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