基于AT89S52單片機的智能窗戶的設計

安娜　李萌

摘要：以AT89S52為控制核心的智能車窗控制系統具有自動檢測溫度、濕度、亮度和降雨量、定時設、紅外遙控和人機對話等功能。該窗口可以根據外部條件的變化自動打開和關閉。該系統具有人性化的智能照明控制、雨控和風控三大特點，適用于任何建筑工地的窗戶，為人們的生活提供了極大的便利。

關鍵詞：AT89S52;單片機;智能窗戶;設計

一、引言

智能窗戶采用單片機控制系統和自動檢測系統技術，在原有窗戶的基礎上采用集成布線的方法，實現了具有人文特色的窗戶的自動開合。這種設計具有讀取預設值的能力，并可以通過電路將各種條件傳輸到單片機，以響應外部溫度和濕度、降雨等的變化。它還具有語音識別、人機對話界面、并基于功能強大且便捷的傳統單功能智能窗口同時使用多種傳感器技術。

二、智能窗戶系統組成部分

（一）單片機最小系統模塊

單片機的主芯片采用高性能處理器，這種芯片核的節能效果非常明顯，并提供了業界最佳的EMC性能。晶體振蕩器電路的組成非常簡單，由一個4 MHz晶體振蕩器和兩個電容器以及相應的電阻組成。在復位電路設計的鏈接中，將RC抗干擾電路和復位按鈕結合在一起，當您按下該按鈕時，微控制器的引腳將變為低電平，從而可以復位系統。電源引腳與2個電容器組合在一起，其中一個是為系統供電的大容量電容器。其他電容器是陶瓷電容器，具有抑制噪聲的作用。 在供電過程中，兩個電源引腳分別作用，并且陶瓷電容器起著非常重要的作用，寫接口還經過大量調試，以確保寫接口操作的標準化，可以配置多級下載，已建立完整的程序，并借助MCU和Flash進行了完成，并對信號進行了修改。

（二）溫度傳感器的電路

溫度傳感器可以將收集的溫度轉換成數字信號并將其輸入到計算機系統中，這種類型的系統使用數字積分方法。電路結構并不復雜，并且5V電壓連接到溫度傳感器的正極。也就是說，確保陰極接地，并在輸出引腳DQ和陽極之間安裝一個4.7K電阻器。在溫度傳感器工作期間，DQ引腳連接到微控制器，DQ引腳逐漸改變溫度以獲得溫度。在確定溫度存儲值的過程中，可以使用8位存儲器及時讀取引腳值，然后使用十進制數進行轉換以非常準確地獲取初始測得的溫度值。

（三）電源電路模塊

在本設計中，使用直流穩壓電源電路為每個電路模塊供電，選擇集成穩壓器CW317，輸出電壓范圍為1.2～36V，最大輸出電流約為2A。 電路原理如圖1所示，具有可調的輸出電壓和簡單的電路特性。

（四）光度檢測電路模塊

（1）光傳感器是一種使用光敏元件將光信號轉換為電信號的傳感器，該電信號對周圍環境的光度最敏感，通常用于檢測環境光的強度。輸出狀態靈敏度是可調的，由半導體光電效應確定，該半導體光電效應是由半導體光電效應制成的一種電阻，并且電阻值根據入射光的強度而變化。當入射光強時，電阻減小，而當入射光弱時，電阻增大。光刻膠通常用于光測量、光控制和光電轉換（將光變化轉換為電變化）。

（2）LM393電壓比較器。 LM393是雙電壓比較器，LM393系列具有兩個失調電壓指示器。 它由獨立的精密電壓比較器組成，用于比較兩個電壓的幅度。如果“ +”輸入端子的電壓高于“-”輸入端子，則電壓比較器的輸出為高。如果“ +”輸入端子上的電壓低于“-”輸入端子，則電壓比較器的輸出為低。引腳圖如圖2所示。每個引腳的功能如下。8針電源+，4針電源-，1針比較器A輸出，2針比較器A反相輸入，3針比較器A沿相同方向，5針比較器B沿相同方向，6針比較器B反相輸入，7引腳比較器B輸出。

三、軟件結構組成

智能窗口的設計不僅必須滿足已建立的功能和完成要求（例如計算程序），而且還必須滿足分析傳感器收集的環境數據的程序的要求。傳感器采集程序的主要功能是實時響應外部環境中的各種信息，并根據信息的類別和優先級對其進行處理。但是，在接收到傳感器收集的環境數據后，窗口本身不起作用，因此有必要設計一組控制窗口操作的電機驅動程序，并由電機驅動程序模塊編寫該程序。它也是系統中唯一帶有顯示模塊LCD屏幕的程序，該程序可以在屏幕上顯示時間、溫度、濕度和季節。

四、結論

綜上所述可以分析得到，該智能窗實用、穩定、具有人性化的特點。該系統通過各種傳感器收集信號，將其發送到單片機進行處理，最后控制電動機在各種環境條件下自動打開和關閉窗戶。該裝置可用于住宅、倉庫、旅館等場所，避免了人們在突然的天氣條件下無法打開或關閉窗戶的問題，為生活提供了極大的便利。

基金項目

陜西省教育廳科學研究計劃項目：19JK058 防盜報警智能窗控制系統的設計。