编号：
HJJ-51-2021-015-LW
设计摘要：
本论文以STC89C52单片机为核心控制器，结合其他模块构建了一个智能窗户系统。该系统包含中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用STC89C52单片机，负责获取输入部分数据并进行处理，控制输出部分。输入部分由DHT11温湿度检测模块、光照传感器和ADC0832组成的光照检测模块、LD3320语音识别模块、人体红外模块、独立按键和供电电路组成。输出部分包括LCD1602显示模块、步进电机及驱动模块、继电器、SNR9816VR语音识别模块、JDY-31蓝牙模块和蜂鸣器。该系统实现了温湿度检测、光照检测、语音识别、人体检测、界面切换、窗户和风扇的控制、语音播报、蓝牙连接和报警等功能。该设计为智能窗户系统提供了一种有效的解决方案，具有实用性和可扩展性。
关键词：单片机；人体红外；语音识别模块；蓝牙模块；光敏电阻
字数：11000+
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摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5光照检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.4光敏电阻检测模块
3.5人体红外检测模块
3.4 JDY-31蓝牙模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 蓝牙连接实物测试
5.3 手动模式和自动模式实物测试
5.4 设置光照阈值实物测试
5.5 语音控制窗户实物测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
21世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。随着科学技术的飞跃开展，生活水平的不断提高，人们对平安、舒适、安康的生活需求变得日益迫切，而近年来，智能家居概念已经逐渐深入到国民的生活之中，且不断地影响着人们的思维。因此，众多有能力的小区、别墅用户已经开场安装使用智能家居系统，并尝试智能化为家居生活带来的平安、舒适和便利。时光飞逝，日夜如梭。智能家居系统在经历了早期混乱的概念纷争之后，目前已经逐渐进入理性时代。如今的智能家居市场已经不再是海尔、微软等专业家电控制和IT厂家的天下，越来越多的楼宇对讲厂商开场涉及并深入到智能家居行业，猛烈地冲击着楼宇对讲市场格局，从而使得市场竞争更加剧烈。尽管如此，用户的需求才是第一位的，所以各厂家的产品研发主要以市场需求为导向。
由于我国房地产行业的迅速开展，也带动了我国门窗幕培行业的迅速开展，随着消费者生活水平的提高，智能化的产品如雨后春笋，正逐步开展和壮大。因智能家居控制系统布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛承受和应用。相信在不久的将来我们生活中会越来越多的智能家居来代替传统家居。而我们的智能窗户就是在这样的环境下应运而生的，因此具有广阔的市场空间和应用前景。我们研究智能窗户具有重要意义。
1.2 国内外研究现状
当今社会,大家普遍使用传统窗户,采取人工方式闭合,而传统窗户不具有自动检测户外温湿度,空气质量的功能,更无法做到根据外部环境情况,自动开关窗的人性化功能.所以当人们外出又忘记关闭窗户,适逢雨雪天气,家居就要饱受雨水的摧残,给生活带来很多麻烦.2021年陈志新，师甜甜，陈敬广，戴春林借助STC89C52单片机,传感技术,自动控制技术等知识,设计出可以监测空气质量及外部天气,并根据外部天气情况自动报警并开关的智能窗户[1] ,来解决日常生活中存在的问题.本智能窗的设计本着舒适,便利,智能,节约的原则进行,用科技提高人们的生活质量。
针对智能窗市场发展缓慢及产品功能单一的现状，2021年单立军，孔永华设计了包含控制终端,感应终端,网关,服务器与移动端的智能窗控制系统,涉及电源电路和电机驱动,烟雾感应,人体红外感应,无线雨水感应,LoRa通信等模块的硬件设计,以及基于STM32嵌入式单片机的主程序,中断程序及LoRa通信程序等软件设计.主要特征:烟雾感应模块经终端感应到室内有烟雾时,可通过控制终端及时开窗通风;人体红外感应模块,在智能感应控制与人为控制发生冲突时,基于中断程序设置的运行优先级,可优先人为控制开/关窗;无线雨水感应模块由雨水感应模块和LoRa通信模块组合而成,可实现下雨关窗的远程无线控制[2]，该系统能满足用户的多样化需求,有望推动智能窗的发展。
2020年SC 布朗提供了智能窗口的连接器。智能窗口可能包含可光学切换的窗格。在一个方面，窗户单元包括包括光学可切换窗格的中空玻璃单元。导线组件可以连接到中空玻璃单元的边缘，并且可以包括与光学可切换窗格的电极进行电气通信的导线。浮动连接器可以连接到导线组件的远端。浮动连接器可以包括法兰和鼻端，法兰上有两个孔，用于将浮动连接器固定到第一框架上。鼻子可能包括一个末端面，该末端面呈现两个相反极性的暴露触点[3]。
与上述几种设计方案相比，该设计方案更加方便易懂，便于实际操作，价格低廉，在集成电路的选择上更易于使用和精巧。
1.3 课题主要内容
该设计以STC89C52单片机为核心控制器，结合其他模块构建了一个智能窗户系统。系统由中控部分、输入部分和输出部分组成。中控部分采用STC89C52单片机，负责获取输入数据并进行处理，控制输出。输入部分包括温湿度检测模块、光照检测模块、语音识别模块、人体检测模块、独立按键和供电电路。输出部分包括显示模块、步进电机及驱动模块、继电器、语音识别模块、蓝牙模块和蜂鸣器。该系统实现了温湿度检测、光照检测、语音识别、人体检测、界面切换、窗户和风扇的控制、语音播报、蓝牙连接和报警等功能。该设计为智能窗户系统提供了一种有效的解决方案，具有实用性和可扩展性。
