多功能智能窗设计报告.doc

参赛队号： 项目名称： 项目名称： 学校： 中国海洋大学 院系： 工程学院自动化及测控系 指导老师： 黎明 参赛队员：李明扬、樊铭远、刘赛、黄嘉俊 目录 摘要 2 Abstract 2 一、系统功能分析 2 二、硬件设计方案 2 1、控制器设计方案 2 2、程序下载与串口通讯电路设计方案 2 3、温度传感器电路设计方案 2 4、湿度传感器电路设计方案 2 5、红外报警传感器设计方案 2 6、角度测量电路设计方案 2 7、雨滴模块设计方案 2 8、GPRS通信模块设计方案 2 9、LCD液晶显示器硬件设计方案 2 10、键盘硬件设计方案 2 11、电机硬件设计方案 2 12、系统供电设计方案 2 三、软件设计方案 2 1、整体软件流程 2 2、温度数据融合方案 2 3、自动调节窗户角度设计方案 2 4、通讯模块底层软件设计 2 5、通讯模块人机交互指令设计 2 6、系统输入的软件设计方案 2 7、LCD显示界面设计方案 2 四、系统测试方案 2 1、角度标定测试 2 2、角度控制精度测试 2 3、多个温度传感器融合算法测试 2 参考文献： 2 附录1：核心程序 2 附录2：程序清单 2 附录3：设计原理图与PCB 2 摘要 本项目给出了以STM32单片机为控制器的多功能智能窗实现方案。本系统以STM32单片机为控制器，实现智能窗根据环境自动开闭、手机远程遥控开闭、防盗报警功能。智能窗的开闭由电机带动，关闭后有自锁功能；通过手机与系统的GSM模块通信，可实现对智能窗的远程控制；实时监测室内外的温湿度，通过信息融合算法实现窗户开度的自动控制；窗户上的主动红外报警器检测到入侵信号后会拉响警铃，并向用户发送报警短信。 关键词： 智能窗 信息融合 远程通讯 Abstract This project gives a practical scheme of a smart window which is controlled by a embedded controller , STM32 . The function of this system contains the autocontrol of the angle of the window in terms of the environment , the remote control of the window by mobile phone , and burglar alarm . The angle of the window is controlled by a motor , and the window can be locked automatic when it closed ; the remote control is realized by the communication of the user and the GSM module of the system ; the temperature and humidity sensors can get real-time data then the system can get a appropriate angle by information fusion ; the infrared alarm can detect the invader and the beeper will ring at the same time , in the same time , the user will receive the alarm message send from the system. Keywords: Smart Window Data Fusion Remote Communication 一、系统功能分析 本系统的目标是设计一款多功能智能窗，应用于未来的智能家居。主要功能如下： １、多传感器测量:利用多组温湿度传感器，将各传感器的测量结果进行融合，能够给出较准确的温湿度信息；实时监控室内外温度，并反馈给用户；配置雨滴检测模块，能够监测室外下雨情况，并及时提醒用户。 ２、智能运动控制：使用直流电机驱动的电动推杆实现智能窗的开闭，并设置自动调节功能，当内外温湿度变化时自动调节窗户的开度。 ３、人机交互功能：配置了LCD显示器和4*4