《基于STM32单片机和KEIL5编程软件的雨天自动关窗系统设计》11000字.doc

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基于STM32单片机和KEIL5编程软件的雨天自动关窗系统设计

目录

TOC\o1-3\h\z\u1绪论 1

1.1研究背景 1

1.2课题研究的目的及意义 1

1.3课题的研究现状 1

1.4本文的主要工作 2

2元器件选型 2

2.1系统功能要求 2

2.2系统器件选型 3

2.2.1主控制器选择 3

2.2.2电源模块选择 3

2.2.3显示模块的选择 3

2.2.4按键控制模块的选择 4

2.2.5湿度模块的选择 4

2.2.6风速检测模块的选择 4

2.3PCB制版设计 5

2.3.1AltiumDesigner软件介绍 5

2.3.2PCB实物制作流程 5

2.3.3PCB设计注意事项 6

2.4本章小结 6

3硬件电路设计 6

3.1总体电路设计 6

3.2单片机最小系统 7

3.3显示电路 8

3.4电源供电模块 9

3.5湿度检测电路 10

3.6风速检测电路 11

3.7本章小结 11

4系统软件设计 11

4.1主程序流程 12

4.2显示模块软件设计 12

4.3湿度检测软件设计 13

4.4风速检测软件设计 14

4.5按键程序 14

4.6本章小结 15

5系统调试与分析 15

5.1软件测试 15

5.2硬件调试 16

5.2.1电源测试 16

5.2.2最小系统的测试 17

5.2.3数据采集电路的测试 17

5.2.4显示电路的测试 18

5.3整体效果展示 18

5.4本章总结 19

6结论 19

6.1总结 19

6.2展望 20

参考文献： 20

附录 23

摘要：本文设计了一种雨天自动关窗系统。该系统利用单片机作为主控制器，结合风速和湿度传感器检查当前的环境数据，并根据设定的阈值进行比较得到执行机构的启动信号，从而实现控制系统自动关窗的控制目的。控制系统使用的核心控制器为STM32单片机，并结合OLED显示模块、风速模块、湿度模块、按键控制模块等组成，结合KEIL5编程软件进行系统的设计，系统的控制过程主要分为自动控制方式与手动控制方式，控制系统能够实现自动关窗，并具有一定的推广价值与意义。

关键词：单片机；自动关窗；按键控制；OLED

绪论

研究背景

我国的改革开放、快速的经济增长继续改善人们的物质生活水平，人们对住房和汽车的要求也随着不断向上攀升。这不仅体现在对拥有安逸温暖的房屋和汽车的渴望，也体现在对它们的安全性和智能性的需要上，有的时候可以用“严苛”来形容[1]。当前的自动控制系统为我们的生活提供了极大的舒适感。在现实的生活中，人们都非常急切想要一个智能的家庭自动关闭的窗户，该窗可以在生活的各个方面进行日常的工作打开和关闭。在大风或者大雨的情况下，它会自动识别大风或阴雨天气并实现自动关闭窗户的功能，从而使人们可以没有太多顾忌地工作，同时确保居民的生活舒适和生命财产没有损失。有关科研单位和制造商特别支持在家庭、办公室、仓库和汽车中自动关闭窗户系统的开发。如今，市场上出现了各种类型的窗户关闭装置，但是由于其可靠性差、成本昂贵或使用复杂而难以推广。随着电子通讯技术步入了发展的快车道，单片微机以其体积较小、价格不高、内聚力强等优点而在工业控制以及各种家用电器中得到了大量的推介。因此，使用微计算机芯片和一些简单的外围设备来制作低成本、可靠的操作以及自动关窗系统，适用于房屋、仓库、银行、汽车等重要区域，在天气条件不好的状况下的自动触发警报信息[2]。

课题研究的目的及意义

家庭环境的智能化极大的便利了人们的日常需求，目前制约我国智能家居发展的主要问题是科技的水平限制[3]。在如今，保持室内空气的清新和定期开关门窗成为了大多数人“约定俗成”的习惯。但是，随着我国进入了新时代新的发展阶段，人人通常会忙忘了要关闭好自家或者单位的门窗，特别是赶到有大风大雨的天气，总感觉心里像是揣个兔子一样。尽管当今的智能百叶窗等具有许多变化和功能，但它们仍用于高端建筑群和公共性质的场所当中，因其类似于“私人订制”的窗户，所以价格也就可想而知。旧的或新建的房屋，它们是预先就会安装还好的。滑动窗口很常见，很少有人愿意丢弃已安装的窗并用多功能智能窗替换它们[4]。

与上述一致，本主题希望开发一种基于简单窗户改进的智能窗户关闭装置。该设备配备了风速传感器和湿度传感器。遇到大风或大雨的天气时，窗会自动关闭，使