基於STC89C52單片機的智能窗控製係統?
信息技術
作者：徐彬 劉緒 王宏亮 張昌翔 宋達
【摘要】：本文采用一種基於STC89C52單片機智能窗控製係統，通過溫度傳感器檢測室內外溫度、光強傳感器檢測室外光強，時鍾芯片智能定時，實現單片機智能判斷，並於顯示屏上顯示，自動控製窗及其窗簾的開啟和關閉功能。本設計所采用傳感器都是比較常見的，其電路簡單，成本低，維護方便，能夠滿足智能家居需求，具有良好的市場應用前景。並且本設計采用標準C語言編製程序，方便程序移植和升級。
【關鍵詞】單片機；STC89C52；智能窗控製係統
1、引言
近年來，隨著居民生活水平的提高、環保意識的增強，人們對室內居住環境的舒適度有了更高的要求。傳統的窗及其窗簾必須手動控製其開關，考慮到當前別墅、高檔寫字樓、展覽館和大型會議室等窗多、重、長，手動開關窗極其不便，因此我們需要一種智能化的窗戶，能夠感知窗外光線強度及室內外溫度情況，並自動平衡室內外溫度，做出開關窗及其窗簾一係列動作。
2、係統工作原理及結構
智能窗控製係統以STC89C52單片機為控製核心，加入感光、感溫度元件，用單片機邏輯控製電路自動判斷，達到控製一扇或多扇窗子的目的。其主要由單片機最小應用係統模塊、按鍵模塊、傳感器模塊、時鍾模塊、電機控製模塊及顯示模塊組成。
3、硬件選型及相關電路搭建
3.1時鍾模塊
時鍾模塊采用的DS12C887時鍾日曆芯片，是由美國 DALLAS公司生產的新型時鍾日曆芯片，采用CMOS技術製成。芯片采用24引腳雙列直插式封裝，內部集成晶振、振蕩電路、充電電路和可充電鋰電池，在沒有外部電源的情況下可工作10年。具有良好的微機接口、精度高、外圍接口簡單、工作穩定可靠等優點，與簡單按鍵相結合，能夠隨時矯正時鍾芯片內的時間。並且利用其鬧鍾功能能夠實現定時開關窗簾的功能。
3.2溫度傳感器
DS18B20溫度傳感器為溫度采集器件，其具有超小的體積，超低的硬件開消，抗幹擾能力強，精度高，支持“一線總線”接口等特點，檢測溫度範圍為-55°C ～+125°C，精度可達土0.5攝氏度，滿足日常使用的需求，並且溫度檢測與數字數據輸出全集成於一個芯片之上，單片機直接可以讀出相應溫度，並用顯示屏輸出。
3.3光強傳感器
為便於用戶根據光強不同決定開窗狀態，設置了光強傳感器。光強傳感器主要使用了光敏電阻和雙電壓比較器集成電路LM393。光敏電阻是利用半導體光電效應製成的一種阻值隨入射光強變化而改變的電阻器，入射光變強，電阻減小。使用時將光敏電阻與10kΩ的電阻R構成測量電橋後接至5V電源，當外界光照變強時，光敏電阻阻值變小，R分壓變大，取R上的電壓差值即可判斷光強變化，這種設計的優點在於電路簡單。模塊在無光條件或者光強達不到設定閾值時，D0口輸出高電平，當外界環境光強超過設定閾值時，模塊D0輸出低電平；小板數字量輸出D0可以與單片機直接相連，通過單片機來檢測高低電平，由此來檢測環境的光強改變；