编号:HJJ-51-2021-015
设计简介:
本设计是基于单片机的智能窗户,主要实现以下功能:
- 实时测量环境温湿度
- 步进电机模拟窗户开关
- 自动模式下光照度大于等于上限或湿度过高自动开窗
- 光照度小于等于下限或湿度过低自动关窗
- 窗户打开状态下检测到人,自动关窗并报警
- 窗户可通过语音以及手机控制
标签:STC12C5A单片机、LCD1602、步进电机
题目扩展:窗户
1. 中控部分
- 核心控制器:STC12单片机,负责获取输入数据、处理数据并控制输出部分。
2. 输入部分
- 温湿度检测:DHT11模块,用于检测当前环境的温湿度。
- 光照检测:光敏电阻和ADC0832组成的光照检测模块,用于检测当前的光照强度。
- 声控模块:用于识别语音指令。
- 人体红外模块:用于检测当前是否有人。
- 独立按键:三个独立按键,用于切换界面、调整光照阈值、开关窗户及切换模式。
- 供电电路:为整个系统提供电源。
3. 输出部分
- 显示模块:LCD1602模块,显示当前温度值、光照强度、光照阈值及窗户状态等信息。
- 步进电机及驱动模块:模拟窗户的开关操作。
- 语音识别模块:SNR9816VR模块,用于播报识别的语音。
- 蓝牙模块:JDY-31模块,用于连接手机,实现远程控制。
- 蜂鸣器:当开窗时检测到有人时,蜂鸣器发出报警声。
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
首先将电路焊接在集成板上,共有以下部分,第一部分是电源模块,将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接,焊接好之后插入DC 电源,指示灯点亮,电源模块测试正常。第二部分是显示模块,排针焊接好后,将LCD1602显示屏插入排针。第三部分是单片机模块,本次课题使用的是STC89C52单片机。第四部分是复位电路模块,一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接,构成复位电路。第五部分是晶振电路模块,由两个30pF瓷片电容、一个11.05926MHz晶振焊接而成。第六部分是USB转TTL模块,焊接下载接口GND、TXD、RXD,将HEX文件下载到单片机中,查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部分为蜂鸣器和LED指示灯,第九部分是人体红外,第十部分是温湿度传感器,第十一部分是人体红外模块,第十二部分是语音识别模块。下图5-1为焊接完整实物图:
图5-1电路焊接总图
5.2 蓝牙连接实物测试
如图5-2所示,连接蓝牙模式,未连接状态是连接指示灯闪烁,在手机上找到名字为JDY-31-SPP点击旁边的加号连接,出现连接密码为“1234”,连接后,板子上的连接指示灯长亮。在手机设置界面点击编辑模式,进行设置按钮。
图5-2连接蓝牙检测实物图
5.3 手动模式和自动模式实物测试
如图5-3所示,在手动模式下按下按键K2手动控制步进电机模拟窗户开关,再按一下模拟关闭窗户。按下按键K3切换到自动模式,窗帘打开模式下,人体红外检测到人时窗户关闭,蜂鸣器响起。
图5-3手动模式和自动模式实物图
5.4 设置光照阈值实物测试
如图5-4所示,此设计中按下按键K1进入设置阈值模式,按下按键K2光照值加一,按下按键K3光照阈值减一。当光敏电阻检测到光照值大于光照值步进电机打开,检测小于阈值,步进电机关闭。
图5-4 设置光照阈值实物图
5.5 语音控制窗户实物测试
如图5-5所示,此设计我们可以用语音控制步进电机,先用唤醒词叫醒“特纳斯电子/智能管家/小爱同学”,“打开窗户”和“关闭窗户”。
图5-5 语音控制步进电机实物图
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+
内容预览:
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