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编号：

T6502205M-LW

设计摘要：

本论文介绍了一种基于单片机的智能门窗系统设计与实现。当前，智能家居系统逐渐成为现代生活中的重要组成部分，提供了更便捷、安全和舒适的居住环境。其中，智能门窗系统作为智能家居的关键组件之一，通过集成多种传感器和控制器，实现对窗户状态的自动监测和控制，并且可以通过远程连接实现远程监控和控制。

该系统的设计目标是打造一个高效、可靠、智能的门窗系统，以满足用户的需求。在硬件方面，该系统的核心控制器采用STM32单片机，具有较高的性能和稳定性。OLED12864显示屏用于实时显示温湿度、窗户状态、模式以及天气情况等相关信息。红外对管用于检测人体入侵，一旦检测到入侵行为，系统将触发蜂鸣器进行报警。步进电机则用于控制窗户的开合，通过精确的控制实现自动开关窗户功能。同时，雨滴传感器用于检测当前是否下雨，当检测到降雨时，系统会自动关闭窗户以防止雨水进入室内。而DHT11传感器用于实时监测环境的温湿度，并将数据显示在OLED屏幕上。

在软件设计方面，使用C语言对STM32单片机进行程序开发。通过编写相应的代码，实现传感器数据的采集和处理，以及对窗户状态的控制。此外，还通过WIFI模块将系统连接到阿里云平台，实现远程数据的监测和控制。用户可以通过手机或电脑远程监视窗户状态，并根据需要进行控制和调整。

通过实验验证，该系统能够准确地检测环境温湿度、人体入侵和降雨情况，并能够根据检测结果自动控制窗户的开闭状态。系统的快速响应和可靠性有力地保障了家庭安全和舒适度。综上所述，该基于单片机的智能门窗系统为智能家居领域的发展提供了一种有效解决方案，具有广阔的应用前景。

关键词：单片机、传感器、控制器、环境温湿度、人体入侵

字数：10000+

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 温湿度检测方案的选择

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 STM32F103C8T6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 DHT11传感器检测温湿度模块

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 智能门窗系统实物测试

5.3 设置模式测试

5.4WIFI测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2按键调节模式测试

6.3温度检测测试

结  论

参考文献

致  谢

1　引 言

1.1 选题背景及实际意义

智能家居系统作为现代科技发展的产物，已经逐渐成为人们生活的重要组成部分。智能门窗系统作为智能家居系统的关键组件之一，具有广泛的应用前景。该系统通过集成多种传感器和控制器，可以实现对窗户状态的自动监测和控制，并且可以通过远程连接进行远程监控和控制。

在现实生活中，智能门窗系统具有以下实际意义：

提升居住便捷性：智能门窗系统可以通过自动检测和控制窗户状态，提供更加便捷的居住体验。例如，在天气变化时，系统可以根据温度和湿度自动开启或关闭窗户，调节室内空气流通，为居住者创造一个舒适的环境。

提高家庭安全性：智能门窗系统可以通过红外对管等传感器来检测人体入侵行为，一旦检测到入侵，系统将触发报警装置，提醒居住者并防止不法侵入。这对于保护家庭财产和人身安全具有重要意义。

节能环保：智能门窗系统可以实时监测室内外的温度和湿度变化，并根据需求自动开启或关闭窗户，以实现室内温度的调节和节能效果。此外，当检测到下雨时，系统可以自动关闭窗户，防止雨水进入室内，避免浪费资源。

远程监控和控制：智能门窗系统可以通过与云平台连接，实现远程监控和控制功能。用户可以通过手机或电脑远程监视窗户状态，并根据需要进行控制和调整，无论身在何处，都可以随时了解家中窗户的情况。

因此，设计和实现一种高效、可靠、智能的门窗系统对于提升居住质量、家庭安全和节能环保具有重要的实际意义。

1.2 国内外研究现状

智能门窗系统作为智能家居领域的重要组成部分，得到了国内外研究机构和企业的广泛关注和研究。以下是国内外智能门窗系统研究的一些现状：

国内研究现状：

学术研究：在国内，很多大学和研究机构开展了智能门窗系统的研究。他们通过传感器和控制器的集成，实现了对窗户状态的实时监测和控制。例如，利用温度、湿度、光照等传感器来自动调节窗户的开合，提高室内舒适度和节能效果。

企业应用：国内的智能家居企业也积极推动智能门窗系统的发展和应用。他们开发了各种智能门窗产品，包括具有远程监控、语音控制和智能场景联动等功能的智能门窗系统，满足用户的需求。

国外研究现状：

学术研究：在国外，智能门窗系统的研究也取得了重要进展。很多研究机构和高校通过整合传感器、控制算法和通信技术，实现了智能门窗的自动化控制。同时，一些新兴技术如机器学习和人工智能也被应用于智能门窗系统中，提升了系统的智能化水平。

企业创新：国外的智能家居企业在智能门窗领域也有自己的创新。他们开发了各种智能门窗产品，包括可视化窗帘、智能玻璃等，满足了用户对舒适、安全和便捷性的需求。

综上所述，智能门窗系统的研究与应用在国内外都取得了一定的进展。通过不断整合和创新，智能门窗系统将为人们提供更加智能、便捷、安全和节能环保的生活方式。

1.3 课题主要内容

本设计是基于单片机的智能门窗系统，主要实现以下功能：

1、可通过DHT11检测当前环境温湿度

2、可以通过红外对管检测是否有人入侵

3、可通过雨滴传感器检测是否下雨

4、可通过独立按键控制窗户开关与模式的切换

5、可通过WIFI模块连接到阿里云平台，实现远程数据的检测与控制

6、可通过OLED12864显示屏显示温湿度、窗户状态、模式以及是否下雨