基于单片机的多功能窗的设计-终极版(共22页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上 基于单片机的多功能窗的设计 陈锋（德州学院物理系，山东德州） 摘 要 本文采用 AT89S52单片机,通过数据检测传感电路，窗驱动电路，报警电路，LCD1602显示电路以及步进电机来做成的单片机多功能窗在系统化概念设计方法的指导下，以需求分析目标确立功能结构分析多方案产生方案评估为步骤，逐步实现具有对室外温度、雨水、风压、噪音进行自我监测，并自动控制窗户关闭。该控制系统能通过其数据监测传感电路不断循环监测室内温度。湿度、温度等环境参数，然后与由控制键盘预置的参数临界值相比较，从而做出开/关窗、降/生温（湿）等判断，再结合窗状态检测电路所检测的窗状态，发出一系列控制命令，完成下雨自动关窗、恒温（湿）等自动控制功能。通过控制键盘，直接控制窗户的开/关、温（湿）的升/降、选择所显示的种类等。关键词 AT89S52单片机； 传感器； LCD16021绪论我国的改革开放，经济的飞速发展，使得人民物质生活水平不断提高，人们对其住宅和汽车的要求也越来越高，表现在不仅希望拥有舒适、温馨的住所和汽车，而且对其安全性、智能性等方面也提出了更高的要求。现在的自动控制系统已经为我们的生活提供了太多的便利，在生活的各个方面，人们迫切需要一种智能型的家庭安全自动关窗系统，能可靠的进行日常的开关工作，在环境大风或下雨的情况下，自动识别大风或下雨天气，实现自动关窗动作，以便人们能够更安心的工作，同时也保证了居民生活的舒适和生命财产不受损失。于是有关家庭、办公室，仓库还有汽车等处的自动关窗系统的开发研制日益被科研单位和生产厂家所重视。现在市场上也出现了各种名目繁多的关窗装置，但多由于可靠性较差、造价高或使用复杂而难于普及。随着电子通讯技术的飞速发展，单片微机以其具有体积小、价格低、集成度高、性价比高等突出优点已在工业控制、智能仪表、数控机床、数据采集以及各种家用电器等方面得到了广泛应用。因此利用单片机和一些简单的外围器件来开发一种适合于家庭、仓库、银行，汽车等重要场所的低价位、运行可靠、具有自动关窗功能的系统，对恶劣的天气情况自动发出报警信息 。 随着我国经济的快速发展以及人民生活水平的不断提高，人们对健康的重视程度也日渐增强 保持室内空气新鲜，经常通风换气也成为人们共同的生活习惯 然而在当今快节奏生活中，人们常常会忘记关窗，每逢刮风下雨，便担心不已。现在的智能关窗装置虽然品种功能都很多，但主要应用在高档建筑和各种公共场所，而且主要是和窗户一起定做，价格也比较高 同时无论是老的还是新建的民房预先安装的以手动推拉窗居多，很少有人愿意把已安装好的窗户废掉，更换成多功能智能窗。由于以上原因，本课题希望开发一种在普通窗的基础上改进的智能关窗装置，该装置装有风速传感器，温湿度传感器，每当刮风下雨，窗户便自动关闭，解除用户的后顾之忧。2多功能智能窗简介 智能门窗一般是指安装了先进的防盗、防劫、报警、自动关窗等系统的门窗。 智能门窗在一些公共场所、高档商品房、商场中运用广泛，现在正向普通家庭普及。 智能门窗控制系统由无线遥控器、智能主控器、门窗控制器、门窗驱动器等组成，现在的智能门窗系统集现代声、光、机、电、通讯为一体，是智能居家的理想选择。另一种智能窗是由玻璃或透明塑料等基材和调光材料所组成的具有调光功能的器件，在一定的物理条件(如电场、温度)下，这种器件可以改变自身的透明度或颜色，从而选择性地吸收和反射外界热辐射和阻止内部热扩散，达到调节光强度或室内温度的目的。一般智能窗材料根据激励方式可以分为三种：光致变色型、电致变色型、热致调光型。随着能源危机、污染、全球变暖等问题的日益严峻，智能窗迅速成为各国研究的热点。应用简单可靠的系统，通过高智能的精准控制和协同，让生活变得更简单更舒适更节省。从专业的角度讲，我们是电子产品的造物主，赋予它们灵魂不仅是我们的梦想也是我们的使命。人工智能窗，能使你的生活更加安全，更加舒适，更加环保。它不仅是一个消费品，更是家庭云系统中的一员。当然它更是一种健康绿色的理念。基于以上，作为智能家居的不可缺少的一环，智能窗应运而生。智能窗主要是由单片机，人体红外线感应器，风速传感器、温湿度传感器及其相关部件组成。3 研究内容 设计一个多功能窗，能够根据外界的天气情况和室内的气体情况来控制者窗户的开启和关闭。本系统有以下几个控制要求：（1）当外界下雨时，及时关闭窗户，防止雨水进入室内损坏室内的装饰和物品。（2）当窗户外有人驻留超过一定时间时，窗户会立即关闭并报警。（3）当室内的温度超过30°时能开窗换气，保持室内空气清新，当然这一动作是以外界没有下雨和盗情为前提的。4 系统硬件设计4.1 智能窗的整体框图本控制系统主要由AT89S52 单片机组成的中央控制器，显示电路， 数据检测传感电路，蜂鸣器报警电路， 窗驱动电路等组成。其系统框图如图1所示: 数据检测传感电路 AT89S52 步进电机窗驱动电路 报警电路1602LCD显示电路 图1 系统框图 4.2控制器模块 1.单片机发展过程 单片机是一种集成电路芯片。它采用超大规模技术将具有数据处理能力的微处理器(CPU)、存储器（含程序存储器ROM和数据存储器RAM）、输入、输出接口电路(I/O接口)集成在同一块芯片上，构成一个既小巧又很完善的计算机硬件系统，在单片机程序的控制下能准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。其诞生于20世纪70年代末，主要经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。1）SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。2） MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。3)MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips公司。Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。4)单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此,专用单片机的发展自然形成了SOC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SOC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。2. AT89S52单片机特点AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完 全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结,单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。8 位微控制器8K字节在系统可编程 Flash AT89S52。    图2 AT89S52单片机引脚图  P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0不具有内部上拉电阻。在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。 P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。此外，P1.0和P1.1分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和定时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下表所示。在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。 引脚号第二功能 P1.0 T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出 P1.1 T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制） P1.5 MOSI（在系统编程用） P1.6 MISO（在系统编程用） P1.7 SCK（在系统编程用） P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O口，P2 输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX DPTR时，P2口送出高八位地址。在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如MOVX RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。 P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p3输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。 P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用。在flash编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。 端口引脚第二功能 P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 INTO(外中断0) P3.3 INT1(外中断1) P3.4 TO(定时/计数器0) P3.5 T1(定时/计数器1) P3.6 WR(外部数据存储器写选通) P3.7 RD(外部数据存储器读选通) 此外，P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。 RST复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。 ALE/PROG当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。 对FLASH存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。 如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令才能将ALE激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE禁止位无效。 PSEN程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89S52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。 EA/VPP外部访问允许，欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。 如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器的指令。 FLASH存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp，当然这必须是该器件是使用12V编程电压Vpp。4.3人体红外线感应模块1. 人体红外感应器简介 人体红外感应器是理想的电子开关量传感器。当人体接近传感器的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出指令，准确反应出运动机构的位置和行程。在自然界，任何高于绝对温度（-273°C）时物体都将产生红外光谱，不同温度的物体，其释放的红外能量的波长是不一样的，因此红外波长与温度的高低是相关的。此红外热释感应器可应用于人体感应控制方面，并实现红外防盗和红外控制一体化，扩大了人体红外热释感应器的应用范围。2.在本设计中采用DYP-ME003人体感应模块的功能特点:（1）全自动感应:人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。（2）光敏控制（可选择，出厂时未设）：可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。温度补偿(可选择，出厂时未设)：在夏天当环境温度升高至3032，探测距离稍变短，温度补偿可作一定的性能补偿。（3）两种触发方式：（可跳线选择） a.不可重复触发方式:即感应输出高电平后，延时时间段一结束，输出将自动从高电平变为低电平； b.可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平（感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。（4）具有感应封锁时间(默认设置:2.5S封锁时间)：感应模块在每一次感应输出后（高电平变成低电平），可以紧跟着设置一个封锁时间段，在此时间段内感应器不接受任何感应信号。此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。(此时间可设置在零点几秒几十秒钟)。（5）工作电压范围宽：默认工作电压DC4.5V-20V。（6）微功耗:静态电流<50微安，特别适合干电池供电的自动控制产品。（7）输出高电平信号：可方便与各类电路实现对接。 3.引脚如图3所示 图3 DYP-ME003人体感应模块引脚图1.电源负极 2. OUT信号输出 3.电源正极 4. L不可重复触发端口H重复触发端口 5.CDS光敏电阻 6.RT温度补偿电阻 图4 人体红外线感应模块电路图4.4温度传感器模块1.DS1820数字温度传感器简介 DS1820接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS1820可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。2 DS1820的特性单线接口：仅需一根口线与MCU 连接无需外围元件由总线提供电源测温范围为-5575，精度为0.5九位温度读数A/D 变换时间为200ms用户自设定温度报警上下限，其值是非易失性的报警搜索命令可识别哪片DS1820超温度限3DS1820 引脚及功能GND：地；DQ：数据输入输出脚（单线接口,可作寄生供电）VDD：电源电压 图5 温度传感器模块电路图4.5湿度传感器模块 1.DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准熟悉信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在即为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式存在OTP内存中，传感器内部在检测型号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为给类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。产品为4针单排引脚封装，连接方便。 2. DHT11引脚及功能GND：地DQ：数据输入输出脚（单线接口，可作寄生供电）VDD：电源电压NC：悬空 图6 湿度传感器模块电路图4.6显示模块液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富、超薄轻巧等优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到广泛的应用。目前字符型液晶显示模块已经是单片机应用设计中最常用的信息显示器件。这里用LCD1602液晶显示模块，它可以显示两行，每行16个字符，采用单+5V电源供电，外围电路配置简单，价格便宜，具有很高的性价比。1.LCD1602简介 工业字符型液晶，能够同时显示16*2即32个字符。（16列2行） 1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔每行之间也有间隔起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以他不能显示图形。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。2.LCD1602管脚功能 1602采用标准的16脚接口，其中：第1脚：VSS为电源地。2脚：VDD接5V电源正极。3脚背光负极。4脚背光正极。第5脚：E(或EN)端为使能(enable)端。第6脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。第7脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器第8脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高.第916脚：D0D7为8位双向数据端。3.1602的特性对比度可调，含复位电路，提供各种控制命令,如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能。8字节显示数据存储器DDRAM，建有192个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM，8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM。1602LCD特征及应用微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧，常用在袖珍式仪表和低功耗应用系统中。在本设计中1602用来显示当前温度和湿度，接线图如下图7所示： 图7 显示模块电路图4.7报警电路模块 蜂鸣器俗称喇叭，是广泛应用于各种电子产品的一种元器件，它用于提示、报警、音乐等许多应用场合。蜂鸣器与家用电器上面的喇叭在用法上也有相似的地方，通常工作电流比较大，电路上的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，需要增加一个电流放大的电路才可以，这一点与家用电器中的功放有相似之处。由上所述，一个管脚很难驱动蜂鸣器发出声音，所以增加了一个三极管来增加通过蜂鸣器的电流，见下方原理图。蜂鸣器的正极性的一端联接到5V电源上面，另一端联接到三极管的集电极，三极管的基级由单片机的P2.7管脚来控制，当P2.7管脚为低时，用软件设置输出高电平，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。当P2.7管脚为高时，用软件输出低电平，三极管截止，蜂鸣器不发出声音。在这里是为了防止系统上电时峰鸣器发出声音，以为系统复位以后，I/O口输出的是高电平。用户可以通过程序控制P2.7管脚的置低和置高来使蜂鸣器发出声音和关闭。蜂鸣器的声音大小及音调可以通过调整P2.7管脚的置高时间及输出的波形进行控制.蜂鸣器电路图如图8 所示 图8 蜂鸣器电路图4.8 机械结构的设计模块1.自动开关窗机械传动形式设计 智能窗的传动任务是由动力源通过传动机构带动窗扇在滑移槽内来回滑动。齿轮齿条传动较为准确、可靠，并且机械效率高，因此，选定齿轮齿条传动能满足多功能窗传动任务的要求。传动形式见图9图9 齿轮齿条传动 2. 窗框与窗扇的结构设计 此窗框是在常规窗框的基础上进行的更改设计，在窗框上开一道滑移槽，使窗扇开关窗时在滑移槽内装上齿条，齿条滑动带动支撑杆实现开关窗。4.9步进电机简介1.步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能像普通的直流电机，交流电机在常规下使用。必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（即步进角）。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机分三种：永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB）永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度；反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相：两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为0.72度。这种步进电机的应用最为广泛。基本原理：通常电机的转子为永磁体，当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序，电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。2.步进电机选型: 本设计采用28BYJ48四相步进电机 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。您可以通过控制脉冲个来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 步进电机28BYJ48型四相八拍电机，电压为DC5VDC12V。当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度（一个步距角）。当通电状态的改变完成一个循环时，转子转过一个齿距。四相步进电机可以在不同的通电方式下运行，常见的通电方式有单（单相绕组通电）四拍（A-B-C-D-A。），双（双相绕组通电）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-。），八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。）红线接电源5V，橙色电线接P1.3口，黄色电线接P1.2口，粉色电线接P1.1口，蓝色接P1.0口。由于单片机接口信号不够大需要通过ULN2003放大再连接到相应的电机接口，如下：橙 黄粉蓝十六制（P1口） 10000x0811000x0c01000x0401100x0600100x0200110x0300010x0110010x09 图10 28BYJ48四相步进电机电路图3.步进电机驱动电路的设计 ULN2003是一种高耐压、大电流的达林顿陈列，由七个NPN达林顿管组成。每一对达林顿都串联一个2.7K的基极电阻，在5V的工作电压下与TTL和CMOS电路直接相连，可以直接处理需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。灌电流可达500mA，并且在关态时能够承受50V的电压，可以在高负载电流下并行输出运行。其中，由单片机AT80S52的3639脚作为ULN2003的14口输入端所构成的步进电机 图11 步进电机驱动电路图5 结论此智能窗集现代声、光、机、电等技术于一体，实用性强、可靠性高。其创新之处在于自动化程度高，人性化强，通过各种传感器检测各种信号再经过单片机处理输出，实现早上下午自动开关窗、自动防雨、防盗等功能一定程度上解决了外界环境给人们日常生活中的很多烦恼能够带给人们更加舒适干净的生活环境。目前可应用于智能大厦、高级公寓、酒店和别墅等现代化程度较高的场合。相信随着人们生活水平的不断提高，它将被应用到更广泛的场合。参考文献：1 王煜东. 传感器应用电路400例M. 北京：中国电力出版社，2008. 2 赵负图. 新型传感器集成电路应用手册(下)M. 北京：人民邮电出版社，2009.9. 3 卿太全.最新传感器选用手册M. 北京：中国电力出版社，2009.7. 4 李朝青. 单片机原理及接口技术M. 北京：北京航空航天大学出版社，2008.11. 5 高洪志. 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Understanding Digital Signal Processing.北京：科学出版社，2003 Based on single-chip multi-function window design Chenfeng (Department of Physics ， Dezhou University ， Dezhou，)Abstract This paper adopts AT89S52 chip, through the data sensor detection circuit, the window drive circuit, alarm circuit, LCD1602 display circuit and step motor to make the microcontroller multifunctional window in the system of concept design method of guidance, to demand analysis - target establish functional structure analysis program for generating scheme evaluation for the step, step by step realization of on outdoor temperature, rain, wind, noise, self-monitoring, and automatically control the window closed. The control system through its data monitoring sensing circuit loops continuously monitoring the indoor temperature. Humidity, temperature and other environmental parameters, and then by the control keyboard preset parameter critical value are compared, so as to make the opening / closing window, drop / Wen ( wet ), judgment, combined with the window state detection circuit detecting window state, issued a series of control command, complete the rain automatic window closing, constant temperature (humidity the automatic control function ). Through control of the keyboard, direct control of the window opening / closing, temperature (humidity ) of the ascending / descending, select the display types. Key word AT89S52；Sensor； LCD1602；致 谢 在论文完成之际，我要特别感谢我的指导老师张秀梅的热情关怀和悉心指导。在我撰写论文开题的过程中，张老师倾注了大量的心血和汗水，无论是在论文的选题、构思和资料的收集方面，还是在论文的中期过程检查以及成文定稿方面，我都得到了张老师悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是她广博的学识、深厚的学术素养、严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我终生受益，在此表示真诚地感谢和深深的谢意。 谢我的班主任纪芳老师，谢谢她在班级中为我们做的一切，她不求回报，无私奉献的精神很让我感动，再次向她表示由衷的感谢。同时还要谢谢同学们，在我论文设计过程中给予的帮助，使我能够顺利的完成论文设计。最后，感谢我的母校德州学院对我的大力栽培。我还要感谢含辛茹苦抚养我长大的父母，谢谢您们!附录1：整体电路图专心-专注-专业