文献综述-智能节能窗户控制系统的设计(8页).doc

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1、-文献综述-智能节能窗户控制系统的设计-第 6 页本科生毕业设计(论文)文献综述设计 (论文)题目智能节能窗户开关系统的设计作者所在系别机电工程作者所在专业车辆工程作者所在班级B13141作 者 姓 名尤焜作 者 学 号201322413指导教师姓名孟立新指导教师职称副教授完 成 时 间2017年3月北华航天工业学院教务处制说 明1根据学校毕业设计(论文)工作暂行规定，学生必须撰写毕业设计(论文)文献综述。文献综述作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。2文献综述应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。3文献

2、综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。5文献综述的撰写格式按毕业设计(论文)撰写规范的要求，字数在2000字左右。文献综述应与开题报告同时提交。智能节能窗户开关系统的设计摘要：智能窗户控制系统使用机械传动控制窗户的开关与窗帘的开合，机械部分由步进电机提供动力，通过设计动滑轮组在运动部件和窗架间进行传动。电子自动控制系统部分包含湿度温度探测传感器模块、光敏电阻传感器模

3、块、烟雾探测传感器模块、红外检测防盗模块、换风控制模块。各传感器将探测到的变化反映到单片机口，由单片机根据信号的变化(即电平的高低)判断外界环境的变化，然后根据内部设定的程序发出命令，控制机械传动部分实现相应的动作。该系统是基于51单片机控制多功能智能窗的设计，能根据外界的天气情况和室内空气情况来控制窗体的开启和关闭。系统的主要模块包括：有毒气体检测模块、红外防盗模块、湿度检测模块、风速检测模块、声光报警模块以及电机驱动模块。关键词：传感器 检测 控制 电机驱动 Keyword: Sensor detection control motor drive1课题意义目前市场上智能家居虽然集成了家居

4、生活有关的设施，但是对于各部分不能做到细致具体的设计，常常忽略了一些必要的功能（如烟雾检测功能、温湿度检测功能、红外检测报警功能、自动换气功能）或者不够人性化。而窗户是智能家居的一个重要的组成部分，因此更好地实现窗户的智能控制和安全防护提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性显得尤为重要。当今世界建筑正朝着智能化方向发展，这种发展趋势也正是人类社会文明程度在一定历史时期的体现。多功能智能窗户系统在我国还刚刚兴起，但其发展前景广阔，推广和应用多功能窗户系统具有重要的现实意义。现在使用的窗户大多数是单纯的推拉式或平移式的，并且与自动控制毫不沾边，更不用说智能化了。如果使窗户具有一定的智能，如下雨则自

5、动关、室内有害气体超标则自动开、有盗贼入内则自动报警等，就会给人们的居家生活带来诸多方便，从而进一步提高人们的生活质量。沿着这样的思路，本文设计了以AT89S51单片机为中央控制器的智能窗。该多功能智能窗能自动识别室内外环境并根据环境不同驱动电机正反转，开启或者闭合窗户。给人们日常生活带来极大的方便。这些都将改变人们传统的生活方式，并提高了人们的生活质量。其二，牵动一大批产业。单片机控制的多功能智能窗产品面向家庭用户，其应用市场是庞大的，发展前景也是广阔的，必将吸引大批各类企业介入，从而牵动一大批产业的发展。其三，开拓一个崭新的市场。多功能智能窗系统牵动了许多的行业，有利于其它相关行业的发展。

6、本设计希望开发一种在普通窗的基础上改进的智能关窗装置，该装置装有传感器，能够根据室内外环境自动实现开关窗。因此开发一款基于单片机的多功能智能窗系统是很有必要的。在我国智能家居也成为近年来一个最热门的话题之一,作为“居室眼睛”的窗户也成为了其中必不可少的一部分,引发了不少研究。 智能家居控制系统的应用让人们在家中能够享受到更安全、更舒适、更方便的生活，并且使生活更具有人性化，而现代家居中，窗户具有良好的装饰、采光和阻挡灰尘空气循环的主要途径，但同时也是盗窃非法进屋的一个重要途径，虽然现在很多家庭为了防盗通常采用钢筋结构的防盗网加固在窗户外，这样是起到了防盗功能，但一旦发生火灾等紧急情况，窗外的防

7、盗网大大的降低了人们求生或逃生的机会，所以智能窗户的基本要求不能降低。但是当前大部分窗户控制系统在一定程度上不是很完善，而且没有安防检测功能，在发生意外时只是开窗或关窗，而使用者完全没有发现的意识；有的产品没有换风系统，如果当一氧化碳或烟雾超标时，不能以最快的速度排出室内的一氧化碳或烟雾，有的产品没有红外感应安防的功能，不能尽快的通知主人可能有小偷进家，所以“居室眼睛”智能窗户控制系统它能在下雨且家中无人时,自动关闭以防止雨水进入损坏室内财物,室内有害气体超标则自动开窗,有盗贼入内则自动报警,当室内温湿度过高或过低时,自动监测调节环境,使窗户真正的智能起来,就会给人们的居家生活带来诸多方便，从

8、而进一步提高人们的生活质量。2国内外研究现状多功能智能窗系统在我国还刚刚兴起，但其发展前景广阔，推广和应用多功能智能窗系统具有重要的现实意义。该产品可以形成大规模生产，普及全国市场，产生巨大的经济效益。另外，该多功能智能窗还可以广泛应用于宾馆、饭店、写字楼、会议厅、学校、医院等各种公共场所，因此该产品具有广阔的市场前景。其一，改变人们的生活方式。单片机控制的多功能智能窗有丰富的智能化功能，为家庭用户营造了一个高效、舒适、便利、环保的居住环境。在生活中，普通窗户已经不能满足防火，防盗，防雨等一些智能要求，因此就诞生了智能窗户。目前来说，智能窗户的概念得到了广泛的发展和应用，许多生产企业都在不断创

9、新和发展智能窗户的作用，力求给现代社会的居民们带来更方便、安全、环保的生活。原始的窗户智能满足基本的防风雨、防盗等一些手动控制功能，但是人为总有很多意外和不足，导致给居民们带了很多不利影响，所以人们产生了设计智能窗户的想法，通过智能系统更可靠地控制窗户开关，方便居民生活，保证居民安全。最初的智能窗户功能很简单，比如通过检测风雨，自动关窗户；比如根据按钮控制电机完成窗户开关。这些都是很初级的智能控制，不能满足居民们对智能窗户的更多、更高要求。所以现代智能窗户加入了很多创新功能，比如通过对风、雨、有害气体、日照度等环境因素的检测和采集，再通过中央处理器对窗户进行相应的开关动作。3目前研究存在的问题

10、当前大部分窗户在有烟雾过大时，或者在下雨天有雨水溅入时都要通过手动去开窗或关窗。在空气比较闷热时（超过26C），不能自动进行开窗以及通风换风，而且现在很多城市（揭阳、清远、韶关、广州，深圳等等）PM 2.5（可入肺颗粒物）季均浓度都超过了国家空气新标准规定的二级限值35微克/立方米，严重危害人体健康，而现在大部分窗户都没有过滤装置，为了提高人们的生活质量，我们可以通过在窗户上的换风装置上装一个PM 2.5过滤器，而且这个过滤器可以手动卸掉，进行定时清洁。现在大多数的窗户系统都没有安防的功能，当有小偷想从窗户进入偷窃，不能及时发现，造成很大的损失，所以在窗户上装红外检测防盗系统，能够及时报警，尽

11、量避免不必要的损失等等。 在我国智能家居也成为近年来一个最热门的话题之一,作为“居室眼睛”的窗户也成为了其中必不可少的一部分,引发了不少研究。 智能家居控制系统的应用让人们在家中能够享受到更安全、更舒适、更方便的生活，并且使生活更具有人性化，而现代家居中，窗户具有良好的装饰、采光和阻挡灰尘空气循环的主要途径，但同时也是盗窃非法进屋的一个重要途径，虽然现在很多家庭为了防盗通常采用钢筋结构的防盗网加固在窗户外，这样是起到了防盗功能，但一旦发生火灾等紧急情况，窗外的防盗网大大的降低了人们求生或逃生的机会，所以智能窗户的基本要求不能降低。但是当前大部分窗户控制系统在一定程度上不是很完善，而且没有安防检

12、测功能，在发生意外时只是开窗或关窗，而使用者完全没有发现的意识；有的产品没有换风系统，如果当一氧化碳或烟雾超标时，不能以最快的速度排出室内的一氧化碳或烟雾，有的产品没有红外感应安防的功能，不能尽快的通知主人可能有小偷进家，所以“居室眼睛”智能窗户控制系统它能在下雨且家中无人时,自动关闭以防止雨水进入损坏室内财物,室内有害气体超标则自动开窗,有盗贼入内则自动报警。智能窗户控制系统的设计通过硬件和软件的设计同时考虑多种情况，解决了大部分问题，经过多次调试和修改，成功的将多种传感器集成进系统中，完好的实现了各项功能设计。该智能窗让人在不同的环境状况中或出门在外时不用担心窗户的开合情况。让人在无法手动

13、直接控制时能够通过红外遥控控制窗户；夜间发生入室行为时窗户会自动报警，为人们生活提供方便和安全；当不启用智能窗系统时，也可以通过手动对窗户进行开关，更具人性化。针对一些老式窗户还存在一定难度进行改造实现使其具有智能化、人性化；但该窗户智能设计仍然具有较大的提升空间。例如：该智能窗户系统还可以在窗户玻璃上装震动传感器，当有小偷破窗而进时，能及时知道有人是在破窗而进并进行报警；也可以在窗户控制系统上安装GSM通信模块，当室内有害气体浓度过高时|有小偷入室偷窃时，可以及时通过短信通知主人；还可以将智能窗户控制系统与互联网连接起来，主人可以通过手机或终端对窗户的检测了解家里的情况，这样可以为人们的生活

14、提供更多的安全保障。参考文献1杨振江 单片机原理与实践指导 中国电力出版社 20082谭浩强 C程序设计（第三版） 清华大学出版社 2005 3阎石 数字电子技术基础（第四版） 高等教育出版社 1998 4童诗白，华成英.模拟电子技术基础（第四版）高等教育出版社 20015王元庆 新型传感器原理及应用 机械工业出版社 2002 6堂贤远，刘歧山 传感器原理及应用 电子科技大学出版社 20007郭天祥 新概念51单片机C语言教程：入门、提高、开发、拓展全攻略 电子工业出版社 20098宋文绪 传感器与检测技术 高等教育出版社 20049来清民 传感器与单片机接口实例 北京航空航天大学出版社 20

15、0810彭伟 单片机C语言程序设计实训100例：基于8051+Proteus仿真 电子工业出版社 200911王化祥、张淑英 传感器原理及应用 天津大学出版社 200712赵建领、弓雷 51系列单片机开发宝典（第二版）201213周润景、蔡雨恬 PROTEUS入门实用教程（第二版）201114徐向民 Altium Designer快速入门（第二版） 201115V. Yu. Teplov,A. V. Anisimov. Thermostatting System Using a Single-Chip Microcomputer and Thermoelectric Modules Based on the Peltier EffectJ ,200216Yeager Brent.How to troubleshoot your electronic scaleJ. Powder and Bulk Engineering. 199517Meehan Joanne,Muir Lindsey.SCM in Merseyside SMEs:Benefits and barriersJ. TQM Journal. 2008毕 业 设 计（论 文）文 献 综 述指导教师意见 指导教师： 年 月 日专业教研室审查意见 负责人： 年 月 日