太陽能自適應窗戶控制器設計

孫慶凱 顧明亮 蔡金琪

【摘要】 本文設計了一款基于STC15系列單片機的太陽能自適應窗戶控制器，系統運行良好。

【關鍵詞】 太陽能 自適應窗戶 單片機 智能化

一、引言

目前，最廣泛應用的窗戶仍是最原始的人工關閉的方式，不具備智能化防高溫、防雨、防霧等人性化功能。本文設計的智能開關窗系統能通過檢測的環境信息，完全實現窗戶的智能化。

二、系統總體設計

本文選用STC15系列單片機作為主控芯片，系統采集太陽能作用供電電源，通過傳感器分別采集PM2.5、溫濕度、風速等信號，并將這些信號送至單片機進行數據處理，根據處理結果進行顯示并語音提醒，驅動電機模塊動作，實現自動開關窗。系統同時具有遙控功能，實現一定距離的手動開關窗。系統總體結構圖如圖1所示。

三、系統硬件設計

1、PM2.5顆粒物檢測模塊。PM2.5顆粒物檢測采用的傳感器型號為GP2Y1010au0f，該傳感器與單片機的引腳接線圖如圖2所示，當霧霾天氣時窗戶能夠自動關閉。

2、風速傳感器。風速傳感器采用YGC—FS風速傳感器該傳感器具有產品特點靈敏度高：啟動風速≤0.3m/ s；測量范圍寬：測量范圍0-70m/s；精度高：準確度為±（0.3+0.03V）m/s等特點，當檢測到室外的風速較大時窗戶自動關閉。

3、電機驅動模塊。電機驅動模塊采用L298N作為主要的驅動芯片，它的內部可以看成是兩個H型的控制橋，功能是可以同時驅動兩個電機。ENA作為INA和INB的使能端，ENB為INC和IND的使能端。電機驅動電路圖如圖3所示。

四、軟件設計

首先將各傳感器采集到的數據送到顯示屏，當PM2.5、溫度、濕度和風速超過設定值時，來控制電機正反轉從而達到窗戶自動開關的效果，系統流程如圖4所示。

五、結論

本系統一定程度上促進了智能家居的進一步發展，具有很強的實用性，貼近生活，完全實現了窗戶的智能化，為人們的生活帶來了更大的方便。

參 考 文 獻

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