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基于嵌入式系统的智能门窗设计

发布时间:2020-07-21 18:21:41 阅读: 来源:玻璃微珠厂家

引言 随着21世纪信息化时代的到来,社会信息化和家居智能化也呈现出了蓬勃发展的趋势,越来越多的家庭开始追求高质量、高科技舒适安全的家居生活,充分享受由信息时代带来的生活上的便利。作为智能家居系统的子系统——智能门窗,是在传统住宅的基础上,综合利用传感器技术、计算机技术、现代通讯技术和自动控制技术等,实现了门窗各种信息的采集、传输、处理和控制。安全舒适的家居环境是实现家居智能化的基础和前提,而门窗作为家庭与外界互通的门户,起着尤为关键的作用,实现门窗的智能化是智能家居的第一步,也是非常重要的一步。1 系统的总体设计 智能门窗属建筑领域的附件,它包括智能控制系统和门窗开关装置以及报警系统。该智能门窗实现的主要功能是当室内燃气泄露,CO和CO2含量过高,甲醛、苯等有毒物质超标时,能够控制窗户自动打开,让空气形成对流,并启动排风扇向室外排出有害气体,当室外环境不允许开窗时(比如风雨和沙尘天气)由风光雨传感器传输信号到主控系统,使其发出指令关闭窗户,同时整个系统将以排风扇工作为主。如果状况仍未缓解,则启动警报装置。 整个系统由主控芯片、各种传感器、报警器终端,以及机械传动装置组成,控制芯片和传感器等直接固定在门窗上,而报警终端则可固定在室内墙壁或容易引起主人警觉的地方。系统结构如图1所示。

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1.1 LPC2136微控制器概述 LPC2136是基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM7TDMI-S CPU微控制器,它带有256 KB嵌入的高速片内FLASH存储器。片内128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟频率下运行。 P0.27~P0.30为LPC2136的A/D转换器输入端,作为风光雨模拟信号、温度模拟信号和有害气体检测信号等的模拟输入端,分时段扫描查询这几个模拟量,并将风光雨模拟信号、有害气体模拟信号等做A/D转换后显示在LCD显示单元上。风光雨传感器输出的信号非线性误差较大,并对温度敏感,本文设计了专用的放大、处理和补偿电路对其信号进行处理和补偿,使其输出的模拟量基本达到线性。实测证明可达到5%的误差,这对于一般的监控已可以满足要求。1.2 感应系统硬件设计 该部分主要以传感器为采集信号手段,经转换元件将采集到的信号进行加工,使采集到的模拟信号能够被主控制芯片识别,结构框图如图2所示。

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