【毕业设计】单片机控制的多功能窗

扫描按键开关或传感器矩阵及显示器，可以是编码模式对或解码模式对。

键盘传感器的返回线。

无按键被按时，返回线为有按键被按时，该按键的返回线为。

在激发输入模式时，为位的数据输入。

在键盘扫描模式时，引脚的输入状态会与其它按键的状态同储存在，内部有上拉电阻，未按时为，按时为。

在键盘扫描模式时，引脚的输入状态会与以及其它按键的状态同储存，内部有上拉电阻，未按时为，按时为。

在激发输入模式时，作为返回线位数据的使能引脚。

动态扫描显示的输出口高位。

动态扫描显示的输出口低位。

消隐输出线。

系统软件设计该控制系统的软件主要由个主程序和两个中断服务程序等所组成。

主程序主程序的主要作用是在系统复位后对系统进行初始化，如设置等的工作方式和初始状态，设置各中断的优先级别并开中断，以及首次启动转换等，然后向循环送至显示字条。

主程序如图所示。

图主程序流程图读键中断服务程序读键中断服务程序的主要作用是在响应中断有键按下则产生该中断后，读出键值，并根据键值从口依序发出相应的控制命令字，完成相应的控制功能。

该中断应设为高优先级。

读键中断服务程序流程图如图所示。

图读键中断服务程序流程图开始初始化送显示字符保护现场读键值根据键值用相应功能子程序恢复现场中断返回循环检测及转换中断服务程序该中断服务程序的主要作用是在响应中断转换结束时引脚输出高电平，从而产生该中断后，将转换结果送相应存储区，然后判断该转换结果是否在上下限值之间，并根据判断结果依序发出相应的控制命令字，完成相应的控制报警功能。

然后重新选择被转换量，再次启动转换后返回主程序。

该中断应设为低优先级。

并设为电平触发方式。

循环检测及转换中断服务程序流程图如图所示。

图循环检测及转换中断服务程序流程保护现场送转换值并送响应存储器上限调用响应降值子程序下限调用相应升值子程序通道指针通道指针恢复现场中断返回开始转换通道指针加结论本次设计阐述了用单片机控制多功能窗的原理和实现方法，包括硬件设计与软件设计。

智能窗是由微电脑西片主机红外线传感器风雨传感器红外探测器电动窗门机电动窗帘机无线遥控器智能监测门磁燃气泄露监测器智能电话报警器等设备组成，集声光电通讯为体的智能化人性化网络化的高科技专利产品。

参考文献邓学欣，檀润华智能窗的概念设计河北工业大学学报，赵负图传感器集成电路应用手册下北京人民邮电大学出版社，基于多传感器的智能窗系统设计电子工程设计中国测控网，来清民传感器与单片机接口及实例北京北京航空航空大学出版社，荚庆，王代华，张志杰无线数据传输系统国外电子元器件，韩全立单片机控制技术及应用北京电子工业出版社，郑应强单片机典型模块设计实例导航北京民邮电出版社，王晓明电动机的单片机控制北京北京航天航空大学出版社，杨金岩张振仁单片机数据传输接口扩展技术与应用实例北京人民邮电出版社，胡汉才单片机原理及系统设计北京北京清华大学出版社写跳过读指令写温度转换指令读取寄存器中存储的温度数据，读低位读高位两个字节组合为个字温度在寄存器中为位分辨率位乘以表示小数点后面只取位，加是四舍五入是整型，设置显示，点阵，位数据接口设置开显示，不显示光标写个字符后地址指针加显示清零，数据指针清零无符号位整型变量有符号位整型变量无符号位整型变量有符号位整型变量无符号位整型变量有符号位整型变量单精度浮点数位长度双精度浮点数位长度口定义区定义区定义发送的字节数，超时则跳出循环判断数据位是还是如果高电平高过预定高电平值则数据位为湿度读取子程序以下变量均为全局变量温度高位温度低位湿度高位湿度低位校验位调用相关子程序如下主机拉低总线由上拉电阻拉高主机延时主机设为输入判断从机响应信号判断从机是否有低电平响应信号如不响应则跳出，响应则向下运行判断从机是否发出的低电平响应信号是否结束，判断从机是否发出的高电平，如发出则进入数据接收状态数据接收状态数据校验单片机控制的多功能窗孔荣荣德州学院物理系，山东德州摘要该系统是以单片机为中央控制器的智能控制系统。

该系统能通过其数据检测传感电路不断循环检测室内温度湿度有害气体如煤气浓度等环境参数，然后与由控制键盘与之的参数临界值相比较，从而做出开关窗转动停止换气扇降升温湿等判断，再结合窗户状态检测电路所检测到的窗状态，发出系列的控制命令，完成下雨则自动关窗室内有害气体超标则自动开窗同时转动换气扇恒温湿等自动控制功能。

人们还可以通过控制键盘，直接控制窗户的开关，换气扇的转停温湿度的升降，选择所显示参数的种类等。

关键词控制键盘绪论随着电子技术的不断发展以及人们的生活水平的不断提高。

智能窗是由微电脑芯片主机红外线传感器风雨传感器红外探测器电动窗帘机无线遥控器智能探测门磁燃气泄露检测器只能电话报警器等设备组成，集声光电通讯为体的智能化人性化网络化的高科技产品，该产品体积小，功能强，既可以遥控窗门窗帘窗纱的自由开关，自动防风防雨防盗防火放燃气泄露，遇紧急情况可以紧急求救。

具有功能强大美观耐用易于安装安全舒适文明健康等特点。

家居除了讲究自然环境人文环境生态环境外，还要讲究安全感舒适环境和智能环境。

如果在家居里安装上智能窗，就可以大大提高您家的安全智能舒适度，彰显个性。

早上醒来不用起床，只要轻轻地按下遥控器，窗帘窗门自动打开，清新的空气进入居室。

去上班忘记光窗户或者碰到刮风下雨的天气，系统会自动关窗，免去您的担忧。

碰到小偷窥探，系统自动关窗并报警碰到燃气泄露，系统会自动开窗换气碰到紧急情况，可以在坏人不知晓的情况下按下紧急按钮。

系统方案总体结构系统总体框图如图。

图系统总体框图系统硬件设计各功能模块设计本控制系统主要由单片机组成的中央控制器，数据检测传感电路，转换器，窗驱动控制接口电路，窗驱动电路等组成。

图硬件结构图风速传感器有害气体传感器红外传感器电机驱动模块电源模块驱动电路盗情检测电路窗户状态检测电路红外传感器数码显示控制键盘地址锁存器地址译码器窗户状态检测电路分频器窗驱动控制接口窗驱动电路温度传感电路湿度传感电路有害气体传感电路红外防盗传感电路中央控制器中央控制器以单片机为核心。

是种带字节存储器的低电压高性能位微处理器，俗称单片机。

是种带字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除次。

该器件采用高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能位和闪烁存储器组合在单个芯片中，的是种高效微控制器，是它的种精简版本。

单片机为很多嵌入式控制系统提供了种灵活性高且价廉的方案。

外形及引脚排列如图所示。

图外形及引脚排列为了较好地测出温度参数，我们选用集成温度传感器可测摄氏度，温度检测完全可以满足要求。

其基本电路如图所示。

图中央控制器转换器为了便于与单片机相连接，同时又有利于系统设计，转换器选用了。

其分辨率为位，不必进行零点和满度调整。

单电源供电，模拟量输入范围。

转换速度取决于芯片的时钟频率。

时钟频率范围为。

有八路模拟量输入，在本系统中只用路输入，即可完成温度等种被测模拟量的转换。

利用单片机对口的数据写启动转换器。

转换结束的向发出中断请求信号，再响应中断请求信号，通过对口的读操作，读取转换结果并送到被测量的相应存储区。

在重新选择被测量修改各相关指针，并在次启动转换后中断返回。

转换器电路如图所示。

图转换器电路窗驱动电路我们可以根据驱动信号与所控对象的关系，将窗驱动电路分解为移动窗驱动电路换窗驱动电路窗锁驱动电路温度调节驱动电路湿度调节驱动电路换气扇驱动电路报警驱动电路等，分别用它们去控制个对象。

负载之前的电路都可以称驱动。

使电路具有负载能力，就使得电路能输出定的功率，这样负载才能正常工作。

负载中要流过定的电流，降落定的电压行驱动就是水平方向的驱动。

列驱动就是纵垂直方向的驱动。

窗驱动电路如图所示。

图窗驱动电路键盘参数输入状态显示串行通讯接口传感器信号输入保护电路前级驱动电路功放电路斩波比较电路线性光耦滤波放大步进电机相应控制信号窗户状态检测电路可考虑采用个开关型的磁敏器件。

外窗内窗户所对应的左右墙框各个在外窗内窗户的左右边上与磁敏器件相对应的地方各贴上小片磁铁。

当小磁铁随窗户的移动而移动到相对应的磁敏器件时，该磁敏器件的输出信号从高电平变为低电平，表示窗户已移到相应边上。

窗户状态检测电路如图所示。

单片机图窗户状态检测电路键盘输入及显示电路可采用公司生产的通用可编程键盘显示器接口芯片。

利用，可实现对键盘显示器的自动扫描，并识别键盘上的闭合键的键号，大大节省单片机对显示器的操作时间，从而减轻单片机的负担。

该键盘输入及显示电路具有显示稳定，程序简单，不会出现误动作等优点。

对于控制键盘，可考虑采用微动开关制作并安装在窗户的固定边框上。

通过控制键盘，用户不但可以设置各环境参数的临界值，还可随意选择所显参数的种类，并直接控制窗户的开关换气扇的转停温湿的升降等。

键盘输入及显示电路如图所示。

图键盘输入显示电路芯片的特点可同时进行键盘扫描及文字显示键盘扫描模式传感器扫描模式激发输入模式乘键盘先进先出具有接点消除抖动，键锁定及键依此读出模式双排位数或双排位数的显示器右边进入或左边进入。

位字节显示存储器。

芯片引脚说明双向数据总线。

在与间做数据与命令传送。

的系统时钟，为最佳选择。

复位输入线。

输入时可复位。

芯片选择信号线。

当这个输入引脚为低电平时，可将命令写入或读取的数据。

缓冲器地址选择线。

时，读写般数据时，读取状态标志位或写入命令。

读取控制线。

时，输送数据到外部总线。

写入控制线。

时，从外部总线接收数据。

中断请求。

平常为，在键盘模式下，每次读取的数据时，变为，读取后转为在传感器模式下，只要传感器有变化，就会使变为，读取后转为。

扫描按键开关或传感器矩阵及显示器，可以是编码模式对或解码模式对。

键盘传感器的返回线。

无按键被按时，返回线为有按键被按时，该按键的返回线为。

在激发输入模式时，为位的数据输入。

在键盘扫描模式时，引脚的输入状态会与其它按键的状态同储存在，内部有上拉电阻，未按时为，按时为。

在键盘扫描模式时，引脚的输入状态会与以及其它按键的状态同储存，内部有上拉电阻，未按时为，按时为。

在激发输入模式时，作为返回线位数据的使能引脚。

动态扫描显示的输出口高位。

动态扫描显示的输出口低位。

消隐输出线。

系统软件设计该控制系统的软件主要由个主程序和两个中断服务程序等所组成。

主程序主程序的主要作用是在系统复位后对系统进行初始化，如设置等的工作方式和初始状态，设置各中断的优先级别并开中断，以及首次启动转换等，然后向循环送至显示字条。

主程序如图所示。

图主程序流程图读键中断服务程序读键中断服务程序的主要作用是在响应中断有键按下则产生该中断后，读出键值，并根据键值从口依序发出相应的控制命令字，完成相应的控制功能。

该中断应设为高优先级。

读键中断服务程序流程图如图所示。

图读键中断服务程序流程图开始初始化送显