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首页单片机驱动的自动防雨防雾窗户设计
该毕设论文主要研究内容是"基于单片机的自动开关窗设计",旨在将现代信息技术与家居自动化相结合,提升人们的生活品质。作者是一名电子信息工程专业的学生,学号为20094567942,来自电信N09班,由指导教师______指导完成。这篇论文是在导师的指导下,针对当前家庭环境中窗户普遍缺乏智能化功能的问题展开的创新设计。 论文的核心技术是利用单片机作为控制器,集成湿度传感器和烟雾传感器,实时监测室内外环境。系统的设计目标在于实现窗户的自动控制,当检测到室外湿度达到预设阈值(例如下雨),窗户能够自动关闭,防止水分和湿气进入室内;同样,当检测到烟雾浓度超标时,窗户也会自动关闭,保障居住者的安全。这种设计体现了智能家居的趋势,旨在减轻用户因忙碌生活而遗忘关闭窗户的风险,提升生活便利性和安全性。 该论文的创新点在于将单片机技术应用于家庭自动化,实现了传统窗户的智能化升级,具有实际应用价值。同时,论文强调了诚信声明,确保所有研究内容为作者原创,且未侵犯他人知识产权,符合学术道德规范。 总结来说,这篇毕设论文不仅介绍了自动开关窗系统的具体设计原理和技术实现,还探讨了其在提高生活质量和应对现代生活挑战方面的潜力,展示了作者在单片机技术及其在家居自动化领域的扎实理论基础和实践能力。
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基于单片机的自动开关窗设计
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1 绪论
1.1 课题的背景
我国的改革开放,经济的飞速发展,使得人们物质生活水平不断提高,人们
对生活中各种用品的要求也越来越高,例如不仅希望拥有舒适、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许多便利,在生活的各方面,人们迫切的需要一种智能的
家庭自动开关窗系统,能够根据不同的天气进行开关工作,例如在下雨或起雾时,
能够自动识别,实现自动关窗行为,以便人们能更好的工作学习,与此同时也保
证了生活的舒适性和财产的安全性。于是在社会各阶层中,各种场所中智能窗系
统的开发和制作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各
样的自动开关窗,但多由于其可靠性差、造价高或使用复杂而难以推广。随着电
子通讯技术的快速发展,单片机以其具有价格低、体积小、集成度高、性价比高
等优点已在工业控制、智能仪表、数据采集以及各种家用电器等方面得到了广泛
应用。
1.2 课题的意义
随着我国经济的飞速发展和人民生活水平的逐渐提高, 人们更加重视生活
环境是否较好室内的空气是否清新,时常的开窗通风换气也成为人们共同的生活
习惯. 可是在当今较快的生活节奏中,人们经常会忘记关窗,一旦逢刮风下雨,
便开始担心,这严重影响正常的工作和学习。 现在市场上的自动关窗装置固然品
种功能多样,但主要应用在一些较为高档建筑和各种公共场所,并且主要的都是
和窗框一起定制,费用比较高与此同时不管是老的还是新建的住房事先安装的基
本都是手动推拉窗,基本没有人愿意把已安装好的窗户拆掉,更换成多功能自动
窗。
综上所述,本课题希望开发一种在普通窗户的基础上改进的自动关窗装置,
该装置装有湿度传感器,烟雾传感器,每当下雨或出现较浓的雾时,窗户便自动
关闭, 解除用户的后顾之忧,让生活变得更加美好。
嘉兴学院南湖学院毕业设计
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1.3 自动窗发展现状
一种能使室内冬暖夏凉,又不影响光照亮度的“智能窗户”,最近由美国伯
克利劳伦斯国家实验所研发成功。住进这种房屋,即使你没有安装空调,也不会
在炎夏热得汗流浃背,在严冬冻得瑟瑟发抖了。
智能窗户的关键,是使用了一种合成的氧化铟锡纳米晶体新材料。这种材料
既能作为涂层涂于窗户玻璃表面,也可作为液体溶剂注入窗户双层玻璃的夹层之
中。这种纳米晶体对光和热的传播,可以通过电压来调节:在严寒天气,可见光
和近红外光都可以通过,从而使热量进入房间;而在酷暑季节,施加微弱电流可
使窗户依然能够传播可见光,却会阻挡近红外光,从而避免太阳的热量进入房间。
此外,锡还另外带有电荷,当施加电压时,纳米晶体里电子的密度会发生改变,
从而使得所吸收的红外光的量也随之改变,于是房间始终保持适宜的温度。
与此有异曲同工之妙的,是英国工程师弗雷德里克·麦基发明的一种全部由
双层玻璃构成的智能窗户。玻璃夹层中充满水而不是空气。溶于水中的一种化学
物质,能将阳光中的红外线能量和热量吸收掉,但不影响可见光的通过。玻璃夹
层中的水是通过一台热交换器循环的。热交换器可以使水中的热量存储起来,也
可以使之冷却,以便根据室外气温的变化,合理地加以利用。据介绍,这样动态
性地改变红外光和热量的吸收,是一项重大技术创新。上述新型智能窗户的问世,
不仅能够使居住者感到十分舒适,而且可以减少普通窗户带来的能耗和花费——
仅就美国建筑业而言,这笔花费每年大约为 400 亿美元。
韩国研究人员研制出一种新型智能窗户,窗玻璃能根据室外温度不同变黑或
变透明,起到隔绝热量或增加室内光线的作用。研究团队在美国化学学会主办的
杂志中说,这种智能窗户有助节省能源。
该智能窗户由韩国电子技术研究所的林浩苏和崇实大学的曹郑浩、金株勇共
同研制。研究人员说,这种智能窗户可以在“夏季模式”与“冬季模式”间自由
转换。夏季室外温度高,智能窗户会变暗,以“反射大部份太阳光,防止建筑内
部受阳光照射而过热”;冬季室外温度低,智能窗户的玻璃会变得透明,以接收
太阳带来的免费热量,“通过吸收太阳能,让房间保持温暖”。智能窗户由完全不
透明状态转变成几乎完全透明状态用时很短,只需要几秒钟时间。智能窗户应用
范围广,写字楼和住宅楼均能使用。
英国材料专家斯蒂芬莫里斯说,如果新型智能窗户真能迅速在不透明和透明
之间转换,那么它将为能源节约带来福音。“这将意味着,光线能更快进入室内,
这会减少房子的热量损失或者夏天时让房间更凉爽,”莫里斯说。
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