太阳能自适应窗户控制器设计

孙庆凯 顾明亮 蔡金琪

【摘要】 本文设计了一款基于STC15系列单片机的太阳能自适应窗户控制器，系统运行良好。

【关键词】 太阳能 自适应窗户 单片机 智能化

一、引言

目前，最广泛应用的窗户仍是最原始的人工关闭的方式，不具备智能化防高温、防雨、防雾等人性化功能。本文设计的智能开关窗系统能通过检测的环境信息，完全实现窗户的智能化。

二、系统总体设计

本文选用STC15系列单片机作为主控芯片，系统采集太阳能作用供电电源，通过传感器分别采集PM2.5、温湿度、风速等信号，并将这些信号送至单片机进行数据处理，根据处理结果进行显示并语音提醒，驱动电机模块动作，实现自动开关窗。系统同时具有遥控功能，实现一定距离的手动开关窗。系统总体结构图如图1所示。

三、系统硬件设计

1、PM2.5颗粒物检测模块。PM2.5颗粒物检测采用的传感器型号为GP2Y1010au0f，该传感器与单片机的引脚接线图如图2所示，当雾霾天气时窗户能够自动关闭。

2、风速传感器。风速传感器采用YGC—FS风速传感器该传感器具有产品特点灵敏度高：启动风速≤0.3m/ s；测量范围宽：测量范围0-70m/s；精度高：准确度为±（0.3+0.03V）m/s等特点，当检测到室外的风速较大时窗户自动关闭。

3、电机驱动模块。电机驱动模块采用L298N作为主要的驱动芯片，它的内部可以看成是两个H型的控制桥，功能是可以同时驱动两个电机。ENA作为INA和INB的使能端，ENB为INC和IND的使能端。电机驱动电路图如图3所示。

四、软件设计

首先将各传感器采集到的数据送到显示屏，当PM2.5、温度、湿度和风速超过设定值时，来控制电机正反转从而达到窗户自动开关的效果，系统流程如图4所示。

五、结论

本系统一定程度上促进了智能家居的进一步发展，具有很强的实用性，贴近生活，完全实现了窗户的智能化，为人们的生活带来了更大的方便。

参 考 文 献

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