《基于WiFi的智能防盗窗户系统设计》6600字

第二章智能防盗窗户设计2.1无线组网ESP8266支持softAP模式，station模式，softAP+station共存模式三种。利用ESP8266可以实现十分灵活的组网方式和网络拓扑。注：softAP：无线接入点是无线网络的中心节点，常用的无线路由器就是无线接入点。Station：无线终端，是一个无线网络的终端端。2.1.1ESP8266在softAP模式ESP8266作为softAP，手机、电脑、用户设备、其他ESP8266

station接口等均可以作为station连入ESP8266,组建成一个局域网。2.1.2ESP8266在station模式ESP8266作为station，通过路由器（AP）连入Internet，可向云端服务器上传、下载数据。用户可随时使用移动终端（手机、笔记本等），通过云端监控ESP8266模块的状况，向ESP8266模块发送控制指令。2.1.3ESP8266在softAP+station模式ESP8266作为softAP+station共存的模式，用户设备、手机等可以作为station连入ESP8266的softAP接口，同时，可以控制ESP8266的station接口通过路由器（AP）连入Internet。对于智能窗户的各种功能性都进行了设计,相应的硬件电路和系统中的软件设计,并且做出了一个控制系统,从而实现达到这样一个设计目的,本次设计主要从三个方面下手一是下雨时窗外面的温湿度传感器就会被感应到并立刻会把窗户关闭;二是通过APP软件就可以操控窗户打开或者关闭窗口;三是外面有人就会有报警声并且会在手机APP上面有提醒。2.2智能防盗窗户设计整个管理系统主要是以stc89c52单片发电机元件作为主要的一个核心控制元件,配合兼容电阻器和电容晶振等主要元件,构成了一台单片发电机最小化的控制管理系统。其它个别的模块都主要是为了围绕一个单片机的最小化系统而不断展开。其中主要组成内容功能包括,该温度传感器的温度输出信号是一个采用了cdht11温湿度控制三位一体化的温度传感器,负责将物体温度和相对湿度相关信息分别进行初步采集后再发送到一个单片机。按键操作处理部分是它利用了目前市面上普遍常见的一种轻触式触控按键设计来作为做操作系统自动复位时的按键。而在手机屏幕上的声音显示方式上则是通过lcd1602与其他移动式的app机器进行混合显示而其输出反而是通过移动蜂鸣器+led。而在移动电源输出方式上就是同样采取了vusb5v方式来大幅提高输出功率。整个设计的电路图。电动机电路电源电路单片机电动机电路电源电路单片机湿温度电路湿温度电路电源电路按键电路电源电路按键电路图2.1智能防盗窗户2.3各模快的方案选择2.3.1按键电路的选择按键电路采用了3个按钮来控制单片机的定时功能，从而达到控制智能防盗窗户的功能。方案一，单个按钮式。缺点；操作繁琐，设置时间长，不美观，不精确。优点；成本低，单手控制，不易损坏。方案二；多个按钮式缺点；成本高，占用面积大，优点；美观，简洁，容错率低，易上手。方案选择；在此项设计中没有选择方案一选择了方案二，因为方案二具有简洁，易控制，按钮容错率低等优点。2.3.2WiFi电路的选择WiFi电路的选择有下列几种方案分别是ESP8266，LCS6260，SKW92B。SKW92B在IOT领域，应用范围广泛。所以在本次设计中没有选择。方案一ESP8266优点；小体积，功率小，速度快，简单驱动，方式多样化。方案二LCS6260优点；低成本，支持串口透传。方案选择；在本设计中我选择ESP8266，功率小，速度快，简单驱动是我想要的效果。2.3.4电源电路的选择电源电路有两种方案选择方案一；便于携带的5v电池盒，可以充电的那种，但是不环保，而却电量跟不上用电速度。方案二；移动电源，可以直接连接大概率的充电宝，不仅环保，而且电量不需要担心。方案选择；此设计选择方案二，不仅环保而且电量跟得上使用速度。2.3.5单片机的选择使用单片机技术作为核心，因为单片机的运算处理能力比较强，所以在处理软件和应用程序的相互配合中,处理文件方面更加灵活,性能稳定,符合本设计的要求。系统硬件设计3.1电源电路电源电路主要5V电源模块进行供电，整个电路都是靠它来为供电来实现功能，可以说是整个电路的核心基础就是它。1号引脚表示的+5V，4号引脚表示接地，电源电路如图3.1：图3.1电源电路3.2单片机最小系统在单片机最小系统中采用的STM32单片机，该单片机型号与其他的单片机型号比较而言计算功能强大，且功耗低，很容易进行研究开发。38号引脚表示电源的+5V，16号引脚表示接地点，23、24、25号引脚表示三个按键，每个按键都有相对应的功能。单片机最小系统如图3.2：功能图3.2单片机最小系统3.3按键电路按键电路主要包括3个按键按钮，3个按键采用矩形方式排列组成的，分别与单片机的P27,P26,P25，加上接地按钮，来连接主要靠输入的代码跟stm32的联系控制，P27至P23分別代表數字1到3，按键电路电路如图3.3：图3.3按键电路3.4红外电路该传感器模块对环境光线适应能力强，其具有一对红外线发射与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外线反射回来被接收管接收，经过比较器电路处理之后，绿色指示灯会亮起，同时信号输出接口输出数字信号（一个低电平信号），可通过电位器旋钮调节检测距离，有效距离范围2～30cm，工作电压为3.3V-5V。该传感器的探测距离可以通过电位器调节、具有干扰小、便于装配、使用方便等特点，可以广泛应用于机器人避障、避障小车、流水线计数及黑白线循迹等众多场合。图3.4红外电路3.5报警电路报警电路主要由蜂鸣器组成，用来检测是否有人在窗户外面当有人在窗户外面是蜂鸣器会发出声音并且会吧窗户关闭起来。报警电路如图3.5图3.5报警电路3.7系统整体硬件电路图图3.7系统整体电路

第四章系统软件设计4.1主程序流程图在智能防盗窗户中有元器件接入单片机，是没办法达到我们所需的运行方式的，除了要有合适的元器件跟理论外，我们还得设计一些要求、代码来达到我们设计的值、达到我们所需的要求点才行，也就是让元器件初始化，在设计需求，按下启动键，才能正常工作。主程序流程图如下4.1 图4.1主程序流程图

4.2按键程序流程图在智能饭菜保温柜中，按键电路还是挺重要的，按键电路可以设定运行的温度跟时间，此项设计采用的是3个按钮来构成的按键电路，按键电路设定的值发送到单片机，单片机开始传送到下一项模块。按键程序流程图如下4.2所示：图4.2按键流程图4.3温控传感器程序流程图在智能防盗窗户设计中，当下雨时，芯片检测到湿度温控传感器就会发射信号给单片机，有雨水时开始进行工作，关闭窗户。温控传感器程序流程图如下4.3所示：图4.3温控传感器程序流程图第五章调试与成果5.1软件程序的调试本设计的软件主要是依靠单片机stc89c52芯片来实现功能。5.1.1系统编程语言和编程工具该设计采用的是单片机中最常用的编程语言-C语言,之所以选择用C语言是因为我觉得它是最适合本设计的语言,为什么没有选择其他语言,比如汇编语言,那是因为它比较难以理解,并且用来编程效率很低,而且在这过程中还非常容易出错,跳过这些问题不说,它编译起来需要花费的时间和精力非常多,因为他的工作量巨大,这就导致了整个程序更加容易出错,这就导致了整个程序更加容易出错,也会影响效率。而C语言在使用的时候就不会出现上述的这些情况,因为C语言是高级语言,高级语言指的是什么,高级语言指的就是它更加接近人类的思维,所以它更加容易被人们理解,并且它的开发和调试会更加的容易,程序的框架也非常容易搭建,在降低了我们编程的难度的情况下还大大的提高了我们编程的速度,可谓是一举两得。本文所描述要求的也就是我们采用一个keil调试软件对整个硬盘系统进行了一次编程和调试设计,可直接通过使用其中的一个debug工具首先对整个硬盘硬件进行了一次调试,在这个调试操作的执行过程中我们既不仅可以通过各个视频文件播放器端口观察和看到各个视频寄存器端口中的所有值、各个寄存端口和keram端口中的各个值,还甚至我们可以通过软件设置各个切换点和断点,单步快速执行等。为了运行程序,应该做好以下准备工作:1)首先必须要认真地检查控制电路板上个元器件的运行状态,使之在预工作的情况下。2)pc通过串口转换线把pc与控制器的电路板相互连接在一起,用usb线为控制器的电路板提供供电。3)在电脑中运行stc_isp_v480,正确地设置好与电路板相连的com口。.以上是你做到了的准备开发工作基本就绪,打开你的keil驱动软件,将所有已经重新编好的芯片应用程序正常启动运行,修改其中的所有错误,检查软件是否发现有任何错误后用它即可自动生成一个hex文件,并用c_stc_isp_v480打开,烧录写入文件到你的单片卡主机中。5.2硬件测试5.2.1电路板的测试我们首先根据我们的电路图,把对应的每个模块连接到单片机上面,然后不要着急启动,我们先要检查一下电路板的设计电路上是否还存在着一些问题,我们要检查端口与端口直接的连线是否正确,尤其是元器件和单片机直接的端口连接。然后还要看看电源线和地线连接的是否正确,最后还要再看一下电路的排版是否合理以及排线是否正确。都检查完毕之后我们在开始准备启动。下列各部分介绍这是电路的主体模块，采用的是52单片机还有四个按键开关是整个电路的核心。这个是设计里面的报警电路,当有人经过是它会响并且APP上面会有显示有人。这是电路中的开关窗户的核心,它分为二种方式:一是通过APP可以进行窗户的开关二是与下面的电路相结合形成自动化的关闭。这一部分是湿度检测的电路,它主要是与上面的电路相结合形成一个下雨天的自动关闭窗户功能。5.2.2电路通电测试当我们所有的准备工作全部都完成时,我们就必须要对电路板进行通电,这样才能让他实现我们想要的功能,首先,我们先对其加一个电源为5V(正常工作电压一般都在5V左右)的电压,如果电压异常,可能在通电的过程中造成运行异常或者电路短路,所以我们要在通电前检查一下电压是否正确。5.2.3软件测试如果说之前的操作都没有异常的话,我们就可以把我们编译的程序导入到52单片机里去实现我们想要完成的功能,我们可以先随便设置一个数值,然后通过手动的方式去模拟人的进出,看看是否和脑海里之前构造的效果一样,在多次尝试过后确定没有问题我们就可以保存程序。第六章总结本次设计的目标和任务其中就是研究设计基于蓝牙的无线数据采集处理系统,实现蓝牙技术、数据采集和嵌入式技术等技术相融合。。本次在设计中仅把蓝牙内部模块做成了简单的应用来实现了无线信号传输的特点和功能,但对于蓝牙内部原理的了解很少,所以,在这个方面还需要许多工作继续去做去学习。本篇论文先从简要介绍了无线数据采集处理器系统的一个整体硬件链路结构图,从而进一步分别详细介绍了各个模块的功能,最后通过简单地完成了相应的软件设计,完成了本次工程师所掌握的一套全面系统设计理论。其中,本人还在学习期间查阅了很多大量的资料,对相关的问题做了较为系统的研究,并将这些理论付诸于实际,验证了该项目的设计可行性。该系统设计不足点主要表现在于APP软件上面对有人的判定的灵敏度不高,数据采集时信号传输过程中会出现卡顿,导致信号显示的时间长短会出现一定时间的断裂。另外由于元器件是采用手工焊接,导线之间的绝缘性不好,抗干扰能力也比较较差,并且元器件的坚硬程度以及排版的整体结构布局等这些问题也是今后我们必须重视和完善的一个点。参考文献[1]郭天祥.51单片机C语言教程[M].北京：电子工业出版社，2009.[2]刘建清.轻松玩转51单片机C语言[M].北京：航空航天大学出版社，2011.[3]张绪光，刘在娥.电路与模拟电子技术[M].北京：北京大学出版社，2010.[4]徐晓光.数字逻辑与数字电路[M].北京：机械工业出版社，2008.[5]黄智伟.印刷电路板设计技术与实践[M].北京：电子工业出版社，2013.[6]张俊谟.单片机中级教程[M].北京：