Arduino的智能光控窗户设计

南京工程学院 刘一诺 张 祥

随着电子技术的发展和人们生活水平的提高，人们对于一款智能窗户的需求也越来越高，给用户提供一个安全，方便，智能的环境。光照强度对于人的生活有很大的影响，因此设计一款能够利用光照强度完成相应功能的系统是非常重要的。本设计的智能窗户系统能够实时监测外界的温度，光照强度等。当外界温度和光照强度低于某一个值或者监测到雨滴时，窗户自动关闭，防止雨水或者冷风吹进房间；另外可设置自动关闭窗户和自动关闭窗户两种模式；最后还附加了一些功能：

（1）倾角传感器监测窗户把手的姿态角，判断窗户是否被破，防止盗贼进入，并通过GSM通信模块和蜂鸣器报警。

（2）烟雾报警器分别放置在窗户镜面两侧，分别监测外界的烟雾和房间内的烟雾，一旦室内着火时即刻打开窗户，室外有烟时及时关窗防止烟雾进入家中，另外一旦判定为室内着火时，蜂鸣器立刻报警并且发送信息给家人。

1 系统设计

本设计采用光敏传感器、雨滴传感器、烟雾传感器、温湿度传感器、倾角传感器结合Arduino单片机实现对外界光强、雨滴、温湿度、烟雾数据的监测，并且在LCD1602上显示温湿度等信息。其中最主要的单元是光敏传感器，它通过编程设定光强临界值完成对窗户的关闭或打开。总体设计框图如图1所示。

图1 总体设计框图

2 硬件设计

2.1 单片机选择

Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。它是一款8位单片机，核心是ATNEGA系列单片机，配上一些周边器件，安装在一款印刷电路板上，能够独立完成设定的功能。……