摘   要

自动云窗集通信、自控和计算机技术为一体，通过单片机控制系统和自动检测系统技术的集合，并结合云端服务器以及环境检测的结果实现窗户的自动开启和关闭，具有功能强大、方便的特点，在各种场合下均有重要的实用价值。

当前存在着基于STC89C52单片机、基于STM32单片机、基于环境检测等等的自动窗户控制系统，基本实现了根据用户设定和环境检测结果进行窗户的开关操作功能，但其形式单一，功能死板，无法因地制宜地满足实际需求。

本设计中使用了基于I2C总线技术的自定义总线和socket技术进行通信，将自动云窗整体进行打散，形成模块化的零件，使其能够根据实际情况进行组合及功能定制，通过主控端的存储信息以及环境检测结果和云端服务器的数据处理结果共同实现窗户的自动控制功能。

关键词：单片机；自动控制；I2C总线；socket通信；环境检测

Abstract

Automatic cloud window is a combination of communication, automation and computer technology. Using the single-chip control system and automatic detection system technology, combine with the cloud server and the results of environment detection, to make windows open or close automatically. It has important practical value in a variety of occasions because of its powerful, convenient features.

There are many automatic windows control systems such as based on STC89C52, STM32, environment detection and so on. They can control windows basically by the user settings and environment detection results. But they can’t meet the accrual needs in local place by their single form and rigid function.

This design uses a customize bus based on I2C bus technology and socket technology to communicate, break up the whole system and turn it to modular parts, so that it can combine and customize functions according to the actual situations to achieve the windows control automatically by the storage information in the main module and the environment detection results together.

Keywords: microcontrollers; Automatic control; I2C bus; Socket communication; Environment detection

                              目  录

第一章  绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 研究现状及问题 1

1.3 主要研究内容 2

1.4 系统整体设计 2

第二章  技术准备 4

2.1 引言 4

2.2 89C51系列单片机 4

2.3 I2C总线技术 4

2.4 socket通信技术 4

第三章  主控模块 6

3.1 主控模块概述 6

3.2 处理用单片机 6

3.2.1 按键输入 7

3.2.2 显示模块 8

3.3 监控用单片机 13

3.4 时钟模块 14

3.5 存储模块 14

3.6 设备接口 15

3.7 外围电路 15

第四章  通信总线 16

4.1 I2C总线 16

4.2 自定义总线 16

4.3 具体实现 16

4.3.1 时间信息通信 17

4.3.2 控制信息通信 17

第五章  数据存储 18

5.1 引言 18

5.1.1 控制信息存储 18

5.1.2 设备信息存储 18

5.1.3 编组信息存储 18

5.2 存储芯片 19

5.3 存储空间划分 19

5.4 具体实现 20

5.4.1 DBCheck函数 20

5.4.2 DBAdd函数 21

5.4.3 DBDelete函数 22

5.4.4 DBChange函数 22

第六章  环境检测 23

6.1 引言 23

6.2 传感器 23

6.3 绝对控制模式 23

6.4 阈值控制模式 24

6.5 A/D转换 24

6.6 具体实现 24

第七章  无线通信 26

7.1 引言 26

7.2 硬件模块 26

7.3 具体实现 27

7.3.1 主控端模块 27

7.3.2 设备端模块 27

7.3.3 控制指令的传输 28

7.3.4 云端通信 28

第八章  其他设计 30

8.1 引言 30

8.2 设备寻址 30

8.2.1 硬件直接寻址 30