8.2.2 软件IP寻址 31

8.2.3 设备存在检测 31

8.3 功耗控制 32

8.3.1 进入掉电模式 32

8.3.2 从掉电模式唤醒 33

8.4 执行设备 34

8.5 部分电路设计 34

8.5.1 串口电路 34

8.5.2 设备接口电路 35

结   语 37

致   谢 38

参考文献 39

第一章  绪论

1.1 研究背景及意义

现有居室的窗户的打开和关闭基本上依靠人工根据自己的需要或室内外环境情况通过手动操作来完成，但是完全依靠人工进行操作在一些情况下会有所不便，有时不能及时对窗户进行操作，并且在某些特殊的场合下，例如工厂厂房中较高处的窗户，人工难以进行操作，所以在这种情况下，自动云窗应运而生。

自动云窗是集通信、自控和计算机技术为一体，通过单片机等设备控制系统，结合自动检测技术，实现窗户的自动打开或关闭。有些还能够根据检测到的环境情况，例如温度、湿度、雨量、光照强度等等，由系统经过判断之后自行决定对窗户的开关操作。这些类系统具有功能强大且方便的特点，对提高人们的生活质量或者工作效率有着重大意义。

1.2 研究现状及问题

当前市场上有很多自动窗户的产品，该类产品一般是通过滑轮和不锈钢钢丝绳的组合，使用液压或油压的气撑确保稳定，由一个按键控制窗户开启和关闭的系统。这类系统需要人工手动的方式去使用按键对窗户进行控制，即仅仅省去了直接对窗户的操作，但对于开关窗户操作的判断和决定仍须人工完成。

另外当前有一些基于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的研究，这类研究重点放在了窗户自动控制的判断上，即除了由用户手动控制窗户的开启和关闭操作外，还可以预先设置窗户的自动开启或关闭的时间，系统通过对比实时时间与设定时间来自行控制窗户的开启或关闭，带有环境检测的自动窗户控制系统还能够根据环境检测的结果自行判断应当对窗户进行的操作，实现窗户的自动控制。该类系统一般均使用了单片机作为主控核心，使用传感器探测环境，对其检测到的结果进行简单处理后得出控制结果。但是由于进行该类系统设计的研究人员一般均对机械设计不了解，其研究出的系统最后的执行器件仅供试验使用，如对步进电机或直流电机进行控制，没有实际对窗户进行控制。

由此可见，上述两种系统均各有利弊。现有的自动窗户控制系统因其形式较为单一，不能够适应较为复杂的实际工作环境；而能够应对各种窗户的自动窗户产品不具备自动控制的功能；另外，由于目前的自动窗户控制系统的逻辑判断处理环节均在较小的微处理器中进行计算，其计算能力有限，不能够准确的反映出实际需求。

1.3 主要研究内容

在此设计了一种模块化的自动云窗系统。在这个系统中，将自动云窗整体系统进行打散，形成了数种功能不同的模块。用户可以根据自己的需求，自行选择不同的模块进行组合，这样形成的系统则可以根据实际工作情况的不同在一定程度上实现了定制化。同时，本系统将诸如对环境检测的信号移至云端服务器进行处理，减轻了硬件模块的工作量的同时，使得环境检测的结果更加准确，使整个系统更加智能。另外，由于本系统设计了统一的设备接口，统一的控制指令，只要对现有的自动窗户产品稍加修改即可接入本系统使用，省去了对开关窗户的执行机构的设计。

为了实现该系统，所要解决的基础技术有：

(1) 模块间的通信技术；

(2) 用户设定数据的存储；

(3) 环境数据的检测及处理；