本文利用STM32F103C8T6单片机作为控制终端，通过传感器检测空气中的可燃气体、PM2.5以及温度，进行智能化判断，通过开闭门窗控制通风，以减少危险的存在。当室内的可燃气体被检测超过设定值时，电动推杆（使用旋转舵机代替）打开门窗，通过WiFi把信息上传到手机APP端让用户了解到实时情况。当门窗打开并且检测到PM2.5超标时，就用电动推杆（使用旋转舵机代替）关闭门窗，同时联网WiFi利用APP通知用户。如果发生意外火灾时，利用温湿度传感器检测到温度超过阈值，通过STM32控制转动舵机打开窗户，同时利用手机端通知用户进行警示。本产品克服了许多智能门窗改造最大的问题，可以不必把原本的窗户拆掉，直接通过系统的附加实现智能化改造，在提升用户体验的同时，降低成本，具有较大的市场潜力。
目录
一、引言 5
（一）智能门窗的发展背景 5
（二）智能门窗国内发展现状 5
（三）本文主要研究内容 6
二、方案设计及元器件选择 7
（一）智能门窗控制系统的总体方案设计 7
（二）STM32微处理器简介 8
（三）OLED 屏幕简介 8
（四）DHT11温湿度传感器简介 9
（五）MQ7传感器简介 10
（六）PM2.5传感器简介 10
（七）ESP8266wifi模块简介 11
（八）舵机模块简介 11
三、系统硬件设计 13
（一）智能门窗系统总体框架 13
（二）最小系统电路设计 13
1. 复位电路设计 13
2. 晶振电路设计 14
（三）室内温度检测电路 14
（四）室内一氧化碳检测电路 15
（五）室内PM2.5检测电路 16
（六）OLED 显示电路 17
（七）ESP8266WiFi接收电路 17
四、系统软件设计 19
（一）智能门窗的主程序流程设计 19
（二）室内温度检测子程序流程设计 20
（三）室 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥351916072$ 
内一氧化碳检测子程序流程设计 21
（四）室内PM2.5检测子程序流程设计 22
（五）OLED 显示子程序流程设计 23
（六）ESP8266WIFI子程序流程设计 24
（七）手机APP端软件设计 25
五、系统调试 28
（一）OLED显示调试 28
（二） ESP8266WIFI控制调试 29
（三） 舵机调试 30
（四）总体系统调试 31
六、总结与展望 33
参考文献 34
致谢 35
附录一 原理图 36
附录二 元件列表 37
附录三 程序 39
一、引言
（一）智能门窗的发展背景
因为我国经济的快速发展和国民生活水平的不断提高，人们对健康的重视程度也日渐加强。保持室内空气良好，时常换气通风也成为人们默认的生活习惯，但是在现在快节奏的生活中，人们常常会忘掉关窗，每逢空气质量差时，便担心不已。现在的智能关窗装置虽然品种和功能都很多，但主要都是应用在一些高档建筑和各种公共场所，而且主要是要和窗户一起定做，价格也相对较高，同时无论是老的还是新建的房子预先安装的以手动推拉窗居多，几乎没有人愿意把已安装好的窗户废掉，更换成多功能智能窗。而我这个设计只需把产品放到对应位置就可，并不需要把已装好的窗户废掉。
并且近年来，受房地产市场控制、原材料商品价格上涨、通胀、行业竞争加剧等因素的影响，门窗行业一直备受压力。当政府对房地产的市场开始有政策放松并且智能家居出现时，所有的门窗行业都可以有喘息的机会。
用智能化产品来说，智能产品对门窗的需求正在发生一个新的变化。在以后智能化的门窗也将会变成智能化发展的一条支线。智能门窗到底是什么样子的呢，实际上，从名字来看，它更先进，在安全性和数据保护方面有一定的优势。通过智能控制来给人们的生活提供的便利和根据业主的判断，智能门窗可以采取一定的辅助行为，这是一种由量变到质变的创新。那我们从现在的智能门窗的发展前景来看，是不是有好的一面呢？让我们看看智能门窗未来发展的三个大趋势吧。
从人类进化的历程来看，懒惰是无人可以否认的事实，智能化的产品正在逐渐的改变了我们的生活，我们也渐渐适应这种生活，这是一种发展方向。智能门窗也随着这一趋势让生活变得更加舒适，人们以“懒散”的心态为中心，智能监视和自动报警是很久以前就已经研究出来的技术，其作用是非常明显的。新技术让家居环境更加健康。举个例，用门窗自动呼吸，空气保持新鲜。适宜的紫外线强度，室内亮度等，自动调节室内的光线。这些功能保证了我们家庭生活的舒适和安心。
我的产品不但减少了常规智能门窗的成本，并且也让大部分已安好普通窗户的用户不必拆掉原本的窗户就可以体验智能门窗带来的舒适。智能门窗的市场还有很长一段路要走现在只是开端，智能门窗未来市场潜力将是非常巨大的！
（二）智能门窗国内发展现状
丁琳，李蒙蒙课题组在2018年提出基于ZigBee和4G技术的门窗智能控制系统的设计通过DHT11数字温湿度传感器、风速传感器、人体红外传感器分别对雨雪天气、风速以及是否有人进行检测并把检测到的数据通过ZigBee上传到用户手机上，让用户做出判断。这设计优点用到了人体红外可以检测到是否有人经过，缺点是如果这设计放在高层窗户旁边那么人体红外将会非常鸡肋，如果放在门旁那温湿度传感器和风速传感器将非常鸡肋，因为通常情况下我们的门都是关着的。
赵浩然、董小燕、龚斌课题组在2019年提出基于 Proteus 的家用智能门窗控制系统的设计通过PM2.5传感器、温度传感器、湿度传感器、一氧化碳浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、红外传感器分别对环境、天气监测和防盗。本设计优点是机器判断加人工决策，操作模式也分为遥控模式、远程控制和智能化控制三种更加的智能化，同时缺点若放置在厨房那红外传感器就会显得作用并不是很大，而且二氧化碳传感器作用也并不是很大，若是用来防火可以用温度传感器监测，若是防止室内二氧化碳浓度太高应该也不至于，毕竟大家通常每天都会开窗通风一会的。总体来看智能门窗在未来市场上的前景还是非常光明的。

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