摘 要： 随着经济的发展，智能家居越来越受到人们的亲睐。智能家居又称智能住宅，即Smart Home。智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、自动控制技术，音频处理技术将家居生活有关的设施集成，提升家居的安全性、便利性、舒适性和艺术性。本论文通过检测室内室外的温度的信息，然后进行数据处理，通过PID算法来调节窗户的开度，从而调节进入房间的空气，从而保证屋子里舒适的环境。
　　关键词： 智能家居；自动控制技术；室内外温度信息；PID算法
　　【中图分类号】 U463.02 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879（2018）04-0207-01
　　1.研究背景
　　1.1 研究背景及意义 。
　　保持房间的空气流通对我们的健康来说是非常重要的。因为我们知道如果一个房间长期处于一个密闭的环境内，氧气会变得越来越少，二氧化碳越来越多，空气质量变得越来越差，所以要经常保持室内通风。本论文根据室内室外的温度变化来调节窗户的开度是非常有必要的。
　　2.设计目标
　　本设计旨在基于温度实现智能窗户的设计系统，是在一定程度上通过自动化来实现对室内外温度的采集，通过室内室外的温差，然后通过PID控制窗户的开度。包括对室内室外最高最低温度的设定、PID参数设定、液晶模块显示模块、矩阵、按键模块、舵机执行模块等。具体实现目标：
　　（1）室内室外的温度的采集：通過温度传感器分别采集室内何时室外的温度值，然后将温度值传给单片机，计算出室内和室外的温差，为下一步数据处理做好准备的。
　　（2）液晶显示模块：液晶模块可以将室内室外的温度信息显示在液晶模块上面，同时可以显示室内室外温度的最低和最高值，通过矩阵按键可以修改这些温度阈值。PID参数的数值也可以显示上面，同样可以通过矩阵按键进行修改。
　　（3）矩阵按键：输入模块，单片机可以检测相应的按键值来修改系统里面相关参数的值，比如四个温度阈值，PID参数值。
　　（4）舵机模块：执行模块模块，单片机检测室内室内的温度值，求出偏差通过PID算法，单片机最终发出控制命令，控制舵机转动一定的角度，从而控制窗户的开度。
　　（5）PID算法：核心思想：偏差是室内室外的温差。控制目标：舵机的开度。
　　调整合适的PID参数，室内室外一出现偏差，通过PID算法控制舵机转动一定的角度，达到目标值。
　　2.PID算法。
　　控制算法采用PID控制算法。PID算法使系统具有良好的动态性能和稳态性能、结构简单、可靠性高的优点。通过调整参数值，便可以使系统的调节拥有良好的快速性、稳定性、准确性。PID控制的原理，在模拟控制系统中，控制器最常用的控制规律就是PID控制。
　　PID控制器是一种线性控制系统，它将偏差的比例（P）、积分（I）、微分（D）通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。PID控制规律为
　　3.总体设计。
　　本论文是温度实现智能窗户的设计系统，是在一定程度上通过自动化来实现对室内外温度的采集，通过室内室外的温差，然后通过PID控制窗户的开度。包括对室内室外最高最低温度的设定、PID参数设定、液晶模块显示模块、矩阵、按键模块、舵机执行模块等。
　　我们的系统包括室内室外温度采集系统，液晶模块，单片机最小系统，供电系统，矩阵按键，舵机执行模块。室内室内的温度传感器采集温度信息，然后将温度信息发给单片机，单片机通过计算温差，通过PID算法算出PWM值，然后将值发送给舵机模块，从而舵机执行相关的指令。温度信息显示在1602液晶模块上面。
　　3.结束语
　　在本次课程设计中，是所学知识在智能家居方面的应用，通过DS18B20单总线采集温度的信息然后发给单片机做相应的数据处理，最后完成控制命令。虽然系统不是很复杂，但是解决了生活中的问题，给我们带来了方便。通过这次设计不仅让我加深理解了多学专业知识，更让我拥有解决实际问题的信心。
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