防中毒智能窗系统设计(简易)

防中毒智能窗系统设计(简易)
一、智能窗的作用
由于现在煤气中毒已成为威胁人们生命的一大杀手，每年都有很多人因为冬天取暖造成煤气中毒事故，轻者住院重者则造成死亡，造成难以挽回的损失。特别是在一些中小城市电力取暖设备还没有广泛应用的地方，煤气中毒就经常发生了。其次，家用煤气灶，煤气瓶的漏气也是造成煤气中毒的一个重要原因，还有有些洗澡用的热水器，没有经过合格的认证造成的中毒。上年芜湖一所高校就有。两名学生在外面租房时由于煤气中毒造成了死亡。这让 我们感觉到痛心。基于以上原因，我们设计了一种预防煤气中毒 的智能窗。
  该智能窗的作用就是当室内的CO浓度达到对人体有害时该窗户发出报警信号，提醒主人室内的CO浓度对人体有害了，尽快打开窗户。如果主人没有打开窗户，CO的浓度还在上升，该窗户就会在CO浓度达到威胁人的生命安全前自动打开窗户，从而保持屋内通风，避免人因为过量吸入CO造成死亡。

二、智能窗的整体设计思路：
首先该智能窗主要由四个模块组成：（1）：传感器电路模块；（2）窗户开关模块；（3）外加电源开；（4）外加电源关
整体设计思路流程如下：
三：各个模块的工作原理：
1、传感器电路模块：
基于CPLD的控制方案：
为了体现窗户的智能化我们采用了MAX3000系列EPM3256A7C144-10 型号的开发板控制步进电机从而控制窗户的开与关，工作原理如下：在芯片中定义了7根引脚，如上图：两根用于复位，及reset1和reset2 只要这两只引脚中有任何一只引脚有高电平出现则电机处于复位状态（停止运转），一根引脚用于控制电机转动的方向及dir引脚，当dir 处于高电平时电机正转，带动窗户打开，当dir 处于低电平时电机反转，从而使窗户关闭，另外四根引脚则是输出引脚用于控制步进电机。另外我们在窗户的中间位置和侧面各加入了一个压力传感器，分别起着定位的作用，当压力传感器受到压力或煤气传感器检测到煤气浓度过高时都会产生高电平。
整个系统工作原理如下：当煤气传感器检测到屋内煤气超标时会产生一个高电平，此高电平经测量电路提取送到dir引脚并使三极管导通，此时reset1,reset2两引脚均处于低电平，电机正转使窗户打开，当窗户开到最大位置时，侧面压力传感器会受到力的作用从而产生高电平，使reset2处于高电平从而使电机复位停止运转，但煤气疏散以后需人工按下S2使窗户关闭，如果在此时屋内煤气没有被疏散到符合标准空气值时即使认为的按下S2 reset2仍处于高电平电机处于复位状态不会反转使窗户关闭，只有煤气被疏散后，煤气传感器端处于低电平时按下S2电机才反转，带动窗户关闭，当窗户关闭到固定位置时加在中间的压力传感器就会受到力的作用产生高电平，从而使reset1至高电平，电机复位停止。除此之外在屋内空气正常的情况下可以根据自己的需要随时的选择窗户的打开或关闭。如你选择打开窗户时，你可以按下S1认为的制造一个高电平给dir 引脚从而使电机正转打开窗户，到达固定位置时，侧面压力传感器会受到压力的作用产生一个高电平使电机复位停止。以此类推如果想关窗户时可以认为的按下S2即可达到目的。