团队成员：杨爽 李海霞 张昊 刘晓川

北方地区夏天昼夜还存在一定的温度差异。刚睡觉的时候觉得开窗又通风又凉快，然而到了凌晨4～5点钟的时候往往会被冻醒，搞不好还会感冒。然而如果始终关着窗户睡觉，确实有些太闷热。

随着夏天雨季的来临，夏天的阵雨往往在没有任何先兆情况下突然到来。大家有时候根本来不及回家关窗户，搞不好回家就要先扫水。

小孩子是比较淘气的，当父母偶然下楼办事，小孩子就可能会因为寻找父母爬到窗户上，从而引发小孩子的意外伤害。而这种情况在新闻中也是屡见不鲜。

另外，现在的空气污染问题越来越严重，可是室内还是要保持通风换气。能否有一种方式来告诉我什么时候应该通风换气，什么时候就不要开窗户了呢？

那么能否有一种智能的窗户，让我们有效地缓解上述问题呢？

iWindow自感应低碳智能窗利用室内外传感设备，利用无线传感器网络及智能控制算法，最大程度地展现这一与我们生活息息相关的设备的强大应用潜能。根据室内最适温度值，自动调节窗户的开合度，提供舒适的环境；根据室内情况（有小孩爬窗）、户外环境（包括雨雪、污染、盗贼情况）动态调节窗户的开关以及开合程度，保证安全、实用。

iWindow自感应低碳智能窗是一款利用先进的无线传输技术，集温度、红外、烟雾、雨滴等传感器为一体的，能够防止小孩爬窗、防盗、雨天自动关窗，从而在一定程度上达到调控室内温度、同时提供安全保障的智能窗户。

实现的基本功能：

1）智能调温系统实现窗户的开合。通过室内外的温度传感器传输数据，并由用户自行设定最适温度值，来实现窗户的智能开合。

2）防止小孩爬窗。室内红外传感器实时监控窗户下方小孩可能攀爬的区域，发现小孩攀爬窗户时，立即报警并关窗至8cm的位置，保证小孩不能穿过，又避免窗户关闭时夹伤小孩。

3）防盗贼爬窗。(www.daowen.com)

4）雨天自动关窗。

5）实时显示室内外温度和空气质量 用户可以根据户外环境动态调节窗户开合，避免劣质空气流入室内。

6）手动控制窗户的开关 通过按下单片机下的不同按钮，实现对窗户开关的控制，便于操作。

实施方案

作品由四个模块组成，包括：中央处理模块、无线通信模块、传感器模块、步进电动机驱动模块，功能框图如下图所示：

1）单片机处理模块：本模块采用了ATmega16型单片机，实现对无线通信获得数据的处理，并且通过驱动器控制步进电动机实现窗户的开关。

2）传感器模块：本模块采用了DHT11数字式温湿度传感器、红外传感器、雨滴传感器以及烟雾传感器。传感器与Zigbee模块进行通信，实现将传感器设备接入Zigbee网络，并向Zigbee传输数据。

3）ZigBee模块：采用CC2530 Zigbee无线数传模块，通过串口与单片机进行通信，支持点对点通信以及点对多点网络，能够非常快速地实现将设备接入到ZigBee网络的目的。

4）窗户控制模块：本模块主要由步进电动机提供动力，驱动窗户的开关。步进电动机的旋转量是与驱动器输出的脉冲个数一对一的，我们可以精确地通过改编脉冲个数决定步进电动机的旋转角度，进而控制窗户的位置。

5）机构选型：采用丝杠螺母的机构，其优点在于，将电动机的旋转运动转化为螺母的直线运动，并且可以将丝杠藏在窗户里面，增强了窗户的美观性。