基于多傳感器的智能窗系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3．2 濾波算法
由于室外環(huán)境的多變性、復(fù)雜性以及電磁干擾等諸多問題的存在，傳感器的信號中經(jīng)常帶有一定的噪聲。硬件低通濾波器并不能濾掉低頻成分。故在數(shù)據(jù)的采集和處理中使用滑窗法濾波，有效解決了傳感器數(shù)據(jù)抖動的問題。
3．3 控制算法
控制算法是體現(xiàn)智能性的核心，合理的控制算法，可使系統(tǒng)具有“記憶性”和“學(xué)習(xí)性”。由于單片機(jī)的硬件資源十分有限，無法執(zhí)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和Bayes法等大型程序。這里，設(shè)計(jì)了頻率加權(quán)統(tǒng)計(jì)的方法。在片外EEPROM中存有控制向量y=[W，R，L，A]，表示風(fēng)強(qiáng)、濕度、光強(qiáng)和所對應(yīng)的扇葉張角。遙控可以發(fā)出直接更改控制向量中參數(shù)的指令，也可以發(fā)出調(diào)整扇葉角度的信號。當(dāng)接收到調(diào)整角度的信號時(shí)，系統(tǒng)采集記錄當(dāng)前環(huán)境參數(shù)，形成指令P=[kW，kR，kL，kA]。控制向量做出相應(yīng)調(diào)整，使成為新的控制向量。這樣，隨著使用次數(shù)的增加，窗子將適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境和用戶的習(xí)慣。

4 結(jié)束語
整個控制系統(tǒng)是基于多項(xiàng)傳感器采集信號，8位高速單片機(jī)運(yùn)算處理的控制系統(tǒng)。采用經(jīng)典的軟件濾波、控制算法對信息進(jìn)行處理，增強(qiáng)魯棒性。電機(jī)輸出控制扇葉轉(zhuǎn)角，屏幕實(shí)時(shí)顯示測量數(shù)據(jù)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試，風(fēng)速感應(yīng)和控制精度優(yōu)于0．1 m／s，濕度感應(yīng)精度5％RH，光強(qiáng)感應(yīng)精度5 lux，扇葉步進(jìn)最小角度1．8°。這種智能窗實(shí)現(xiàn)了：同步顯示當(dāng)前環(huán)境風(fēng)強(qiáng)、濕度、光強(qiáng)等信息；支持人機(jī)對話、可以遠(yuǎn)程遙控；具有硬件保護(hù)、可以智能調(diào)整窗體開合程度等功能。

這種智能窗在一定程度上減少了外界環(huán)境給室內(nèi)帶來的不便。目前可以用作對環(huán)境有一定要求的實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)窗和高檔建筑用窗。隨著人民生活水平的提高，它將被應(yīng)用到更廣泛的場合。