一种基于AT89C52单片机的智能晾衣架设计
基于STC89C52RC单片机的智能晾衣架设计与制作
基于STC89C52RC单片机的智能晾衣架设计与制作王法杰【期刊名称】《《微型电脑应用》》【年(卷),期】2019(035)010【总页数】4页(P157-160)【关键词】智能; DHT11传感器; 光敏电阻; 无线遥控; 直流电机【作者】王法杰【作者单位】西安航空职业技术学院电子工程学院西安710089【正文语种】中文【中图分类】TP368.120 引言随着智能家居的快速发展与广泛应用，对晾衣架的智能化也提出了更高的要求。
基于单片机的智能晾衣架系统有手动和自动两种模式，手动模式与传统晾衣架功能一样，自动模式能自动识别白天和夜晚，雨天与晴天，使衣物在干燥晴天得到晾晒，夜晚或阴雨天自动收回，也可在一定距离范围内通过遥控来控制晾衣架伸缩，通过限位开关将晾衣架的伸缩控制在合理的范围之内[1]。
该晾衣架系统结构简单，功能丰富，可以满足不同用户的需求，具有一定的推广使用价值。
1 硬件原理框图设计智能晾衣架设计采用STC89C52RC为主控芯片，利用光敏电阻检测光照强度，利用温湿度传感器检测环境的湿度，超过阈值则晾衣架的电机进行动作实现晾衣架的智能化，湿度的测量值可通过两位一体共阴极数码管进行显示，直观方便，同时，通过遥控器按键也可控制晾衣架动作。
用红黄蓝三种颜色LED小灯指示晾衣架的工作状态，红灯用于工作模式选择指示，红灯灭时，表示手动遥控模式，通过遥控按键控制晾衣架的伸缩功能；红灯亮时，表示自动模式，当湿度大于80%RH或者光敏电阻检测到是夜晚时，黄灯亮，电机反转，执行晾衣架收回功能，当蓝灯亮时，说明湿度小于80%RH并且光敏电阻检测到是白天，电机正转执行晾衣架伸出功能[2]。
通过模式选择开关按键进行模式切换，模式切换或者按下伸缩限位开关时，蜂鸣器报警提示，其原理框图如图1所示。
图1 智能晾衣架原理框图2 软件编程2.1 湿度检测模块设计湿度检测模块主要采用温湿度传感器DHT11来检测，其湿度量程为20%-90%RH，温湿度传感器2脚是输出引脚，接5 K上拉电阻，与单片机P2.0相连接，定义为“sbit DATA=P2^0;”。
基于单片机的智能晾衣架控制系统设计
基于单片机的智能晾衣架控制系统设计【摘要】智能化时代下，人们的生活模式发生了翻天覆地的变化：智能窗帘、智能扫地机器人、智能家电、智能晾衣架等产品相继被推出，并以较高的性价比越来越贴近用户的内心。
传统的晾衣架在搬动移动晾晒衣物时，都需要用户手动进行操作，并且其庞大沉重的特点，在操作时往往极不方便。
而电动升降晾衣架的出现，通过电力制动的方式，用户只需要轻按遥控装置，即可轻松实现晾衣架产品的移动升降等功。
传统晾衣架在阴天梅雨季节衣物不容易晒干，给用户带来了极大的困扰。
而智能晾衣架自带烘干和杀菌功能，轻松解决这一问题。
从而为家庭生活带来了更多的方便。
智能晾衣架操作方便，功能齐全，外观美观，是最能体现人们需求的产品，未来必将成为趋势。
【关键词】单片机；无线传感器；智能控制：电机控制1引言智能化家居是家具的未来，谁都想过上智能的生活。
传统的晾衣架产品具有功能单一使用不方便等不足之处，而电动升降晾衣架还具有附带了很多实用功能的特点。
电动升降晾衣架能够在夜间照明亮度不足时为用户提供照明功能，在衣物晾晒期间提供消毒灭菌功能还有受家庭主妇欢迎的衣物烘干功能等等。
电动升降晾衣架除了更多的实用和方便的功能外，升降晾衣架的外观也极为重要，在生产过程中更多的考虑了其和家居环境的配合度，通过超前的设计理念和新颖的制造工艺，打造出了有别传统晾衣架产品的美观大方的外形特征。
品质好的升降晾衣架的出现让传统的晾衣架产品走上了末路，并且终将会在人们的生活中完全消失，取代而至更加方便实用和智能化的电动升降晾衣架产品。
2硬件系统结构智能晾衣架设计采用STC89C52RC为主控芯片，利用光敏电阻检测光照强度，利用温湿度传感器检测环境的湿度，超过阈值则晾衣架的电机进行动作实现晾衣架的智能化，湿度的测量值可通过两位一体共阴极数码管进行显示，直观方便，同时，通过遥控器按键也可控制晾衣架动作。
用红黄蓝三种颜色 LED小灯指示晾衣架的工作状态，红灯用于工作模式选择指示，红灯灭时，表示手动遥控模式，通过遥控按键控制晾衣架的伸缩功能；红灯亮时，表示自动模式，当湿度大于80％RH 或者光敏电阻检测到是夜晚时，黄灯亮，电机反转，执行晾衣架收回功能，当蓝灯亮时，说明湿度小于80％RH 并且光敏电阻检测到是白天，电机正转执行晾衣架伸出功能。
基于单片机的温湿度感应智能晾衣杆系统设计
基于单片机的温湿度感应智能晾衣杆系统设计毛明轩;朱皋;杨守良【摘要】This design plans to develop a humidity sensor clothe-horse system,this new type of intelligent clothe-horse system based on single-chip microcomputer as the controller chip to control the real-time detection systems that use DHT11 temperature and humidity sensors to detect atmospheric temperature and humidity,and then through the SCM processing information to control 28BYJ-48 type stepper motor complete charge hanging clothes,and work by single-chip microcomputer control,thus to realize alarm buzzer intelligent clothes and collect the function.%本设计拟开发一种湿度感应智能晾衣杆系统,此新型晾衣杆是以单片机为主控芯片来控制的实时检测系统.该系统使用DHT11温湿度传感器来检测大气的温湿度,然后通过单片机处理信息来控制28BYJ-48型步进电动机完成收晾衣服的工作,并且由单片机控制蜂鸣器实现报警,从而来实现智能收晾衣服以及报警的功能.【期刊名称】《重庆文理学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(030)004【总页数】5页(P46-49,58)【关键词】单片机;DHT11;温湿度;28BYJ-48步进电动机【作者】毛明轩;朱皋;杨守良【作者单位】重庆文理学院电子电气工程学院,重庆永川402160;重庆文理学院电子电气工程学院,重庆永川402160;重庆文理学院电子电气工程学院,重庆永川402160【正文语种】中文【中图分类】TP273随着人们生活质量的提高，各种自动化电子电器设备在我们生活中变得随处可见，如路灯自控装置、塑料大棚自控装备、防盗系统自控，等等.一直以来，人们都习惯于把洗好的衣服放到太阳下面晒干，可是当我们在阳光明媚时候把衣服晾出去，恰好我们又要出门.如果突然下起雨来，那本来要干的衣服又被淋湿了，让人十分烦恼，而如今的空气污染日益严重，雨滴中含有大量灰尘等物质.随着电子智能的进步，我们希望有一个“活”的晾衣杆，在我们不在家而天气突然转阴或下雨时，它能帮我们把衣服收起来.本设计基于AT89S52单片机的湿度感应自动收缩晾衣杆以期为人们解除苦恼.1 基于单片机的湿度智能晾衣杆组成该仪器主要由湿度测量、信号转换与输送系统、伸缩系统3个部分组成，具体结构如图1所示.首先，湿度测量部分的工作是由湿度传感器来实现的，其可以实时地检测到的空气湿度情况提供给下一部分设备;然后，信号转换与输送系统是由AT89S52单片机来完成的，单片机接受到传感器的湿度信号后将其处理转化为所需的稳定的电信号;最后，经过分析处理后的电信号传输给单相异步电动机组成的伸缩系统后，该系统根据大气的湿度来控制电动机带动车轮向室内移动或者向室外移动完成其伸缩功能.具体结构如图1所示.这个系统是基于AT89S52单片机控制的实时检测系统，具有价格低、比较实用、方便节能的优点，对爱养花护花者来说具有实实在在的使用价值，也对家庭自动化的发展起到一定的作用.图1 湿度智能晾衣杆整体图2 系统工作原理本湿度智能晾衣杆是以AT89S52单片机:8位AD+PWM输出为主控制器件.首先传感器经过信号放大，再进入ADC转换，传给单片机处理.选用的HC02电容型湿度传感器将检测到湿度情况并将其转化为具体的湿度参数，将转化后的湿度信号传送给单片机，单片机将采集到的信号经过处理后转化成电信号传送给射频通信电路;然后，射频通信电路将接收到的数据输送给单相异步电动机所组成的伸缩系统，伸缩系统再控制伸缩晾衣杆的伸缩即可［1］.3 系统硬件设计3.1 温湿度传感器电路3.1.1 DHT11数字传感器性能与应用电路DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器.它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性.传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接.因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点.每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准.校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数.单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷.超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20m以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择.产品为4针单排引脚封装.连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供［2-4］.接口说明如图2所示.图2 DHT11典型应用电路3.1.2 DHT11数字传感器电源引脚以及串行接口电源引脚:DHT11的供电电压为3～5.5 V.传感器上电后，要等待1 s以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令.电源引脚(VDD，GND)之间可增加一个100 nF 的电容，用以去耦滤波.串行接口:DATA用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步，采用单总线数据格式，一次通讯时间4 ms左右，数据分小数部分和整数部分，具体格式在下面说明，当前小数部分用于以后扩展，现读出为零.操作流程为一次完整的数据传输为40 bit，高位先出.数据格式:8 bit湿度整数数据+8 bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8 bit温度小数数据+8 bit校验和数据传送正确时校验和数据等于“8 bit湿度整数数据+8 bit湿度小数数据+8 bit温度整数数据+8 bit温度小数数据”所得结果的末8位［5］.用户MCU发送一次开始信号后，DHT11从低功耗模式转换到高速模式，等待主机开始信号结束后，DHT11发送响应信号，送出40 bit的数据，并触发一次信号采集，用户可选择读取部分数据.从模式下，DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集，如果没有接收到主机发送开始信号，DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式，过程如图3所示.图3 通讯过程(1)总线空闲状态为高电平，主机把总线拉低等待DHT11响应，主机把总线拉低必须大于18 ms，保证DHT11能检测到起始信号.DHT11接收到主机的开始信号后，等待主机开始信号结束，然后发送80μs低电平响应信号.主机发送开始信号结束后，延时等待 20～40μs后，读取DHT11的响应信号，主机发送开始信号后，可以切换到输入模式，或者输出高电平均可，总线由上拉电阻拉高，过程如图4所示.图4 通讯过程(2)总线为低电平，说明DHT11发送响应信号，DHT11发送响应信号后，再把总线拉高80μs，准备发送数据，每一bit数据都以50μs低电平时隙开始，高电平的长短定了数据位是0还是1.格式如图5所示.如果读取响应信号为高电平，则DHT11没有响应，请检查线路是否连接正常.当最后一个bit 数据传送完毕后，DHT11线50μs，随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态.图5 数字0信号表示方法3.2 单片机最小系统电路复位电路和时钟电路都是单片机最小系统的基本部分.复位电路通常采用上电自动复位和按键复位两种方式.本系统选用按键手动复位，这种方式方便、简单、容易操作.它是通过RST端经电阻与电源VCC接通而实现的.单片机各功能部件的运行都是以时钟控制信号为基准，有条不紊地一拍一拍地工作.因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机的稳定性.时钟电路设计有内部时钟方式和外部时钟方式两种［6-7］.本系统采用内部时钟方式，具体电路如图6所示.图6 单片机最小控制系统3.3 液晶显示液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富等特点，现在字符型液晶显示模块已经是单片机应用设计中最常用的信息显示器件.因此，在这里采用的是液晶1602B字母显示屏型，它可以显示2行每行16个英文字符，有8位数据总线D0-D7和RS，R/W，EN等3个控制端口，工作电压为5 V，并且带有字符对比度调节和背光.该模块也可以只用D4-D7作为4位数据分两次传送.这样的话可以节省MCU的I/O口资源.下面就对此型号的显示器进行简单的介绍.1602B引脚说明如表1所示.表1 1602B引脚说明3.4 步进电机与驱动电路步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构.当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角).可以通过控制脉冲个来控制角位移量，从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的［8］.步进电机28BYJ48型4相8拍电机，电压为DC5～12 V.当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，它可以连续不断地转动.每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度(一个步距角).驱动模块电路，由于单片机接口信号不够大需要通过ULN2003放大再连接到相应的电机接口，具体电路如图7所示.图7 电机驱动电路4 系统软件设计和仿真图4.1 程序流程图程序流程如图8所示.4.2 程序设计C语言是一种计算机程序设计语言.它既有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点.它可以作为系统设计语言，编写工作系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序.C语言对操作系统和系统使用程序以及需要对硬件进行操作的场合，用C语言明显优于其它解释型高级语言.C语言具有绘图能力强，可移植性，并具备很强的数据处理能力，因此适于编写系统软件，而且它是数值计算的高级语言.所以本次设计采用C语言编程［9］.4.3 系统设计仿真图系统设计仿真图如图9所示.5 结语本设计采用AT89S52作为主控芯片，设计了一种智能的温湿度自动晾衣杆.信号转换与输送系统是由单片机来完成的，单片机接受到DHT11温湿度传感器的温湿度信号后将其处理转化为所需的稳定电信号.经过分析处理后的电信号传输给单相异步电动机组成的伸缩系统.该系统根据大气的湿度来控制电动机带动传动轮向室内移动或者向室外移动完成其伸缩功能，完全实现自动化控制.图8 程序设计流程图9 Proteus仿真图［参考文献］［1］王洪涛.基于MSP430单片机智能网络水表的远程抄表系统设计［J］.重庆文理学院学报:自然科学版，2009(2):10-11.［2］张功铭，赵复真.新型传感器及传感器检测新技术［M］.北京:中国计量出版社，2006:77-78.［3］郁有文，常健，程继红.传感器的原理及工程应用［M］.西安:西安电子科技大学出版社，2008:207-214.［4］姜连祥，许培培.温湿度传感器SHT11的感测系统设计［J］.新器件新技术，2007(4):49-51.［5］单成祥.传感器的理论与设计基础及其应用［M］.北京:国防工业出版社，1999:132-140.［6］万文略.单片机原理及应用［M］.重庆:重庆大学出版社，2004:20-22.［7］李全利.单片机原理及接口技术［M］.北京:高等教育出版社，2009:25-28. ［8］姚建盛，唐庆顺.基于MasterCAM三尖摆线泵外转子的设计与自动编程［J］.重庆文理学院学报:自然科学版，2009(6):16-17.［9］谭浩强.C程序设计［M］.北京:清华大学出版社，2005:2-3.。
自动晾衣架控制系统设计
自动晾衣架控制系统设计摘要智能自动晾衣架能够实现晾衣架的自动升降，衣服超重的自动检测及系统故障保护等功能。
与传统的手动晾衣架相比，自动晾衣架具有升降更省力，升降速度更快等优势，随着技术的日臻完善，自动晾衣架将成为市场的主导产品。
本设计采用单片机AT89C51作为自动晾衣架的检测及控制核心，采用电阻应变片实现超重检测，通过手动按键控制晾衣架的升降，通过发光二极管显示晾衣架的工作状态，同时具有超重声光报警作用，该系统还增加了直流电机的的过流保护功能以及电气隔离功能。
软件部分采用模块化设计思想，编制了各个模块的流程图，实现了对晾衣架升降控制，状态显示等功能。
本设计具有灵活方便、适用范围广的特点，基本能够满足实践需求。
AUTOMATIC CLOTHES HANGER CONTROLSYSTEM DESIGNABSTRACTIntelligent automatic clothes hanger which is able to realize automatic lift the clothes hanger, automatic detection clothes are overweight or not, system's fault protection function of the clothes hanger. Compared with the traditional manual clothes hanger, it has lifting more easily and more faster. As technology is being perfected, automatic air clothes tree will be the market leading products.This design use the single-chip microcomputer AT89C51 as automatic clothes hanger detection and control core .using resistance strain gauge realize overweight detection, through manual buttons to control clothes hanger up or down. through the leds to display the clothes hanger working condition.At the same time,it has the overweight sound-light alarm circuit. this system also increased dc motor of the over-current protection function.software part adopts modular design thought, compiled the flowchart of each module. realized to dc motor positive & reverse control and state display functions.This design is agile and convenient, widely use .Basicly can satisfy the practice demands.KEY WORDS clothes hanger single-chip microcomputer lift control alarm目录中文摘要 (I)英文摘要 .............................................................................................................................................. I I 1 绪论. (1)1.1 自动晾衣架介绍 (1)1.2 晾衣架的历史及现状 (1)1.3 晾衣架行业的发展及未来 (2)2 整体电路设计 (4)2.1 自动晾衣架整体框图 (4)2.2 系统的主要部件方案论证与比较 (4)2.2.1 处理器的选择与论证 (5)2.2.2 驱动电机的选择与论证 (5)2.2.3 直流电机驱动电路的选择与论证 (5)2.2.4 稳压电源方案选择与论证 (6)2.3 系统各模块的最终方案 (6)3 基本元器件介绍及各部分电路设计 (8)3.1 直流电机的运行原理 (8)3.1.1 直流电机的结构 (8)3.1.2 直流电机的基本工作原理 (8)3.1.3 直流电机的额定值 (10)3.2 单片机原理 (11)3.2.1 单片机原理概述 (11)3.2.2 单片机的应用系统 (11)3.2.3 AT89C51简介 (13)3.3 其它主要器件介绍 (17)3.3.1 NE555介绍 (17)3.3.2 集成运放LM358介绍 (19)3.3.3 继电器的介绍 (20)3.3.4 光耦介绍 (22)3.3.5 串行下载口介绍 (23)3.4 各部分电路设计 (25)3.4.1 电源电路 (25)3.4.2 时钟电路 (27)3.4.3 复位电路 (28)3.4.4 按键电路 (29)3.4.5 超重检测电路 (29)3.4.6 状态指示电路 (30)3.4.7 声光报警电路 (31)3.4.8 过流保护电路 (32)3.4.9 控制电机正反转电路 (33)3.4.10 串口电路 (34)4 系统的软件各部分设计与实现 (36)4.1 超重检测部分 (36)4.2 上升部分 (36)4.3 下降部分 (37)4.4 过流中断部分 (38)5 设计总结 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录 (42)1 绪论1.1 自动晾衣架介绍目前晾衣架分手动、自动两种。
基于单片机的智能晾衣架系统设计答辩
基于单片机的智能晾衣架系统设计答辩随着科技的不断发展，智能家居产品越来越受到人们的青睐。
智能晾衣架作为智能家居的一部分，能够为人们的生活带来极大的便利。
本次设计的基于单片机的智能晾衣架系统，旨在实现晾衣架的自动化控制，提高衣物晾晒的效率和质量。
一、系统总体设计本智能晾衣架系统主要由传感器模块、控制模块、执行模块和电源模块组成。
传感器模块包括湿度传感器和光照传感器。
湿度传感器用于检测衣物的湿度情况，光照传感器用于检测环境光照强度。
控制模块采用单片机作为核心控制器，负责接收传感器模块传来的数据，并进行处理和分析，根据预设的条件发出控制指令。
执行模块包括电机驱动电路和晾衣架升降装置。
电机驱动电路接收单片机的控制指令，驱动电机正反转，从而实现晾衣架的升降。
电源模块为整个系统提供稳定的电源供应。
二、硬件设计（一）单片机选型经过综合考虑，选择了_____型号的单片机。
该单片机具有性能稳定、功耗低、接口丰富等优点，能够满足本系统的设计需求。
（二）传感器电路设计湿度传感器采用_____型号，其输出信号经过调理电路后输入到单片机的模拟输入引脚。
光照传感器选用_____型号，直接将其数字输出信号连接到单片机的数字输入引脚。
（三）电机驱动电路设计电机驱动电路采用_____芯片，通过单片机的引脚输出高低电平来控制电机的正反转。
为了提高驱动能力，还加入了功率放大电路。
（四）电源电路设计系统电源采用_____电源方案，将输入的市电转换为适合各个模块工作的直流电压。
同时，为了提高电源的稳定性，还加入了滤波和稳压电路。
三、软件设计（一）主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括单片机内部寄存器的设置、传感器的初始化等。
然后进入主循环，不断读取传感器的数据，并根据数据进行判断和控制。
（二）传感器数据采集与处理程序通过单片机的模拟或数字接口读取传感器的数据，并进行滤波和校准处理，以提高数据的准确性。
（三）控制算法设计根据衣物的湿度和环境光照强度，制定了合理的控制策略。
基于单片机的智能晾衣系统设计
2020年19期设计创新科技创新与应用Technology Innovation and Application基于单片机的智能晾衣系统设计邓宇（秦皇岛技师学院，河北秦皇岛066000）引言结合当前晾衣架系统研究发展现状，本文设计了一种智能晾衣架系统，可以帮助人们摆脱传统繁琐的晾衣程序。
本次系统操作十分简单，占地空间比较小，具有美观实用的特点。
本文主要从硬件设计和软件设计两个方面进行论述，为当前单片机的智能晾衣系统进一步优化设计提供借鉴。
1硬件设计本次单片机采用了光照和雨滴两个天气信号，然后控制旋转衣架。
整个系统主要利用步进电机进行控制，在天晴的时候，可以把衣架转出，进行衣物的晾晒；在没有阳光或者在下雨的时候，就会自动转到室内，防止衣服被淋湿。
1.1整体设计图本次整体设计图如图1所示，整个系统在实际运行过程中，利用光照传感器和雨滴传感器感知周围的天气，然后进行判断，做出相应的动作。
设计人员设计出光照和雨滴的阈值；单片机就会控制衣架来回转动，从而实现智能控制。
图1总体设计图1.2光照传感器为了对外部光照强度进行精准的测量，保证系统正常运行，在本次设计中，主要利用光敏电阻测量光照，随着光照逐渐的增强，光敏电阻逐渐减小，通过实际测量，可以分析光敏电阻的电子变化范围。
在光照强度增强到很大的情况下，光敏电阻就会达到几百兆欧姆。
在黑暗的条件下，光敏电阻的阻值为几兆欧姆。
为了实现最为理想控制效果，保证光敏电阻阻值与实际操作向匹配，本次设计采用10K 电阻，作为上拉电阻。
根据实际实验的情况，在光照强度达到很大的条件下，光敏电阻值就非常小；在光照强度达到很小的条件下，就是周围非常黑暗，光敏电阻值就会很大。
电压信号输出以后，通过电容滤波，就会保证信号波形更加平滑，提升了单片机信号处理的速度，避免由于光照强度不稳定导致系统出现误判的问题，如图2所示。
图2光照测量电流示意图1.3雨滴传感器设计这种传感器又被称为雨滴检测传感器，主要是为了是否下雨、对雨滴冲击量、静电电容量以及光亮变的进行精确的检测，为系统做出下一步的动作提供帮助。
基于单片机的智能晾衣架系统设计答辩
基于单片机的智能晾衣架系统设计答辩在当今科技迅速发展的时代，智能家居产品越来越受到人们的关注和青睐。
智能晾衣架作为其中的一员，以其便捷、高效、智能化的特点，为人们的生活带来了极大的便利。
本次设计的基于单片机的智能晾衣架系统，旨在实现晾衣架的自动化控制，提高晾衣架的使用效率和舒适度。
一、系统总体设计方案本智能晾衣架系统主要由传感器模块、控制模块、驱动模块和通信模块等部分组成。
传感器模块负责采集环境信息，如温度、湿度、光照强度等；控制模块采用单片机作为核心，对传感器采集到的数据进行处理和分析，并根据预设的算法和逻辑控制驱动模块的工作；驱动模块用于控制晾衣架的升降和伸展收缩；通信模块则实现系统与用户手机等终端设备的远程通信，使用户可以随时随地对晾衣架进行监控和操作。
二、硬件设计（一）传感器选择在温度和湿度传感器方面，选用了 DHT11 数字温湿度传感器，它具有体积小、功耗低、精度高等优点，能够准确地测量环境的温度和湿度。
对于光照强度传感器，采用了 BH1750FVI 数字光照传感器，其测量范围广、稳定性好，可以有效地检测环境的光照强度。
（二）单片机选型选用了 STC89C52 单片机作为系统的控制核心。
该单片机具有丰富的片上资源、较高的运行速度和稳定性，能够满足本系统的控制需求。
（三）驱动电路设计驱动模块采用了步进电机和电机驱动芯片 L298N 来实现晾衣架的升降和伸展收缩。
L298N 具有驱动能力强、稳定性好等特点，能够有效地控制步进电机的正反转和转速。
三、软件设计（一）主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括单片机内部资源的初始化、传感器的初始化等。
然后，系统进入循环，不断采集传感器数据，并进行处理和分析。
根据处理结果，控制驱动模块的工作，实现晾衣架的自动化控制。
（二）传感器数据采集与处理程序通过单片机的 I/O 口与传感器进行通信，读取传感器的数据。
对采集到的数据进行滤波、校准等处理，以提高数据的准确性和可靠性。
自动晾衣架控制系统设计
自动晾衣架控制系统设计摘要智能自动晾衣架能够实现晾衣架的自动升降，衣服超重的自动检测及系统故障保护等功能。
与传统的手动晾衣架相比，自动晾衣架具有升降更省力，升降速度更快等优势，随着技术的日臻完善，自动晾衣架将成为市场的主导产品。
本设计采用单片机AT89C51作为自动晾衣架的检测及控制核心，采用电阻应变片实现超重检测，通过手动按键控制晾衣架的升降，通过发光二极管显示晾衣架的工作状态，同时具有超重声光报警作用，该系统还增加了直流电机的的过流保护功能以及电气隔离功能。
软件部分采用模块化设计思想，编制了各个模块的流程图，实现了对晾衣架升降控制，状态显示等功能。
本设计具有灵活方便、适用范围广的特点，基本能够满足实践需求。
AUTOMATIC CLOTHES HANGER CONTROLSYSTEM DESIGNABSTRACTIntelligent automatic clothes hanger which is able to realize automatic lift the clothes hanger, automatic detection clothes are overweight or not, system's fault protection function of the clothes hanger. Compared with the traditional manual clothes hanger, it has lifting more easily and more faster. As technology is being perfected, automatic air clothes tree will be the market leading products.This design use the single-chip microcomputer AT89C51 as automatic clothes hanger detection and control core .using resistance strain gauge realize overweight detection, through manual buttons to control clothes hanger up or down. through the leds to display the clothes hanger working condition.At the same time,it has the overweight sound-light alarm circuit. this system also increased dc motor of the over-current protection function.software part adopts modular design thought, compiled the flowchart of each module. realized to dc motor positive & reverse control and state display functions.This design is agile and convenient, widely use .Basicly can satisfy the practice demands.KEY WORDS clothes hanger single-chip microcomputer lift control alarm目录中文摘要 (I)英文摘要 .............................................................................................................................................. I I 1 绪论. (1)1.1 自动晾衣架介绍 (1)1.2 晾衣架的历史及现状 (1)1.3 晾衣架行业的发展及未来 (2)2 整体电路设计 (4)2.1 自动晾衣架整体框图 (4)2.2 系统的主要部件方案论证与比较 (4)2.2.1 处理器的选择与论证 (5)2.2.2 驱动电机的选择与论证 (5)2.2.3 直流电机驱动电路的选择与论证 (5)2.2.4 稳压电源方案选择与论证 (6)2.3 系统各模块的最终方案 (6)3 基本元器件介绍及各部分电路设计 (8)3.1 直流电机的运行原理 (8)3.1.1 直流电机的结构 (8)3.1.2 直流电机的基本工作原理 (8)3.1.3 直流电机的额定值 (10)3.2 单片机原理 (11)3.2.1 单片机原理概述 (11)3.2.2 单片机的应用系统 (11)3.2.3 AT89C51简介 (13)3.3 其它主要器件介绍 (17)3.3.1 NE555介绍 (17)3.3.2 集成运放LM358介绍 (19)3.3.3 继电器的介绍 (20)3.3.4 光耦介绍 (22)3.3.5 串行下载口介绍 (23)3.4 各部分电路设计 (25)3.4.1 电源电路 (25)3.4.2 时钟电路 (27)3.4.3 复位电路 (28)3.4.4 按键电路 (29)3.4.5 超重检测电路 (29)3.4.6 状态指示电路 (30)3.4.7 声光报警电路 (31)3.4.8 过流保护电路 (32)3.4.9 控制电机正反转电路 (33)3.4.10 串口电路 (34)4 系统的软件各部分设计与实现 (36)4.1 超重检测部分 (36)4.2 上升部分 (36)4.3 下降部分 (37)4.4 过流中断部分 (38)5 设计总结 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录 (42)1 绪论1.1 自动晾衣架介绍目前晾衣架分手动、自动两种。
基于STC89C52RC控制的智能晾衣架控制系统的设计
基于STC89C52RC控制的智能晾衣架控制系统的设计
杨婷婷;徐翔;刘勇
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】2024(32)9
【摘要】传统电动晾衣架只能实现自动的推出与收回,却无法应对家中无人和复杂的外部天气变化。
因此,基于STC89C52RC单片机的编程程序,通过雨雪传感器模块和光照度计等进行数据采集,感知外部天气情况和光照度,单片机以接收的信号,以电机驱动模块为媒介,控制步进电机实现精准转动,继而带动直线模组(晾衣架)运动,实现模组(晾衣架)的推出与拉回动作。
为进一步验证智能晾晒衣架的理论研究效果,以单片机最小系统进行仿真,验证控制系统设计的准确性;同时以单片机控制为核心,57BYG250步进电机为基础搭建实验平台,验证控制系统设计的实用性。
实验结果表明,该晾衣架具有一定的智能化性能,便于操作,使用方便。
【总页数】3页(P98-100)
【作者】杨婷婷;徐翔;刘勇
【作者单位】安徽城市管理职业学院轨道交通学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
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理论及单片机的智能晾衣架控制系统设计及仿真5.基于STC89C52RC单片机的农村智能门锁控制系统设计
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基于单片机的户外智能晾衣架的设计
基于单片机的户外智能晾衣架的设计
裴娅男
【期刊名称】《现代计算机（专业版）》
【年(卷),期】2017(000)030
【摘要】利用现有普通晾衣架的物理基础上加入单片机等相关硬件,实现一个具有自动功能的智能晾衣架,通过红外遥控操作实现晾衣架的自动模式和手动模式.该系统以单片机STC89C52作为主控制芯片,结合辅助电路光敏电阻,信号转换电路,雨滴检测电路,步进电机,LED指示灯电路和红外遥控信号接收电路进行硬件设计,以C 语言为编程语言在编程软件上进行的程序设计,实现软硬结合的智能化晾衣架.该系统的功能概括为:自动模式下可自动根据光照的强度和雨滴检测状态进行智能控制收衣服操作,通过红外遥控器控制智能晾衣架的自动模式和手动模式.
【总页数】4页(P37-39,45)
【作者】裴娅男
【作者单位】山西大学商务学院信息学院,太原030031
【正文语种】中文
【相关文献】
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一种基于AT89C52单片机的智能晾衣架设计
摘 要： 设计了一种以AT89C52单片机为核心，通过湿度传感器和光照传感器检测天气情况，
从而实现衣物智能收晒功能的智能晾衣架。简单介绍了系统的工作原理和软、硬件的设计。
实验结果表明，该系统运行稳定，达到了预期目的。关键词： 晾衣架；AT89C52单片机；传
感器；智能
在如今这个快节奏的时代里，人们的日程安排越来越紧密。经常由于各种原因不在家，
从而导致晾晒的衣物不能及时晒出与收回。尤其是在气候多变的季节里，这种现象尤为普遍。
基于上述情况，本文以AT89C52单片机为核心设计了一种可以在晴雨天自动收晒衣物的智能
晾衣架。该晾衣架装有太阳能发电装置，在晾衣架完全伸出后打开，收回时关闭，吸收的太
阳能供晾衣架电机和阳台电灯使用。1 智能晾衣架的结构与工作原理1.1 智能晾衣架结构
本文设计的智能晾衣架适宜安装在窗户的上沿部分，智能晾衣架的传动部分由菱形伸缩架组
成。控制菱形伸缩架的电机通过正、反不同方向的运转将衣架伸出或收回。 湿度与光照
传感器安装在衣架的两侧，用来检测环境变化；衣架顶端与前端安装太阳能电池板，可以充
分吸收太阳能。智能晾衣架部分结构[1]。
1.2 智能晾衣架工作原理 当天气晴朗时，阳光照射在光照传感器上，此时单片机检测到
光照传感器传送的“晴天”信号，发出相应的指令控制电机正转，将衣架伸出从
而晾晒衣服。 当室外下雨时，湿度传感器检测到环境湿度增大，不适合衣物晾晒，向单
片机传送“下雨”信号，单片机收到信号后，发出相应的指令控制电机反转，将
衣架收回。 手动伸开、收回按钮可以人为地控制晾衣架的伸缩。当晾衣架伸开到位后，
太阳能发电装置打开，衣架收回完毕后关闭。其控制系统原理图。
2 智能晾衣架控制电路硬件平台 控制单元的硬件是智能晾衣架的基础与关键部分，它对
整个系统的有效性、稳定性和节能性都具有直接影响。本智能晾衣架控制单元选用了以下硬
件设备： (1)AT89C52单片机 AT89C52是一个低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内
含8 KB可反复擦写的Flash、只读程序存储器和256 B随机存取数据存储器(RAM)。AT89C52
单片机在电子行业中有着广泛的应用。 (2)湿度传感器HR202 HR202是一款电阻式高
分子湿度传感器，具有感湿范围宽、响应速度快、灵敏度高、性能稳定可靠、一致性好等特
点。 (3)光照传感器 光照传感器选用光敏二极管传感器，光敏二极管对环境光强最敏
感，一般用来检测周围环境的亮度和光强。 (4)太阳能发电模块 太阳能发电模块由太
阳能电池板、太阳能发电机组成。太阳能电池板由多晶硅制成。3 控制系统设计3.1 硬件电
路设计 控制系统硬件电路主要由AT89C52单片机、湿度传感器电路、光照传感器电路、
限位电路、太阳能发电装置控制电路组成。其控制系统硬件图。其中D3、D4分别是绿色和红
色发光二极管，为电机正、反转的指示灯；J1、J2为直流12 V继电器，控制电机的正、反
转；S1、S2分别为手动伸开、收回开关；S3、S4分别为伸缩限位开关；P1.4、P1.5为湿度
与光照传感器信号输入端；P2.7为控制太阳能发电装置信号输出端[3-4]。
该控制系统工作流程如下：当按下S1键时，P1.0口为低电平，AT89C52单片机的P2.0
口为高电平，发出指令使电机正转，菱形杆伸开。同时，P2.2口为高电平，发光二极管D3
亮，显示电机正转；S3为伸开的限位开关，当S3闭合时，AT89C52单片机的P2.0口为低电
平，发出停止指令使电机关闭，菱形杆停止伸开；P2.2口为低电平，发光二极管D3灭。此
时，P2.7口为高电平，太阳能发电装置打开。当按下S2键时，工作流程与上述相反，电机
反转、菱形杆收回，并在S4闭合时，电机关闭、太阳能发电装置关闭[5]。3.1.1 湿度传感
器电路设计 湿度传感器控制电路，集成运放采用LM393，它构成了双压比较器集成电路。
在环境湿度达不到设定阈值时，LM393输出端输出高电平，当外界环境湿度超过设定阈值时，
LM393输出端输出低电平[6]。
3.2 软件设计 系统是否能够在满足硬件电路设计要求的条件下运行，必须依靠软件来实
现。本智能晾衣架的控制系统软件主要由主程序和多个子程序组成。主程序流程图。子程序
包括湿度、光照采集子程序、按键查询子程序、电机正反转子程序等。
本文设计了一种基于AT89C52单片机的智能晾衣架，通过湿度、光照传感器检测环境变
化，自动伸缩晾衣架。其结构简单，稳定性好，较好地满足了人们由于经常外出而不能及时
收晒衣物的需求。其上安装的太阳能发电装置，不仅为智能晾衣架的电机转动提供动力来源，
也能为家居提供照明，省电环保。