智能晾衣架的设计与实现.docx

摘要随着社会的不断进展和进步，智能化的产品在不断的涌入 我们的家庭生活，给人们的生活起居带来便利，但是晾衣工具 还是处于比较原始的层次几乎没有什么改变，渐渐与我们的生 活脱节对于现在城市里的大多数人们每天忙于工作，白天几 乎都不在家中，当天气改变时不能准时将衣物收回关于这个 问题，本文对智能晾衣架系统进行研究，运用 DHT11 温湿度 传感器，光敏电阻采集到的号传输给系统处理核心单片机 AT89S52,根据当时的温湿度和光线的强弱推断晾衣架是否要 收回当空气中的相对湿度超过设定值（认为要下雨或者已经 下雨）或光线变暗到一定值（认为已经天黑）时,系统会发出 报警提示仆人收衣服并延时,无人应答后系统会自动发出脉冲 号给电机,从而控制机械部分自动收回晾衣架关键词：智能AT89S52 DHT11AbstractWith the constant development and social progress, intelligent products in thecontinuous influx ofour family life, to thepeople's daily life more tool or in a primitive gradually and our life where most people are everyday, hardly ever changes will be unableconvenient, but airing level almost nochange, away. For now the city busy with their work at home, when weather to recover. About thisquestion, theintelligent clothes hanger system is studied, using the DHT11 temperature and humidity sensor, 5547photosensitive resistance signals transmitted to the system processing core chip AT89S52, according tothe time of the temperature and humidity and light intensity tojudge whetherWhen the airvalue ( thinkto take back the clotheshangerrelative humidity exceeds a setit's going to rain or rain ) orthe dark toacertain value( that had beendark ), the system will send out alarm host received clothes and delay, noresponse after the system will automatically send a pulse signal to a stepping motor, so as to control themechanical parts automatically retract the clothes hanger.Key AT89S52 DHT11目录■ >•前言现在人们的糊口追求个性化、自动化，家装要求的档次愈 来愈高，糊口家居兽性化、智能化的要求使智能控制技术在智 能家居电子产品中获得了广泛的使用，它不仅优化了人们的糊 口体式格局和居住情况，并且便利了人们有效的安排时间和节 省各种能源。

人们实现了家电、照明、窗帘控制和防盗报警等 智能化，但是晾衣工具还是处于比较原始的层次几乎没有什么 改动，渐渐与我们的糊口摆脱国内现在也有生产智能晾衣架的厂家，但是他们所 生产的智能晾衣架都是安装在阳台内部，通过电路的 控制使晾衣架根据不同的情况垂直升降，以达到智能 晾晒衣物的功能而本设计是通过温湿度传感器和光 敏传感器感应外界天气中的雨水、温度和光照情况，运用传感器、单片机驱动电动机来控制晾衣架的伸张 和收缩，从而达到智能晾晒衣物的目的第 1 章绪论第 1.1 节选题背景随着社会经济水平的进展，现在人们的生活追求个性化、 自动化，追求快节奏，家装要求的档次越来越高，生活家居人 性化、智能化的要求使智能控制技术在智能家居电子产品中得 到了广泛应用，它不仅优化了人们的生活方式和居住环境，而 且便利人们有效地安排时间和节省各种能源，实现了家电、照 明、窗帘控制和防盗报警、定时控制及远程控制等伴随 着高智能家居的快速进展，晾衣工具的智能化进展明显落后与 其他家用器具智能化进展之后，现在已经引起社会的很大关注第 1.2 节研究目的与研究方法1.2.1 研究目的目前人们所使用的晾衣架多为不能随外界环境改变 而自动收缩的传统类型。

假如住户是双职工，或者住户有事在外，那么如果下雨或者夜晚，传统类型的晾衣架就做不到使晾晒在室外的衣物避雨、避露水的功 能酷热夏日，上班族通常是把衣物晾晒在室外一整 天住户即使在家，为了减少麻烦，也很少在夏日的 正午把衣物收回室内，等气温下降之后再把衣物拿出 去晾晒，其实暴晒对衣物的损伤极大国内现在也有生产智能晾衣架的厂家，但是他们所生产的 智能晾衣架都是安装在阳台内部，通过电路的控制使晾衣架根 据不同的情况垂直升降，以达到智能晾晒衣物的功能而本设 计采纳单片机作为智能晾衣架的检测及控制核心，通过温湿传 感器探测外界环境的温度和湿度，当温度或湿度达到一定指标 时，单片机控制电动机正转（或者反转）从而使衣架自动收回 当传动杆接触到位置开关时，电机停止转动；当雨停后，阳光 充裕时，光敏电阻将息反馈给单片机，单片机再控制电动机反 转（或者正转）从而使衣架自动伸出接收晾晒晾衣杆与各传 动轴之间采纳滑轮、钢丝绳等连接1.2.2 研究办法（1）文献法本研究涉及单片机编程、原理图绘制、元器件焊接等技术，需要对涉及的知识醒目才能实现方案的胜利设计，只要通过对大量相关书籍期刊进行阅读、收拾整顿、分析，才能获得有价值的研究材料。

因而，本研究把文献法作为 最紧张的研究办法2）窥察法科学的窥察具有目标性和打算性、 系统性和可重复性在科学试验和调查研究中，窥察 法具有扩展人们的感性认识、启发人们的思维、导致 新的觉察等几个方面的感化因而对于本研究有很大 匡助第 1.3 节研究意义基于现在晾衣架的进展现状，本设计开发了一种能帮助人 们摆脱原始操作的智能晾衣架本有用新型晾衣架主要特点在 于：可以伸缩，操作简洁，占地面积小，美观有用同类产品 有可收缩式的，但属于组装而成，操作比较麻烦，而本晾衣架 是通过温湿度传感器和光敏传感器感应外界天气中的雨水、温 度和光照情况，运用传感器、单片机驱动电动机来控制晾衣架 的伸张和收缩，从而达到智能晾晒衣物的目的第 2 章系统总体设计第 2.1 节总系统设计框图本设计采纳美国 Atmel 公司的 AT89S52 单片机作为控制 核心，外围辅助温湿度传感电路及光敏传感电路等检测电路来 控制电机运动，实现收晾衣智能化的功能总体设计框图如图 2.1 所示：图 2.1 系统总体控制框图第 2.2 节系统组成概述本系统可固定在阳台外面，既节省空间，同时系统 通过测温湿度电路及光敏电路等检测电路自动测量当 前空气温度、湿度和光线强度，根据当前温湿度值和 光线强度确定晾衣架是否收回。

当要下雨或已经下雨 时，空气中的相对湿度急剧增加超过设定值时，系统 会自动发出警报（提示仆人收衣服），若无人应答系 统自动默认屋内无人，系统会自动给电机脉冲完成自 动收衣服功能第 2.3 节系统硬件电路选择本系统的控制核心采纳扩展型单片机AT89S52，该系列单片机是釆用高性能的静态 80C51 设计的，由先进的 CMOS 工艺制造并带 有非易失性 Flash 程序存储器，全部支持 12 时钟和 6 时钟操 作，包含 128字节和 256字节 RAM，32口线、3 个 16 位定时/计数器、6 输入 4 优先级嵌 套中断结构、1个口，可以满足本系统的需要条 I/O串行 I/O系统检测部分由DHT11型温湿度传感器和5547光敏电阻 组成DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字旌旗 灯号输出的温湿度复合传感器它使用专用的数字模块收罗技 术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓着的历 久不乱性传感器包括一个电阻式感湿元件和一个 NTC 测温 元件，具有品质卓着、超快相应、抗干扰能力强、性价比极高 等优点超小的体积、极低的功耗，旌旗灯号传输距离可达 20 米以上，使其成为各类使用以至最为苛刻的使用场所的最 佳选择，并且此产品为 4针单排引脚封装，连接非常便利。

系统电机部分采纳 H 桥直流电机驱动， H 桥电路是直流 电机使用最广泛的一种驱动电路实际使用的时候，用分立元 件制作 H 桥是很麻烦的，不过现在市面上有很多封装好的 H桥集成电路，接上电源、电机和控制号就可以使用了，在额定 的电压和电流内使用非常便利可靠比如常用的 L293D、L298N、TA7257P、SN 等第 2.4 节系统软件结构设计系统软件设计采纳结构化和模块化设计方法，便于程序的 编译、调试根据设计的要求和前面描述的控制系统的硬件设 计的情况，单片机控制系统软件程序结构示意图如图 2.2 所示 图 2.2 软件程序结构示意图第 2.5 节机械结构设计系统采纳结构简洁的可伸缩的机器执行机构来实现衣服的收晾工作，开端设计如图 2.3所示：图 2.3系统机械执行机构第 3 章控制系统硬件设计在完成了总体设计后，本章主要完成主控单元的硬件设计 包括核心芯片的选型和电路的详细设计，主假如单片机芯片、 温湿度传感器、光敏电路及外围电路的选型，然后再按照系统 功用的要求，使用protel99se软件进行电路板的详细设计第3.1节单片机的介绍及其工作系统设计3.1.1 AT89S52 特点AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具 有8K在系统可编程Flash存储器。

使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造, 与工业80C51产品指令和引脚完全兼容片上Flash同意程序 存储器在系统可编程，亦适于常规编程器在单芯片上，拥有 灵活的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众 多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案AT89S52的主要性能：与MCS-51单片机产品兼容8K字节在系统可编程Flash存储器1000次擦写周期全静态操作：0Hz〜33Hz三级加密程序存储器32个可编程I/O 口线三个16位定时器/计数器八个中断源全双工UART串行通道掉电后中断可唤醒看门狗定时器双数据指针掉电标识符引脚结构如图3.1所示：图3.1 AT89S52引脚结构引脚号P1.0P1.1P1.5P1.6P1.7第二功用T2 （定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出T2EX （定时器/计数器T2的捕捉/重载触发号和方向控制）MOSI （在系统编程用）MISO （在系统编程用）SCK （在系统编程用）引脚号P3.0P3.1P3.2第二功能RXD （串行输入）TXD （串行输出）INTO（外部中断0）P3.3P3.4P3.5。