基于单片机和传感器的智能晾衣架系统设计_孙绍翔
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
通过对市场已经存在的各类智能晾衣架的比较，我 们发现虽然种类很多，但功能大体相同，且都是安装在阳 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，以此来达到智能晾衣架的功能，而我们所研究的智 能晾衣架为安装在室外，通过水平方向的伸展将衣物伸 展至室外进行晾晒，由传感器和单片机来进行智能测量、 控制衣架的伸缩状态，不仅起到了智能控制的功能，也进 一步节省了室内空间。 2 系统结构及总体方案设计
（College of Mechanical and Electrical Engineering，Jiangsu Normal University，Xuzhou221116, China）
Abstract： The convenient and rapid lifestyle has become the goal pursued by modern people. The design of intelligent clothes rack system based on SCM （Single Chip Microcomputer）, sensors and electromotor, which can realize the intelligent control on taking back clothes on the rack, and provide further convenience for modern people. The design adds electromechanical control system to the original clothes rack, the intelligent control is realized by sensor detection and microcontroller integrated treatment. Key words： intelligent clothes rack; SCM（Single Chip Microcomputer）; sensor
1引言 随着我国经济实力的迅速发展，人们的生活要求也
越来越高，方便快捷、简单易行的生活方式，已成为现代 人的追求目标。目前人们所使用的晾衣架多为不能随室 外天气变化的常用类型，如果家里全部都是上班族，或者 有事不在家，那么当下雨天或者是夜晚，这些晾衣架就起 不到使晾晒在室外的衣物防雨、防露水的功能；炎热的夏 天，上班族通常是把衣物晾晒在室外一整天，即使是在 家，也很少在夏日的正午把衣物收回室内，这就造成了衣 物的暴晒，对衣物造成极大的损伤。
制造业信息化
仿真 / 建模 / CAD/ CAM/ CAE/ CAPP MANUFACTURING INFORMATIZATION
基于单片机和传感器的智能晾衣架系统设计
孙绍翔， 周连佺， 臧曙光， 莫亦飞， 屈晓龙 （江苏师范大学 机电学院，江苏 徐州 221116）
摘 要：追求方便、快捷的生活方式已成为现代人的目标，设计一种基于单片机、传感器和电动机的智能晾衣架，实现对
在晴朗的夏日为了防止衣服在太阳下暴晒，需要在 温度高于一定值的时候将衣物收回来；在气温较低的冬 季，当温度低于一定值不适合晾晒时，需要将衣物收回 来。因此需要对外界温度进行实时检测，本设计采用高性 能的温度传感器 DS18B20 ［3］，该传感器的测试温度范围 比较大（-55℃～125℃），分辨率高（最高分辨率 0.0625）。 DS18B20 外部有三只引脚，VCC、GND 和 DQ，内部有 64 位的 ROM 和 9 字节的暂存器单元，DS18B20 与单片机有 两种接法，本设计采用寄生电源供电方法，UDD、GND 接 地，I/O 接单片机 I/O。单片机 CPU 对 DS18B20 的访问量 流程为：先对 DS18B20 初始化，再进行 ROM 操作命令， 最后再对存储器操作，数据操作。内部结构如图 2。
晾晒衣物的智能控制，将进一步方便人们的生活。该设计就是在原有晾衣架的基础上添加机电控制系统，通过传感器的
检测和单片机的综合处理来实现对晾衣架的智能控制。
关键词：智能晾衣架；单片机；传感器
中图分类号：TP272
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
文献标识码：A
文章编号：1002－2333（2013）09－0085－03
Intelligent Clothes Rack System Design Based on SCM and Sensors SUN Shao-xiang， ZHOU Lian-quan, ZANG Shu-guang， MO Yi-fei， QU Xiao-long
机械工程师 2013 年第 9 期 85
制造业信息化
MANUFACTURING INFORMATIZATION 仿真 / 建模 / CAD/ CAM/ CAE/ CAPP
I/O C
VD1
内部 VDD VD2
64 位 ROM 和
本设计是基于 MCS-51 单片机 的 ［1］ 中央处理单元的 综合系统，通过湿度传感器和温度传感器检测设备周围 局部空气的湿度值和温度值，并将所检测数据传输到单 片机内部，单片机经过数据处理，根据预先设定做出相应 逻辑判断并发出相关指令给电动机，进而控制电动机的 正反转［2］以及转动时间，电动机带动可伸缩的晾衣架推动 杆，将衣架伸展或者收缩，以此实现晾衣架的自动控制。
!!!!!!!!!!!!!!!! 基金项目：江苏省大学生实践创新训练指导性项目（12ssjcxzd06）
温度传感器
电动机正转
晾衣架伸
单片机（内置 Ａ／Ｄ 转换器）
湿度传感器
电动机反转
图 1 控制系统原理图
晾衣架收
控制系统原理如图 1 所示。 3 控制电路设计
本设计的控制电路有温度传感器控制电路、湿度传 感器控制电路以及电动机的控制电路。由温度传感器控 制电路和湿度传感器控制电路产生的检测信号，经过 MCS-51 单片机的输入口传输给单片机，单片机经过数据 分析处理后从引脚输出相应的控制信号，从而控制电动 机的转动。 3.1 温度传感器控制电路设计
（College of Mechanical and Electrical Engineering，Jiangsu Normal University，Xuzhou221116, China）
Abstract： The convenient and rapid lifestyle has become the goal pursued by modern people. The design of intelligent clothes rack system based on SCM （Single Chip Microcomputer）, sensors and electromotor, which can realize the intelligent control on taking back clothes on the rack, and provide further convenience for modern people. The design adds electromechanical control system to the original clothes rack, the intelligent control is realized by sensor detection and microcontroller integrated treatment. Key words： intelligent clothes rack; SCM（Single Chip Microcomputer）; sensor
1引言 随着我国经济实力的迅速发展，人们的生活要求也
越来越高，方便快捷、简单易行的生活方式，已成为现代 人的追求目标。目前人们所使用的晾衣架多为不能随室 外天气变化的常用类型，如果家里全部都是上班族，或者 有事不在家，那么当下雨天或者是夜晚，这些晾衣架就起 不到使晾晒在室外的衣物防雨、防露水的功能；炎热的夏 天，上班族通常是把衣物晾晒在室外一整天，即使是在 家，也很少在夏日的正午把衣物收回室内，这就造成了衣 物的暴晒，对衣物造成极大的损伤。
制造业信息化
仿真 / 建模 / CAD/ CAM/ CAE/ CAPP MANUFACTURING INFORMATIZATION
基于单片机和传感器的智能晾衣架系统设计
孙绍翔， 周连佺， 臧曙光， 莫亦飞， 屈晓龙 （江苏师范大学 机电学院，江苏 徐州 221116）
摘 要：追求方便、快捷的生活方式已成为现代人的目标，设计一种基于单片机、传感器和电动机的智能晾衣架，实现对
在晴朗的夏日为了防止衣服在太阳下暴晒，需要在 温度高于一定值的时候将衣物收回来；在气温较低的冬 季，当温度低于一定值不适合晾晒时，需要将衣物收回 来。因此需要对外界温度进行实时检测，本设计采用高性 能的温度传感器 DS18B20 ［3］，该传感器的测试温度范围 比较大（-55℃～125℃），分辨率高（最高分辨率 0.0625）。 DS18B20 外部有三只引脚，VCC、GND 和 DQ，内部有 64 位的 ROM 和 9 字节的暂存器单元，DS18B20 与单片机有 两种接法，本设计采用寄生电源供电方法，UDD、GND 接 地，I/O 接单片机 I/O。单片机 CPU 对 DS18B20 的访问量 流程为：先对 DS18B20 初始化，再进行 ROM 操作命令， 最后再对存储器操作，数据操作。内部结构如图 2。
晾晒衣物的智能控制，将进一步方便人们的生活。该设计就是在原有晾衣架的基础上添加机电控制系统，通过传感器的
检测和单片机的综合处理来实现对晾衣架的智能控制。
关键词：智能晾衣架；单片机；传感器
中图分类号：TP272
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
文献标识码：A
文章编号：1002－2333（2013）09－0085－03
Intelligent Clothes Rack System Design Based on SCM and Sensors SUN Shao-xiang， ZHOU Lian-quan, ZANG Shu-guang， MO Yi-fei， QU Xiao-long
机械工程师 2013 年第 9 期 85
制造业信息化
MANUFACTURING INFORMATIZATION 仿真 / 建模 / CAD/ CAM/ CAE/ CAPP
I/O C
VD1
内部 VDD VD2
64 位 ROM 和
本设计是基于 MCS-51 单片机 的 ［1］ 中央处理单元的 综合系统，通过湿度传感器和温度传感器检测设备周围 局部空气的湿度值和温度值，并将所检测数据传输到单 片机内部，单片机经过数据处理，根据预先设定做出相应 逻辑判断并发出相关指令给电动机，进而控制电动机的 正反转［2］以及转动时间，电动机带动可伸缩的晾衣架推动 杆，将衣架伸展或者收缩，以此实现晾衣架的自动控制。
!!!!!!!!!!!!!!!! 基金项目：江苏省大学生实践创新训练指导性项目（12ssjcxzd06）
温度传感器
电动机正转
晾衣架伸
单片机（内置 Ａ／Ｄ 转换器）
湿度传感器
电动机反转
图 1 控制系统原理图
晾衣架收
控制系统原理如图 1 所示。 3 控制电路设计
本设计的控制电路有温度传感器控制电路、湿度传 感器控制电路以及电动机的控制电路。由温度传感器控 制电路和湿度传感器控制电路产生的检测信号，经过 MCS-51 单片机的输入口传输给单片机，单片机经过数据 分析处理后从引脚输出相应的控制信号，从而控制电动 机的转动。 3.1 温度传感器控制电路设计