智能晾衣架控制电路设计--毕业设计
智能晾衣架控制电路设计毕业设计
信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)设计(论文)题目: 智能晾衣架控制电路设计专业:班级: 班学号: 23姓名:指导教师:二00 九年十二月十日备注:任务书由指导教师填写,一式二份。
其中学生一份,指导教师一份。
信息职业技术学院毕业设计(论文)任务书目录摘要 0第1 章绪论 ........................................................................................................................................................... 1...1.1 晾衣架概述.......................................................................................................................................... 1...1.2 设计目的与意义.................................................................................................................................2...1.3 设计要求及内容.................................................................................................................................2...第2 章系统方案................................................................................................................................................... 3...2.1 电源设计方案 .....................................................................................................................................3...2.2 收衣晾衣方案 ..................................................................................................................................... 4...2.3 方案的确定.......................................................................................................................................... 4...第3 章单元电路设计.......................................................................................................................................... 6...3.1 电源电路的设计................................................................................................................................. 6...3.2 收衣晾衣传感器及信号处理电路的设计..................................................................................... 7.3.3 单稳态触发电路的设计.................................................................................................................... 7..3.3.1 555 定时器............................................................................................................................ 8...3.3.2 单稳态延时电路原理图...................................................................................................... 9..3.3.3 单稳态延时电路工作过程 ................................................................................................. 1..03.4 正反转驱动控制电路的设计............................................................................................................. 1..0第4 章电路的仿真 ............................................................................................................................................. 1..2.4.1 雨天收衣电路的仿真........................................................................................................................ 1..24.2 晴天晾衣电路的仿真........................................................................................................................ 1..3总结 ............................................................................................................................................................................................. 1..4 ..参考文献........................................................................................................................................................... 1..5.附录1 雨天智能晾衣架电路原理图 ................................................................................................................ 1..6附录2 晴天智能晾衣架电路原理图 ................................................................................................................ 1..7备注:任务书由指导教师填写,一式二份。
智能晾衣架控制电路
智能晾衣架控制电路072232074 电科2班林勇强设计思路利用EM78447A单片机作为智能晾衣架的核心控制芯片。
该芯片是台湾义隆公司推出的8位单片机。
其主要特点是:它的内部包括算术逻辑单元(ALU)、容量为4K*13的只读存储器(ROM)、20个输入/输出(I/O)、148个通用数据寄存器可直接寻址使用、9个特殊功能寄存器、具有五级堆栈,具有编程简单、外围电路简单、可靠性高,而价格便宜等优点。
利用雨滴传感器和光照传感器来识别晴雨天气。
单片机EM78447A接收来自传感器的信号后发出晾衣服架收缩或伸张功能的指令,使晾衣服架自动收缩或伸张,有效地避免在下雨时,衣服无人收起而被雨淋湿了,或在阳光强烈时,衣服没有被阳光充分地晾晒。
同时,增加两个手动按钮,手动按钮的信号同样送至单片机EM78447A进行处理,用于晾衣服架收缩或伸张的手动控制。
硬件电路设计(1)雨滴传感器电路的设计雨滴传感器电路的如图1 所示。
集成运放采用LM358。
集成运放A1构成电压比较器电路。
当没有雨滴落在由敷铜板做成的传感器上面时,集成运放A1输出高电平(raindrop signal=1)。
当雨滴落在由敷铜板做成的传感器上面时,集成运放A1输出低电平(raindropsignal=0)。
(2)光照传感器电路的设计光照传感器电路如图2所示。
集成运放A2构成电压比较器电路。
调节电位器RP1,使在阴天的情况下,集成运放A2输出高电平(beam signal=1),当太阳光照到光敏元件3DU11时,集成运放A2输出低电平(beamsignal=0)。
(3)单片机EM78447A硬件电路的设计单片机EM78447A硬件电路如图3、所示。
单片机EM78447A为低频工作方式,晶振频率选用23768Hz。
C1选用25pF,C2选用15pF。
R6~R11均10KΩ,R12、R13均为1KΩ,D1、D2选用1N4001,两只三极管选用9014,J1、J2选用直流12V继电器(容量为2A),D3、D4分别为红色、绿色发光二极管。
《2024年基于STM32的智能晾衣架控制系统设计》范文
《基于STM32的智能晾衣架控制系统设计》篇一一、引言随着科技的进步和智能家居的普及,人们的生活质量日益提高。
其中,智能晾衣架作为一种新型智能家居设备,逐渐走进了人们的日常生活。
本文旨在设计一种基于STM32的智能晾衣架控制系统,该系统以高集成度的STM32微控制器为核心,实现晾衣架的智能化控制。
二、系统设计要求与总体架构本系统设计的主要目标为实现对晾衣架的远程控制、定时控制、智能感知等功能。
总体架构包括硬件和软件两部分。
硬件部分主要包括STM32微控制器、电机驱动模块、传感器模块、通信模块等。
STM32微控制器作为核心,负责整个系统的控制与协调。
电机驱动模块驱动晾衣架的升降运动。
传感器模块包括湿度、温度、光照等传感器,用于感知环境信息。
通信模块负责与手机APP或其他控制设备进行通信,实现远程控制。
软件部分主要包括操作系统、驱动程序、控制算法等。
操作系统采用实时操作系统,保证系统的稳定性和响应速度。
驱动程序负责控制硬件模块的工作。
控制算法根据传感器数据和环境信息,实现智能控制。
三、硬件设计1. STM32微控制器:选用性能稳定、功耗低的STM32F103C8T6微控制器,负责整个系统的控制与协调。
2. 电机驱动模块:采用直流电机驱动模块,通过PWM信号控制电机的转速和方向,实现晾衣架的升降运动。
3. 传感器模块:包括湿度、温度、光照等传感器,用于感知环境信息。
传感器数据通过ADC模块进行采集和处理。
4. 通信模块:采用WiFi或蓝牙通信模块,实现与手机APP 或其他控制设备的通信。
四、软件设计1. 操作系统:采用实时操作系统,保证系统的稳定性和响应速度。
2. 驱动程序:包括硬件模块的驱动程序和控制算法,实现硬件模块的控制和数据的处理。
3. 控制算法:根据传感器数据和环境信息,采用模糊控制、PID控制等算法,实现智能控制。
例如,当光线较暗时,系统自动开启照明功能;当衣物晾干时,系统自动关闭电机等。
基于单片机的智能晾衣架控制系统的设计毕业设计论文
基于单片机的智能晾衣架控制系统的设计毕业设计论文摘要:智能晾衣架控制系统利用单片机实现对晾衣架的自动控制和智能化管理,能够根据环境条件和用户需求智能调整晾衣架的工作状态,提高晾衣架的效率和使用便捷性。
本文通过设计和实现了基于单片机的智能晾衣架控制系统,包括硬件设计和软件编程两个方面。
硬件方面,提出了一种智能晾衣架的结构设计,并选择合适的电机和传感器来实现晾衣架的控制功能。
软件方面,利用单片机编写了相应的程序,实现了对晾衣架的自动控制和智能化管理。
最后,通过实验和测试对系统进行了验证,结果表明智能晾衣架控制系统具有良好的控制和管理效果,能够满足用户的需求。
关键词:智能晾衣架,单片机,控制系统,硬件设计,软件编程第一章引言1.1研究背景随着人们生活水平的提高和社会发展的进步,智能家居逐渐进入人们的日常生活。
智能晾衣架作为智能家居的一部分,具有自动控制和智能化管理的特点,受到了广大用户的关注。
传统的晾衣架需要人工操作,使用不便,效率低下。
而智能晾衣架控制系统通过利用单片机实现对晾衣架的自动化控制,可以根据环境条件和用户需求智能调整晾衣架的工作状态,提高晾衣架的效率和使用便捷性,满足用户的需求。
1.2研究目的和意义本文旨在设计和实现一种基于单片机的智能晾衣架控制系统,通过对晾衣架的结构设计和硬件部件的选取,以及相应的软件编程,实现对晾衣架的自动控制和智能化管理。
该系统能够根据环境条件和用户需求智能调整晾衣架的工作状态,提高晾衣架的效率和使用便捷性,满足用户的需求。
这对于晾衣架的进一步发展和智能家居的推广具有重要的研究意义和现实意义。
第二章相关技术综述2.1单片机技术单片机是一种用于控制和处理各种输入输出信号的集成电路,广泛应用于各种控制系统中。
它具有体积小、功耗低、性能稳定、易于与其他硬件设备连接等优点,非常适合用于智能家居控制系统的设计。
2.2智能家居控制系统智能家居控制系统是指通过集成多种智能设备和传感器,实现对家居设备的自动控制和智能化管理。
智能晾衣架控制电路设计--毕业设计
信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 设计(论文)题目: 智能晾衣架控制电路设计专业:班级: 班学号: 23姓名:指导教师:二00九年十二月十日信息职业技术学院毕业设计(论文)任务书目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1 晾衣架概述 (2)1.2 设计目的与意义 (3)1.3 设计要求及容 (3)第2章系统方案 (4)2.1 电源设计方案 (4)2.2 收衣晾衣方案 (5)2.3 方案的确定 (5)第3章单元电路设计 (7)3.1 电源电路的设计 (7)3.2 收衣晾衣传感器及信号处理电路的设计 (8)3.3 单稳态触发电路的设计 (8)3.3.1 555定时器 (9)3.3.2 单稳态延时电路原理图 (11)3.3.3 单稳态延时电路工作过程 (11)3.4 正反转驱动控制电路的设计 (12)第4章电路的仿真 (13)4.1 雨天收衣电路的仿真 (13)4.2 晴天晾衣电路的仿真 (14)总结 (15)参考文献 (16)附录1 雨天智能晾衣架电路原理图 (17)附录2 晴天智能晾衣架电路原理图 (18)摘要本设计介绍了一种能够识别晴雨天气,自动实现收晾衣服功能的智能晾衣架。
该智能晾衣架能有效的避免在下雨时衣服无人收起而被雨淋湿;或在强烈时,衣架能自动伸出接受的充分照射。
电路部分通过传感器获得感应信号,控制触点开关的闭合或断开,进而控制电机的正反转,起到自动收晾衣服的作用。
该智能晾衣架设计简单,在电路设计上很有创新意义,制作成本较低,实用价值较高,且使用方便,性能可靠。
关键词晾衣架;智能;自动收回;自动伸出第1章绪论1.1 晾衣架概述“晾衣架”一般指“升降晾衣架”,分手动、电动两种。
手动(手摇)较为普及。
电动之所以未能普及推广,这是由于整个行业技术上的不成熟以及售后服务的局限——毕竟是镶在天花板上,不像小家电一样容易搬移去维修保养。
因而目前,还是手动(手摇)为市场的主导。
“晾衣架”是中国一大特色产品,该行业形成至今也就近十年时间,从开创至今技术不断改进和变革,其基本组成为:手摇器(负责升降、自锁),钢丝,转向器,顶座,晾杆,衣架。
便捷式自动晾衣架设计【毕业作品】
便捷式自动晾衣架设计摘要:传统的晾衣架就是一固定的晾衣杆,挂取衣物非常麻烦吃力,现今,家用的晾衣架越来越趋于自动化,出现了手摇式晾衣架和电动式晾衣架,其中,电动晾衣架因具有占用空间小、操作省力、使用便捷等优点,受到越来越多家庭的青睐。
电动晾衣架包括有晾衣杆、晾衣杆两端的绳索和用以控制绳索绕卷的控制装置,其中,为防止输超出移位,两端一般都放置行程开关,电机带动丝杠转动,晾衣杆就自动的前进、后退:智能晾衣架的机械部分是在普通拉杆式晾衣架两支撑杆的端部各安装一个滑轮。
滑动杆与最前外面的晾衣杆固定连接。
滑动杆的另一端连接到与直流电动机相连的转轴上,通过电动机的正反转达到晾衣架的伸缩效果。
其控制部分的电路CPU采用89C2051单片机。
利用温度、雨水、光敏等传感器,达到下雨时自动收回,雨后自动伸展;气温高于设定值时自动收回,低于设定值时自动伸展;夜晚自动收回,白天自动伸展的功能。
关键词:智能衣架,单片机Design of Portable automatic clothes hangerAbstract:Traditional dryer is a fixed airing, hanging clothes very difficult trouble, today, the home of the dryer is more and more tend to automation, a wind-up dryer and electric type dryer, the electric dryer because of has a small footprint, easy operation, the advantages of convenient use, favored by more and more families. Electric dryer consists of airing, airing on both ends of the rope and a rope around the volume control device to control, among them, in order to prevent lost out of shift, both ends are generally placed travel switch, the motor drive screw rotation, automatically put forward and backward: intelligent clothes-horse mechanical part is in ordinary lever type dryer two end of support bar on each install a pulley. Sliding rod and the top outside the airing of fixed connection. On the other side of the sliding rod connected to the connected to the dc motor shaft, motor through positive and negative to convey to the scale effect of dryer. The control part of the circuit USES the 89 c2051 single chip microcomputer CPU. Using, such as temperature, rain, photosensitive sensor to automatically when it rains, the rain automatic tension; The temperature is higher than the set value automatically withdraw, below the set value automatically extend; Night back automatically, automatic stretch during the day.Keywords:intelligent hangers, chip microcomputer目录1 绪论 (1)1.1 智能衣架研究的目的及意义 (1)1.2 智能系统的材料选择 (2)2 自动晾衣架的机械部分设计 (3)2.1 自动晾衣架的机械原理 (3)2.2 滚珠丝杠的选择 (3)2.2.1滚珠丝杠的特点 (4)2.2.2滚珠丝杠的支撑 (4)2.3轴承的选择 (5)2.3.1直线轴承 (5)2.3.2深沟球轴承 (6)3自动晾衣架的机械部分计算及校核 (8)3.1 设计思想 (8)3.2 初选电机减速器系统方案 (8)3.3电动机类型选择 (8)3.4 电动机功率的选择 (8)3.5 确定电动机型号 (9)3.6 V带的设计计算 (9)3.6.1 传动比的分配 (9)3.6.2各轴的转速、功率和转矩 (9)3.7 带传动方案的确定 (10)3.8带传动设计计算 (11)3.9带轮的结构设计 (12)3.10机械部分的校核 (14)4电气部分设计 (17)4.1自动晾衣架的电路图及简介 (17)4.2各元件的介绍及编程 (17)4.2.1压力继电器 (17)4.2.2 PLC的原理介绍及编程 (19)4.2.3 行程开关 (21)4.2.4光敏传感器 (23)4.2.5 湿度传感器 (26)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)1.绪论1.1 智能衣架研究的目的及意义近十年来随着国内经济高速发展及房地产的快速扩张,直接促进了装修家居行业飞速发展,其中晾衣架市场已顺势脱颖而出,十年间得以迅猛发展。
基于单片机的智能晾衣架设计毕业设计(论文)
图书分类号:密级:毕业设计(论文)基于单片机的智能晾衣架设计DESIGN OF INTELLIGENT CLOTHES HANGER BASED ONMICROCONTROLLER学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名:日期:年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。
有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝,允许论文被查阅和借阅。
可以公布学位论文的全部或部分内容,可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名:导师签名:日期:年月日日期:年月日摘要智能晾衣架能够实现衣物的自动晾晒。
相对于传统晾衣方式而言,具有自动控制,远程操控,省事方便的优点。
目前,随着网络技术越来越加的发达,传感器技术的运用范围越来越广泛,智能晾衣架成为人们购买的热点。
本文对智能晾衣架的机械传动及控制部分进行了设计,实现了晾衣架的远程红外手动控制,以及根据天气条件进行自动控制。
另外,手机也能对该晾衣架进行远程控制。
本次的智能晾衣架配有一个AT89C2051芯片为核心的红外遥控器,晾衣架采用AT89S52芯片进行整个系统的控制,利用直流减速电动机实现晾衣架的移动。
手动模式时,遥控器能够对晾衣架进行控制。
自动模式时,利用光敏电阻和温湿敏传感器DHT11进行信息采集,并由单片机发出PWM信号经驱动芯片L298N驱动电机以实现晾衣架的升降与进出。
并且可以利用短信通过TC35进行远程通信,控制晾衣架伸出与收回。
基于自动控制技术的智能晾衣架设计与制造毕业成果
基于自动控制技术的智能晾衣架设计与制造毕业成果一、引言晾衣架是我们家居生活中必不可少的家具之一,但传统的晾衣架存在着晾衣效率低下、占用空间大等问题。
为了解决这些问题,本文基于自动控制技术,设计并制造了一款智能晾衣架。
二、设计思路1. 自动控制系统本设计采用了单片机作为控制核心,通过传感器对温度、湿度等环境参数进行监测,并根据监测结果自动调节晾衣架的高度和角度。
同时,还可以通过手机APP远程控制晾衣架的开关和调节。
2. 结构设计为了减小占用空间,本设计采用折叠式结构。
晾衣杆采用铝合金材料,轻便耐用。
同时,在晾衣杆上设置可伸缩装置,可以根据不同的衣物大小进行调整。
3. 电机驱动系统本设计采用直流电机驱动晾衣架运行。
在电机上设置限位开关,保证晾衣架在运行过程中不会超出安全范围。
三、制造过程1. 制作框架:首先按照设计图纸制作晾衣架的框架,采用铝合金材料焊接而成。
2. 安装电机:将电机安装在框架上,并连接好限位开关和传感器。
3. 制作晾衣杆:根据设计要求,将铝合金材料切割成晾衣杆,并在上面设置可伸缩装置。
4. 安装传感器和控制系统:将温度、湿度等传感器安装在晾衣架上,并将单片机等控制系统安装好。
5. 调试测试:完成以上步骤后,进行调试测试,确保晾衣架能够正常运行并满足设计要求。
四、结论本文基于自动控制技术,设计并制造了一款智能晾衣架。
通过对温度、湿度等环境参数的监测和自动调节,实现了高效的晾衣效果。
同时,折叠式结构设计也使得该晾衣架占用空间更小。
该产品具有较高的实用价值和市场前景。
毕业设计68大连民族学院智能晾衣架系统设计
摘要随着社会的不断发展和进步,智能化的产品在不段的涌入我们的家庭生活,给我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,已经跟不上我们生活的节奏的变化,对于现在城市里的大多数人们每天都是忙于工作,白天的时间几乎都不在家中。
当天气变化时不能及时的把衣服收回。
关于这个问题本文对智能晾衣架系统进行研究,运用DS18B20温度传感器、CHR01湿度传感器和5547光敏电阻采集到的信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判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主人收衣服并延时,无人应答后系统会自动发出脉冲信号给步进电机,从而控制机械部分自动收回晾衣架关键字: 温度传感器;湿度传感器;光敏电阻;AT89S52IABSTRACTWith the continuous development and advancement of society, many intellectualization products enter into our daily life and give convenience for our life. But the rack used to dry clothe is in a low level and has little change so it can not catch up with the rhythm of our life. The residents in modern cities are always busy in their work and can not stay at home during the daytime. When weather goes bad they have no chance to take back their clothes. Based on this problem this paper designs this intellectualized rack used to dry clothes system. This system uses the signal gathered by DS18B20 temperature sensor, CHR01 humidity sensor and 5547 photoresistance sensor to put into the system processing core monolithic integrated circuit AT89S52. Whether to take back the clothes was determined by the current status of temperature, humidity and sunshine. When the relative humidity surpasses the defined value (There is a tendency to rain or have rained) or the sunshine was dark to a special definite value ( The weather turns dark) the system will send out warning and prompt the master to take back the clothes. If there is nobody replying it, the system will send out pulse signal into step motor automotive, control the mechanical part and take back the rack used to dry clothes.Key Words:temperature sensor,humidity sensor,photoresistance ,AT89S52.II目录第1章绪论 (1)1.1 课题来源 (1)1.2晾衣服架的发展现状 (1)1.3系统的研究意义 (2)第2章系统总体方案设计 (3)2.1总系统设计框图 (3)2.2系统组成概述 (3)2.3系统硬件电路选择 (3)2.4系统软件结构设计 (4)2.5机械结构设计 (5)第3章控制系统硬件设计 (6)3.1单片机的介绍及其工作系统设计 (6)3.2温度传感器电路 (7)3.3湿度传感器电路 (9)3.4光敏检测电路 (10)3.5显示电路 (11)3.5步进电机及其驱动电路 (11)第4章控制系统软件设计 (14)4.1系统初始化 (14)4.2液晶显示 (15)4.3温度检测 (15)4.4湿度检测 (16)4.5电机控制程序 (17)第5章机械系统的设计 (18)5.1传动螺纹的选择 (18)5.1.1螺栓的选择 (18)5.2螺纹传动的选择 (19)5.2.1耐磨性计算 (19)5.2.2螺杆的强度计算 (20)5.2.3螺母螺纹强度计算 (21)第6章系统整体调试 (23)结论 (24)谢辞 (25)参考文献 (26)III附录1 (26)附录2 (28)附录3 (37)IV第1章绪论1.1 课题来源随着社会经济水平的发展, 现在人们的生活追求个性化、自动化, 追求快节奏, 追求充满乐趣的生活方式, 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, 而且方便人们有效地安排时间和节约各种能源, 实现了家电、照明、窗帘控制和防盗报警、定时控制及电话远程控制等。
《2024年基于STM32的智能晾衣架控制系统设计》范文
《基于STM32的智能晾衣架控制系统设计》篇一一、引言随着科技的不断发展,智能家居系统已经逐渐融入了人们的日常生活。
其中,智能晾衣架作为智能家居的一部分,其便捷性和实用性受到了广泛关注。
本文将介绍一种基于STM32的智能晾衣架控制系统设计,该系统通过集成先进的控制技术和传感器技术,实现了对晾衣架的智能化控制。
二、系统概述本系统以STM32微控制器为核心,通过与各种传感器、执行器以及用户界面的交互,实现对晾衣架的智能控制。
系统主要包括电源模块、主控制模块、传感器模块、执行器模块和通信模块等部分。
三、硬件设计1. 电源模块:为整个系统提供稳定的电源供应,包括直流电源和备用电源,以保证系统在断电等特殊情况下的正常运行。
2. 主控制模块:以STM32微控制器为核心,负责整个系统的控制、数据处理和协调各模块的工作。
3. 传感器模块:包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等,用于实时监测环境参数,为智能控制提供依据。
4. 执行器模块:包括电机、电磁阀等,根据主控制模块的指令,实现晾衣架的升降、旋转等动作。
5. 通信模块:支持与手机APP、智能音箱等设备的通信,实现远程控制和语音控制功能。
四、软件设计软件设计是智能晾衣架控制系统的重要组成部分,主要包括操作系统、控制算法和人机交互界面等部分。
1. 操作系统:采用嵌入式操作系统,保证系统的稳定性和实时性。
2. 控制算法:根据传感器采集的环境参数,通过控制算法计算出最优的控制策略,实现智能控制。
3. 人机交互界面:包括手机APP和本地显示屏等,用户可以通过这些界面实时了解系统状态,进行远程或本地控制。
五、功能实现本系统具有以下功能:1. 智能感知:通过传感器实时监测环境参数,如温度、湿度、光照等,为主控制模块提供智能控制的依据。
2. 智能控制:根据环境参数和用户需求,通过控制算法计算出最优的控制策略,实现晾衣架的自动升降、旋转等功能。
3. 远程控制:通过手机APP或智能音箱等设备,实现远程控制功能。
自动晾衣架控制系统设计毕业论文
自动晾衣架控制系统设计毕业论文目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)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)参考文献 (40)附录 (41)1 绪论1.1 自动晾衣架介绍目前晾衣架分手动、自动两种。
智能晾衣架控制电路设计--毕业设计
信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 设计(论文)题目: 智能晾衣架控制电路设计专业:班级: 班学号: 23姓名:指导教师:二00九年十二月十日目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1 晾衣架概述 (2)1.2 设计目的与意义 (3)1.3 设计要求及内容 (3)第2章系统方案 (4)2.1 电源设计方案 (4)2.2 收衣晾衣方案 (5)2.3 方案的确定 (5)第3章单元电路设计 (7)3.1 电源电路的设计 (7)3.2 收衣晾衣传感器及信号处理电路的设计 (8)3.3 单稳态触发电路的设计 (8)3.3.1 555定时器 (9)3.3.2 单稳态延时电路原理图 (10)3.3.3 单稳态延时电路工作过程 (11)3.4 正反转驱动控制电路的设计 (11)第4章电路的仿真 (13)4.1 雨天收衣电路的仿真 (13)4.2 晴天晾衣电路的仿真 (14)总结 (15)参考文献 (16)附录1 雨天智能晾衣架电路原理图 (17)附录2 晴天智能晾衣架电路原理图 (18)摘要本设计介绍了一种能够识别晴雨天气,自动实现收晾衣服功能的智能晾衣架。
该智能晾衣架能有效的避免在下雨时衣服无人收起而被雨淋湿;或在阳光强烈时,衣架能自动伸出接受阳光的充分照射。
电路部分通过传感器获得感应信号,控制触点开关的闭合或断开,进而控制电机的正反转,起到自动收晾衣服的作用。
该智能晾衣架设计简单,在电路设计上很有创新意义,制作成本较低,实用价值较高,且使用方便,性能可靠。
关键词晾衣架;智能;自动收回;自动伸出第1章绪论1.1 晾衣架概述“晾衣架”一般指“升降晾衣架”,分手动、电动两种。
手动(手摇)较为普及。
电动之所以未能普及推广,这是由于整个行业技术上的不成熟以及售后服务的局限——毕竟是镶在天花板上,不像小家电一样容易搬移去维修保养。
因而目前,还是手动(手摇)为市场的主导。
“晾衣架”是中国一大特色产品,该行业形成至今也就近十年时间,从开创至今技术不断改进和变革,其基本组成为:手摇器(负责升降、自锁),钢丝,转向器,顶座,晾杆,衣架。
《2024年基于STM32的智能晾衣架控制系统设计》范文
《基于STM32的智能晾衣架控制系统设计》篇一一、引言随着科技的发展和人们生活水平的提高,智能家居系统逐渐成为现代家庭的重要组成部分。
智能晾衣架作为智能家居系统的一部分,其便利性和实用性受到了广泛关注。
本文将介绍一种基于STM32的智能晾衣架控制系统设计,该系统能够实现对晾衣架的智能控制,提高晾晒的效率和舒适度。
二、系统概述本系统以STM32微控制器为核心,通过物联网技术、传感器技术、电机控制技术等实现智能晾衣架的控制。
系统主要包括控制模块、传感器模块、电机驱动模块、通信模块等部分。
控制模块负责接收用户指令并控制其他模块的工作;传感器模块包括湿度传感器、光照传感器等,用于检测环境参数;电机驱动模块负责驱动晾衣架的升降和旋转;通信模块则负责与手机APP或其他智能设备进行通信,实现远程控制。
三、硬件设计1. 控制模块:采用STM32微控制器,具有高性能、低功耗、易于编程等特点。
通过编程实现控制逻辑,实现对其他模块的控制。
2. 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晾晒环境的湿度,避免衣物因过度潮湿而发霉;光照传感器用于检测晾晒环境的光照强度,根据光照强度自动调整晾衣架的角度,使衣物充分暴露在阳光下。
3. 电机驱动模块:采用步进电机和伺服电机,通过驱动器实现电机的精确控制。
步进电机用于驱动晾衣架的升降,伺服电机用于驱动晾衣架的旋转。
4. 通信模块:采用Wi-Fi或蓝牙通信技术,实现与手机APP 或其他智能设备的通信。
用户可以通过手机APP远程控制晾衣架的升降、旋转以及开启/关闭等操作。
四、软件设计软件设计主要包括控制算法和手机APP的开发。
控制算法采用嵌入式系统编程语言编写,实现对硬件模块的控制和传感器数据的处理。
手机APP采用跨平台开发技术,实现与控制模块的通信和用户界面的设计。
用户可以通过手机APP随时随地对晾衣架进行控制,同时APP还能显示当前环境参数和晾衣架的状态信息。
基于单片机的的智能晾衣系统设计论文
◎件亠脅夢復£学览FOShan UniVerSity本科生毕业设计(论文)基于单片机的的智能晾衣系统设计学院: ____________________________专业: ____________________________学号: ____________________________学生:____________________________扌旨导教师:___________________________(职称)随着社会经济水平的发展,现在人们的生活追求个性化、自动化,追求快节奏,追求充满乐趣的生活方式,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,伴随着智能家居的快速发展,晾衣工具的智能化发展明显落后与其他家用器具智能化发展之后,现在己经引起社会的很大关注。
本论文为了把握市场动态,顺应时代主题,设计并实现了智能晾衣架系统。
采用单片机进行采集光照、雨滴两个外部天气信号,并通过单片机控制漩转衣架,旋转衣架通过步进电机进行调节,当外部夭晴,且无雨时,将衣架转出,晾晒衣物;当下雨或者没有时,转回室,防止被雨打湿,或者天已黑。
其中光照传感器采用光敏电阻,雨滴传感器采用LY-69雨滴检测传感器腔制硬件采用步进电机,按键电路设定光照和雨滴的阈值6110 液晶显示感测量和设定值,及工作状态。
通过设计和实验调试完成了基于单片机的智能晾衣系统。
关键词:智能晾衣;光照;雨滴;单片机DeSign Of intelligent CIOtheS SyStem based On MCU(英文)AbStraCtWith the development Of SOCiO-CCOnOmiC IeVeL people* S IiVeS are now Seeking PerSOnaIized, automated, fast-paced pursuit, the PUrSUit Of fun IifCStylc, more and InOre high-end home improvement requirements, IifC at home humane, intelligent COntrOl requirements make intelligent Slnart home technology has been WidCly USe(I in electronic products, along With the rapid (IeVelOPInCnt Of intelligent home and intelligent development tools SignifiCantIy behind IaUndry after the development Of intelligent appliances and OthCr household now has aroused great COnCCrn in SOCiety. InthiS paper, in OrdCr to grasp the market, adapt to the t imes theme, design and implementation Of intelligent SyStCnlS racks・MCU COlleCtCd light, RaindrOP two CXt er rial WeathCr SiglIalS and MCU COntrOl Via rotating racks, hangers be adjusted by rotating the StePPCr motor, When the external SUnny and no rain, it Wi 11 turn OUt racks, d∏ing clothes; WhCn it rains Or WhCn there is no sunlight, back to the room, to PreVCnt rain wet, Or it WaS dark・ Light SCnSOr WhiCh PhOtOrCSistor, rain SCnSOr LY-69 raindrop sensor, StCPPCr motor COntrOl hardware, Iighting and raindrops key CirCUit SCt thresholds 5110 LCD SCnSe measure and Set ValUeS I and WOrk StatUS・ThrOUgh the design and COnmliSSiOning Of Slnart IaUndry experimental SyStCIn based On Single chip.Key WOrdS : IntelIigCnt laundry; illumination; raindrop; MCU1弓]o∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 51.1课题研究背景与意义 (5)1.2国外研究现状 (5)1.3课题研究容 (5)2基于单片机的的智能晾衣系统的硬件设计 (6)2.1整体设计框图 (6)2.2光照传感器 (6)2.3雨滴传感器 (7)2.4衣架位置传感器 (8)2.5STM32 控制器 (8)2.6步进电机驱动电路 (12)2.7液晶显示屏 (12)2.8按键电路 (13)3基于单片机的的智能晾衣系统的软件设计 (14)3.1系统分析 (14)3.2软件算法 (14)3.3 软件容错处理 (15)4实验调试 (15)5结论与展望 (16)参考文献 (17)致 (18)附页1 (19)附页2 (20)基于单片机的的智能晾衣系统设计: 学号:班级:1引言随着社会经济水平的发展,现在人们的生活追求个性化、自动化,追求快节奏,追求充满乐趣的生活方式,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,它不仅优化人们的生活方式和居住环境,而且方便人们有效地安排时间和节约各种能源,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。
基于STM32的智能晾衣架控制系统设计
基于STM32的智能晾衣架控制系统设计基于STM32的智能晾衣架控制系统设计一、引言随着科技的发展和人们生活水平的提高,越来越多的家庭使用智能家居设备来提升生活质量。
其中,智能晾衣架作为一种智能家居设备,正逐渐走进人们的生活。
本文旨在设计基于STM32的智能晾衣架控制系统,实现晾衣架的智能化控制,提升用户的使用体验。
二、系统设计1. 硬件设计智能晾衣架控制系统的硬件设计基于STM32微控制器,使用光电传感器进行测距及晾衣架展开状态的检测,利用电机进行晾衣架的升降。
硬件电路中还包括电源模块、显示屏模块和按键模块,以满足系统的电源供应、信息显示和操作调节的需求。
2. 软件设计软件设计主要包括控制算法的编写和界面设计两个方面。
控制算法的编写涉及晾衣架的升降控制和状态监测。
通过光电传感器监测晾衣架展开状态,当晾衣架达到一定高度时,控制系统停止升降电机的工作,保证晾衣架在合适的高度停止。
同时,通过PID算法对升降电机进行控制,实现晾衣架升降过程的平稳、精确控制。
界面设计通过显示屏模块和按键模块完成。
显示屏模块将晾衣架的状态信息以图形化的方式展示给用户,包括晾衣架的高度、剩余时间等。
按键模块用于用户的操作调节,包括开始升降、停止升降和调节晾衣架高度等功能。
三、系统实现在硬件设计完成后,需要进行软件的调试和系统的集成。
在系统调试中,需要对控制算法进行优化,确保升降过程的平稳和准确度。
同时,也需要进行软件界面的调整和用户使用体验的优化。
四、系统测试系统测试主要分为功能测试和性能测试两个方面。
功能测试主要验证系统的基本工作功能是否正常,包括晾衣架的升降控制、状态监测、显示和按键操作的功能是否正常等。
性能测试主要验证系统的运行性能是否满足需求,包括晾衣架升降过程的平稳度、精确度等。
五、总结与展望本文设计并实现了基于STM32的智能晾衣架控制系统,通过对硬件和软件的设计,实现了晾衣架的智能化控制。
通过功能和性能测试,验证了系统的可行性和有效性。
晾衣架控制系统设计
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毕业设计设计题目自动晾衣架设计系(部)机械工程系学科专业机电一体化班级错误!未指定书签。
姓名陈涛学号 20112008051 指导教师王笑新疆工程学院毕业设计任务书学生姓名陈涛专业班级机电11—2 设计题目自动晾衣架设计接受任务日期2013.11.4 完成任务日期2013.12.13 指导教师王笑指导教师单位新疆工程学院设计目标该装置要实现衣架的上下运动。
整套装置由螺钉与墙体连接,装置由电动机完成伸缩使衣架完成工作。
该装置实现自动控制的功能。
使得人们的生活更加简单,更为现代化。
在此基础上,可以使家居智能化更好的融入人们的生活中去,为人们的生活起到更大的作用。
我们的设计简单而有效。
只是在结构上稍加改动,就能使得产品得到有效的提升。
所以我们真心的希望我们的设计能得到应用与推广,这是设计者的出发点,创新源于不满,源于渴望,源于对生活的热爱。
设计要求设计要求和条件:1) 晾衣架能自动升降以缓解举手晾衣的麻烦;2) 晾衣架能自动伸出和缩回,既充分利用了阳光,减少事故隐患又不影响整个小区的总体美观;3) 足够的承载力;4) 操作方便,省力。
教师指导过程记录参考资料[1] 国家机械工业委员会.电机原理[M].北京:机械工业出版社,1988.9[2] 胡双,马志云.永磁无刷直流电机系统建模研究[J].电工技术杂志, 2003.8:17~21[3] 张毅刚.单片机原理及应用[M].北京:高等教育出版社,2003.12[4] 王晓明.电动机的单片机控制[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002.5[5] 拉希德,陈建业,杨德刚.电力电子技术手册[M].北京:机械工业出版社,2004.6[6]徐凤霞,赵成安继电器使用实例[J].齐齐哈尔大学学报 2004年3月第20卷第1期64-66[7] J.M.佩提著,蔡振明译.电子放大器的的理论与设计[M].上海:上海科技出版社,1997.8新疆工程学院毕业设计成绩表学生姓名陈涛专业班级机电11-2 设计题目自动晾衣架控制系统设计考核项目考核内容满分评分一、指导教师评分1、工作态度与纪律102、基本理论、基本知识、基本技能和外文水平103、独立工作能力、分析和解决问题能力104、完成任务的情况与水平(论文与实物硬件质量)10 指导教师签字:年月日二、评阅教师评分1、论文质量(正确性、条理性、创造性和实用性)152、成果技术水平(理论分析、计算、实验和实物性能)15 评阅教师签字:年月日三、答辩小组评分1、完成任务书所规定的内容和要求 52、论文与实物的质量 53、课题设计内容的讲述104、回答问题的正确性10 答辩组长签字:年月日四、答辩小组成绩评定:负责人签字:年月日五、答辩委员会意见:答辩委员会主任签字:年月日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。
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信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 设计(论文)题目: 智能晾衣架控制电路设计专业:班级: 班学号: 23姓名:指导教师:二00九年十二月十日目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1 晾衣架概述 (2)1.2 设计目的与意义 (3)1.3 设计要求及内容 (3)第2章系统方案 (4)2.1 电源设计方案 (4)2.2 收衣晾衣方案 (5)2.3 方案的确定 (5)第3章单元电路设计 (7)3.1 电源电路的设计 (7)3.2 收衣晾衣传感器及信号处理电路的设计 (8)3.3 单稳态触发电路的设计 (8)3.3.1 555定时器 (9)3.3.2 单稳态延时电路原理图 (10)3.3.3 单稳态延时电路工作过程 (11)3.4 正反转驱动控制电路的设计 (11)第4章电路的仿真 (13)4.1 雨天收衣电路的仿真 (13)4.2 晴天晾衣电路的仿真 (14)总结 (15)参考文献 (16)附录1 雨天智能晾衣架电路原理图 (17)附录2 晴天智能晾衣架电路原理图 (18)摘要本设计介绍了一种能够识别晴雨天气,自动实现收晾衣服功能的智能晾衣架。
该智能晾衣架能有效的避免在下雨时衣服无人收起而被雨淋湿;或在阳光强烈时,衣架能自动伸出接受阳光的充分照射。
电路部分通过传感器获得感应信号,控制触点开关的闭合或断开,进而控制电机的正反转,起到自动收晾衣服的作用。
该智能晾衣架设计简单,在电路设计上很有创新意义,制作成本较低,实用价值较高,且使用方便,性能可靠。
关键词晾衣架;智能;自动收回;自动伸出第1章绪论1.1 晾衣架概述“晾衣架”一般指“升降晾衣架”,分手动、电动两种。
手动(手摇)较为普及。
电动之所以未能普及推广,这是由于整个行业技术上的不成熟以及售后服务的局限——毕竟是镶在天花板上,不像小家电一样容易搬移去维修保养。
因而目前,还是手动(手摇)为市场的主导。
“晾衣架”是中国一大特色产品,该行业形成至今也就近十年时间,从开创至今技术不断改进和变革,其基本组成为:手摇器(负责升降、自锁),钢丝,转向器,顶座,晾杆,衣架。
手摇器是晾衣架的核心部件,相当于汽车的发动机,由最初“恋衣”的塑料手摇器,到“好太太”的“全金属”手摇器,材料、结构、款式的不断推陈出新,但质量依旧没有大的突破,晾衣架维修率依然集中在手摇器这个关键部件。
手摇器质量依旧是行业最关注的焦点。
直至2007年“居博士”首家推出一款质量保用五年的手摇器,给行业一颗定心丸。
该款手摇器具备行业前所未有的六大特点,因质量稳定,其结构开始被行业众多厂家纷纷效仿,成为典范!晾衣架不仅仅是一个装饰品,更是一个功能性的产品。
目前晾衣架的“功能”已经普遍得到消费者的认可,已经形成一个“行业”。
如果说“恋衣”是这个行业的开创者将行业开端,“好太太”是成功的包装营销商将行业推开,那么“居博士”则独竖一帜:回归产品本身——走质量、特色路线:不断改良、创新,引领行业重新重视质量。
实用的产品,质量才是永恒的。
只有质量被大众接收,行业才可持续健康发展。
换言之,只要功能、质量普遍被认可,晾衣架将会成为居民生活一个必需品。
随着社会的发展,科学的进步,以上所述的传统的升降晾衣架已经不能满足人们的需求。
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,传统升降晾衣架就做不到使晾晒在室外的衣物避雨、避露水的功能。
每当下雨的时候,恰好不在家,衣服却晾在阳台上,这时候,假如有一台智能型的晾衣架,它能够自动识别晴天和雨天,太阳出来时为我们自动晾衣服,下雨时自动为我们收衣服,一切都智能为我们服务,那我们是不是省去了很多工夫呢?1.2 设计目的与意义1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法及设计步骤,培养综合设计能力。
2.进一步了解智能晾衣架的组成框图和各个单元电路的工作原理及相互联系。
3.掌握单稳态触发器的工作原理和各元器件的功能。
4.锻炼自己对所学理论知识和技能的综合运用能力。
5.本文设计的智能晾衣架解决了衣物晾在户外,遇下雨不能及时收进和天气转晴不能自动晾出的后顾之忧,具有很高的实用价值。
1.3 设计要求及内容1.设计要求(1)电路要能够识别晴雨天气,自动完成收晾衣的目的。
(2)设计电路结构,画出电路的总体框图,选择电路中所需元件,画出实用整机原理电路图。
2.设计内容主要设计一个智能晾衣架的内部电路,其设计内容主要包括一下几个部分:(1)方案论证及系统框图;(2)单元电路设计;(3)电路仿真。
第2章系统方案2.1 电源设计方案1.电源方案一:图2-1 电源方案一框图该方案的设计方框图如上所示,将220V/50Hz变成整流滤波所需大小的交流电,然后再将交流电变成单项脉动直流电,再减小单项脉动直流电的脉动成分,最后得到平滑滤波的直流电的纹波成分,使输出为+5V平稳的直流电。
但由于交流电网输入电压的波动和电路负载的变化使直流电压不稳定,因此在本直流电源中增加稳压电路以确保设备的正常工作。
2.电源方案二:图2-2 电源方案二框图该方案的设计方框图如上所示,该设计与方案一的设计只有第二步不同,其余步骤都相同。
方案一中整流部分选用的是桥式全波整流,而该方案则选用半波整流。
综上所述,两种方案比较,全波整流的输出是交流输入电压的0.9倍,效率高,直流电压平稳,能充分利用变压器的功率。
半波整流虽然所需原器件较少,电路简单,但输出是交流输入的0.45倍,效率低,使变压器的功率不能充分利用,故电源部分的设计采用方案一。
2.2 收衣晾衣方案1.收衣晾衣方案一:图2-3 收衣晾衣方案一框图由雨滴传感器控制电路、光敏传感器控制电路经集成运放产生的数字信号,经单片机的输入口输入给单片机。
单片机经分析处理后所得到结果,从单片机输出引脚输出相应的信号,从而控制电动机正反转。
2.收衣晾衣方案二:图2-4 收衣晾衣方案二框图由雨滴传感器控制电路、光敏传感器控制电路经集成运放产生的信号,经555单稳态触发器分析处理后,控制触点开关的闭合或断开,进而控制电机正转,自动实现收衣晾衣动作。
综上所述,两种方案比较,在功能方面两者都能实现电机正反转,从而实现收衣晾衣功能。
方案一主要通过单片机硬件电路来实现,该方案的稳定性高,但是引脚繁多,过于复杂化。
方案二通过555单稳态触发器来实现,元器件少,稳定性高,容易实现,故收衣晾衣部分的设计采用方案二。
2.3 方案的确定通过分析论证,为了使该设计电路简单明了,功能可以得到更好的实现,电源部分的设计选则方案一,其效率高,直流电压平稳,能充分利用变压器的功率。
而收衣晾衣部分的设计则选择方案二,其元器件少,且稳定性高,容易实现。
该设计的整体设计框图如图2-5所示。
图2-5 整体框图当雨天或晴天时,湿度传感器或光敏传感器获得信号,并将信号传送给运放,运放输出低电平,经过555单稳态触发器,输出高电平,高电平信号被送到驱动控制电路,从而控制电机正反转,使晾衣架自动伸缩,实现自动收衣晾衣功能。
第3章 单元电路设计3.1 电源电路的设计该直流稳压源电路实现的是+5V 的电压输出,原理图如下所示:图3-1 直流稳压源电路图 交流电经过降压,整流,滤波可以得到比较平滑的直流电,但由于交流电网输入电压的波动和电路负载的变化使直流电压不稳定,因此在本直流电源中增加稳压电路以确保设备的正常工作。
在连接电路中,需要在变压器的副边接入保险丝FU ,以防电路短路损坏变压器或其它器件,其额定电流要略大于Iomax ,选FU 的熔断电流为1A 。
整个电源电路结构形式为220V 电压经过9V 的变压器输入桥式整流电路中,使得我们的交流电变成了不稳定的直流电,后经几个极性电容滤波使不稳定的直流电变成比较稳定的直流电,在接入到三端稳压器LM7805输入端,稳压器内部含有过流、过热保护电路。
并且LM7805输出固定的+5V 直流电压供后面的负载使用。
其各部分波形图如图3-2所示;图3-2 波形图变压整流滤波稳压3.2 收衣晾衣传感器及信号处理电路的设计雨天智能晾衣架电路中,传感器集成运放电路是由湿度传感器以及一个集成运算放大器构成,其中M代表湿度传感器,当下雨时,M遇水就导通,使运放U1输出低电平。
电路图由图3-3所示。
图3-3 湿度传感器集成运放电路图晴天智能晾衣架电路中,传感器集成运放电路是由光敏传感器以及一个集成运算放大器构成,其中R4为光敏传感器(光敏电阻),电位器RP2用于调节光敏电阻的灵敏度,当阳光充足时,光敏电阻阻值下降,使运放U3输出低电平。
电路图如图3-4所示。
图3-4 光敏传感器集成运放电路图3.3 单稳态触发电路的设计单稳态触发电路由一个555芯片构成单稳态触发器来控制,单稳态触发器具有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。
在外界触发脉冲作用下,它能从稳态翻转到暂稳态,在暂稳态维持一段时间以后,在自动返回稳态;暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数,与触发脉冲的宽度和幅度无关。
由于单稳态触发器具有这些特点,常用来产生具有固定宽度的脉冲信号。
按电路结构的不同,单稳态触发器可分为微分型和积分型两种,微分型单稳态触发器适用于窄脉冲触发,积分型适用于宽脉冲触发。
无论是哪种电路结构,其单稳态的产生都源于电容的充放电原理。
用555定时器构成的单稳态触发器是负脉冲触发的单稳态触发器,其暂稳态维持时间为T w =1.1RC(3-1)仅与电路本身的参数R、C有关。
3.3.1 555定时器1.电路组成555芯片的内部电路如图3-8所示,它由三个阻值为5KΩ的电阻组成的电阻分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、集电极开路的放电三极管VT以及缓冲器等组成。
a)555内部结构图b)555管脚图图3-5 555定时器(1)电阻分压器由三个5KΩ的电阻R组成,为电压比较器C1和C2提供基准电压。
(2)电压比较器由C1和C2组成,当控制电压输入端CO悬空时,C1和C2的基准电压为别为2/3Vcc和1/3Vcc。
C1的反相输入端TH称为555的定时器高触发端,C2的同相输入端TR称为555定时器的低触发端。
(3)基本RS触发器基本RS触发器由两个与非门G1和G2构成。
比较器C1的输出作为置0输入端,若C1输出为0,则Q=0;比较器C2的输出作为置1输入端,若C2输出为0,则Q=1。
R是定时器的复位输入端,只要R=0,定时器的输出端OUT则为0,正常工作时,必须使R处于高点平。
(4)放电管VTVT是集电极开路的三极管,VT的集电极作为定时器的引出端D。
(5)缓冲器缓冲器由G3和G4构成,用于提高电路的负载能力。
2.工作原理R为置0输入端,当R=0时,定时器的输出OUT为0;当R=1时,555定时器具有以下功能:(1)当高触发端TH>2/3Vcc,且低触发端TR>1/3Vcc时,比较器C1输出低电平;C1输出的低电平将RS触发器置为0状态,即Q=0,使得定时器的输出OUT为0,同时放电管VT导通。