基于单片机的的智能晾衣系统设计
基于单片机的智能晾衣架系统设计答辩
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目录
系统概述单片机选型与电路设计智能控制算法实现系统测试与性能分析成本与市场前景分析总结与展望
系统概述
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01
通过单片机技术,实现晾衣架的智能化控制,提升用户的使用体验。
智能化
系统设计应注重便捷性,方便用户操作和使用。
便捷性
确保系统的稳定性和可靠性,避免因设备故障影响用户正常使用。
研发、测试、调试等环节所需的人力和物力成本。
批量生产所需的制造成本和原材料成本。
总结与展望
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06
功能实现:本智能晾衣架系统成功实现了遥控控制、光感自动升降、遇阻停止、风干与烘干功能。通过遥控操作,用户可以方便地控制晾衣架的升降;光感自动升降功能则根据环境光线强度自动调节晾衣架的高度,以充分利用自然光;遇阻停止功能确保了使用的安全性,避免了因障碍物造成的设备损坏;风干与烘干功能则为用户提供了更多选择,满足不同天气和衣物类型的晾晒需求。
可靠性
选择合适的单片机作为主控制器,确保系统性能和稳定性。
单片机选型
采用合适的无线通信技术,实现遥控器与单片机之间的数据传输。
无线通信
选用合适的传感器检测晾衣架状态,为系统提供实时数据。
传感器应用
根据系统需求进行软件编程,实现各项功能和控制逻辑。
软件设计
单片机选型与电路设计
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02
实验数据采集与分析
采集实验数据,分析智能晾衣架系统的控制效果和衣物干燥性能,验证系统的可行性和优越性。
实验结果评估与改进
根据实验结果进行系统评估,针对存在的问题进行改进和优化,提高系统的性能和实用性。
基于单片机的的智能晾衣系统设计
安徽大学嵌入式系统工程训练》课程设计报告题目基于单片机的智能晾衣系统设计学院电子信息工程学院专业通信工程专业组员姓名与学号指导教师张红伟、赵博2018 年7 月基于单片机的的智能晾衣系统设计摘要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,并通过单片机控制旋转衣架,旋转衣架通过步进电机进行调节,当外部天晴,且无雨时,将衣架转出,晾晒衣物;当下雨或者没有阳光时,转回室内,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,控制硬件采用步进电机,按键电路设定光照和雨滴的阈值, L602 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。
目录. 引言 (4)1.1 课题研究背景与意义 (4)1.2 本设计的发展现状 (4)1.3 研究方法 (5)1.4 研究内容 (5).智能晾衣系统的硬件设计 ..............2.1 设计要求 (5)2.2 整体设计框图 (6)2.3 系统组成概述 (6)2.4 系统设计要求 (7)2.5 光强采集模块 (7)2.6 温湿度传感模块 (8)2.7 驱动模块 (9)2.8 显示模块 (10)三.基于单片机的的智能晾衣系统的软件设计 .. (11)3.1 系统分析 (11)3.2 STC89C52R单片机介绍 (12)3.3 程序设计 (14)3.4 软件算法 (14)四.实验调试 (16)五.结论与展望 (18)六.心得 (18)参考文献...... (20)引言1.1 研究背景与意义基于现在晾衣架发展现状,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。
基于单片机控制的智能晾衣系统的设计
• 113•不管是上班族还是退休在家的叔叔阿姨们,在生活上都追求快捷和方便,智能家居产品的应用也越来越多。
本文设计一款湿感应式的智能晾衣系统,该系统主要由步进电机、单片机和传感器组成,实现对晾晒衣物的智能控制。
其中实时检测系统由作为主控芯片的单片机来实现,大气的湿度用湿度传感器来进行检测,收晾衣服的工作由42型步进电机拖动丝杠来完成。
这样设计既减少了劳动力,也节约了很多的资源。
晾衣、收衣在我们的日常生活中是一件差不多每天都要完成的控制的实时检测系统,该系统的大气湿度用湿度传感器来进行检测,收晾衣服的工作由42型步进电机拖动丝杠来完成。
1 总体设计本项目用单片机作为主控制器,通过软件kile4编写程序来控制步进电机,再由步进电机来带动丝杠做前后运动。
用丝杠的前后运动来模拟晾衣架的自动伸缩功能。
下面图1所示为控制总体流程图,室外的雨滴情况由雨滴传感器将信号转换并传递给单片机,按基于单片机控制的智能晾衣系统的设计杭州萧山技师学院 魏金灵图2 L298N驱动器内部原理图图1 总体流程图事情,目前很多家庭主要使用手摇升降晾衣架或使用一些简单的晾衣工具,比如悬空的竹竿或管状金属物等,这些已经不能满足方便、快捷的需求。
而智能控制技术的应用使得各种家居产品智能化,智能家居的出现使得人们所追求的简单、快捷的生活方式得以实现,居住环境得到了优化,时间能够被合理有效地安排,并且节约各种能源。
本设计是一个采用单片机为主控芯片来• 114•键启动系统,利用单片机来驱动步进电机,使衣架能够在室内室外来回运动。
2 硬件设计利用单片机采集室外的天气情况是晴天还是下雨,并通过单片机控制步进电机,步进电机带动丝杠使衣架运动。
当室外晴天时,衣架伸出,晾晒衣物;当下雨或者晾衣时间到达时,缩回室内,防止被雨打湿。
2.1 滚珠丝杠因为衣架的来回运动轨迹是直线,本设计中的直线运动由滚珠丝杠来实现,它可把旋转运动转化成直线运动,螺杆、螺母和滚珠是构成滚珠丝杠的主要部件,因为它的摩擦阻力很小,所以在各种工业设备和精密仪器中得到了广泛的应用,本设计中使用T8丝杠。
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。
《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。
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摘要:本文以STM32单片机为核心,设计了一种智能晾衣架控制系统。
该系统通过传感器实时监测环境温湿度和晾衣架载物状态,并通过STM32单片机进行数据处理和控制。
系统具有智能调温、智能晾晒等功能,能够提高晾衣架的使用效率和用户体验。
关键词:STM32;智能晾衣架;温湿度监测;载物状态;智能调温;智能晾晒1.引言现代人对生活品质的要求越来越高,智能化已经成为现代家居生活的一种潮流。
而晾衣架作为家庭中常见的生活物品,也需要通过智能化的控制系统来提高其使用效率和便捷性。
2.设计方案本设计方案以STM32单片机为核心,结合各种传感器实现对晾衣架环境温湿度和载物状态的实时监测,并通过STM32单片机进行控制。
2.1 环境温湿度监测通过温湿度传感器,可以实时监测晾衣架所处环境的温湿度。
当环境温湿度超出一定范围时,系统会进行相应调控,确保晾衣效果最佳。
2.2 载物状态监测晾衣架的载物状态对其晾衣效果有着直接影响。
通过载物状态传感器,可以实时监测晾衣架载物的情况,包括负荷重量、衣物分布等。
当检测到超载情况时,系统会自动报警,并在载荷减轻后自动复位。
2.3 控制功能设计基于传感器的数据采集,通过STM32单片机进行数据处理和控制。
系统具有以下功能:2.3.1 智能调温功能系统监测到环境温度较低时,会控制晾衣架加热,以提高衣物的干燥速度;当环境温度较高时,会控制晾衣架降温,以防止衣物变色变质。
2.3.2 智能晾晒功能系统通过载物状态传感器实时监测衣物分布情况,根据衣物摆放情况进行智能晾晒调控。
例如,当衣物摆放比较密集时,系统会自动调整晾衣架的伸缩长度,确保每件衣物都能得到均匀的光照和空气流通。
3.实现结果本设计方案已经成功完成了智能晾衣架控制系统的设计。
通过实际测试,系统能够准确地监测环境温湿度和载物状态,并根据实时数据进行智能调温和智能晾晒控制。
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。
基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统
基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统随着科技的不断发展,智能家居已经成为我们生活中的一部分。
智能家居产品的出现,方便了我们的生活,提高了我们的生活品质,其中智能晾衣架系统就是一个很好的例子。
本文将介绍一种基于STC89C52单片机的智能宿舍晾衣架系统,帮助大家了解智能家居产品的发展趋势。
一、智能宿舍晾衣架系统简介基于STC89C52单片机的智能宿舍晾衣架系统是一种智能化的家居产品,它可以根据用户的需求自动晾晒衣物。
该系统主要由STC89C52单片机控制模块、电机驱动模块、传感器模块和人机交互模块组成。
通过传感器检测室内环境温度、湿度等数据,单片机根据这些数据控制电机实现晾晒衣物的功能。
用户可以通过人机交互模块对晾衣架进行控制。
二、系统设计1. 控制模块STC89C52单片机是该系统的核心控制模块,它负责接收传感器模块采集的数据,并根据预设的程序进行晾衣架的控制。
通过编程实现晾晒时间的设置、晾衣杆的升降控制等功能。
2. 电机驱动模块电机驱动模块是系统中的执行部分,它通过控制电机的正反转实现晾衣杆的升降功能。
根据单片机的指令,控制电机的旋转速度,以实现不同的晾衣时间和晾衣杆高度。
3. 传感器模块传感器模块主要包括温度传感器、湿度传感器等,它能够实时采集室内环境的温湿度等数据,并送到单片机,为晾衣架的控制提供依据。
4. 人机交互模块人机交互模块是系统与用户交互的窗口,可以通过触摸屏或按钮来实现对晾衣架的控制,如设置晾晒时间、调节晾衣杆高度等。
三、系统工作原理智能宿舍晾衣架系统的工作原理如下:1. 当用户将衣物放到晾衣架上时,传感器模块会检测到衣物的重量,并发送给单片机。
2. 单片机根据传感器的数据确定晾衣的时间和晾衣杆的高度,然后控制电机进行相应的操作。
3. 当室内环境温度适宜时,单片机通过电机控制实现晾衣杆自动升降,并启动电机以实现衣物的晾晒。
4. 当室内环境温度过高或湿度过大时,单片机会停止晾衣架的工作,以防止衣物受潮或发霉。
基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统
基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统【摘要】本文基于STC89C52单片机,设计了一个智能寝室晾衣架系统。
在介绍了研究背景、意义和目的。
在详细阐述了系统结构设计、传感器及执行器选择、系统工作流程、智能控制算法和实验结果分析。
最后在总结了系统的优势和未来发展方向。
该系统可以根据环境和衣物情况智能调节晾衣架的高度和温度,将极大方便用户的生活,同时也具有较高的研究和应用价值。
未来可以进一步完善系统功能,提高系统的智能化水平,以满足用户更多的需求。
整体来说,本研究为智能家居领域的发展提供了有益的参考和借鉴。
【关键词】关键词:STC89C52单片机、智能晾衣架系统、系统结构设计、传感器、执行器、智能控制算法、实验结果分析、总结、展望、系统优势、未来发展方向1. 引言1.1 背景介绍智能家居是近年来一个备受关注的领域,其应用范围涉及到生活的方方面面。
晾衣架作为智能家居中的一个重要组成部分,不仅可以提高生活舒适度,还可以节省时间和空间。
传统的晾衣架需要手动操作,操作繁琐且易受到外界环境的影响。
设计一种基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统具有重要的研究意义。
随着科技的发展,人们对于生活品质的要求不断提高,智能家居成为了越来越多家庭的选择。
一款智能的晾衣架系统可以根据环境温度、湿度等参数来控制晾衣架的工作,使得衣物更容易干燥,延长衣物的使用寿命。
智能控制算法的运用也可以减少能源的浪费,提高系统的效率,实现晾衣架的智能化管理。
本研究旨在设计一种基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统,借助先进的技术手段和智能控制算法,实现晾衣架的智能化操作,提高生活品质,节省时间和空间。
1.2 研究意义智能晾衣架系统作为智能家居领域的一个重要应用,具有重要的研究意义。
智能晾衣架系统能够提高生活质量,减轻人们的家务负担。
在传统的晾衣架系统中,人们需要手动操作晾衣架升降,折叠晾衣等,费时费力且效率低下。
而智能晾衣架系统可以通过自动控制实现晾衣架的升降,折叠等功能,极大地方便了人们的生活。
基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统
基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统智能寝室晾衣架系统是一种方便人们晾晒衣服的系统。
本文主要介绍基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统设计。
一、系统功能智能寝室晾衣架系统除了实现晾晒衣服的基本功能外,还具有以下功能:1.温度湿度检测:系统可以检测室内温度和湿度,通过实时获取数据,可以智能控制晾衣架的使用。
2.风扇控制:当室内湿度过高时,系统可以控制风扇开启,利用空气对衣服进行湿度调节,保证衣服不会受潮变质。
3.晾衣室控制:智能寝室晾衣架系统还可以根据室内温度、湿度等参数,控制晾衣室门的开关,避免温湿度过高导致衣服变质。
二、系统设计1.硬件设计智能寝室晾衣架系统的硬件由以下部件组成:1. STC89C52单片机:主控制器,控制整个系统的运作。
2. 温湿度传感器:用于检测室内温度和湿度。
3. 风扇:用于控制室内湿度,保证衣服在晾晒过程中不会受潮变质。
4. 晾衣室门控制模块:用于控制晾衣室门的开关。
5. LED灯:用于显示系统的工作状态,包括温湿度、晾衣室门状态等。
6. 太阳能电池板:用于为系统供电。
7. 电源管理模块:对系统中全球定位系统信号的接收、系统电源的管理等进行有效监控。
系统的软件设计分为以下几个部分:1. 硬件驱动:包括温湿度传感器、风扇、晾衣室门控制模块等硬件的驱动。
2. 数据采集:采集室内温度和湿度,并通过串口将数据传输给单片机。
3. 控制逻辑:通过对采集到的温湿度数据进行分析,控制风扇的开关和晾衣室门的开关,控制晾衣架的使用。
三、系统优势1. 便于使用:智能寝室晾衣架系统可以实现智能控制,无需人工操作。
2. 高效节能:系统可以根据室内温湿度状态,控制晾衣架的使用,避免浪费电能。
3. 环保健康:智能寝室晾衣架系统采用太阳能电池板供电,不需要额外的电源消耗,更加环保健康。
基于单片机的智能晾衣架控制系统的设计-精品
基于单片机的智能晾衣架控制系统的设计-精品2020-12-12【关键字】方案、建议、意见、情况、思路、方法、成就、空间、领域、质量、模式、计划、监测、运行、传统、作风、认识、问题、系统、有效、主动、继续、整体、良好、快速、持续、执行、保持、发展、发现、研究、特点、位置、关键、稳定、成果、基础、需要、环境、工程、资源、能力、需求、方式、作用、标准、结构、水平、任务、速度、设置、分析、调节、保护、满足、严格、保证、优先、确保、服务、指导、帮助、带动、支持、教育、解决、优化、完善、方向、扩大、创新、实现、提高、改进、中心、核心、关心、铁心、系统性、智能化、计划性本人申明:我所呈交的本科毕业设计(论文)是本人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京化工大学或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。
与我一同完成毕业设计(论文)的同学对本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表示了谢意。
若有不实之处,本人承担一切相关责任。
本人签名:年月日基于单片机的智能晾衣架控制系统的设计张志强自动化专业自控0906班学号指导教师卜旭芳讲师摘要随着社会的不断发展和进步,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,当天气变化时不能及时将衣物收回。
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电机,从而控制机械部分自动收回晾衣架。
《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。
其中,智能晾衣架作为智能家居的一部分,其便捷性和实用性得到了广大用户的认可。
本文将介绍一种基于STM32的智能晾衣架控制系统设计,旨在通过先进的控制技术和便捷的操作方式,提升用户晾衣的体验。
二、系统概述本系统以STM32微控制器为核心,通过电机驱动模块、传感器模块、通信模块等部分组成。
系统可实现智能控制、远程操控、定时开关等功能,满足用户在不同环境下的晾衣需求。
三、硬件设计1. STM32微控制器:作为系统的核心,STM32微控制器负责处理系统各项指令和传感器的数据。
其强大的处理能力和丰富的接口资源,使得系统可以稳定、高效地运行。
2. 电机驱动模块:本系统采用电机驱动模块控制晾衣架的升降。
该模块通过PWM信号控制电机转速,实现精确的升降控制。
3. 传感器模块:系统配备多种传感器,包括光照传感器、湿度传感器等。
这些传感器可以实时监测环境参数,为系统提供决策依据。
4. 通信模块:系统支持蓝牙、Wi-Fi等通信方式,实现手机APP远程操控和定时开关等功能。
四、软件设计1. 操作系统:本系统采用实时操作系统(RTOS),保证系统在处理多任务时仍能保持高效和稳定。
2. 控制算法:系统采用先进的控制算法,根据传感器数据和环境参数,自动调整晾衣架的工作状态,实现智能控制。
3. 人机交互界面:系统配备手机APP,用户可以通过APP实现远程操控、定时开关、查看环境参数等功能。
APP界面简洁明了,操作便捷。
五、功能特点1. 智能控制:系统可根据环境参数自动调整晾衣架的工作状态,实现智能控制。
2. 远程操控:用户通过手机APP可以实现对晾衣架的远程操控,方便快捷。
3. 定时开关:用户可以在APP上设置晾衣架的开关时间,实现定时开关功能。
4. 环境监测:系统配备多种传感器,可实时监测环境参数,如光照、湿度等。
基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统
基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统智能宿舍晾衣架是一种基于STC89C52单片机的智能设备,用于将宿舍内的湿衣物晾干。
它具有自动晾干、智能控制等功能,能够提高宿舍内空气质量,提供更好的生活环境。
智能宿舍晾衣架系统由STC89C52单片机、继电器模块、湿度传感器、温度传感器、红外线传感器、电机等组成。
单片机作为控制中心,通过传感器读取室内环境的温度和湿度等信号,根据设定的智能控制算法,控制继电器开关和电机转动,实现晾衣架的自动晾干。
系统的工作流程如下:1. 当系统启动后,单片机读取室内温度和湿度数据,并将其显示在液晶屏上,以便用户了解当前环境情况。
2. 单片机根据设定的温度和湿度阈值,判断是否需要启动晾衣架。
如果湿度超过预设阈值,则判断为湿衣物需要晾干,系统进入下一步。
3. 单片机控制继电器模块,将电机启动,并将其转动到合适的角度,以便晾干湿衣物。
在转动的系统不断检测室内温度和湿度变化,以确保晾衣的效果。
4. 当室内温度和湿度达到设定的干燥状态后,单片机关闭继电器,停止电机的转动,此时晾衣架工作完成。
5. 在整个晾衣过程中,系统通过红外线传感器检测室内是否有人,如果有人在宿舍内活动,则系统暂停工作,避免对人体造成伤害。
智能宿舍晾衣架系统具有以下优点:1. 智能控制:系统能够智能地根据室内温湿度环境自动控制晾衣架的工作,提高晾衣效果。
2. 节能环保:通过精确控制晾衣架的工作时间和角度,避免了能源的浪费,减少了对环境的影响。
3. 安全可靠:系统具有红外线传感器,可以实时检测到室内是否有人活动,避免对人体造成伤害。
4. 易于操作:系统使用液晶屏进行数据显示,用户可以清楚地了解当前室内的温湿度情况。
5. 扩展性强:系统可以与其他智能设备进行联动,例如与智能空调、智能插座等进行整合,提供更好的室内环境。
在未来,智能宿舍晾衣架系统可以进一步完善,添加语音控制、手机远程控制等功能,提供更加便捷的使用体验,让宿舍生活更加舒适和智能化。
《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。
基于Arduino单片机的智能晾衣架的设计
基于Arduino单片机的智能晾衣架的设计基于Arduino单片机的智能晾衣架设计一、引言随着现代科技的发展,智能家居逐渐进入人们的生活。
智能晾衣架作为智能家居的重要组成部分,能够自动晾干和折叠衣物,为人们的日常生活带来了极大的便利。
本文将介绍基于Arduino单片机的智能晾衣架的设计及其实现原理。
二、系统设计1. 系统架构基于Arduino单片机的智能晾衣架主要由传感器模块、执行器模块、Arduino控制模块和用户界面模块四个部分组成。
2. 传感器模块智能晾衣架需要通过传感器来获取环境信息。
其中温度传感器用于检测环境温度,湿度传感器用于检测环境湿度。
通过获取环境的温湿度数据,系统可以根据需要自动控制晾衣架的工作。
3. 执行器模块执行器模块负责晾衣架的运动控制。
电机是实现晾衣架自动抬起和放下的关键设备,通过控制电机的正反转,晾衣架可以实现上下运动。
另外,还可以安装传感器来检测晾衣架上衣物的重量,并根据重量来控制电机的负载。
4. Arduino控制模块Arduino单片机是整个系统的核心控制单元。
它接收传感器模块和执行器模块的数据,并根据预设的晾衣规则进行逻辑处理。
Arduino控制模块还负责与用户界面模块进行通信,接收用户的指令并执行相应操作。
5. 用户界面模块用户界面模块提供了直观的操作界面,用户可以通过触摸显示屏或手机应用程序来控制晾衣架的工作。
用户界面模块可以与Arduino控制模块进行实时通信,以便及时更新晾衣架的状态和控制指令。
三、系统实现原理1. 温湿度检测系统通过温度传感器和湿度传感器实时检测环境的温湿度。
如果环境温度太高或湿度太大,系统会自动启动晾衣架,以加速衣物的干燥。
2. 电机控制晾衣架的升降运动是通过电机的正反转来实现的。
通过控制电机的转速和方向,晾衣架可以精确地抬起和放下。
在电机上安装重量传感器,系统可以根据衣物的重量自动调整电机的负载,以避免超负荷运转。
3. 智能折叠除了晾干衣物,智能晾衣架还可以自动折叠衣物。
基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统
基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统随着科技的不断发展,智能家居慢慢地普及起来。
智能家居的思路是将家居中的各种电器以及设备与互联网相连接,达到自动化,智能化操作的目的。
本文就是基于STC89C52单片机的智能宿舍晾衣架系统的原理和实现方法。
一、系统概述本系统是基于STC89C52单片机制作出的一个自动化晾衣架,在晾衣架更换以及使用上都较为方便。
此系统控制晾衣架在运行过程中智能,晾衣架平时是收缩状态,当需要使用时,按下开关旋转至 90 度,即为扩展状态,可用于晒衣服,迎风干燥;在不需要使用时,按下开关回到180度状态,即停止使用。
因此,智能宿舍晾衣架系统也具有一定的安全性能,更为适合学生宿舍。
二、系统设计(一)硬件设备STC89C52单片机:采用互联网上常用的单片机芯片之一STC89C52,支持模拟与数字两种I/O口,串口通信与定时控制等功能,最大时钟频率为33MHz;光电门:广泛应用于机械制造业中,光敏器件与光源组成一组光电开关,一般应用于检测和安防。
(二)软件设计1.系统总体流程该智能宿舍晾衣架系统总体流程图如下所示:系统从开始运行到运行结束,持续监测光电门的状态,并判断初始状态。
2.程序设计系统总共需要设计三个功能模块,包括系统初始化模块、光电门检测模块和电机控制模块。
下图是程序设计流程图:三、系统实现STC89C52控制光电门可以检测光电门是否受阻或断路,并控制电机停止或开始运行。
在光电门检测过程中,可以在单片机中分配一个引脚输入,用于检测光电门的状态。
在引入程序之前,需要进行端口的初始化。
程序具体实现套路,可见代码附录:#include <config.h>#include <stc.h>sbit Out=P1^0;四、总结与展望本系统目前实现的功能较为简单,能够满足学生宿舍的晾衣相关需求。
但是随着科技的进一步发展,智能家居将会成为未来家居生活的主要构成部分。
基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统
基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统随着科技的发展,智能家居在我们生活中扮演着越来越重要的角色。
智能家居产品的使用不仅使我们的生活更加便利,更为我们节省了时间和精力。
在智能家居产品中,智能晾衣架也成为了越来越受欢迎的产品。
它可以帮助我们更方便地晾晒衣物,并且能够节省室内空间。
本文将介绍一种基于STC89C52单片机的智能宿舍晾衣架系统。
该系统可以根据环境温湿度自动控制晾衣架的升降,并且支持远程控制和手机APP控制。
这种智能晾衣架系统将极大地方便用户生活,提高室内空间利用率。
一、系统架构智能宿舍晾衣架系统的整体架构由STC89C52单片机、温湿度传感器、电机等组成。
整个系统可以分为传感器模块、控制模块和执行模块三个部分。
传感器模块负责采集环境参数,控制模块处理传感器数据并做出相应的决策,执行模块负责执行控制模块的指令。
1. 传感器模块传感器模块采用温湿度传感器来实时采集室内温湿度数据,并将数据传输给控制模块。
温湿度传感器可以精确地监测室内温湿度,为控制模块提供准确的环境参数。
2. 控制模块控制模块采用STC89C52单片机来处理传感器模块传来的温湿度数据,并据此做出相应的决策。
STC89C52单片机具有强大的控制能力和丰富的外设接口,非常适合用于智能晾衣架系统的控制模块。
控制模块主要的功能是根据温湿度数据控制晾衣架的升降。
当室内温度和湿度适宜时,控制模块将发送指令给执行模块,让晾衣架升起来晾晒衣物;当室内温度或湿度过高时,控制模块将发送指令给执行模块,让晾衣架降下来。
3. 执行模块执行模块由电机和机械结构组成,负责根据控制模块的指令实现晾衣架的升降。
电机通过控制模块的信号控制晾衣架的升降,使晾衣架能够根据环境温湿度自动调节高度。
二、系统功能1. 自动调节高度智能宿舍晾衣架系统能够根据室内温湿度自动调节晾衣架的高度。
当室内温湿度适宜时,晾衣架自动升高,使衣物更好地晾晒;当室内温湿度过高时,晾衣架自动降低,以避免衣物受潮。
《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,人们对于生活品质的要求越来越高。
智能晾衣架作为智能家居的一部分,其便利性和实用性受到了广大用户的青睐。
本文将详细介绍基于STM32的智能晾衣架控制系统的设计,包括硬件设计、软件设计以及系统测试与优化等方面。
二、系统概述本系统以STM32微控制器为核心,搭配传感器、电机驱动模块、通信模块等,实现智能晾衣架的控制。
系统具备远程控制、定时控制、智能感知等功能,旨在提高晾晒衣物的便捷性和舒适度。
三、硬件设计1. 微控制器:选用STM32F103C8T6微控制器,具备高性能、低功耗、易于编程等优点,适用于本系统的控制需求。
2. 传感器模块:包括湿度传感器、温度传感器和光敏传感器,用于感知环境湿度、温度和光照强度,为智能控制提供依据。
3. 电机驱动模块:采用步进电机驱动模块,实现对晾衣架的升降控制。
4. 通信模块:采用Wi-Fi或蓝牙通信模块,实现与手机APP 或智能家居系统的通信,方便用户进行远程控制。
5. 电源模块:采用锂电池供电,具备充电管理功能,保证系统长时间稳定运行。
四、软件设计1. 操作系统:采用RTOS(实时操作系统),保证系统的实时性和稳定性。
2. 控制算法:根据传感器数据和环境条件,通过控制算法实现智能控制,如自动升降、定时开关等。
3. 通信协议:制定通信协议,实现与手机APP或智能家居系统的数据交互。
4. 手机APP开发:开发手机APP,实现远程控制和定时设置等功能。
5. 系统界面:设计友好的用户界面,方便用户操作。
五、系统实现1. 硬件组装:将各模块按照电路原理图进行组装,确保连接正确、稳固。
2. 软件开发:编写控制程序,实现各项功能。
包括传感器数据采集、电机控制、通信等功能的实现。
3. 系统调试:对系统进行调试,确保各项功能正常运行。
4. 系统测试:进行系统测试,包括功能测试、性能测试和稳定性测试等,确保系统达到设计要求。
(完整word版)基于单片机的的智能晾衣系统设计
安徽大学《嵌入式系统工程训练》课程设计报告2018年 7月 题 目 基于单片机的智能晾衣系统设计学 院 电子信息工程学院 专 业 通信工程专业组员 姓名与学号指导教师 张红伟、赵博基于单片机的的智能晾衣系统设计摘要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,并通过单片机控制旋转衣架,旋转衣架通过步进电机进行调节,当外部天晴,且无雨时,将衣架转出,晾晒衣物;当下雨或者没有阳光时,转回室内,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,控制硬件采用步进电机,按键电路设定光照和雨滴的阈值,L602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。
目录一.引言 (4)1.1 课题研究背景与意义 (4)1.2 本设计的发展现状 (4)1.3 研究方法 (5)1.4 研究内容 (5)二.智能晾衣系统的硬件设计 (5)2.1 设计要求 (5)2.2 整体设计框图 (6)2.3 系统组成概述 (6)2.4 系统设计要求 (7)2.5 光强采集模块 (7)2.6 温湿度传感模块 (8)2.7 驱动模块 (9)2.8 显示模块 (10)三.基于单片机的的智能晾衣系统的软件设计 (11)3.1 系统分析 (11)3.2 STC89C52RC单片机介绍 (12)3.3 程序设计 (14)3.4 软件算法 (14)四.实验调试 (16)五.结论与展望 (18)六.心得 (18)参考文献 (20)一、引言1.1 研究背景与意义基于现在晾衣架发展现状,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。
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安徽大学《嵌入式系统工程训练》课程设计报告题目基于单片机的智能晾衣系统设计学院电子信息工程学院专业通信工程专业组员姓名与学号指导教师张红伟、赵博2018 年 7月基于单片机的的智能晾衣系统设计摘要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,并通过单片机控制旋转衣架,旋转衣架通过步进电机进行调节,当外部天晴,且无雨时,将衣架转出,晾晒衣物;当下雨或者没有阳光时,转回室内,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,控制硬件采用步进电机,按键电路设定光照和雨滴的阈值,L602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。
目录一.引言 (4)1.1 课题研究背景与意义 (4)1.2 本设计的发展现状 (4)1.3 研究方法 (5)1.4 研究内容 (5)二.智能晾衣系统的硬件设计 (5)2.1 设计要求 (5)2.2 整体设计框图 (6)2.3 系统组成概述 (6)2.4 系统设计要求 (7)2.5 光强采集模块 (7)2.6 温湿度传感模块 (8)2.7 驱动模块 (9)2.8 显示模块 (10)三.基于单片机的的智能晾衣系统的软件设计 (11)3.1 系统分析 (11)3.2 STC89C52RC单片机介绍 (12)3.3 程序设计 (14)3.4 软件算法 (14)四.实验调试 (16)五.结论与展望 (18)六.心得 (18)参考文献 (20)一、引言1.1 研究背景与意义基于现在晾衣架发展现状,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。
本新型晾衣架主要特点在于:可以伸缩,操作简单,占地面积小,美观实尸构优点。
同类产品虽有可收缩式的,但属组装而成,操作比较麻烦,而本晾才架只需按下打开按键,衣架杆即可自动伸展开来。
同时晾衣架能识别晴雨天气一自动完成收衣服功能的目的。
晴雨智能晾衣架能有效地避免在下雨时,衣服无人收起而被雨淋湿;或在天色变晚时,衣架能自动收回,避免衣服在外面过夜1.2 智能晾衣架的发展现状在中国各大中城市以及农村普遍是将衣物晾晒于阳台内部或外部,而传统的晾晒衣物方式是阳台内天花板下设置有钢筋挂钩,钩卜通常是挂有竹杆或其它杆体。
人们通常习惯于用一支撑杆将衣物支撑到晾衣杆晾晒,这样晾晒衣物费时费力,而且布置钢筋及竹杆与当今现代化建筑结构的阳台也不搭配、有失雅观。
另外,家庭通常大都是老人晾衣物,因此,传统的支撑晒衣、收衣不仅是费神费力,而目.容易扭伤筋胃·或支撑不顺扎伤人体。
正因传统晾晒衣方式有众多的不便,后出现手摇晾衣架,手摇晾衣架改变了支撑晾衣架的传统习惯,同时也给众多家庭带来了更多的方便。
但手摇晾衣架需设置多个机械装置和支撑点,同时需多根网线布置来带动其晾衣杆上下升降。
由几支撑点及多根网线的布置,手摇式晾衣架给原本漂亮的阳台增添了不美的因素。
其次,手摇晾衣架的升降每次都要人工转换接头,目.需要人力摇动慢慢将杆升降,若晾杆承载的衣物重量过大,摇上去既费力又容易伤手。
因此,手摇晾衣架虽然改变传统支撑晾衣的不便,但没有彻底改变费神费力的根本状态。
人们期望着一种更方便更美观的新型晾衣架的出现。
1.3 研究方法(1)文献法。
由于本研究将会触及到很多单片机方面的绘图以及变成等方面的知识和技术,为了能够更好的完成研究,所以需要对大量的期刊杂志等书籍进行浏览、整理和分析。
这样做能够快速而且有效的获得大量对本研究由有利的信息和材料,因此成为研究方法不可缺少的部分。
(2)观察法。
合理的观察对研究有很大的帮助,这种研究方法具有很强的目的性和计划性,在实验中往往能达到意想不到的效果,从而开辟人们的思路,招致新的发现,因此也成为研究方法不可缺少的部分。
1.4 研究内容基于单片机的的智能晾衣系统设计,需要采用单片机作为控制中心,实现自动晾衣的功能,并根据具体情况进行相应的调整,具体性能和指标如下:(1)智能晾衣杆全自动工作,可实现无人操控(2)晾衣杆只有两个位置,伸出去,缩回来(3)位置检测:晾衣杆伸出去时,到达指定位置能够停下来(4)光敏传感器:天黑时候将衣服收回来,天亮时候或者阳光猛烈的时候伸出去晾晒(5)温湿度传感器:下雨温湿度变大的时候将衣服收回来(6)参数灵敏度调节(动态设置):按键+液晶显示(7)供电:5V电源供给单片机、电机二、智能晾衣系统的硬件设计采用单片机进行采集光照、雨滴两个外部天气信号,并通过单片机控制旋转衣架,旋转衣架通过步进电机进行调节,当外部天晴,且无雨时,将衣架转出,晾晒衣物;当下雨或者没有阳光时,转回室内,防止被雨打湿,或者天已黑。
2.1 设计要求(1)构建一个型号为STC89C52的单片机系统(内含串口通信电路,单片机最小系统),作为系统的主控模块,负责数据的采集、处理与分析、执行部件的控制等;(2)检测功能:实时检测温湿度传感器测得的温度值、湿度值;实时检测环境的光强值;实时检测限位开关的状态,为电机转动时提供停转信号;(3)显示功能:通过液晶屏1602对系统的参数及系统状态进行指示;(4)执行部件:2路继电器模块,在本系统中采用2路继电器实现对电机正转、反转和停转的控制,以此来模拟晒衣、收衣和停止的动作;(5)程序编写:使用KEIL C软件编译环境,使用C语言进行系统程序的编写,并在程序中对采集到的数据进行分析、处理和显示。
2.1 整体设计框图控制总体款图如下图2.1所示,通过光照传感器和雨滴传感器感知外部天气的光照和雨滴情况,按键设定光照和雨滴的阈值,衣架位置传感器采集衣架所在位置,最后单片机驱动步进电机,将衣架来回于室内室外。
图2.1 系统程序框图2.3 系统组成概述系统主要由:控制系统核心、温湿度模块、光强检测模块、电机驱动模块、直流电机、开关模块和显示模块。
控制系统核心作为系统的控制核心和数据处理中心;湿度检测模块用来采集环境湿度信号;光强检测模块用来采集环境光强信号;电机驱动模块用来功率放大驱动电机正反转,进而带动晾衣架做伸出或缩回运动;开关模块是用来设置系统工作模式,并在手动工作模式下,设置晾衣架的伸出或缩回;显示模块用来显示湿度数据、光强情况、晾衣架状态等内容2.4 系统设计要求(1)简单性:智能晾衣架是为现在生活节奏快的上班一族设计,因此本设计必须操作简单,因为忙碌一天的上班族是不愿意在这些小事上花费精力。
而且本设计就是为了解决生活小事,若是操作繁杂,这就与我们的初衷恰恰相反的,所以此设计必须操作简单。
(2)经济性:本设计拥有着大量的潜在市场,是能够在家庭中应用的。
所以必须要设计合理。
设计合理中经济性尤为重要,而且我们设计的是智能晾衣架,作为一个晾衣架本身功能来说,就决定了本设计的产品价格就不能太高。
并且,任何人都喜欢性价比高的产品。
所以我们的设计应该追求物美价廉。
这就要求我们不仅要技术先进,经济上也要更加合理。
(3)实用性:本设计是工具,因此我们设计应该多考虑一些实用功能,不能设计那些不实用的功能。
本设计针对的是经常在露天晾晒衣物的人群设计,所以在设计过程中也会做一些调整,添加实用的功能,减少冗杂而不必要的功能。
(4)安全、可靠性:因为智能晾衣架是应用于家庭的,所以要保证其安全、可靠性。
从电子元件、电路设计、材料的选用都应注意提高其安全性与可靠性。
2.5 光强采集模块为了对外部光照强度的测量,论文采用光敏电阻对光照进行测量,如图2.2所示光敏电阻,此光敏电阻是负参数的光敏电阻,也就是说光照增强后电阻阻减小,我们通过实验测量得到光敏电阻的电子变化范围在几百欧姆到几兆欧姆之间变化,当光强度很大时,光敏电阻的阻值可达几百欧姆,当在黑暗的环境中时,测量光敏电阻两端的阻值,可达几兆欧姆的电阻。
图 2.2光敏电阻为了实现与光敏电阻的阻值想匹配的电阻,我们采用10K的电阻进行上拉电阻。
通常情况下,光敏电阻的阻值在千欧姆上,所以当光照强度很大时,光敏电阻的阻值很小,进行图2.2电路后输出的信号就是很小的电压信号;当光照强度很小时,即黑暗情况下,光敏电阻的阻值很大,进行图2.2电路后输出的信号就是接近供电电源的电压3.3V。
在电压信号输出后,采用104电容进行滤波,已得到更平滑的信号波形,方便单片机对信号的处理,不会因为光照的不稳定,而导致误判。
图2.2 光敏电阻2.6 温湿度传感模块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和卓越的长期稳定性。
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存在OTP内存中,传感器内部在检测型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,使其成为给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。
连接方式如图2.3图2.3 DHT11连接方式2.7 驱动模块1.电机要实现正反转控制,将其电源的相序中任意两相对调即可(我们称为换相),通常是V相不变,将U相与W相对调节器,为了保证两个接触器动作时能够可靠调换电动机的相序,接线时应使接触器的上口接线保持一致,在接触器的下口调相。
由于将两相相序对调,故须确保二个KM线圈不能同时得电,否则会发生严重的相间短路故障,因此必须采取联锁。
为安全起见,常采用按钮联锁(机械)与接触器联锁(电气)的双重联锁正反转控制线路(如下图所示);使用了按钮联锁,即使同时按下正反转按钮,调相用的两接触器也不可能同时得电,机械上避免了相间短路。
另外,由于应用的接触器联锁,所以只要其中一个接触器得电,其长闭触点就不会闭合,这样在机械、电气双重联锁的应用下,电机的供电系统不可能相间短路,有效地保护了电机,同时也避免在调相时相间短路造成事故,烧坏接触器。
2.用单片机控制直流电机正反转:继电器介绍:继电器引脚图VCC就是电源正极,GND就是电源负极,IN是通断信号的输入引脚。
而另一边,NC即常闭端,COM即公共端,NO即常开端。
在中学物理中已经学过,开路即通路、断路,闭合指的是开关闭合,也就是说,在没有任何上电之类的动作时,NC 和COM端相当于已经连通,这种继电器模块的连线一般为:因为在一般情况下NC是闭合的,所以我们要接到NO接口,然后信号输入引脚即IN引脚给低电平,NC端断开,NO端闭合,负载端电路形成闭合回路,开始工作,当IN端给高电平时,NO端断开,负载即停止工作。