基于单片机的智能晾衣架控制系统设计

发表时间:2021/6/25   来源:《中国电业》2021年3月第7期   作者:汪刘生 赖铭太 钱建康 吴明胜 胡显龙
[导读] 智能化时代下,人们的生活模式发生了翻天覆地的变化
        汪刘生  赖铭太  钱建康  吴明胜  胡显龙
        (宿州学院机械与电子工程学院  安徽宿州  234000)
        【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。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。

3 温湿度模块设计
        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5K上拉电阻,与单片机 P2.0相连接。由于用光敏电阻对光照进行检测,所以温湿度传感器主要用其湿度控制功能。DHT11采用单总线方式,即数据的读写都占用同一根总线,所以编写操作程序都必须严格按照时序进行,即单片机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40bit数据,高位在先,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据。
        

4 无线遥控模块设计
数据发射时,按键分别和SC2262-IR的数据端11脚、12脚和13脚连接,实现模式切换、晾衣架伸出和收缩功能。数据发射模块的工作频率为315M,采用315M无线发射板,按键按下,SC2262-IR编码芯片的17脚和发送 模块315M的3脚相连,通过315M 模块发送数据,SC2272-m4和315M无线接收模块组合电路将接收到信号进行解码,解码的数据通过SC2272-m4的11脚、12脚和13脚输出,再经过三极管反相后送到单片机 P1.1P1.2和 P1.3端口,单片机处理后从 P3.0和 P3.5输出控制继电器的吸合与关断,从而控制电机转动方向。

5 结束语
        该项目从分析当前居民使用的晾衣架普遍存在的问题出发,阐述了该项目研究的目的和意义。项目设计成功对提高居民生活便利,减少居民劳动量重要意义。
        项目采用STC89C52RC单片机为核心控制元件,可根据湿度和白天夜晚情况对晾衣架进行控制,极大地提高了晾衣架的性能,设计方案可行。
参考文献:
        [1] 谈敏.智能晾衣架创新设计与控制系统研究[J].机电工程技术,2018(5):133-135.
        [2] 荆海霞,李洪义.一种智能晾衣架系统的设计[J].机电一体化,2016(7):57-60.
        [3] 李素云,覃若宝.基于多传感器的智能晾衣架设计[J].山东工业技术,2016(3):128.
        [4] 周静红.基于单片机控制的智能晾衣架控制系统的设计[J].电子技术, 2014(10):68-69.
        [5] 王琪,许应风.基于单片机的智能晾衣架设计[J].现代计算机(专业版),2017(28):60-64
        [6] 胡峰,吴观茂.一种基于AT89RC52单片机的智能晾衣架设计[J].微型机与应用,.2013(13):96-98.

        项目名称:2020年省级大学生创新训练项目项目编号:S202010379150。“宿州学院大学生创新创业训练计划资助”
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