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1、晾衣架控制系統(tǒng)設計研究 【摘要】本晾衣架控制系統(tǒng)包括單片機、無線收發(fā)模塊、溫濕度檢測模塊、光線檢測模塊、限位開關模塊、狀態(tài)指示模塊和電機控制模塊。無線收發(fā)模塊可選擇手動和自動模式，主控芯片為STC89C51/52。當進入自動模式時，單片機根據(jù)溫濕度以及光照強度信息來對晾衣架進行開啟或關閉，狀態(tài)指示模塊用于顯示溫濕度信息。當進入手動模式時，單片機可直接控制晾衣架進行開啟或關閉。 【關鍵詞】無線遙控；直流電機；溫濕度；光照強度；手動/自動 1前言 隨著技術的進步，各種各樣的智能晾衣架也出現(xiàn)在人們的生活中。本晾衣架控制系統(tǒng)實現(xiàn)如下功能：〔1〕晾衣架的升降

2、由單片機控制?！?〕具有限位開關功能?！?〕具有無線遙控功能〔10m左右的〕?！?〕有指示燈提示運行狀態(tài)〔紅燈代表智能模式，藍燈電機正轉(zhuǎn)，黃燈電機反轉(zhuǎn)〕?！?〕可以根據(jù)環(huán)境光線來智能的控制晾衣架的升降〔亮電阻就是在色溫2854K，用10Lux照度測量的阻值；暗電阻就是關閉光照后第10秒的阻值〕。〔6〕可以根據(jù)環(huán)境溫濕度來智能的控制晾衣架的升降〔精度濕度5%RH，溫度2℃，量程濕度20-90%RH，溫度0~50℃〕。 2系統(tǒng)硬件設計 本系統(tǒng)是基于單片機控制的智能晾衣架，主控芯片可采用STC89C51/STC89C52單片機。晾衣架的開啟和關閉是由直流電機的正轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)來控制

3、的，并用相應的指示燈來指示運行狀況；與此同時還能夠由環(huán)境光線和溫濕度的變化來控制晾衣架的開啟和關閉。限位開關的設計能更理想的控制晾衣架的停止，用來防止晾衣架發(fā)生過卷。同時使用由SC2262/SC2272編碼解碼芯片組成無線收發(fā)模塊控制單片機，選擇進入自動和手動模式。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。 本系統(tǒng)主要采用了SC2262遙控、SC2272接收，遙控電路結構如圖2所示，接收電路如圖3所示。 溫濕度檢測采用DHT11數(shù)字溫濕度傳感器，連接時接線用10K的上拉電阻，如圖4所示。采用自動模式，每當光線變暗，晾衣架那么自動閉合，反之光線變亮，那么晾衣架自

4、動開啟。光線檢測主要是根據(jù)光敏電阻的獨特屬性〔光敏電阻的阻值會根據(jù)光照強度的變化而變化，光照越強，電阻越小；光照越弱，阻值越大〕。光線檢測電路如圖5所示。 本設計主要運用了兩個繼電器的吸和狀況來改變直流電動機的運轉(zhuǎn)狀況，使晾衣架進行開合狀態(tài)的改變，這里所采用的是兩個5V繼電器，經(jīng)由9012三極管來控制繼電器吸和狀態(tài)的改變，這個模塊的電路圖如下列圖6所示。 這個模塊使用3個LED來顯示工作狀態(tài)，紅燈亮起時為自動操作模式，當光線亮時翻開晾衣架，當光線暗時合閉晾衣架；當藍燈亮時電機進行正向旋轉(zhuǎn)；當黃燈亮時電機進行反向旋轉(zhuǎn)；當改變行程開關時，相應指示

5、燈將會亮起再暗下，反復3次，并且使電機斷電。電路圖如圖7所示。 3軟件設計 本系統(tǒng)采用C語言編程，當遙控器上有按下按鈕的時候，發(fā)出無線信號，接收模塊解碼之后，能夠根據(jù)相應的功能進行響應。當限位開關閉合時，就表示晾衣架到了該到的位置，不再運行。通電以后，主要看是否開啟智能模式。如果開啟智能模式，晾衣架會根據(jù)光線的明暗，還有溫濕度的大小來智能開啟和關閉晾衣架。如果開啟手動模式，就可以自主的調(diào)節(jié)晾衣架的升降。手動模式的遙控器是無線遙控的，有10m左右的距離。 4系統(tǒng)調(diào)試結果 當開啟后，紅燈亮，代表了自動模式。光敏電阻檢測到的是白天，藍燈亮

6、，電機正轉(zhuǎn)；當拉到最頂端的時候會碰到限位開關，碰到限位開關后會停止轉(zhuǎn)動，藍燈閃爍2下后熄滅。當光敏電阻檢測到黑天時，黃燈亮，電機反轉(zhuǎn)；當拉到最底端的時候就會碰到限位開關，碰到限位開關后會停止轉(zhuǎn)動，黃燈閃爍2下后熄滅。狀態(tài)如圖8、圖9所示。 手動遙控器是無線模式，大概可以遙控10米。上面有三個按鍵，分別是控制正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，切換手動和智能模式。〔1〕按下第三個按鍵，切換模式，紅燈會熄滅，如圖10所示?！?〕按下第一個開關，藍燈亮起，電機正轉(zhuǎn)，當拉到最頂端的時候會碰到限位開關，碰到限位開關后會停止轉(zhuǎn)動，藍燈閃爍2下后熄滅，如圖11所示?！?〕按下第二個開關，黃燈亮起，電機反轉(zhuǎn)

7、，當拉到最底端的時候就會碰到行程開關，碰到行程開關后會停止轉(zhuǎn)動，黃燈閃爍2下后熄滅，如圖12所示。 5結論 調(diào)試結果說明，本文所設計的一種晾衣架控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了手動、自動模式的自由切換。在自動模式下，可根據(jù)溫濕度和光照條件控制晾衣架的開啟與關閉；手動模式下，可由無線遙控來實現(xiàn)對晾衣架的控制。本晾衣架控制方法功能比擬全面，簡單實用。 參考文獻 【1】黃英.單片機工程應用技術.上海:復旦大學出版社,2021. 【2】徐科軍.傳感器與檢測技術.北京:電子工業(yè)出版社,2007. 【3】余發(fā)山,王福忠.單片機原理及應用技術.徐州:中國礦業(yè)大學出版社,2021. 【4】王俊翔.智能遙控晾曬器系統(tǒng)設計分析.無線互聯(lián)科技,2021(9):60-61. 【5】陸猛,陳國榮,朱斌魁,等.智能環(huán)境感知晾衣架的設計與實現(xiàn).物聯(lián)網(wǎng)技術,2021(8):53-55.