智能晾衣架的设计与实现

智能晾衣架的设计与实现摘 要社会在一天天发展进步，智能产品在我们的家庭生活中出现的频率也日益增多，给人们的日常生活带来了便利。然而，洗涤工具仍处于相对原始的水平变化不大，正在逐渐脱离我们的生活。对现在城市里的大多数人来说，他们每天忙于工作，白天很少呆在家里，所以当天气突然变了，他们不能及时把衣服拿回来。针对这一问题，本文研究了将DHT11温湿度传感器和光敏电阻采集的信号传输到核心单片机AT89S52的智能晾衣架系统。根据实时的温度、湿度和光强，判断衣物烘干架是否应该收回。当空气中的相对湿度超过设置值(认为会下雨或已经下雨)或光明变成黑暗一定值(认为已经进入黑天),该系统将发出报警,提醒业主收集衣服并延迟时间。无响应后，系统自动向电机发送脉冲信号，从而控制机械部分自动取回衣架。 关键词：智能 AT89S52 DHT11 AbstractWith the continuous development and progress of the society, intelligent products are constantly pouring into our family life, bringing convenience to peoples daily life. However, the washing tools are still not changing at a relatively primitive level and are gradually getting out of our lives. For most people in the city today, they are busy with work every day and rarely stay at home during the day, so when the weather suddenly changes, they cant get their clothes back in time. In response to this problem, this paper studies the intelligent drying rack system that transmits the signal collected by DHT11 temperature and humidity sensor and photoresistor to the core single chip AT89S52. According to the temperature, humidity and light intensity at that time, it is judged whether the clothes drying rack should be retracted.When the relative humidity in the air exceeds the set value (it thinks it will rain or has rained) or the light becomes dark (assuming it has entered the black sky), the system will issue an alarm to remind the owner to collect clothes and delay the time. After no response, the system automatically sends a pulse signal to the motor to control the mechanical part to automatically retrieve the hanger.Key words: Intelligent AT89S52 DHT11目 录前 言1第1章 绪论2第1.1节 选题背景2第1.2节 研究目的与研究方法2第1.3节 研究意义3第2章 系统总体设计3第2.1节 总系统设计框图3第2.2节 系统组成概述4第2.3节 系统硬件电路选择4第2.4节 系统软件结构设计5第2.5节 机械结构设计5第3章 控制系统硬件设计7第3.1节 单片机的介绍及其工作系统设计7第3.2节 温湿度传感器电路10第3.3节 光敏检测电路14第3.4节 直流电机驱动电路15第4章 控制系统软件设计21第4.1节 程序流程图21第4.2节 程序设计21第4.3节 系统初始化22第4.4节 温湿度检测22第4.5节 电路原理分析25参考文献28II前 言如今，人们的生活追求个性化和自动化，对家居装饰的要求也越来越高。家庭的人性化和智能化要求使得智能控制技术在智能家居电子产品中得到了广泛的应用。它不仅优化了人们的生活方式和生活环境，而且有利于人们有效地安排时间和节约能源。人们已经实现了家用电器、照明、窗帘控制、防盗报警器的智能化，但衣物晾晒工具仍处于相对原始的水平，变化不大，并逐渐脱离了我们的生活。目前，人们使用的衣架大多是传统的，不能随着外界环境的变化而自动收缩。如果家里是双职工，或者不在家，因此，如果下雨或是晚上，传统的晾衣架就不能在户外避雨露水。在炎热的夏天，上班族通常整天把衣服挂在户外。即使在家里，为了减少麻烦，家庭也很少在夏天中午把衣服带回房间，然后等气温下降后把衣服带出去晾干。事实上，暴露在阳光下对衣服造成的损害是很大的。目前，国内也有智能晾衣架厂家，但其智能晾衣架均安装在阳台上，通过电路控制，可根据不同条件垂直升降晾衣架，以实现智能晾衣架的功能。本设计采用温湿度传感器和光敏传感器对外界天气中的雨水、温度和光线进行感应，并采用传感器和单片机驱动电机控制晾衣架的伸缩，达到智能晾衣的目的。第1章 绪论第1.1节 选题背景随着社会经济水平的发展，人们的生活追求个性化、自动化、节奏快、对家居装饰的要求高。随着人性化和智能化的要求，智能控制技术在智能家居电子产品中得到了广泛的应用。它不仅优化了人们的生活方式和生活环境，而且有助于人们做出有效的安排。节省时间和能源。实现家用电器、照明、窗帘控制、防盗报警、定时控制、电话遥控。随着高智能家居的快速发展，烘干机的智能化发展明显滞后于其他家电的智能化发展，引起了社会的广泛关注。第1.2节 研究目的与研究方法1.2.1研究目的目前，人们使用的衣架大多是传统的，不能随着外界环境的变化而自动收缩。如果家里是双职工，或者不在家，那么如果下雨或晚上，传统的晾衣架不能使衣服在户外避雨、露水。在炎热的夏天，上班族通常把衣服挂在户外一整天。即使在家里，为了减少麻烦，家庭也很少在夏天中午把衣服带回房间，然后等气温下降后把衣服带出去晾干。事实上，暴露在阳光下对衣服造成的损害是很大的。目前，国内也有智能晾衣架厂家，但其智能晾衣架均安装在阳台上，通过电路控制，可根据不同条件垂直升降晾衣架，以实现智能晾衣架的功能。本设计采用单片机作为智能晾衣架的检测和控制核心。外部环境的温度和湿度由温度和湿度传感器检测。当温度或湿度达到一定值时，单片机控制电机向前（或向后）旋转，使悬挂器自动收回。当传动杆接触到位置开关时，电机停止转动；当雨停了，阳光充足时，电机停止转动。光敏电阻将信息反馈给单片机，单片机控制电机反转（或前进），使衣架自动伸缩，接受空气干燥。晾衣杆通过滑轮和钢丝绳与传动轴连接。1.2.2研究方法(1)文献法。本研究涉及单片机编程、原理图绘制、元件焊接等技术。只有掌握了相关知识，只有这样才能实现程序的成功设计。只有通过阅读、整理、分析大量的相关书刊，才能获得有价值的研究资料。因此，文献法是本研究中最重要的研究方法。 (2)观察方法。科学观察是有目的的、有计划的、系统的、可重复的。在科学实验和调查中，观察在扩大人们的感性认识，启发人们的思维，导致新的发现方面发挥着作用。因此，这对本研究有很大的帮助。第1.3节 研究意义根据目前晾衣架的发展现状，本设计开发了一种智能晾衣架，可以帮助人们摆脱原有的操作。本实用新型的主要特点是可伸缩，操作简单，占地面积小，美观实用。类似产品有一个可伸缩的类型,但属于组装,操作比较麻烦,但这干燥机是通过温度和湿度传感器和光敏传感器感应在外面雨,温度和光线条件下,使用传感器,单片机驱动电机控制晾晒机的拉伸和收缩,从而达到智能晾晒衣物的目的。第2章 系统总体设计第2.1节 总系统设计框图本设计以Atmel AT89S52单片机为控制核心，采用温湿度传感电路、光敏传感电路等外围辅助检测电路控制电机运动，实现服装收集烘干的智能化功能。总体设计框图如图2.1所示：图2.1 系统总体控制框图第2.2节 系统组成概述该系统可安装在阳台外，节省空间。同时，通过温度、湿度和感光检测电路，自动测量当前的空气温度、湿度和光强。根据当前的温度、湿度和光照强度，可以判断吊具是否被移除。当下雨或下雨时，当空气中相对湿度急剧上升并超过设定值时，系统会自动发出警报（提示主人取衣服）。如果无人接听系统默认为无人接听，系统将自动给出电机脉冲，完成自动收衣功能。第2.3节 系统硬件电路选择控制使用扩展单片机AT89S52的核心系统,高性能80c51的静态设计,非易失性闪存程序内存由先进CMOS工艺,全部12个时钟和6个时钟操作支持,包含128字节和256gb的RAM,I/O端口第32行,3个16位定时器/计数器,6输入4中断优先级嵌套结构,一个串行I/O端口,可以满足本系统的需要。系统的检测部分由DHT11温湿度传感器和5547光阻组成。DHT11数字温湿度传感器是一种具有标定数字信号输出的复合温湿度传感器。采用特殊的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有高可靠性和优异的长期稳定性。该传感器由电阻式湿度传感器和NTC温度传感器组成。它具有质量优良、响应速度快、抗干扰能力强、性价比高等优点。超小型、低功耗、信号传输距离可达20米，是各种应用的最佳选择，甚至是最苛刻的应用。本产品为4针单列针封装，连接非常方便。系统电机采用H桥直流电机驱动。在实际使用中,它是很麻烦的H桥与离散的组件,但现在有很多包装H桥市场上的集成电路,它可以连接到电源、电动机和控制信号,它是非常方便和可靠的使用在额定电压和电流。如常用的L293D、L298N、TA7257P、SN754410等。第2.4节 系统软件结构设计系统软件设计采用结构化和模块化设计方法，便于程序的编写和调试。根据上述控制系统的设计要求和硬件设计，单片机控制系统的软件程序结构如图2.2所示:图2.2 软件程序结构示意图第2.5节 机械结构设计系统采用结构简单的可伸缩的机械执行机构来实现衣服的收晾工作，初步设计如图2.3所示：图2.3 系统机械执行机构第3章 控制系统硬件设计完成了总体设计后,本章主要完成主控单元的硬件设计，包括核心芯片的选择和电路设计，主要选择单片机，温湿度，光路和外围电路，然后根据系统功能的要求以及protel99se软件板的详细设计。第3.1节 单片机的介绍及其工作系统设计3.1.1 AT89S52特点AT89S52是一款低功耗，高性能CMOS8位微控制器，具有8K可编程闪存。采用Atmel的高密度非易失性存储器技术制造，完全兼容工业80C51产品规格和引脚。片上闪存允许程序存储器在系统中编程，也适用于传统的编程器。AT89S52单片机采用智能8位CPU和可编程闪光灯，为嵌入式控制应用提供了一种灵活高效的解决方案。AT89S52的主要性能:l 与MCS-51单片机产品兼容l 8K字节在系统可编程Flash存储器l 1000次擦写周期l 全静态操作：0Hz33Hzl 三级加密程序存储器l 32个可编程I/O口线l 三个16位定时器/计数器l 八个中断源l 全双工UART串行通道l 低功耗空闲和掉电模式l 掉电后中断可唤醒l 看门狗定时器l 双数据指针l 掉电标识符引脚结构如图3.1所示：图3.1 AT89S52引脚结构引脚号第二功能P1.0T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出P1.1T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）P1.5MOSI（在系统编程用）P1.6MISO（在系统编程用）P1.7SCK（在系统编程用）引脚号第二功能P3.0RXD （串行输入）P3.1TXD （串行输出）P3.2(外部中断0)P3.3 (外部中断0)P3.4T0 （定时器0外部输入）P3.5T1 （定时器1外部输入）P3.6(外部数据存储器写选通)P3.7(外部数据存储器写选通)1.内存结构MCS-51设备有独立的程序存储器和数据存储器。外部程序内存和数据内存都可以在64K处寻址。程序内存:如果引脚接地，程序只从外部内存读取。对于89S52，如果连接到VCC，程序首先从内部内存(地址0000H 1FFFH)读写，然后从外部地址:2000HFFFFH读写。2.中断AT89S52有6个中断源：2个外部中断（INT0和INT1），3个定时器中断（定时器0,1,2）和一个串行中断。每个中断源都可以通过设置或清除特殊用途寄存器IE中的相关中断控制位来置位或禁止中断源。IE还包括一个允许中断控制的总控制位EA，它可以立即禁止所有中断。6位数字不可用。对于AT89S52，IE.5也不可用。用户软件不应将1写入这些位。它们保留给新的AT89系列。定时器2可由TF2和EXF2中的逻辑或寄存器T2CON触发。程序进入中断服务后，这些标志可由硬件清除。实际上，中断服务程序必须确定TF2或EXF2是否激活中断，并且标志位必须由软件清零。定时器0和定时器1标志位TF0和TF1在计数溢出期间设置为S5P2。它们的值被电路捕获，直到下一个周期。然而，定时器2的标志位TF2在计数溢出时段的S2P2中被设置，并且由电路以相同的周期捕获。3.1.2单片机工作系统设计复位电路和时钟电路是微控制器最小系统的基本组成部分。复位电路通常采用两种方式：上电自动复位和按键复位。该系统使用手动复位按钮，这种方式方便、简单、易于操作。通过电阻将RST端子连接到电源VCC来实现。每个功能组件的操作基于单片机的时钟控制信号，并且以有序的方式执行一个节拍。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量直接影响单片机的稳定性。有两种时钟电路设计：内部时钟模式和外部时钟模式。单片机最小系统的工作电路如图3.2所示:图3.2 单片机最小系统工作电路第3.2节 温湿度传感器电路DHT11数字温度和湿度传感器采用单线系统串行接口，可实现轻松快速的系统集成。传感器的高可靠性和长期稳定性包括一个元件和一个连接到高性能8位微控制器的电阻湿度NTC温度测量元件。因此，该产品质量好，响应速度快，抗干扰能力强，性价比高。超小型，低功耗和高达20米的信号传输距离使其成为各种应用甚至是最苛刻应用的最佳选择。1. DHT11传感器的特点:(1)相对湿度和温度的测量(2)全部校准，数字输出(3)长期稳定性好(4)不需要额外的零件(5)信号传输距离极长(6)超低能耗(7)安装4个引脚(8)完全可以互换2. DHT11的应用领域(1)暖通测试及测试设备(2)汽车数据记录仪(3)消费品的自动控制(4)气象站家用电器(5)医用湿度调节器(6)除湿机3.DHT11数字传感器电源脚与串行接口电源引脚：DHT11电源电压为35.5v。当传感器通电时，它等待一秒钟以通过不稳定状态，在此期间不发送指令。可以在电源引脚（VDD，GND）之间添加一个100nf电容，用于去耦滤波。串行接口：数据用于微处理器和DHT11之间的通信和同步。使用单总线数据格式。第一通信时间约为4毫秒。操作过程是40位的完整数据传输，高位先输出。数据格式：8bit湿度整数数据+8bit湿度十进制数据+8bit温度整数数据+8bit温度十进制数据+8bit校验和数据正确传输后，校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度十进制数据+8bit温度最后小数数据的8位数结果。在用户微控制器发送启动信号之后，DHT11从低功率模式切换到高速模式。在等待主机启动信号结束后，DHT11发送响应信号，发送40位数据，并触发信号采集。用户可以选择读取一些数据。在模式下，DHT11接收启动信号并触发温度和湿度收集。如果未收到主机发送的启动信号，DHT11将不会主动收集温度和湿度。收集数据后，它将转换为低速模式，如图3.3所示：图3.3 通讯过程（1）总线的空闲状态很高。主机应降低总线以等待DHT11响应。主机应将总线减少到18ms以上，以确保DHT11能够检测到启动信号。DHT11接收来自主机的启动信号，等待主机的启动信号结束，然后发送80秒的低电平响应信号。在主机发送延迟为2040s的启动信号后，可以读取DHT11的响应信号。主机发送启动信号后，可以切换到输入模式或输出高平均功率。总线可以通过上拉电阻拉动，如图3.4所示：图3.4 通讯过程（2）总线处于较低级别，表示DHT11发送响应信号。当DHT11发送响应信号时，总线被上拉80秒以发送数据。每个数据位以50s低时隙开始，高电平确定数据位是0还是1.格式如图3.5所示。如果以高电平读取响应信号，则DHT11不响应。请检查线路是否正确连接。当传输最后一位数据时，DHT11将总线拉低50秒，然后通过上拉电阻将总线上拉并空闲。图3.5 数字0信号表示方法图3.6显示了DHT11数字传感器的规格和引脚:图3.6 DHT11的规格与引脚4.DHT11数字温湿度传感器是一种带有校准数字信号输出的复合温湿度传感器。采用专用数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保了高可靠性和出色的长期稳定性。传感器包括电阻湿度传感元件和NTC温度测量元件，并与高性能8位单片机相连接。接口描述如图3.7所示:图3.7 DHT11典型应用电路第3.3节 光敏检测电路光敏电阻是根据光导效应制成的光电探测器。光敏电阻的电阻随光强度的变化而变化。光强，光敏电阻的电阻小;当光线较弱时，光敏电阻的电阻很高。光敏电阻的结构是在光电导体的两端添加电极并将其粘贴在硬质玻璃，云母，高频瓷或其他绝缘材料的基板上。两端连接到电极引线，并封闭在带窗口的金属或塑料外壳中。该系统利用光敏电阻的光敏特性来检测光的强度，通过检测光的强度来判断昼夜。同时，湿度传感器可以辅助检测阴天和晴天。电路结构如图3.8所示:图3.8 光敏检测电路第3.4节 直流电机驱动电路3.4.1直流电机及H桥驱动电路该设计使用H桥直流电动机驱动电路。直流电动机是将直流电转换为机械能或机械能转换为直流电的旋转电动机。它是一种可以转换直流电源和机械能的电机。当它作为电动机运行时，它是一种将电能转换成机械能的直流电动机。当作为发电机运行时，它是一种将机械能转换为电能的直流发电机。直流电动机的结构应包括定子和转子。直流电动机的静止部分称为定子。定子的主要功能是产生由框架，主磁极，换向极，端盖，轴承和电刷装置组成的磁场。运转中的旋转部件称为转子，其主要功能是产生电磁转矩和感应电动势。它是直流电动机能量转换的枢纽，因此也称为电枢。它由转子轴，电枢铁芯，电枢绕组，换向器和风扇组成。直流电机的工作原理：固定在圆形永磁直流电机上，线圈产生的电流是安培，转子线圈和磁场是平行的，那么磁场的方向会发生变化，所以刷子在转子的一端交替接触。并且线圈上的电流方向改变，洛伦兹力的方向不会改变，因此电动机可以保持一个方向。H桥驱动电路如图3.9所示。该电路被命名为“H桥驱动电路”，因为它的形状类似于字母H.H的四个晶体管形成四个垂直支路，而水平条的电机H（注：图3.9和下面的两个数字是只有原理图，不完整的电路图，没有画出晶体管的驱动电路）。电动机由H桥驱动电路控制。H桥驱动电路由4个晶体管和一个电机组成。要操作电动机，必须打开对角线上的一对晶体管。根据三极管对的切换，电流可以通过电机从左向右流动，或者可以从右向左流动以控制电机的转向。图3.9 H桥驱动电路要操作电动机，必须打开对角线上的一对晶体管。例如，如图3.10所示，当Q1和Q4灯亮时，电流从电源正极通过电机从左向右流过Q1，然后通过Q4流向负极。供应。如图中的当前箭头所示，此方向的电流将顺时针驱动电机。当Q1和Q4晶体管导通时，电流从左向右流过电机，驱动电机沿特定方向旋转（电机周围的箭头）图3.10 H桥电路驱动电机顺时针转动图3.11显示了另一对晶体管Q2和Q3的接通情况。电流将从右向左流过电机。当打开Q2和Q3晶体管时，电流从右到左流过电机，从而驱动电机向另一个方向旋转(电机周围的箭头为逆时针方向)。图3.11 H桥驱动电机逆时针转动3.4.2使能控制和方向逻辑在驱动电机时，重要的是确保H桥同一侧的两个晶体管不同时导通。如果Q1和Q2晶体管同时导通，则电流将从正极转为负极。此时，除了晶体管在电路中的无负载外，电路上的电流可能达到最大值（电流仅受电源性能的限制），甚至烧毁晶体管。由于上述原因，硬件电路通常用于实际驱动电路中以方便地控制晶体管开关。图3.12显示了基于这种考虑的改进电路，为基本的h桥电路增加了4个和2个门以及2个非门。四个门连接到相同的“使能”导频信号，以便整个电路的开关可以由该信号控制。通过提供方向输入，两个NOT门确保在H桥的同一支路上任何时候只能打开一个晶体管。（图3.12不是一个完整的电路图，如图3.12所示。特别是，图中门和三极管的直接连接不能正常工作。）图3.12 具有使能控制和方向逻辑的H桥电路采用上述方法，电机运行只需要三个信号控制:两个方向信号和一个使能信号。如果DIR-L信号为0,DIR-R信号为1,enable信号为1，则打开晶体管Q1和Q4，电流从左向右流过电机(如图3.13所示)。如果dir-l信号变为1,dir-r信号变为0，则打开Q2和Q3，电流将通过电机反向流动。DIRR信号变为0，那么Q2和Q3将导通，电流则反向流过电机。图3.13 使能信号与方向信号的使用附：分立元件的H桥驱动电路如图3.14所示：图3.14 分立元件的H桥驱动电路由于MCUIO端口的输出电流很小，因此驱动直流电机是不够的。因此，我们添加74LS07作为MCU的IO端口和驱动器之间的驱动器，以增加MCU的负载能力。电路如图3.15所示：图3.15 7407驱动电路第4章 控制系统软件设计第4.1节 程序流程图系统软件设计采用结构化的模块化设计方法，便于程序编写和调试。根据上述设计要求和控制系统硬件的详细设计，MCU控制系统的软件程序流程图如图4.1所示：图4.1 程序流程图第4.2节 程序设计C语言是一种计算机编程语言。它结合了高级语言和汇编语言的特性。它可以用作编写工作系统应用程序的系统设计语言，也可以用作编写不依赖于计算机硬件的应用程序的应用程序设计语言。用C语言编写的程序，操作系统和系统以及需要操作的硬件，使用C语言而不是其他解释的高级语言。C语言具有绘图能力强，可移植性强，数据处理能力强的特点。因此，它适用于编写系统软件，是高级语言的数值计算。所以这个设计使用C编程。第4.3节 系统初始化软件系统设计设置包括库函数的声明，例如#include，include。图4.2显示了温度和湿度测量子程序的流程图。MCU首先发出复位脉冲以复位信号线上的所有DHT11芯片，然后发出ROM操作命令以启用与DHT11匹配的序列号。激活的DHT11进入接收存储器访问命令的状态，存储器访问命令完成温湿度转换，读取等工作（单个总线存储命令和控制命令在ROM命令发送前不起作用）。接口定义系统：sbit DQ=P17；/数据传输线接单片机的相应管脚sbit key1=P13；/温湿度切换sbit key2=P24；/电机正转使衣架打开sbit key3=P35；/电机反转使衣架收回系统初始化还要定系统中的数据变量如：bit FLAG；extern unsigned char LcdBuf5；INT8U LcdBuf5=0；unsigned char tempL=0；/设全局变量unsigned char tempH=1；float temperature；/w温湿度值保存在temperature里第4.4节 温湿度检测温湿度检测采用DHT11温湿度传感器。由于DHT11采用单总线模式，数据的读取和写入都占用同一条线路，因此，每项操作都必须按照严格的时间顺序进行。图4.2显示了温度测量子系统的流程图。MCU首先发送复位脉冲以复位信号线上的DHT11芯片，然后发送ROM操作命令以使序列号与DHT11激活。激活后，DHT11进入接收存储器访问命令状态，存储器访问命令完成温度转换，读取等操作（单个总线存储命令和控制命令在发送ROM命令之前不起作用）。系统复位发匹配ROM指令发64位ROM码发温湿度转换命令系统复位读数据至内存发读暂存命令发64位ROM码发匹配ROM指令完成转换？是返回否图4.2 温度检测流程图555转换电路的输出频率由外部定时器测量。根据测试频率，使用公式4.1计算湿度传感器的阻抗。通过上述DHT11的温度测试，读取温度值，通过查询下表4.1获得当前湿度值。（4.1）表4.1 0-60湿度阻抗特性数据152535455530%518.8352.8256.7241.313735%347.6261.814313780.3340%277.2166.693.681.535.45%172.892.860.352.733.3850%96.360.641.4334.322.0555%70.840.429.1224.2515.8860%56.229.520.817.7112.1765%43.321.115.6113.129.0270%31.315.4411.5110.096.5875%22.611.848.747.354.6480%15.89.136.525.463.3885%10.486.554.523.892.4890%74.63.152.651.807第4.5节 电路原理分析可以使用MULTISIM2001模拟电路原理设计（如图4.3所示）。J1开关代表下雨时的温度和湿度传感器。水进行J1，运算放大器的U1输出为低电平，U2（集成电路）555单稳触发电路输出高电平和定时时间T=1.1xRPlxC1，包括RPl用于调整定时时间，J3的限位开关（常闭触点），用于控制大小的吊架,U2 V1饱和输出电平传导,继电器阁下,常开触点闭合,控制电机转动,干燥机,自动接收衣服行动。当驱动杆接触位置开关J3时。常闭触点自动断开，V1断开，继电器J4断电，开关打开，电机停止。J2是手动控制开关。用于手动控制衣物运动。当温度和湿度传感器干燥时，J1自动断开，使电路处于正常状态。RP3电位器是光电传感器（光敏电阻器），RP2用于调节光敏电阻的灵敏度。当太阳足够时，光敏电阻的值减小。运算放大器U3输出低电平，通过差分电路C4和R12，然后通过U4（555集成电路）单稳定触发电路，输出高电平，定时时间T=1.1RP4C5，其中RP4在调整时，卫星是行程开关（常闭触点），用于控制衣架的膨胀幅度，U4产生高电平以使V2饱和。继电器J7通电，常开触点闭合，电机反转，吊架伸出，衣服自动干燥。当驱动杆接触位置开关J6时。常闭触点自动断开，V2断开，继电器J7断电，开关打开，电机停止。J5是手动控制开关。用于手动控制洗涤动作。图4.3 电路原理图第5章 系统整体调试根据电路图连接电路后，程序写在KeiluVision4上，并使用jdt-8052xp仿真器进行调试。jdt-8052xp仿真器与Keil的KielC51开发环境兼容，允许用户在强大的集成环境中直接设计软件和调试硬件。专业模拟芯片模拟标准McS-51核心MCU更逼真，更可靠，更稳定。它不占用标准McS-51核心MCU的任何用户资源。实时监控显示，目标微控制器TXD引脚输出支持keil的printf功能打印输出具有实时跟踪内部变量的功能。程序输出具有完整的内部保护电路，避免了模拟器操作错误引起的误操作。仿真器具有64K程序内存和64K硬件断点内存等功能。图5.1 JDT-8052XP仿真器连接图使用jdt-8052xp模拟器在Keil uVision4编写和调试写程序非常方便快捷，现在将每一个小的子程序调优，并检查是否有错误和警告。将两者结合后，根据程序流程图编写主程序，并对整机进行调试。检查I/O端口是否容易出现重新定义和冲突等问题。结 论本设计采用AT89S52作为主控芯片，设计出一种智能温湿度自动晾衣杆。信号转换传输系统由单片机完成，单片机接收DHT11温湿度传感器的温湿度信号，并将其转换为所需的稳定电信号。分析和处理后的电信号被传输到一个由h桥驱动电路驱动的直流电机组成的伸缩系统。该系统可以根据大气温度、湿度和光照来控制电机驱动的车轮在室内外移动，完成其伸缩功能，充分实现对晾晒衣物的自动控制。参考文献1 卢艳军主编.单片机基本原理及应用系统M.北京：机械工业出版社,2005.2 单成祥.传感器的理论与设计基础及其应用M .北京:国防工业出版社, 1999: 132 -140.3 孙育才, 孙华芳,王荣兴编著.单片机原理及其应用M.北京：电子工业出版,2006. 4 赵亮,侯国锐.单片机C语言编程与实例M.北京：人民邮电出版社,2003,9.5 薛小铃,刘志群,贾俊荣.单片机接口模块应用与开发实例详解M.北京：北京航空航天大学出版社,2010,1.6 周润景,徐宏伟,丁莉.单片机电路设计、分析与制作M.北京：机械工业出版社,2010,5.7 孙育才,孙华芳,王荣兴.单片机原理及其应用M.北京：电子工业出版社,2006.8 胡伟,季晓衡.单片机C语言程序设计及其应用实例M.北京：人民邮电出版社，2003.9 王桂荣,李宪芝.传感器原理及应用M.北京：中国电力出版社,2010.10 刘君华.智能传感器系统M.西安：西安电子科技大学出版社,1999.11 潘清明，丁左武，蒋伟，郑孙伟.防雨、防暴晒、夜晚能自动收缩的智能晾衣架设计J.机电产品开发与创新，2007.12 朱本奇.一种智能电动晾衣装置J.科协论坛（下半月），2010.13 寿宏晓，林利栋，毛晓捷，毛晓靖.自动伸缩式防雨晾衣架的研究J.机械工程师，2010.14 林若波，李锡丰，郑烁.晴雨智能晾衣架的设计J.电子技术,2006.15 杨友平. 基于89C5.1实现智能晾衣架控制系统设计J.机械工程与自动化，2011.致 谢历时半载，从论文选题到搜集资料，从开题报告、写初稿到反复修改，期间经历了喜悦、聒噪、痛苦和彷徨，在写作论文的过程中心情是如此复杂。如今，伴随着这篇毕业论文的最终成稿，复杂的心情烟消云散，自己甚至还有一点成就感。时间过得匆匆，三年多的辛勤工作和奉献精神，随着论文的完成，终于让我在大学生活中画上了一个完美的结局。论文完成了，感谢的人太多了。首先，我要感谢老师在老师的精心指导下完成的论文。教师渊博的专业知识，严谨的学术态度，卓越的工作作风，淳朴高尚的道德，严谨的自律，高尚的风度，朴实无华的个性魅力对我产生了深远的影响。老师指导了我的论文的方向和结构，并对论文的初稿进行了逐字回顾，指出了误解，这给了我思考的方向。她雄辩的教学和不拘一格的思想给了我无尽的启蒙，她严谨细致的风格永远是我工作和学习的典范。老师必须指导其他八个学生的论文，加上他们的教学任务，可以想象的工作量，但在重复的手稿中，每个单词的正确性给了我很深刻的印象。让我理解在论文之外做知识的态度。论文的成功完成也离不开其他老师，同学和朋友的关心和帮助。在整篇论文写作过程中，老师，同学和朋友积极帮助我检查信息，并提供有助于撰写论文的建议和意见。在他们的帮助下，论文不断得到改进，最终帮助我完成了整个论文。另外，我要感谢所有在大学期间教我知识的老师，你们的认真教学给了我扎实的专业知识，这也是完成论文的基础。26