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1、晾衣架控制系統(tǒng)設(shè)計研究 【摘要】本晾衣架控制系統(tǒng)包括單片機(jī)、無線收發(fā)模塊、溫濕度檢測模塊、光線檢測模塊、限位開關(guān)模塊、狀態(tài)指示模塊和電機(jī)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(dāng)進(jìn)入自動模式時，單片機(jī)根據(jù)溫濕度以及光照強(qiáng)度信息來對晾衣架進(jìn)行開啟或關(guān)閉，狀態(tài)指示模塊用于顯示溫濕度信息。當(dāng)進(jìn)入手動模式時，單片機(jī)可直接控制晾衣架進(jìn)行開啟或關(guān)閉。 【關(guān)鍵詞】無線遙控；直流電機(jī)；溫濕度；光照強(qiáng)度；手動/自動 1前言 隨著技術(shù)的進(jìn)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(jī)控制?！?〕具有限位開關(guān)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(lán)燈電機(jī)正轉(zhuǎn)，黃燈電機(jī)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(guān)閉光照后第10秒的阻值〕?！?〕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(shè)計 本系統(tǒng)是基于單片機(jī)控制的智能晾衣架，主控芯片可采用STC89C51/STC89C52單片機(jī)。晾衣架的開啟和關(guān)閉是由直流電機(jī)的正轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)來控制

3、的，并用相應(yīng)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(guān)閉。限位開關(guān)的設(shè)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(jī)，選擇進(jìn)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(jié)構(gòu)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(dāng)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(qiáng)度的變化而變化，光照越強(qiáng)，電阻越?。还庹赵饺?，阻值越大〕。光線檢測電路如圖5所示。 本設(shè)計主要運用了兩個繼電器的吸和狀況來改變直流電動機(jī)的運轉(zhuǎn)狀況，使晾衣架進(jìn)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(dāng)光線亮?xí)r翻開晾衣架，當(dāng)光線暗時合閉晾衣架；當(dāng)藍(lán)燈亮?xí)r電機(jī)進(jìn)行正向旋轉(zhuǎn)；當(dāng)黃燈亮?xí)r電機(jī)進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)；當(dāng)改變行程開關(guān)時，相應(yīng)指示

5、燈將會亮起再暗下，反復(fù)3次，并且使電機(jī)斷電。電路圖如圖7所示。 3軟件設(shè)計 本系統(tǒng)采用C語言編程，當(dāng)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(yīng)的功能進(jìn)行響應(yīng)。當(dāng)限位開關(guān)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(guān)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(jié)果 當(dāng)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(lán)燈亮

6、，電機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)拉到最頂端的時候會碰到限位開關(guān)，碰到限位開關(guān)后會停止轉(zhuǎn)動，藍(lán)燈閃爍2下后熄滅。當(dāng)光敏電阻檢測到黑天時，黃燈亮，電機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)拉到最底端的時候就會碰到限位開關(guān)，碰到限位開關(guān)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(guān)，藍(lán)燈亮起，電機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)拉到最頂端的時候會碰到限位開關(guān)，碰到限位開關(guān)后會停止轉(zhuǎn)動，藍(lán)燈閃爍2下后熄滅，如圖11所示?！?〕按下第二個開關(guān)，黃燈亮起，電機(jī)反轉(zhuǎn)

7、，當(dāng)拉到最底端的時候就會碰到行程開關(guān)，碰到行程開關(guān)后會停止轉(zhuǎn)動，黃燈閃爍2下后熄滅，如圖12所示。 5結(jié)論 調(diào)試結(jié)果說明，本文所設(shè)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(guān)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(xiàn) 【1】黃英.單片機(jī)工程應(yīng)用技術(shù).上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,2021. 【2】徐科軍.傳感器與檢測技術(shù).北京:電子工業(yè)出版社,2007. 【3】余發(fā)山,王福忠.單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù).徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2021. 【4】王俊翔.智能遙控晾曬器系統(tǒng)設(shè)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(shè)計與實現(xiàn).物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2021(8):53-55.