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1、晾衣架控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究
【摘要】本晾衣架控制系統(tǒng)包括單片機(jī)、無(wú)線收發(fā)模塊、溫濕度檢測(cè)模塊、光線檢測(cè)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(wú)線收發(fā)模塊可選擇手動(dòng)和自動(dòng)模式,主控芯片為STC89C51/52。當(dāng)進(jìn)入自動(dòng)模式時(shí),單片機(jī)根據(jù)溫濕度以及光照強(qiáng)度信息來(lái)對(duì)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(dòng)模式時(shí),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(wú)線遙控;直流電機(jī);溫濕度;光照強(qiáng)度;手動(dòng)/自動(dòng)
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(shí)現(xiàn)如下功能:〔1〕晾衣架的升降
2、由單片機(jī)控制。〔2〕具有限位開關(guān)功能?!?〕具有無(wú)線遙控功能〔10m左右的〕?!?〕有指示燈提示運(yùn)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(lái)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(cè)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(lái)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(jì)
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(lái)控制
3、的,并用相應(yīng)的指示燈來(lái)指示運(yùn)行狀況;與此同時(shí)還能夠由環(huán)境光線和溫濕度的變化來(lái)控制晾衣架的開啟和關(guān)閉。限位開關(guān)的設(shè)計(jì)能更理想的控制晾衣架的停止,用來(lái)防止晾衣架發(fā)生過卷。同時(shí)使用由SC2262/SC2272編碼解碼芯片組成無(wú)線收發(fā)模塊控制單片機(jī),選擇進(jìn)入自動(dòng)和手動(dòng)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(cè)采用DHT11數(shù)字溫濕度傳感器,連接時(shí)接線用10K的上拉電阻,如圖4所示。采用自動(dòng)模式,每當(dāng)光線變暗,晾衣架那么自動(dòng)閉合,反之光線變亮,那么晾衣架自
4、動(dòng)開啟。光線檢測(cè)主要是根據(jù)光敏電阻的獨(dú)特屬性〔光敏電阻的阻值會(huì)根據(jù)光照強(qiáng)度的變化而變化,光照越強(qiáng),電阻越??;光照越弱,阻值越大〕。光線檢測(cè)電路如圖5所示。
本設(shè)計(jì)主要運(yùn)用了兩個(gè)繼電器的吸和狀況來(lái)改變直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)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(gè)5V繼電器,經(jīng)由9012三極管來(lái)控制繼電器吸和狀態(tài)的改變,這個(gè)模塊的電路圖如下列圖6所示。
這個(gè)模塊使用3個(gè)LED來(lái)顯示工作狀態(tài),紅燈亮起時(shí)為自動(dòng)操作模式,當(dāng)光線亮?xí)r翻開晾衣架,當(dāng)光線暗時(shí)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(shí),相應(yīng)指示
5、燈將會(huì)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(jì)
本系統(tǒng)采用C語(yǔ)言編程,當(dāng)遙控器上有按下按鈕的時(shí)候,發(fā)出無(wú)線信號(hào),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(shí),就表示晾衣架到了該到的位置,不再運(yùn)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(huì)根據(jù)光線的明暗,還有溫濕度的大小來(lái)智能開啟和關(guān)閉晾衣架。如果開啟手動(dòng)模式,就可以自主的調(diào)節(jié)晾衣架的升降。手動(dòng)模式的遙控器是無(wú)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(dòng)模式。光敏電阻檢測(cè)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(shí)候會(huì)碰到限位開關(guān),碰到限位開關(guān)后會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng),藍(lán)燈閃爍2下后熄滅。當(dāng)光敏電阻檢測(cè)到黑天時(shí),黃燈亮,電機(jī)反轉(zhuǎn);當(dāng)拉到最底端的時(shí)候就會(huì)碰到限位開關(guān),碰到限位開關(guān)后會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng),黃燈閃爍2下后熄滅。狀態(tài)如圖8、圖9所示。
手動(dòng)遙控器是無(wú)線模式,大概可以遙控10米。上面有三個(gè)按鍵,分別是控制正轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn),切換手動(dòng)和智能模式?!?〕按下第三個(gè)按鍵,切換模式,紅燈會(huì)熄滅,如圖10所示?!?〕按下第一個(gè)開關(guān),藍(lán)燈亮起,電機(jī)正轉(zhuǎn),當(dāng)拉到最頂端的時(shí)候會(huì)碰到限位開關(guān),碰到限位開關(guān)后會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng),藍(lán)燈閃爍2下后熄滅,如圖11所示?!?〕按下第二個(gè)開關(guān),黃燈亮起,電機(jī)反轉(zhuǎn)
7、,當(dāng)拉到最底端的時(shí)候就會(huì)碰到行程開關(guān),碰到行程開關(guān)后會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng),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(shuō)明,本文所設(shè)計(jì)的一種晾衣架控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)、自動(dòng)模式的自由切換。在自動(dòng)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(dòng)模式下,可由無(wú)線遙控來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)晾衣架的控制。本晾衣架控制方法功能比擬全面,簡(jiǎn)單實(shí)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(cè)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(guó)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(jì)分析.無(wú)線互聯(lián)科技,2021(9):60-61.
【5】陸猛,陳國(guó)榮,朱斌魁,等.智能環(huán)境感知晾衣架的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2021(8):53-55.