基于单片机的智能晾衣架控制系统的设计剖析

基于单片机的智能晾衣架控制系统的设计

摘要

对于现在城市里的大多数人们每天忙于工作，白天几乎都不在家中，当天气变化时不能及时将衣物收回。关于这个问题，本文对智能晾衣架系统进行研究，运用DHT11温湿度传感器，光敏电阻采集到的信号传输给系统处理核心单片机AT89S52，根据当时的温湿度和光线的强弱判断晾衣架是否要收回。当空气中的相对湿度超过设定值或光线变暗到一定值时，系统会发出报警提示主人收衣服并延时，无人应答后系统会自动发出脉冲信号给电机，从而控制机械部分自动收回晾衣架。

关键词：智能 AT89S52 DHT11

MCU based intelligent clotheshorse control system design

Abstract

With the constant development and social progress, intelligent products in the continuous influx of our family life, to the people's daily life more convenient, but airing tool or in a primitive level almost no change, gradually and our life away. For now the city where most people are busy with their work every day, hardly ever at home, when weather changes will be unable to recover. About this question, the intelligent clothes hanger system is studied, using the DHT11 temperature and humidity sensor, 5547 photosensitive resistance signals transmitted to the system processing core chip AT89S52, according to the time of the temperature and humidity and light intensity to judge whether to take back the clothes hanger. When the air relative humidity exceeds a set value ( think it's going to rain or rain ) or the dark to a certain value ( that had been dark ), the system will send out alarm host received clothes and delay, no response after the system will automatically send a pulse signal to a stepping motor, so as to control the mechanical parts automatically retract the clothes 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 (4)

第2.1节总系统设计框图 (4)

第2.2节系统组成概述 (4)

第2.3节系统硬件电路选择 (5)

第2.4节系统软件结构设计 (5)

第2.5节机械结构设计 (6)

第3章控制系统硬件设计 (8)

第3.1节单片机的介绍及其工作系统设计 (8)

第3.2节温湿度传感器电路 (14)

第3.3节光敏检测电路 (18)

第3.4节直流电机驱动电路 (19)

第4章控制系统软件设计 (26)

参考文献 (35)

前言

现在人们的生活追求个性化、自动化，家装要求的档次越来越高，生活家居人性化、智能化的要求使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居住环境，而且方便了人们有效的安排时间和节约各种能源。人们实现了家电、照明、窗帘控制和防盗报警等智能化，但是晾衣工具还是处于比较原始的层次几乎没有什么改变，渐渐与我们的生活脱节。

目前人们所使用的晾衣架多为不能随外界环境变化而自动收缩的传统类型。假如住户是双职工，或者住户有事在外，那么如果下雨或者夜晚，传统类型的晾衣架就做不到使晾晒在室外的衣物避雨、避露水的功能。炎热夏日，上班族通常是把衣物晾晒在室外一整天。住户即使在家，为了减少麻烦，也很少在夏日的正午把衣物收回室内，等气温下降之后再把衣物拿出去晾晒，其实暴晒对衣物的损伤极大。

国内现在也有生产智能晾衣架的厂家，但是他们所生产的智能晾衣架都是安装在阳台内部，通过电路的控制使晾衣架根据不同的情况垂直升降，以达到智能晾晒衣物的功能。而本设计是通过温湿度传感器和光敏传感器感应外界天气中的雨水、温度和光照情况，运用传感器、单片机驱动电动机来控制晾衣架的伸张和收缩，从而达到智能晾晒衣物的目的。

第1章绪论

第1.1节选题背景

随着社会经济水平的发展，现在人们的生活追求个性化、自动化，追求快节奏，家装要求的档次越来越高，生活家居人性化、智能化的要求使智能控制技术在智能家居电子产品中得到了广泛应用，它不仅优化了人们的生活方式和居住环境，而且方便人们有效地安排时间和节约各种能源，实现了家电、照明、窗帘控制和防盗报警、定时控制及电话远程控制等。伴随着高智能家居的快速发展，晾衣工具的智能化发展明显落后与其他家用器具智能化发展之后，现在已经引起社会的很大关注。

第1.2节研究目的与研究方法

1.2.1研究目的

目前人们所使用的晾衣架多为不能随外界环境变化而自动收缩的传统类型。假如住户是双职工，或者住户有事在外，那么如果下雨或者夜晚，传统类型的晾衣架就做不到使晾晒在室外的衣物避雨、避露水的功能。炎热夏日，上班族通常是把衣物晾晒在室外一整天。住户即使在家，为了减少麻烦，也很少在夏日的正午把衣物收回室内，等气温下降之后再把衣物拿出去晾晒，其实暴晒对衣物的损伤极大。

国内现在也有生产智能晾衣架的厂家，但是他们所生产的智能晾衣架都是安装在阳台内部，通过电路的控制使晾衣架根据不同的情况垂直升降，以达到智能晾晒衣物的功能。而本设计采用单片机作为智能晾衣架的检测及控制核心，通过温湿传感器探测外界环境的温度和湿度，当温度或

湿度达到一定指标时，单片机控制电动机正转（或者反转）从而使衣架自动收回，当传动杆接触到位置开关时，电机停止转动；当雨停后，阳光充裕时，光敏电阻将信息反馈给单片机，单片机再控制电动机反转（或者正转）从而使衣架自动伸出接收晾晒。晾衣杆与各传动轴之间采用滑轮、钢丝绳等连接。

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、元器件焊接等技术，需要对涉及的知识精通才能实现方案的成功设计，只有通过对大量相关书籍期刊进行阅读、整理、分析，才能得到有价值的研究资料。因此，本研究把文献法作为最重要的研究方法。

（2）观察法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性。在科学实验和调查研究中，观察法具有扩大人们的感性认识、启发人们的思维、导致新的发现等几个方面的作用。因此对于本研究有很大帮助。

第1.3节研究意义

基于现在晾衣架的发展现状，本设计开发了一种能帮助人们摆脱原始操作的智能晾衣架。本实用新型晾衣架主要特点在于：可以伸缩，操作简单，占地面积小，美观实用。同类产品有可收缩式的，但属于组装而成，操作比较麻烦，而本晾衣架是通过温湿度传感器和光敏传感器感应外界天气中的雨水、温度和光照情况，运用传感器、单片机驱动电动机来控制晾衣架的伸张和收缩，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

本设计采用美国Atmel公司的AT89S52单片机作为控制核心，外围辅助温湿度传感电路及光敏传感电路等检测电路来控制电机运动，实现收晾衣智能化的功能。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

本系统可固定在阳台外面，既节省空间，同时系统通过测温湿度电路及光敏电路等检测电路自动测量当前空气温度、湿度和光线强度，根据当前温湿度值和光线强度确定晾衣架是否收回。当要下雨或已经下雨时，空气中的相对湿度急剧增加超过设定值时，系统会自动发出警报（提示主人收衣服），若无人应答系统自动默认屋内无人，系统会自动给电机脉冲完成自动收衣服功能。

第2.3节系统硬件电路选择

本系统的控制核心采用扩展型单片机AT89S52，该系列单片机是釆用高性

能的静态80C51设计的，由先进的CMOS工艺制造并带有非易失性Flash 程序存储器，全部支持12时钟和6时钟操作，包含128字节和256字节RAM，32 条I/O 口线、3个16位定时/计数器、6输入4优先级嵌套中断结构、1个串行I/O 口，可以满足本系统的需要。

系统检测部分由DHT11型温湿度传感器和5547光敏电阻组成。DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC 测温元件，具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择，而且此产品为 4 针单排引脚封装，连接十分方便。

系统电机部分采用H桥直流电机驱动，H桥电路是直流电机使用最广泛的一种驱动电路。实际使用的时候，用分立元件制作H桥是很麻烦的，不过现在市面上有很多封装好的H桥集成电路，接上电源、电机和控制信号就可以使用了，在额定的电压和电流内使用非常方便可靠。比如常用的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，便于程序的编译、调试。根据设计的要求和前面描述的控制系统的硬件设计的情况，单片机控制系统软件程序结构示意图如图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

在完成了总体设计后，本章主要完成主控单元的硬件设计，包括核心芯片的选型和电路的具体设计，主要是单片机芯片、温湿度传感器、光敏电路及外围电路的选型，然后再根据系统功能的要求，应用protel99se 软件进行电路板的具体设计。

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是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52的主要性能：

●与MCS-51单片机产品兼容

●8K字节在系统可编程Flash存储器

●1000次擦写周期

●全静态操作：0Hz～33Hz

●三级加密程序存储器

●32个可编程I/O口线

●三个16位定时器/计数器

●八个中断源

●全双工UART串行通道

●低功耗空闲和掉电模式

●掉电后中断可唤醒

●看门狗定时器

●双数据指针

●掉电标识符

引脚结构如图3.1所示：

图3.1 AT89S52引脚结构

VCC : 电源

GND :地

P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。

在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。

P1口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下表所示。在flash编程和校验时，P1口接

P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX @DPTR）时，P2口送出高八位地址。在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。

在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。

P3 口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，p2输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。P3口亦作为AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在flash编程和校验时，P3口也接收一些控

RST: 复位输入。晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后，RST脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。

ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。在flash编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。

在一般情况下，ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。

如果需要，通过将地址为8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作将无效。这一位置“1”，ALE 仅在执行MOVX 或MOVC指令时有效。否则，ALE 将被微弱拉高。这个ALE 使能标志位（地址为8EH的SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。

PSEN :外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。

当 AT89S52从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，PSEN将不被激活。

EA /VPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H 到FFFFH 的外部程序存储器读取指令，EA必须接GND。

为了执行内部程序指令，EA应该接VCC。

在flash编程期间，EA也接收12伏VPP电压。

XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。

XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。

存储器结构

MCS-51器件有单独的程序存储器和数据存储器。外部程序存储器和数据存储器都可以64K寻址。

程序存储器：如果EA引脚接地，程序读取只从外部存储器开始。

对于89S52，如果EA接VCC，程序读写先从内部存储器（地址为0000H～1FFFH）开始，接着从外部寻址，寻址地址为：2000H~FFFFH。

中断

AT89S52有6个中断源：两个外部中断（INT0和INT1），三个定时中断（定时器0、1、2）和一个串行中断。这些中断每个中断源都可以通过置位或清除特殊寄存器IE中的相关中断允许控制位分别使得中断源有效或无效。IE还包括一个中断允许总控制位EA，它能一次禁止所有中断。IE.6位是不可用的。对于AT89S52，IE.5位也是不能用的。用户软件不应给这些位写1。它们为AT89系列新产品预留。

定时器2可以被寄存器T2CON中的TF2和EXF2的或逻辑触发。程序进入中断服务后，这些标志位都可以由硬件清0。实际上，中断服务程序必须判定是否是TF2 或EXF2激活中断，标志位也必须由软件清0。

定时器0和定时器1标志位TF0 和TF1在计数溢出的那个周期的S5P2被置位。它们的值一直到下一个周期被电路捕捉下来。然而，定时器2的标志位TF2在计数溢出的那个周期的S2P2被置位，在同一个周期被电路捕捉下来。

3.1.2单片机工作系统设计

复位电路和时钟电路都是单片机最小系统的基本部分。复位电路通常采用上电自动复位和按键复位两种方式。本系统选用按键手动复位，这种方式方便、简单、容易操作。它是通过RST端经电阻与电源VCC接通而实现的。单片机各功能部件的运行都是以时钟控制信号为基准，有条不紊地一拍一拍地工作，因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机的稳定性。时钟电路设计有内部时钟方式和外部时钟方式两种，本系统采用内部时钟方式。单片机最小系统工作电路如图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数字温湿度传感器采用单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷，具有极高的可靠性和长期的稳定性，传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接，因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。

1.DHT11传感器的特点：

（1）相对湿度和温度测量

（2）全部校准，数字输出

（3）卓越的长期稳定性

（4）无需额外部件

（5）超长的信号传输距离

（6）超低能耗

（7）4引脚安装

（8）完全互换

2.DHT11应用领域

（1）暖通空调测试及检测设备

（2）汽车数据记录器

（3）消费品自动控制

（4）气象站家电

（5）湿度调节器医疗

（6）除湿器

3. DHT11数字传感器电源引脚以及串行接口

电源引脚：DHT11的供电电压为3～5.5 V。传感器上电后，要等待

1s以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100 nF 的电容，用以去耦滤波。

串行接口：DATA 用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步，采用单

总线数据格式，一次通讯时间4ms左右，数据分小数部分和整数部分，具体格式在下面说明，当前小数部分用于以后扩展，现读出为零。操作流程为一次完整的数据传输为40bit，高位先出。数据格式：8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8 bit温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。

用户 MCU 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的数据，并触发一次信号采集，用户可选择读取部分数据。从模式下，DHT11 接收到开始信号触发一次温湿度采集，如果没有接收到主机发送开始信号，DHT11不会主动进行温湿度采集。采集数据后转换到低速模式，过程如图

3.3所示：

图3.3 通讯过程（1）

总线空闲状态为高电平，主机把总线拉低等待DHT11响应，主机把总线拉低必须大于18ms，保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后，等待主机开始信号结束，然后发送80μs低电平响应信号。主机发送开始信号结束后，延时等待20～40μs后，读取DHT11的响应信号，主机发送开始信号后，可以切换到输入模式，或者输出高电平均可，总线由上拉电阻拉高，过程如图3.4所示：

图3.4 通讯过程（2）

总线为低电平，说明DHT11发送响应信号，DHT11发送响应信号后，再把总线拉高80μs，准备发送数据，每一bit数据都以50μs低电平时隙开始，高电平的长短定了数据位是0还是1。格式如图3.5所示。如果读取响应信号为高电平，则DHT11没有响应，请检查线路是否连接正常。当最后一个bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50μs，随后总线由上

拉电阻拉高进入空闲状态。

图3.5 数字0信号表示方法

DHT11数字传感器规格与引脚如图3.6所示：

图3.6 DHT11的规格与引脚

4.DHT11 数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个 NTC 测温元件，并与一个高性能 8 位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11 传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在 OTP 内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达 20 m 以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。产品为 4 针单排引脚封装，连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。接口说明如图3.4所示：

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目录 摘要................................................. 错误!未定义书签。第1章绪论............................................ 错误!未定义书签。 晾衣架概述........................................ 错误!未定义书签。 设计目的与意义.................................... 错误!未定义书签。 设计要求及内容.................................... 错误!未定义书签。第2章系统方案........................................ 错误!未定义书签。 电源设计方案...................................... 错误!未定义书签。 收衣晾衣方案...................................... 错误!未定义书签。 方案的确定........................................ 错误!未定义书签。第3章单元电路设计.................................... 错误!未定义书签。 电源电路的设计.................................... 错误!未定义书签。 收衣晾衣传感器及信号处理电路的设计................ 错误!未定义书签。 单稳态触发电路的设计.............................. 错误!未定义书签。 555定时器 .................................... 错误!未定义书签。 单稳态延时电路原理图.......................... 错误!未定义书签。 单稳态延时电路工作过程........................ 错误!未定义书签。 正反转驱动控制电路的设计.......................... 错误!未定义书签。第4章电路的仿真...................................... 错误!未定义书签。 雨天收衣电路的仿真................................ 错误!未定义书签。 晴天晾衣电路的仿真................................ 错误!未定义书签。总结................................................. 错误!未定义书签。参考文献............................................ 错误!未定义书签。附录1 雨天智能晾衣架电路原理图 ........................ 错误!未定义书签。附录2 晴天智能晾衣架电路原理图 ........................ 错误!未定义书签。

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自动晾衣架控制系统设计毕业设计论文

自动晾衣架控制系统设计 摘要 智能自动晾衣架能够实现晾衣架的自动升降，衣服超重的自动检测及系统故障保护等功能。与传统的手动晾衣架相比，自动晾衣架具有升降更省力，升降速度更快等优势，随着技术的日臻完善，自动晾衣架将成为市场的主导产品。 本设计采用单片机AT89C51作为自动晾衣架的检测及控制核心，采用电阻应变片实现超重检测，通过手动按键控制晾衣架的升降，通过发光二极管显示晾衣架的工作状态，同时具有超重声光报警作用，该系统还增加了直流电机的的过流保护功能以及电气隔离功能。软件部分采用模块化设计思想，编制了各个模块的流程图，实现了对晾衣架升降控制，状态显示等功能。本设计具有灵活方便、适用范围广的特点，基本能够满足实践需求。 关键词晾衣架单片机升降控制报警

AUTOMATIC CLOTHES HANGER CONTROL SYSTEM DESIGN ABSTRACT Intelligent automatic clothes hanger which is able to realize automatic lift the clothes hanger, automatic detection clothes are overweight or not, system's fault protection function of the clothes hanger. Compared with the traditional manual clothes hanger, it has lifting more easily and more faster. As technology is being perfected, automatic air clothes tree will be the market leading products. This design use the single-chip microcomputer AT89C51 as automatic clothes hanger detection and control core .using resistance strain gauge realize overweight detection, through manual buttons to control clothes hanger up or down. through the leds to display the clothes hanger working condition.At the same time,it has the overweight sound-light alarm circuit. this system also increased dc motor of the over-current protection function.software part adopts modular design thought, compiled the flowchart of each module. realized to dc motor positive & reverse control and state display functions.This design is agile and convenient, widely use .Basicly can satisfy the practice demands. KEY WORDS clothes hanger single-chip microcomputer lift control alarm

机械原理创新设计_半自动晾衣架

机械原理创新设计 说明书 设计题目：半自动晾衣架

目录 绪论 (3) 1. 课题的选定和要求 (3) 2. 课程设计目的 (3) 方案设计 (3) 1. 方案一 (4) 2. 方案二 (5) 几个重要的参数 1. 绪论 1.1 课题的选定和要求。 1.1.1 课题的选定 晾晒衣服是频繁而单调的工作。衣物的沉重、晾架的高度以及衣物在天气变化时的容易受到损坏和弄脏，这些问题一直烦扰着家庭主妇们。目前，市面上出现了各式各样的晾衣架，其目的在于缓解举手晾衣的麻烦，避免天气带来的危害并充分利用阳光。但其实在很多方面并没有完全自动化甚至符合生活需求，只是适当的减少了工作量。以前，晾衣架最简单的一种是一根竹竿固定或悬挂在屋顶板下、窗外等地方；现在的居民很多是在天花板下焊接一根铁管作为晾衣架的挂具，晾衣服时，必须将衣服一件一件地穿上衣架，再用杈子将衣服挂在铁管上，工作效率低，又不方便，时常将衣服掉地弄脏，而且还不能充分利用阳光。即便近期出现的自动晾衣架，大多也只能通过升降来简化凉衣服的工作量，还不能同时实现升降并且伸缩屋内外这两方面的功能。针对以上提出的现象，经过研究调查，本人决定选择半自动晾衣架作为课题，设计可以同时实现升降和在屋内外伸缩的晾衣架。 1.1.2 课题要求 （1）晾衣架能自动升降以缓解举手晾衣的麻烦；

（2）晾衣架能自动伸出和缩回，既充分利用了阳光，减少事故隐患，又不影响整个小区的总体美观； （3）足够的承载力； （4）操作方便，省力。 1.2 课程设计目的 1）使学生初步了解机械设计的全过程，得到根据功能需要拟定机械运动方案的训练，初步具备的机构选型、组合和确定运动方案的能力； 2）以机械系统运动方案设计为切入点，把机械原理课程各章的理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深所学的理论知识； 3）使学生掌握机械运动方案设计的内容，方法，步骤，并对动力分析与设计有一个较完整的概念； 4）进一步提高学生运算，绘图以及运用计算机和技术资料的能力； 5）通过编写说明书，培养学生表达，归纳，总结的能力； 6）培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题的能力和创新能力。 2. 方案设计 2.1 方案一 2.1.1 方案一结构示意图通过研究设计，绘制出方案一的结构示意图如图2-1A 和 B。

(完整版)基于单片机的智能家居控制系统

基于单片机的智能家居控制系统 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 智能家居控制系统功能分析 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭设备自动控制、家庭安全防范二个方面。其中家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。 (1)家用电器的监视和控制，按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2) 热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制，按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制，按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启/关闭进行控制。 总体设计

2.1 整体介绍 本次设计以STC89C52芯片为控制核心，温度，湿度等传感器为环境信息采集源，以Web 控制为辅助，来制作一个物联网空调监控系统。在原有的机械式按键开关的基础上，采用无线遥控器与Web 网页远程控制，来控制空调机组（如风机，加湿器，风阀等），实现了远距离，多角度对空调机组进行实时控制。此外在本次设计中，采用多种传感器想结合，智能根据各传感器采集的数值进行自动化控制，如自动开关风机，智能调节冷冻水量，自动调节风阀开度等。并能够实现故障诊断，提供报警，数据实时数据与历史数据查询并Excel 表输出。 2.2系统设计方案 根据设计要求，系统提供了包括了核心控制模块，Web 服务器，Web HTML 模块，数据采集模块，继电器模块，按键模块，报警模块，等等。系统的整体框图如图1所示。 系统整体框图 网页 服务器（串口核心控制设备（以 STC8052为数据库设备状态传感器 （温度，LCD 显示 模式，温 度，湿度 继电风 水阀开 新风开 加湿 回风开用户输入 用户控制 环境信按

基于单片机智能浇花系统设计

目录 1. 绪论 (2) 1.1系统工作原理 (1) 1.2系统模块 (1) 1.3系统操作界面及其操作过程 (1) 1.3.1 系统操作过程 (2) 2. 部件的选择 (3) 2.1芯片的选择 (3) 2.2继电器的选择 (3) 2.3阀门的选择 (3) 2.3.1 电磁阀的选择 (3) 3. 硬件设计 (4) 3.1设备的结构 (4) 3.1.1 中央处理单元 (4) 3.1.2 LED显示部分 (4) 3.1.3 电磁阀部分 (4) 3.1.4按键部分 (4) 3.1.5 指示灯部分 (4) 3.2总电路设计图 (5) 3.3AT89C51单片机电路 (6) 3.4晶振电路 (7) 3.5复位电路 (8) 3.6按键电路 (9) 3.9LED显示电路 (11) 3.10电磁阀电路 (12) 4. 软件设计 (13) 4.1系统组成 (13) 4.2消抖流程及程序 (14) 4.3总流程及程序 (15) 4.4按键处理总流程及程序 (18) 4.5工作中的处理流程 (20) 5. 结论 (21) 参考文献 (22) 1

AT89C51基于单片机智能浇花系统设计 摘要:本设计是通过AT89C51单片机采用汇编语言进行编程，在LED液晶屏 上实现小时，分，秒的显示;并利用单片机来实现计时，定时功能，同时通过7个按键开关和3个指示灯来实现参数设置和调节功能、浇花间隔时间的设定、浇水持续时间的设定、单片机对电磁阀的自动控制。根据用户设定的时间顺利的完成浇花任务。 关键词：单片机，控制，显示，电磁阀 2

1.绪论 1.1 系统工作原理 自动浇花系统的设计，其主要执行装置是一个电磁阀门，其一端连接水管，另外一端连接外置的水管作为浇水口，浇水的水量主要由单片机控制。设备主要是通过控制浇水的时间间隔和浇水的持续时间来控制浇水量的。 1.2 系统模块 系统主要是由单片机、电源、按键、显示、指示灯、复位电路、电机模块等组成。 1

智能晾衣架控制电路设计毕业设计

信息职业技术学院 毕业设计说明书（论文）设计（论文）题目: 智能晾衣架控制电路设计 专业: 班级: 班 学号: 23 姓名: 指导教师:

二00 九年十二月十日备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。

信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书

目录 摘要 0 第1 章绪论 ........................................................................................................................................................... 1... 1.1 晾衣架概述.......................................................................................................................................... 1... 1.2 设计目的与意义................................................................................................................................. 2... 1.3 设计要求及内容................................................................................................................................. 2... 第2 章系统方案................................................................................................................................................... 3... 2.1 电源设计方案 ..................................................................................................................................... 3... 2.2 收衣晾衣方案 ..................................................................................................................................... 4... 2.3 方案的确定.......................................................................................................................................... 4... 第3 章单元电路设计.......................................................................................................................................... 6... 3.1 电源电路的设计................................................................................................................................. 6... 3.2 收衣晾衣传感器及信号处理电路的设计..................................................................................... 7. 3.3 单稳态触发电路的设计.................................................................................................................... 7.. 3.3.1 555 定时器............................................................................................................................ 8... 3.3.2 单稳态延时电路原理图...................................................................................................... 9.. 3.3.3 单稳态延时电路工作过程 ................................................................................................. 1..0 3.4 正反转驱动控制电路的设计............................................................................................................. 1..0 第4 章电路的仿真 ............................................................................................................................................. 1..2. 4.1 雨天收衣电路的仿真........................................................................................................................ 1..2 4.2 晴天晾衣电路的仿真........................................................................................................................ 1..3 总结 ............................................................................................................................................................................................. 1..4 .. 参考文献........................................................................................................................................................... 1..5. 附录1 雨天智能晾衣架电路原理图 ................................................................................................................ 1..6 附录2 晴天智能晾衣架电路原理图 ................................................................................................................ 1..7备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。

基于单片机的智能家居控制系统

单片机原理与应用技术 课程设计报告 题目基于单片机的智能家居控制系统的设计 专业班级： 姓名：时 间：指导 教师：

单片机课程设计项目系列： 基于单片机的智能家居控制系统的设计 一．设计要求 (一)基本功能 (1)家居内无人时, 切断所有家电的220V 电源, 既消除了各种电器的待机能耗, 又避免了因供电异常、屋内漏水等不可预知事件损坏电器的危险。 (2)通过预设时间和时长控制娱乐性家电, 避免了孩子在家因过度娱乐而延误学习。 (3)所有电器的电源都直接通过系统控制进行供电 / 断电, 在使用电器时无需插拔电源插头, 避免 了因经常插拔电源插头而造成接触不良及触电的危险。 (4)根据预设室内温度和湿度对空调和加湿器自动进行启/ 停控制, 以达到最佳舒适度。 (5)各电器的工作状态在主控面板上以LED直观显示, 并通过键盘集中控制电器, 例如在观看电视时可随手打开/ 关闭厨房电灶。 (6)远程控制家电的启动操作。 (7)设定/ 显示日期、时间、星期及定时叫醒服务。 (8)为避免煤气中毒设置了一氧化碳及燃气报警。 (9)烟感和水感可及时发现家居内的水、火灾并报警。 (10)通过门磁和窗户红外线完成防盗报警。 (二)扩展功能加入住宅配房安全防盗报警功能和住宅门禁系统功能。 二．计划完成时间三周1．第一周完成软件和硬件的整体设计，同时按要求上交设计报告一份。2．第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。 3．第三周完成软件和硬件的联合调试。

目录 1引言 (3) 2总体设计方案 (3) 2.1设计思路 (3) 2.1.1方案确立 (3) 2.2 总体设计框图 (3) 3设计原理分析 (4) 3.1传感器模块的设计 (4) 3.1.1烟感传感器 (4) 3.1.2门磁、红外探测器 (4) 3.1.3热释电传感器 (4) 3.2矩阵键盘模块 (4) 3.3单片机最小系统 (5) 3.4显示模块 (5) 3.5 输出部分 (6) 4总结与体会 (6) 参考文献 (6) 附录一程序流程图 (7) 附录二程序列表 (8)

基于-单片机智能浇花系统设计实现

基于单片机的智能浇花系统的设计与实现 摘要 随着社会的发展，人民越来越注重环境质量。养殖花卉成了首要选择，在家养殖可以怡情操，丰富生活。同时花卉可以通过光合作用吸收二氧化碳释放氧气同时还可以净化空气，而且花卉还可以吸收有毒物质例如刚装修的房屋里的苯、甲醛等。因此越来越多的人喜欢养殖花卉。本文设计了一种智能湿度感应浇花系统。系统以单片机AT89S52 为控制芯片，启动浇花之前先有蜂鸣器报警，按时按量的供水是完成每天在限定的时间自动启动水泵浇花，按照各种花卉所需水量的差别，使用一个按钮装置来控制给水的时间，也就是电磁阀开启和闭合的时间，其余时间水泵不转，不会有水流通供给补水；按照温度、湿度来严格控制给水主要用到的是SLHT5-1 土壤温度、湿度传感器，如果传感器检测温度、湿度都达不到规定的要求，就开始浇花，达到了规定的温度、湿度就停止浇花。该系统既能按时、按量的给花卉浇水，还可以为节约水资源，从而让花卉更好的生长。关键词：单片机；智能浇花系统；传感器；

Abstract With the development of society,people pay more and more attention to environmental quality.Flower cultivation has become the first choice,in farming can Tao Yi sentiment,enrich life.At the same time,flowers can absorb carbon dioxide through photosynthesis release oxygen also can purify the air,and the flower also can absorb toxic substances such as just decoration house of benzene and formaldehyde.So more and more people like to breed flowers.This paper designs a kind of intelligent humidity sensing watering system.The systemwith AT89S52 single chip computer as control chip,first started watering the flowers before thebuzzer alarm,timing quantitative watering is to pump water the flowers every day to open automatically at a specified time,according to the different flowers need different quantity of water,with a button to set the watering time length,i.e.,the solenoid valve open time,the rest of the time the pump does not turn water can not flow through,according to water the flowers;humidity control is to use a SLHT5-1 soil moisture sensor,when the detected humidity did not reach the setting humidity,began to water the flowers,to the setting humidity stop watering.This system can not only on time,according to the amount of give flower watering,can alsosave water resources,so as to make flowers grow better. Keyword: MCU;intelligent watering system;sensor

(完整版)基于单片机的智能家居控制系统毕业设计

以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 摘要 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。关键词：物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制

Abstract Smart Home as the implement mode of Family Information important part of the social information development .The networking because of its the design concept of trying to use easiest way to deliver .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the of software and features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control

基于单片机的智能晾衣架控制系统的设计毕业设计论文(可编辑)

诚信申明 本人申明: 我所呈交的本科毕业设计(论文)是本人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京化工大学或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。与我一同完成毕业设计(论文)的同学对本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处,本人承担一切相关责任。 本人签名:年月日 基于单片机的智能晾衣架控制系统的设计 摘要 随着社会的不断发展和进步,智能化的产品在不断的涌入我们的家庭生活,给人们的生活起居带来便利,但是晾衣工具还是处于比较原始的层次几乎没有什么改变,渐渐与我们的生活脱节。对于现在城市里的大多数人们每天忙于工作,白天几乎都不在家中,当天气变化时不能及时将衣物收回。关于这个问题,本文对智能晾衣架系统进行研究,运用DHT11温湿度传感器,光敏电阻采集到的信

号传输给系统处理核心单片机AT89S52,根据当时的温湿度和光线的强弱判断晾衣架是否要收回。当空气中的相对湿度超过设定值(认为要下雨或者已经下雨)或光线变暗到一定值(认为已经天黑)时,系统会发出报警提示主人收衣服并延时,无人应答后系统会自动发出脉冲信号给电机,从而控制机械部分自动收回晾衣架。 关键词:智能 AT89S52 DHT11 MCU based intelligent clotheshorse control system design Abstract With the constant development and social progress, intelligent products in the continuous influx of our family life, to the people's daily life more convenient, but airing tool or in a primitive level almost no change, gradually and our life away. For now the city where most people are busy with their work every day, hardly ever at home, when weather changes will be unable to recover. About this question, the intelligent clothes hanger system is studied, using the DHT11 temperature and humidity sensor, 5547 photosensitive resistance signals transmitted to the system processing core chip AT89S52, according to the time of the temperature and humidity and light intensity to judge whether to take back the clothes hanger. When the air relative humidity exceeds a set value think it's going to rain or rain or the dark to a certain value that had been dark , the system will send out alarm host received clothes and delay, no response after the system will automatically send a pulse signal to a stepping motor,