基于單片機(jī)的的智能晾衣系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文-文庫吧
2025-06-08 23:37 本頁面
【正文】 論與展望 16參考文獻(xiàn) 17致謝 18附頁1 19附頁2 20基于單片機(jī)的的智能晾衣系統(tǒng)設(shè)計姓名： 學(xué)號： 班級：1 引言隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，現(xiàn)在人們的生活追求個性化、自動化，追求快節(jié)奏，追求充滿樂趣的生活方式，家裝要求的檔次越來越高，生活家居人性化、智能化的要求使智能控制技術(shù)在智能家居電子產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用，它不僅優(yōu)化人們的生活方式和居住環(huán)境，而且方便人們有效地安排時間和節(jié)約各種能源，實(shí)現(xiàn)了家電、照明、窗簾控制和防盜報警、定時控制及電話遠(yuǎn)程控制等。伴隨著智能家居的快速發(fā)展，晾衣工具的智能化發(fā)展明顯落后與其他家用器具智能化發(fā)展之后，現(xiàn)在己經(jīng)引起社會的很大關(guān)注。本論文為了把握市場動態(tài)，順應(yīng)時代主題，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了智能晾衣架系統(tǒng)。 課題研究背景與意義基于現(xiàn)在晾衣架發(fā)展現(xiàn)狀，本設(shè)計開發(fā)了一種能幫助人們擺脫原始操作的智能晾衣架。本新型晾衣架主要特點(diǎn)在于：可以伸縮，操作簡單，占地面積小，美觀實(shí)尸構(gòu)優(yōu)點(diǎn)。同類產(chǎn)品雖有可收縮式的，但屬組裝而成，操作比較麻煩，而本晾才架只需按下打開按鍵，衣架桿即可自動伸展開來。同時晾衣架能識別晴雨天氣一自動完成收衣服功能的目的。晴雨智能晾衣架能有效地避免在下雨時，衣服無人收起而被雨淋濕?；蛟谔焐兺頃r，衣架能自動收回，避免衣服在外面過夜。1,2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在中國各大中城市以及農(nóng)村普遍是將衣物晾曬于陽臺內(nèi)部或外部，而傳統(tǒng)的晾曬衣物方式是陽臺內(nèi)天花板下設(shè)置有鋼筋掛鉤，鉤卜通常是掛有竹桿或其它桿體。人們通常習(xí)慣于用一支撐桿將衣物支撐到晾衣桿晾曬，這樣晾曬衣物費(fèi)時費(fèi)力，而且布置鋼筋及竹桿與當(dāng)今現(xiàn)代化建筑結(jié)構(gòu)的陽臺也不搭配、有失雅觀。另外，家庭通常大都是老人晾衣物，因此，傳統(tǒng)的支撐曬衣、收衣不僅是費(fèi)神費(fèi)力，或支撐不順扎傷人體。正因傳統(tǒng)晾曬衣方式有眾多的不便，后出現(xiàn)手搖晾衣架，手搖晾衣架改變了支撐晾衣架的傳統(tǒng)習(xí)慣，同時也給眾多家庭帶來了更多的方便。但手搖晾衣架需設(shè)置多個機(jī)械裝置和支撐點(diǎn)，同時需多根網(wǎng)線布置來帶動其晾衣桿上下升降。由幾支撐點(diǎn)及多根網(wǎng)線的布置，手搖式晾衣架給原本漂亮的陽臺增添了不美的因素。其次，手搖晾衣架的升降每次都要人工轉(zhuǎn)換接頭，若晾桿承載的衣物重量過大，搖上去既費(fèi)力又容易傷手。因此，手搖晾衣架雖然改變傳統(tǒng)支撐晾衣的不便，但沒有徹底改變費(fèi)神費(fèi)力的根本狀態(tài)。人們期望著一種更方便更美觀的新型晾衣架的出現(xiàn)。 課題研究內(nèi)容基于單片機(jī)的的智能晾衣系統(tǒng)設(shè)計，需要采用單片機(jī)作為控制中心，實(shí)現(xiàn)自動晾衣的功能，并根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，具體性能和指標(biāo)如下：（1） 智能晾衣桿全自動工作，可實(shí)現(xiàn)無人操控 （2）晾衣桿只有兩個位置，伸出去，縮回來 （3）位置檢測：晾衣桿伸出去時，到達(dá)指定位置能夠停下來 （4）軟件容錯處理：晾衣桿伸縮過程中遇到各種障礙，能夠通過軟件容錯處理來停止 （5）光敏傳感器：天黑時候?qū)⒁路栈貋?，天亮?xí)r候或者陽光猛烈的時候伸出去晾曬（6） .雨滴傳感器：下雨的時候?qū)⒁路栈貋?（7）參數(shù)靈敏度調(diào)節(jié)（動態(tài)設(shè)置）：按鍵+液晶顯示 （8）供電：5V電源供給單片機(jī)、電機(jī)2 基于單片機(jī)的的智能晾衣系統(tǒng)的硬件設(shè)計采用單片機(jī)進(jìn)行采集光照、雨滴兩個外部天氣信號，并通過單片機(jī)控制旋轉(zhuǎn)衣架，旋轉(zhuǎn)衣架通過步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)外部天晴，且無雨時，將衣架轉(zhuǎn)出，晾曬衣物；當(dāng)下雨或者沒有陽光時，轉(zhuǎn)回室內(nèi)，防止被雨打濕，或者天已黑。 整體設(shè)計框圖 ，通過光照傳感器和雨滴傳感器感知外部天氣的光照和雨滴情況，按鍵設(shè)定光照和雨滴的閾值，衣架位置傳感器采集衣架所在位置，最后單片機(jī)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，將衣架來回于室內(nèi)室外。 總體設(shè)計款圖 光照傳感器為了對外部光照強(qiáng)度的測量，論文采用光敏電阻對光照進(jìn)行測量，此光敏電阻是負(fù)參數(shù)的光敏電阻，也就是說光照增強(qiáng)后電阻阻減小，我們通過實(shí)驗(yàn)測量得到光敏電阻的電子變化范圍在幾百歐姆到幾兆歐姆之間變化，當(dāng)光強(qiáng)度很大時，光敏電阻的阻值可達(dá)幾百歐姆，當(dāng)在黑暗的環(huán)境中時，測量光敏電阻兩端的阻值，可達(dá)幾兆歐姆的電阻。圖 光敏電阻為了實(shí)現(xiàn)與光敏電阻的阻值想匹配的電阻，我們采用10K的電阻進(jìn)行上拉電阻。通常情況下，光敏電阻的阻值在千歐姆上，所以當(dāng)光照強(qiáng)度很大時，光敏電阻的阻值很小，；當(dāng)光照強(qiáng)度很小時，即黑暗情況下，光敏電阻的阻值很大。在電壓信號輸出后，采用104電容進(jìn)行濾波，已得到更平滑的信號波形，方便單片機(jī)對信號的處理，不會因?yàn)楣庹盏牟环€(wěn)定，而導(dǎo)致誤判。 光照測量電流 雨滴傳感器雨滴傳感器又叫雨滴檢測傳感器，用于檢測是否下雨及雨量的大小。雨滴傳感器的種類有：（1）根據(jù)雨滴沖擊能量的變化進(jìn)行檢測；（2）利用靜電電容量變化進(jìn)行檢測；（3）利用光亮變化進(jìn)行檢測。，當(dāng)雨滴滴到檢測極板上時，檢測極板的電阻就會發(fā)生變化，通過上拉電阻就可以檢測極板輸出的電壓變化。 雨滴傳感器，通過上拉10K電阻將雨滴傳感器的電阻變化得到電壓變化，最后通過運(yùn)放實(shí)現(xiàn)信號的調(diào)理，還有LED的指示可以清楚的了解電路工作情況。 雨滴傳感器電路 衣架位置傳感器為了識別衣架位置，我們采用紅外傳感器進(jìn)行判斷衣架的位置，當(dāng)衣架運(yùn)動到紅外傳感器可以檢測的范圍內(nèi)時，紅外傳感器就輸出一個變化的信號，通過單片機(jī)讀取后就知道衣架現(xiàn)在運(yùn)動到什么位置了。 紅外檢測傳感器，三極管Q采用9013小功率三極管，單片機(jī)通過IO口驅(qū)動三極管的b極，通過1K電阻進(jìn)行限流，防止電流過大燒毀三極管和單片機(jī)。紅外接收管的工作功率為75mW，為了實(shí)現(xiàn)接收，NE5532運(yùn)放作為電壓跟隨器跟隨接收管上電壓的變化，單片機(jī)通過IO口中斷讀取數(shù)據(jù)，通過10K電阻進(jìn)行限流，防止電流過大燒毀三極管。 紅外發(fā)射電路 紅外接收電路我們分別在室內(nèi)和室外兩個地方各安裝一個傳感器，當(dāng)衣架運(yùn)動是室內(nèi)時，為了不讓衣架運(yùn)動過度，通過紅外傳感器檢測到衣架后，將衣架停止。當(dāng)衣架運(yùn)動是室外時，為了不讓衣架運(yùn)動過度
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