【正文】 和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。在單芯片上，擁有靈巧的 8位 CPU和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活 、 超有效的解決方案。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求 和前面描述 的控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)的情況，單片機(jī)控制系統(tǒng)軟件程序結(jié)構(gòu)示意圖如圖 所示 ： 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 圖 軟件程序結(jié)構(gòu)示意圖 第 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的可伸縮的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)衣服的收晾工作，初步設(shè)計(jì)如圖 所示 ： 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 圖 系統(tǒng)機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu) 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第 3 章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 在完成了總體設(shè)計(jì)后，本章主要完成主控單元的硬件設(shè)計(jì)，包括核心芯片的選型和電路的具體設(shè)計(jì)，主要是單片機(jī)芯片、溫濕度傳感器、光敏電路及外圍電路的選型，然后再根據(jù)系統(tǒng)功能的要求，應(yīng)用 protel99se 軟件進(jìn)行電路板的具體 設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)電機(jī)部分采用 H 橋直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)， H 橋電路是直流電機(jī)使用最廣泛的一種驅(qū)動(dòng)電路。 DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器?？傮w設(shè)計(jì)框圖 如 圖 所示： 圖 系統(tǒng)總體控制框圖 第 系統(tǒng)組成概述 本系統(tǒng)可固定在陽(yáng)臺(tái)外面，既節(jié)省空間，同時(shí)系統(tǒng)通過(guò)測(cè)溫濕度電路及光敏電路等檢測(cè)電路自動(dòng) 測(cè)量當(dāng)前空氣溫度、濕度和光線強(qiáng)度，根據(jù)當(dāng)前溫濕度值和光線強(qiáng)度確定晾衣架是否收回。 第 研究意義 基于現(xiàn)在晾衣架的發(fā)展現(xiàn)狀，本設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種能幫助人們擺脫原始操作的智能晾衣架。 （ 2）觀察法。晾衣桿與各傳動(dòng)軸之間采用滑輪、鋼絲繩等連接。 炎熱夏日， 上班族通常是把衣物晾曬在室外一整天。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 1 章 緒論 第 選題背景 隨著社會(huì)經(jīng) 濟(jì)水平的發(fā)展 ， 現(xiàn)在人們的生活追求個(gè)性化、自動(dòng)化，追求快 節(jié)奏 ，家裝要求的檔次越來(lái)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)化了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(shí)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(bào)警、定時(shí)控制及電話遠(yuǎn)程控制等。 炎熱夏日， 上班族通常是把 衣物晾曬在室外一整天。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 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 前 言 ......................................................1 第 1 章 緒論 .................................................2 第 節(jié) 選題背景 ........................................2 第 節(jié) 研究目的與研究方法 ...............................2 第 節(jié) 研究意義 ........................................3 第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) .........................................4 第 節(jié) 總系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 ..................................4 第 節(jié) 系統(tǒng)組成概述 ....................................4 第 節(jié) 系統(tǒng)硬件電路選擇 ................................5 第 節(jié) 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................5 第 節(jié) 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ....................................6 第 3 章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ......................................8 第 節(jié) 單片機(jī)的介紹及其工作系統(tǒng)設(shè)計(jì) .....................8 第 節(jié) 溫濕度傳感器電路 ...............................14 第 節(jié) 光敏檢測(cè)電路 ...................................18 第 節(jié) 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 ...............................19 第 4 章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .....................................25 參考文獻(xiàn) ...................................................33 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言 現(xiàn)在人們的生活追求個(gè)性化、自動(dòng)化，家裝要求的 檔次越來(lái)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)品中得到了廣泛的應(yīng)用，它不僅優(yōu)化了人們的 生活方式和居住環(huán)境，而且方便了人們有效的安排時(shí)間和節(jié)約各種能源。 關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，本文對(duì)智能晾衣架系統(tǒng)進(jìn)行研究，運(yùn)用 DHT11 溫濕度傳感器 ，光敏電阻采集到的信號(hào)傳輸給系統(tǒng)處理核心單片機(jī) AT89S52，根據(jù)當(dāng)時(shí)的溫濕度和光線的強(qiáng)弱判斷晾衣架是否要收回。對(duì)于現(xiàn)在城市里的大多數(shù)人們每天忙于工作，白天幾乎都不在家中，當(dāng)天氣變化時(shí)不能及時(shí)將衣物收回。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 it39。假如住戶是雙職工，或者住戶有事在外，那么如果下雨或者夜晚，傳統(tǒng)類型的晾衣架就做不到使晾曬在室外的衣物避雨、避露水的功能。而本設(shè)計(jì)是 通過(guò) 溫 濕度 傳感器 和光 敏 傳感器感應(yīng)外界天氣中的雨水 、溫度和光照 情況， 運(yùn)用傳感器、單片機(jī) 驅(qū)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)來(lái)控制晾衣架的伸張和收縮， 從而達(dá)到智能晾曬衣物的目的。假如住戶是雙職工，或者住戶有事在外，那么如果下雨或者夜晚，傳統(tǒng)類型的晾衣架就做不到使晾曬在室外的衣物避雨、避露水的功能。而本設(shè)計(jì) 采用單片機(jī)作為智能晾衣架的檢測(cè) 及控制核心，通過(guò)溫濕傳感器探測(cè)外界環(huán)境的溫度和濕度，當(dāng)溫度或濕度達(dá)到一定指標(biāo)時(shí)，單片機(jī)控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)（或者反轉(zhuǎn)）從而使衣架自動(dòng)收回，當(dāng)傳動(dòng)桿接觸到位置開(kāi)關(guān)時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)雨停后，陽(yáng)光充裕時(shí)，光敏電阻將信息反饋給單片機(jī)，單片機(jī)再控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)（或者正北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 轉(zhuǎn)）從而使衣架自動(dòng)伸出接收晾曬。因此，本研究把文獻(xiàn)法作為最重要的研究方法。 因此對(duì)于本研究有很大幫助。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 第 總系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 本設(shè)計(jì)采用美國(guó) Atmel 公司的 AT89S52 單片機(jī)作為控制核心，外圍輔助溫濕度傳感電路及光敏傳感電路等檢測(cè)電路來(lái)控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)收晾衣智能化的功能。 系統(tǒng)檢測(cè)部分由 DHT11 型溫濕度傳感器和 5547 光敏電阻組成。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá) 20 米以上，使其成為各 類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選擇 ， 而且 此產(chǎn)品為 4 針單排引腳封裝， 連接 十分 方便 。 第 節(jié) 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化和模塊化設(shè)計(jì)方法，便于程序的編譯、調(diào)試。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。對(duì) P0 端口寫“ 1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。此外， 和 分別作定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（ ），具體如下表所示。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 在 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P2口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。 P3口亦作為 AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。看門狗計(jì)時(shí)完成后， RST 腳輸出 96個(gè)晶振周期的高電平。在 flash 編程時(shí)，此引腳（ PROG ）也用作編程輸入脈沖。這一位置“ 1”， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC 指令時(shí)有效。 當(dāng) AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)， PSEN 在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， PSEN 將不被激活。 在 flash編程期間， EA 也接收 12伏 VPP電壓。外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都可以 64K尋址。這些中斷每個(gè)中斷源都可以通過(guò)置位或清除特殊寄存器 IE中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無(wú)效。用戶軟件不應(yīng)給這些位寫 1。實(shí)際上，中斷服務(wù)程序必須判定是否是 TF2 或 EXF2激活中斷，標(biāo)志位也必須由軟件清 0。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 復(fù)位電路和時(shí)鐘電路都是單片機(jī)最小系統(tǒng)的基本部分。 單片機(jī)各功 能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘控制信號(hào)為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一拍地工作， 因此，時(shí)鐘頻 率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)的穩(wěn)定性。 傳感器的特點(diǎn) ： （ 1） 相對(duì)濕度和溫度測(cè)量 （ 2） 全部校準(zhǔn)，數(shù)字輸出 （ 3） 卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性 （ 4） 無(wú)需額外部件 （ 5） 超長(zhǎng)的信號(hào)傳輸距離 （ 6） 超低能耗 （ 7） 4 引腳安裝 （ 8） 完全互換 應(yīng)用領(lǐng)域 （ 1） 暖通空調(diào) 測(cè)試及檢測(cè)設(shè)備 （ 2） 汽車 數(shù)據(jù)記錄器 （ 3） 消費(fèi)品 自動(dòng)控制 （ 4） 氣象站 家電 （ 5） 濕度調(diào)節(jié)器 醫(yī)療 （ 6） 除濕器 3. DHT11 數(shù)字傳感器電源引腳以及串行接口 電源引腳 ： DHT11 的供電電壓為 3～ V。 操作流程為一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為 40bit，高位先出 。 采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式，過(guò)程如圖 ： 圖 通訊過(guò)程（ 1） 總線空閑狀態(tài)為 高電平，主機(jī)把總線拉低等待 DHT11 響應(yīng)，主機(jī)把總線拉低必須大于 18ms，保證 DHT11 能檢測(cè)到起始信號(hào) 。 如果讀取響應(yīng)信號(hào)為高電平，則 DHT11沒(méi)有響應(yīng)，請(qǐng)檢查線路是否連接正常 。 傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè) NTC 測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能 8 位單片機(jī)相連接 。 單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷 。光照強(qiáng)，光敏電阻的阻值就??；光照弱，光敏電阻 的阻 值 就大。 本系統(tǒng)中利用光敏電阻的感光特性來(lái)檢測(cè)光線的強(qiáng)弱程度，通過(guò)檢測(cè)光線的強(qiáng)弱程度來(lái)判斷白天和黑夜，同時(shí)可輔助濕度傳感器檢測(cè)陰天與晴天， 其電路結(jié)構(gòu)圖如圖 所示： 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 光敏檢測(cè)電路 電路中光敏電阻型號(hào)為 PGM5539， 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理是利用光敏電阻的光電特性即光敏電阻受光照時(shí)阻值小于無(wú)光照時(shí)來(lái)使系統(tǒng)工作。當(dāng)它作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流電動(dòng)機(jī)，將電 能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20