智能晾衣架设计
【摘 要】智能晾衣架的设计与普通晾衣架的不同之处在于智能晾衣架能够自动感应光亮和湿度进行自动升降。与普通衣架相较而言智能衣架更便捷省力，升降速度更快。随着科技不断进步智能晾衣架将会成为大部分家庭必不可少的产品。智能晾衣架是以单片机ST89C51为控制的设计，有自动模式和手动模式两种，自动模式下湿度传感器感应外界温湿度，光敏电阻检测光照，当湿度小于80%光敏电阻检测有光照的情况下晾衣架伸出，两者条件有一个不满足，晾衣架收回。手动模式时红外遥控器上由“伸出”“缩回”按钮控制衣架。软件部分采用模块化思想，编制各个模块的流程图实现晾衣架升降。设计方便简单，适用范围大的特点，基本上满足实际需要。
目录
一、绪论 1
（一）选题背景 1
（二）选题意义 1
二、系统总体设计方案 1
（一）系统总体框图 1
（二）主要功能分析 1
1、自动模式 1
2、手动模式 1
三、系统硬件设计 1
（一）主控系统设计 1
1、主控芯片 2
2、部分引脚功能 2
3、单片机最小系统 2
（二）遥控电路设计 3
1、SC2262编码电路 3
2、SC2272解码电路 5
（三）光线检测模块 7
1、光敏电阻 7
2、光线检测电路 7
（四）正反转控制模块 8
1、正反转控制模块电路设计 8
2、正反转与模式显示 8
（五）湿度检测模块 9
1、DHT11应用电路图 9
2、DHT11传感器模块电路设计 9
（六）数码管显示模块 9
1、数码管实物图 10
2、数码管显示原理 10
3、显示模块电路设计 11
四、系统软件设计 12
（一）系统分析 12
（二）系统程序流程图 13
13
（三）部分程序解释说明 14
1、自动模式部分程序解释说明 14
2、手动模式部分程序解释说明 15 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
五、 实验调试 16
（一）自动模式 16
1、无光湿度低于80%调试情况 16
2、无光湿度高于80%调试情况 16
3、有光湿度高于80%调试情况 17
4、有光湿度低于80%的调试情况 18
（二）手动模式 19
六、实验及结果分析 20
（一）预期目标 20
（二）遇到的问题及解决方法 20
结论 21
致谢 22
参考文献 23
附录1：电路原理图 24
附录2：智能晾衣架程序 25
一、绪论
（一）选题背景
晾衣架是周朝开始出现最早的家具，贵族为适应衣冠需求而出现了我国最早的悬挂衣物的架子，春秋战国时期人们用横架的木杆来挂衣服，人们把这种横杆叫做“木施”。在宋代，衣架的使用变得更加普遍，在河南禹县宋墓壁画中有当时形象的衣架资料，由两根立柱支撑着一根恒杆，下部由木桩固定立柱让它更加牢固。明清时代衣架开始注重典雅，在装饰和雕刻上更加精美细致。明清时代衣架高大立柱设有横杆，用小敦固定，小敦安装用小块木料连接，变得更加稳固。从古至今晾衣架的传统延续了上千年之久，70年代时各家晾衣服的方式还在延用古代两立柱上架横杆的晾衣方式，也有大部分人使用铁丝固定两端晒衣，这样方便还节省空间，这样的量衣方式也在现代的农村广为使用。现代的城镇高楼大厦，铁丝固定晾衣的方式在城镇小区已经不能使用，于是就出现了折叠型式晾衣架、可移动晾衣架和不锈钢升降晾衣架，也有自动晾衣架的出现，但因其安装复杂，费用高昂，所以在现代很少家庭使用自动晾衣架。古代衣架到现在也有了不同的变化，在现代晾衣架成了我们生活中的必需品，特别是近几年，房地产企业成了近期发展较快的产业，紧接着家居产业也是水涨船高，晾衣架也成为人们生活中追求高端和简易化的产品之一。
（二）选题意义
现代人们生活节奏加快，智能家居也在日渐进入我们的生活，但市面上许多智能晾衣架不仅占地面积大而且装置太过昂贵且维修复杂，维修费用也不是平常家庭能负担起的，所以在许多家庭没有普遍使用，很多家庭还是手动收衣服、晒衣服。但如果我们在阳光明媚的天气把衣服晒出去而我们出门时下雨，本来要干的衣服又被淋湿，而雨水中有很多杂质又要将衣服重洗一遍，这样又要考虑天气问题。所以我想设计出一款开发简单容易维修价格合理的智能衣架，不仅能解决收衣晾衣的问题而且大多数家庭也能普遍使用，这样不仅方便了生活还能把精力放在其他事情上。
本课题是以单片机为控制核心的产品。智能晾衣架的硬件电路由STC89C51单片机、按键、蜂鸣器、继电器控制、无线收发模块、温度传感器、直流电机构成，程序采用的是C语言编程。利用直流电机的正反转来控制晾衣架的伸出缩回，红外线遥控器可以设置手动模式和自动模式，限位开关能控制伸缩的具体位置。
二、系统总体设计方案
（一）系统总体框图
智能晾衣架的硬件电路由STC89C51单片机、指示灯、按键、温度传感器、蜂鸣器、继电器控制、无线收发模块、光敏电阻、直流电机等部件构成。本设计的程序采用的是C语言编程。自动模式下，由湿度传感器控制湿度，光敏电阻检测光线。同时满足湿度小于80%光敏电阻检测有光照才可将晾衣架伸出，限位开关控制伸缩位置。手动模式下，使用红外线遥控制器切换手动模式和自动模式，手动按下按键控制衣架的伸出和收回。
硬件框图如图2.1所示。
图2.1 系统框图
（二）主要功能分析
1、自动模式
当晾衣架处于自动模式时，由湿度传感器控制湿度，光敏电阻检测光线，同时满足湿度小于80%光敏电阻检测有光照才可将晾衣架伸出，并且由限位开关控制伸缩位置。板子上有三种控制指示灯，红色指示灯亮起表示晾衣架处在自动模式，红色指示灯熄灭表示晾衣架处在手动模式，黄色指示灯亮起表示衣架收回，蓝色指示灯亮起表示伸出。红外线遥控器控制器按下切换键可以切换手动、自动模式。
2、手动模式
由红外线控制器按下切换键来切换手动模式，通过按下伸出键或收回按键来控制衣架。
三、系统硬件设计
（一）主控系统设计
目录
一、绪论 1
（一）选题背景 1
（二）选题意义 1
二、系统总体设计方案 1
（一）系统总体框图 1
（二）主要功能分析 1
1、自动模式 1
2、手动模式 1
三、系统硬件设计 1
（一）主控系统设计 1
1、主控芯片 2
2、部分引脚功能 2
3、单片机最小系统 2
（二）遥控电路设计 3
1、SC2262编码电路 3
2、SC2272解码电路 5
（三）光线检测模块 7
1、光敏电阻 7
2、光线检测电路 7
（四）正反转控制模块 8
1、正反转控制模块电路设计 8
2、正反转与模式显示 8
（五）湿度检测模块 9
1、DHT11应用电路图 9
2、DHT11传感器模块电路设计 9
（六）数码管显示模块 9
1、数码管实物图 10
2、数码管显示原理 10
3、显示模块电路设计 11
四、系统软件设计 12
（一）系统分析 12
（二）系统程序流程图 13
13
（三）部分程序解释说明 14
1、自动模式部分程序解释说明 14
2、手动模式部分程序解释说明 15 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
五、 实验调试 16
（一）自动模式 16
1、无光湿度低于80%调试情况 16
2、无光湿度高于80%调试情况 16
3、有光湿度高于80%调试情况 17
4、有光湿度低于80%的调试情况 18
（二）手动模式 19
六、实验及结果分析 20
（一）预期目标 20
（二）遇到的问题及解决方法 20
结论 21
致谢 22
参考文献 23
附录1：电路原理图 24
附录2：智能晾衣架程序 25
一、绪论
（一）选题背景
晾衣架是周朝开始出现最早的家具，贵族为适应衣冠需求而出现了我国最早的悬挂衣物的架子，春秋战国时期人们用横架的木杆来挂衣服，人们把这种横杆叫做“木施”。在宋代，衣架的使用变得更加普遍，在河南禹县宋墓壁画中有当时形象的衣架资料，由两根立柱支撑着一根恒杆，下部由木桩固定立柱让它更加牢固。明清时代衣架开始注重典雅，在装饰和雕刻上更加精美细致。明清时代衣架高大立柱设有横杆，用小敦固定，小敦安装用小块木料连接，变得更加稳固。从古至今晾衣架的传统延续了上千年之久，70年代时各家晾衣服的方式还在延用古代两立柱上架横杆的晾衣方式，也有大部分人使用铁丝固定两端晒衣，这样方便还节省空间，这样的量衣方式也在现代的农村广为使用。现代的城镇高楼大厦，铁丝固定晾衣的方式在城镇小区已经不能使用，于是就出现了折叠型式晾衣架、可移动晾衣架和不锈钢升降晾衣架，也有自动晾衣架的出现，但因其安装复杂，费用高昂，所以在现代很少家庭使用自动晾衣架。古代衣架到现在也有了不同的变化，在现代晾衣架成了我们生活中的必需品，特别是近几年，房地产企业成了近期发展较快的产业，紧接着家居产业也是水涨船高，晾衣架也成为人们生活中追求高端和简易化的产品之一。
（二）选题意义
现代人们生活节奏加快，智能家居也在日渐进入我们的生活，但市面上许多智能晾衣架不仅占地面积大而且装置太过昂贵且维修复杂，维修费用也不是平常家庭能负担起的，所以在许多家庭没有普遍使用，很多家庭还是手动收衣服、晒衣服。但如果我们在阳光明媚的天气把衣服晒出去而我们出门时下雨，本来要干的衣服又被淋湿，而雨水中有很多杂质又要将衣服重洗一遍，这样又要考虑天气问题。所以我想设计出一款开发简单容易维修价格合理的智能衣架，不仅能解决收衣晾衣的问题而且大多数家庭也能普遍使用，这样不仅方便了生活还能把精力放在其他事情上。
本课题是以单片机为控制核心的产品。智能晾衣架的硬件电路由STC89C51单片机、按键、蜂鸣器、继电器控制、无线收发模块、温度传感器、直流电机构成，程序采用的是C语言编程。利用直流电机的正反转来控制晾衣架的伸出缩回，红外线遥控器可以设置手动模式和自动模式，限位开关能控制伸缩的具体位置。
二、系统总体设计方案
（一）系统总体框图
智能晾衣架的硬件电路由STC89C51单片机、指示灯、按键、温度传感器、蜂鸣器、继电器控制、无线收发模块、光敏电阻、直流电机等部件构成。本设计的程序采用的是C语言编程。自动模式下，由湿度传感器控制湿度，光敏电阻检测光线。同时满足湿度小于80%光敏电阻检测有光照才可将晾衣架伸出，限位开关控制伸缩位置。手动模式下，使用红外线遥控制器切换手动模式和自动模式，手动按下按键控制衣架的伸出和收回。
硬件框图如图2.1所示。
图2.1 系统框图
（二）主要功能分析
1、自动模式
当晾衣架处于自动模式时，由湿度传感器控制湿度，光敏电阻检测光线，同时满足湿度小于80%光敏电阻检测有光照才可将晾衣架伸出，并且由限位开关控制伸缩位置。板子上有三种控制指示灯，红色指示灯亮起表示晾衣架处在自动模式，红色指示灯熄灭表示晾衣架处在手动模式，黄色指示灯亮起表示衣架收回，蓝色指示灯亮起表示伸出。红外线遥控器控制器按下切换键可以切换手动、自动模式。
2、手动模式
由红外线控制器按下切换键来切换手动模式，通过按下伸出键或收回按键来控制衣架。
三、系统硬件设计
（一）主控系统设计
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