单片机的智能晾衣架控制系统设计
为了实现智能的晾衣架系统设计，本次设计了智能晾衣架控制系统，该系统以单片机AT89C51为主控制核心，通过主单元控制外围电路，达到驱动晾衣架的功能，将衣服推送到太阳下晾干。当外面天色昏暗时，采集到的环境中的信号后，单片机控制晾衣架收回来；如果外面下雨了，雨水量传感器检测到雨水信号，此时，系统将在外的晾衣架自动收回，防止衣服被雨水打湿。当天色变暗，或者下雨，系统还有自动声光提醒功能，提醒用户注意，天色异常，请及时收取衣服。整个系统的工作过程，通过LCD液晶显示器会显示出来，显示外面的环境光线情况，以及智能晾衣架的工作情况。
目 录
一、 绪论 1
（一）研究背景 1
（二）研究意义 1
（三）研究内容 1
二、智能晾衣架控制系统方案设计 2
(一)设计方案 2
(二)设计内容? 2
(三)单片机芯片 2
(四)LCD显示器模块 3
(五)雨水传感器检测模块 4
三、硬件设计 5
(一)晾衣架系统总电路设计框图 5
(二)单片机时钟电路 5
(三)单片机复位电路 6
(四)LCD1602液晶显示电路 6
(五)光线检测电路 7
(六)雨水量传感器检测电路 8
(七)晾衣架驱动电路 8
(八)系统报警电路 9
四、软件设计 11
(一)主程序流程图 11
(二)液晶显示流程图 12
五、 系统调试 13
（一）实物设计 13
（二）实物调试 14
六、总结与展望 17
参考文献 18
致 谢 19
附录1总设计原理图 20
附录2实物图 21
附录3元器件清单 22
附录4源程序 23
绪论
（一）研究背景
智能时代的到来，改变了人们的生活。固定式的晾衣架结构简单，设计成本低，唯一的缺点就是非智能化，在技术突飞猛进的当下，必须采用一种智能的控制方式，改变晾衣架的结构，将传统的固
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定式的晾衣架，实现智能的晾衣架控制，方便在外面的业主，当夜幕或者下雨时，晾衣架智能系统可以实现衣服自动收取；阳光明媚或者太阳初升之时，智能晾衣架又会将衣服推送到太阳下晾干。机遇这种设计的要求下，设计的智能晾衣架系统，利用主单元控制其外部的一些驱动晾衣架的检测单元。例如：如果外面下雨了，雨水量传感器检测到雨水信号，此时，系统将在外的晾衣架自动收回，防止衣服被雨水打湿；检测天气的信号，通过显示单元实现信息显示；检测单元检测到天气变恶劣了，通过主单元控制系统，实现警示。这种可控的智能晾衣架控制系统，能够满足人们的需要，对于一个电子与通信专业的学生来说，可以将所学的专业得以应用，为此本次设计了智能的晾衣架控制系统。
（二）研究意义
手动晾衣花费时间长，下雨天或者阴天，主人不在家，容易造成衣服被淋湿或者不能及时收回，为此采用智能系统控制，实现全自动的收衣服以及晾衣服，这样既方便又效率高。当家里通过智能晾衣架来晾衣服，如果天色昏暗或者外面下雨了，在外上班的白领或者工作的工人，不需要担心，该智能晾衣架可以将外面晾晒的衣服自动收回。这种设计的智能晾衣架控制系统，通过采用环境光线传感器来采集外面的天气情况，当外面天气好时，晾衣架可以自动将衣服送到太阳下进行晾干；如果天气突变，该智能晾衣架的系统中的光线检测系统就会发出信号命令，控制晾衣架自动收回走廊下，防止下雨衣服被打湿。通过这种方式设计出来的智能晾衣架控制系统，将改变目前人们的晾衣方式轻便快捷，在外来电气控制领域，有很好的发展空间和研究意义。
（三）研究内容
基于单片机的智能晾衣架控制系统设计在完成的过程中，本次设计课题中，为了实现单片机控制晾衣架的系统，需要完成的主要内容以下几点：
（1）系统的可行性方案思路。
（2）系统主电路以及外围的一些辅助电路设计。
（3）系统的主电路的程序以及外围的一些辅助电路的程序。
（4）单片机的智能晾衣架控制系统的实物，并进行实物和软件的整体调试。
（5）完善系统的整个文稿编辑。
二、智能晾衣架控制系统方案设计
(一)设计方案
智能晾衣架控制系统改变了人们的生活，给人们的生活提供了方便，人们不必再担心晾衣服的问题，为此，根据这种情况，本次设计了智能晾衣架控制系统，设计的方案如下：
基于单片机的智能晾衣架控制系统中采用AT89C51主控制单元实现系统驱动；辅助检测系统由2个传感线构成，一个是光线检测传感器，另一个是雨水量检测传感器；辅助显示系统由LCD1602液晶显示单元构成；辅助驱动系统由电机实现晾衣架的收放；辅助警示系统由LED指示灯以及蜂鸣器构成。
设计中采用环境光线传感器来采集外面的天气情况，当外面天气好时，光线传感器将检测到的信号传递给单片机，主控制单元发出命令，进行晾衣动作；若外面天气昏暗时，光线传感器将检测到的信号传递给单片机，主控制单元发出命令，进行收衣动作；如果外面下雨了，雨水量传感器检测到雨水信号，此时，系统将在外的晾衣架自动收回，防止衣服被雨水打湿。当天色变暗，或者下雨，系统还有自动声光提醒功能，提醒用户注意，天色异常，请及时收取衣服。整个系统的工作基于单片机的智能晾衣架控制系统设计过程，通过LCD1602液晶显示器显示出来，显示外面的环境光线情况，以及智能晾衣架的工作情况。
(二)设计内容?
根据设计的方案，本次智能晾衣架控制系统中，需要完成的任务有以下几点：
（1）采用AT89C51主控制单元实现系统驱动。
（2）光线传感器采集环境中的光线信号强弱。
（3）完成天气情况雨水信号检测。
（4）晾衣架收回以及推出的控制系统。
（5）LCD液晶显示器显示晾衣架的工作状态。
（6）整个晾衣架系统中，下雨或者阴天，该装置就发出报警提醒。
(三)单片机芯片
智能晾衣架控制系统，需要通过主控制器来实现晾衣架的推出和收回，以及光线信号的检测、雨水传感器的检测，为此，根据自己所学的知识，本次选择AT89C51单片机作为本次智能晾衣架控制系统的芯片。
采用AT89C51主控制单元实现系统驱动。通过单片机的IO口来实现数据的传输和控制。AT89C51单片机共计由40个引脚，单片机中IO端口的引脚共计32个，主要由P0口、P1口、P2口、P3口这四个驱动端口来实现整个晾衣架控制系统的驱动设计。该主控制芯片作为系统的主处理器，可以实现的功能有几点：其可以设定定时功能，采用内部定时器实现；实现数据的中断计算，采用芯片内部中断指令，实现数据数据的计数；该单片机在系统工作的过程中，功耗极低，特别是待机情况下，单片机的耗电量达到只有几微安。AT89C51单片机芯片的引脚图如图21所示。
目 录
一、 绪论 1
（一）研究背景 1
（二）研究意义 1
（三）研究内容 1
二、智能晾衣架控制系统方案设计 2
(一)设计方案 2
(二)设计内容? 2
(三)单片机芯片 2
(四)LCD显示器模块 3
(五)雨水传感器检测模块 4
三、硬件设计 5
(一)晾衣架系统总电路设计框图 5
(二)单片机时钟电路 5
(三)单片机复位电路 6
(四)LCD1602液晶显示电路 6
(五)光线检测电路 7
(六)雨水量传感器检测电路 8
(七)晾衣架驱动电路 8
(八)系统报警电路 9
四、软件设计 11
(一)主程序流程图 11
(二)液晶显示流程图 12
五、 系统调试 13
（一）实物设计 13
（二）实物调试 14
六、总结与展望 17
参考文献 18
致 谢 19
附录1总设计原理图 20
附录2实物图 21
附录3元器件清单 22
附录4源程序 23
绪论
（一）研究背景
智能时代的到来，改变了人们的生活。固定式的晾衣架结构简单，设计成本低，唯一的缺点就是非智能化，在技术突飞猛进的当下，必须采用一种智能的控制方式，改变晾衣架的结构，将传统的固
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
定式的晾衣架，实现智能的晾衣架控制，方便在外面的业主，当夜幕或者下雨时，晾衣架智能系统可以实现衣服自动收取；阳光明媚或者太阳初升之时，智能晾衣架又会将衣服推送到太阳下晾干。机遇这种设计的要求下，设计的智能晾衣架系统，利用主单元控制其外部的一些驱动晾衣架的检测单元。例如：如果外面下雨了，雨水量传感器检测到雨水信号，此时，系统将在外的晾衣架自动收回，防止衣服被雨水打湿；检测天气的信号，通过显示单元实现信息显示；检测单元检测到天气变恶劣了，通过主单元控制系统，实现警示。这种可控的智能晾衣架控制系统，能够满足人们的需要，对于一个电子与通信专业的学生来说，可以将所学的专业得以应用，为此本次设计了智能的晾衣架控制系统。
（二）研究意义
手动晾衣花费时间长，下雨天或者阴天，主人不在家，容易造成衣服被淋湿或者不能及时收回，为此采用智能系统控制，实现全自动的收衣服以及晾衣服，这样既方便又效率高。当家里通过智能晾衣架来晾衣服，如果天色昏暗或者外面下雨了，在外上班的白领或者工作的工人，不需要担心，该智能晾衣架可以将外面晾晒的衣服自动收回。这种设计的智能晾衣架控制系统，通过采用环境光线传感器来采集外面的天气情况，当外面天气好时，晾衣架可以自动将衣服送到太阳下进行晾干；如果天气突变，该智能晾衣架的系统中的光线检测系统就会发出信号命令，控制晾衣架自动收回走廊下，防止下雨衣服被打湿。通过这种方式设计出来的智能晾衣架控制系统，将改变目前人们的晾衣方式轻便快捷，在外来电气控制领域，有很好的发展空间和研究意义。
（三）研究内容
基于单片机的智能晾衣架控制系统设计在完成的过程中，本次设计课题中，为了实现单片机控制晾衣架的系统，需要完成的主要内容以下几点：
（1）系统的可行性方案思路。
（2）系统主电路以及外围的一些辅助电路设计。
（3）系统的主电路的程序以及外围的一些辅助电路的程序。
（4）单片机的智能晾衣架控制系统的实物，并进行实物和软件的整体调试。
（5）完善系统的整个文稿编辑。
二、智能晾衣架控制系统方案设计
(一)设计方案
智能晾衣架控制系统改变了人们的生活，给人们的生活提供了方便，人们不必再担心晾衣服的问题，为此，根据这种情况，本次设计了智能晾衣架控制系统，设计的方案如下：
基于单片机的智能晾衣架控制系统中采用AT89C51主控制单元实现系统驱动；辅助检测系统由2个传感线构成，一个是光线检测传感器，另一个是雨水量检测传感器；辅助显示系统由LCD1602液晶显示单元构成；辅助驱动系统由电机实现晾衣架的收放；辅助警示系统由LED指示灯以及蜂鸣器构成。
设计中采用环境光线传感器来采集外面的天气情况，当外面天气好时，光线传感器将检测到的信号传递给单片机，主控制单元发出命令，进行晾衣动作；若外面天气昏暗时，光线传感器将检测到的信号传递给单片机，主控制单元发出命令，进行收衣动作；如果外面下雨了，雨水量传感器检测到雨水信号，此时，系统将在外的晾衣架自动收回，防止衣服被雨水打湿。当天色变暗，或者下雨，系统还有自动声光提醒功能，提醒用户注意，天色异常，请及时收取衣服。整个系统的工作基于单片机的智能晾衣架控制系统设计过程，通过LCD1602液晶显示器显示出来，显示外面的环境光线情况，以及智能晾衣架的工作情况。
(二)设计内容?
根据设计的方案，本次智能晾衣架控制系统中，需要完成的任务有以下几点：
（1）采用AT89C51主控制单元实现系统驱动。
（2）光线传感器采集环境中的光线信号强弱。
（3）完成天气情况雨水信号检测。
（4）晾衣架收回以及推出的控制系统。
（5）LCD液晶显示器显示晾衣架的工作状态。
（6）整个晾衣架系统中，下雨或者阴天，该装置就发出报警提醒。
(三)单片机芯片
智能晾衣架控制系统，需要通过主控制器来实现晾衣架的推出和收回，以及光线信号的检测、雨水传感器的检测，为此，根据自己所学的知识，本次选择AT89C51单片机作为本次智能晾衣架控制系统的芯片。
采用AT89C51主控制单元实现系统驱动。通过单片机的IO口来实现数据的传输和控制。AT89C51单片机共计由40个引脚，单片机中IO端口的引脚共计32个，主要由P0口、P1口、P2口、P3口这四个驱动端口来实现整个晾衣架控制系统的驱动设计。该主控制芯片作为系统的主处理器，可以实现的功能有几点：其可以设定定时功能，采用内部定时器实现；实现数据的中断计算，采用芯片内部中断指令，实现数据数据的计数；该单片机在系统工作的过程中，功耗极低，特别是待机情况下，单片机的耗电量达到只有几微安。AT89C51单片机芯片的引脚图如图21所示。
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