防雨水防暴晒夜晚自动收缩晾衣架系统（软件设计）【字数：6322】
由于传统型晾衣架并无法解决暴晒、夜晚来不及收衣服和突然下雨的问题，不能及时收晾衣物，变成了大部分上班族的一大困扰。这是一个普遍存在却又不起眼的问题，日常生活中很少有人想要去解决，但它又确实存在，所以一款在特定情况能自动伸出收回的智能晾衣架就应运而生了。本设计采用雨水，温度和光敏三个微型传感器置于晾衣杆内，用于感应雨水天气，日照温度，夜幕降临。系统以51单片机为核心控制模块，控制直流电机，从而驱动晾衣架的工作。达到下雨、高温、夜晚时自动收回的效果。此款智能晾衣架设计轻巧，结构简单，造福了大部分双职工和有事在外无法及时收衣服的住户。
目 录
引言 1
一、绪论 2
（一）选题背景 2
（二）功能介绍 2
（三）研究思路 2
1.研究思路 2
2.研究内容 3
二、器件选择 4
（一）单片机 4
（二）温湿度传感器 4
（三）A/D转换器 5
三、系统设计 6
（一）软件介绍 6
（二）系统设计的内容 8
1. 温湿传感器系统的设计 8
2. 光敏传感器系统的设计 12
3.系统整体设计 14
四、系统仿真 22
总 结 23
致 谢 24
参考文献 25
附录A电原理图 26
附录B PCB图 27
附录C 元件清单 28
附录D部分程序 29
引言
现代生活很多家用和商用电器都是全自动也就是智能化的，显而易见，是因为人们对家具的要求逐渐趋向于智能化，自动化。对家具的性价比要求越来越高。进而智能家居技术在家具中大幅度使用，使日用家具变得愈加智能。它们不仅丰富了人们下班后的生活，还优化了人们的居住环境，并且可以有效的节约时间和能源。随着智能家居逐步贴近人们的生活，手动简易型晾衣架已经逐渐无法适应人们收晾衣物的特点和需求。然而目前大部分人们使用的晾衣工具基本上都是手动型的，不能根据外界环境变化而自动伸缩。为防止阴雨和暴晒对衣物造成的损坏，并使衣物能在夜晚自动收回，本文设计了此款智能晾衣架，顺应 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
时代市场需求，给人们带来便捷的晾衣体验。本设计采用雨水，温度，光敏三个微型传感器置于晾衣杆内，用于感应雨水天气，日照温度，夜幕降临。需要解决的问题有：
1）温度传感电路程序；
2）雨水传感电路程序；
3）光敏传感电路程序；
4）系统总程序；
5）系统仿真。
一、绪论
（一）选题背景
目前人们大多数使用的晾衣架都是传统型晾衣架，缺乏智能化处理机制，致使人们在晾衣服时操作复杂，且不能抵御复杂的天气因素和意外情况带来的后果，因此发展能够自动伸缩的晾衣架，会给生活带来很多的便捷。比如夏天的时候，有的精致的衣服不能接受强高温，放在室内晾，又会被闷出一股味道；在梅雨天气比较多的地方的时候，放在外面容易被淋湿，对衣物造成一定程度的损坏，也要重新清洗；然而用了智能晾衣架，这些问题就迎刃而解了。而且它还能在夜晚自动收回，也不用担心因为加班或家中没人而不能及时收衣服的问题了。这种机制让衣物自己管理自己，人们不需要过多的操心晾晒衣物的问题。
功能介绍
1.衣物的暴晒和高温采用温湿度传感器，根据外界温度高低变化使衣架在温度超过设定值时自动收回；
2.遇到梅雨或者大雾天气也是采用温湿度传感器，根据外界湿度高低变化使衣架在湿度高于设定值时自动收回；
3.夜晚来临时，则采用光敏传感器，根据外界光照强度变化，使衣架在光强低于设定值时自动收回。
（三）研究思路
1.研究思路
涉及主要硬件：AT89C51芯片，DHT11温湿度传感器，模数转换器，按键设置与LCD1602液晶显示模块，直流电机模块等；
研究DHT11对温度和湿度的敏感程度，分析其工作流程；
研究光敏传感器对光照强度的反应；
选择合适的微处理器，完成一套完整的程序；
将各个模块进行单独调试；
进行整机功能测试；
系统思路框图见图1所示。
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图1 研究思路框图
2.研究内容
1）晾衣架功能、原理、技术指标设计；
2）总流程图设计；
3）各模块流程图设计；
4）温度传感电路软件设计；
5）湿度传感电路软件设计；
6）光敏传感器电路软件设计；
7）控制电路软件设计；
8）系统仿真。
二、器件选择
（一）单片机
单片机选择的型号为AT89C51型。特点是低电压，高性能。它里面带有型号为PEROM的4k字节的可重复可擦除只读程序存储器和型号为RAM的128字节的随机存取数据存储器。它的标准功能有: 4k字节闪存、128 字节内部随机存取数据存储器，32条输入输出线，两个16位时序/计数器，外加一个5矢量两级都可以中断的架构，一个全双工串行方式通信端口，还有片内振荡电路和时钟电路系统。此外，AT89C51还可以简化为0Hz的静态逻辑操作，而且它还支持一种省电操作模式，就是它能够两种软件切换轮流工作。它的空闲模式并不是所有器件都停止工作,处在空闲状态,而是只停止中央处理器的工作，而内存，定时器/计数器，以及串行通信口和中断系统还是处于继续正常工作的状态。掉电模式并不是故障而是只保存内存中的内容，且阻止包括振荡器在内的所有其他组件工作，直到有一个硬件恢复原来的状态。图2为AT89C51的管脚排列图。
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图2 AT89C51的管脚排列图
（二）温湿度传感器
温湿度传感器选用的是DHT11模型，它是里面有一个数子信号已经经过校准的温度和湿度结合在一起的双功能传感器，它特地使用了专业的数字信号模块采集技术和温湿度感应技术，目的是为了保证产品具有更高的可靠性和良好的长期稳定性，。DHT11传感器里有一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，内置一个单片机。因此该产品具有的优点有：品质非常高、响应时间短、抗外界干扰能力极强、性价比较高等。每个温湿度传感器的感应数据都非常精确，因为它们都是在具有超高精确度的湿度实验室中进行数据的校准验证后才投入使用的。校准系数以程序的形式存在OTP存储器中，并且在处理检测到的信号期间，这些校准系数在传感器内被调用。因为它是单线串行接口，所以它使系统集成变得简单而快速。其超小尺寸和极低功耗，使其成为要求苛刻的应用的最佳选择。产品是4引脚单排引脚封装的类型，易于连接。其相对湿度和温度的测量，都是经过校准的，数字输出，稳定可靠，超长信号传输距离，超低功耗，4针安装。图3为DHT11封装图。
目 录
引言 1
一、绪论 2
（一）选题背景 2
（二）功能介绍 2
（三）研究思路 2
1.研究思路 2
2.研究内容 3
二、器件选择 4
（一）单片机 4
（二）温湿度传感器 4
（三）A/D转换器 5
三、系统设计 6
（一）软件介绍 6
（二）系统设计的内容 8
1. 温湿传感器系统的设计 8
2. 光敏传感器系统的设计 12
3.系统整体设计 14
四、系统仿真 22
总 结 23
致 谢 24
参考文献 25
附录A电原理图 26
附录B PCB图 27
附录C 元件清单 28
附录D部分程序 29
引言
现代生活很多家用和商用电器都是全自动也就是智能化的，显而易见，是因为人们对家具的要求逐渐趋向于智能化，自动化。对家具的性价比要求越来越高。进而智能家居技术在家具中大幅度使用，使日用家具变得愈加智能。它们不仅丰富了人们下班后的生活，还优化了人们的居住环境，并且可以有效的节约时间和能源。随着智能家居逐步贴近人们的生活，手动简易型晾衣架已经逐渐无法适应人们收晾衣物的特点和需求。然而目前大部分人们使用的晾衣工具基本上都是手动型的，不能根据外界环境变化而自动伸缩。为防止阴雨和暴晒对衣物造成的损坏，并使衣物能在夜晚自动收回，本文设计了此款智能晾衣架，顺应 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
时代市场需求，给人们带来便捷的晾衣体验。本设计采用雨水，温度，光敏三个微型传感器置于晾衣杆内，用于感应雨水天气，日照温度，夜幕降临。需要解决的问题有：
1）温度传感电路程序；
2）雨水传感电路程序；
3）光敏传感电路程序；
4）系统总程序；
5）系统仿真。
一、绪论
（一）选题背景
目前人们大多数使用的晾衣架都是传统型晾衣架，缺乏智能化处理机制，致使人们在晾衣服时操作复杂，且不能抵御复杂的天气因素和意外情况带来的后果，因此发展能够自动伸缩的晾衣架，会给生活带来很多的便捷。比如夏天的时候，有的精致的衣服不能接受强高温，放在室内晾，又会被闷出一股味道；在梅雨天气比较多的地方的时候，放在外面容易被淋湿，对衣物造成一定程度的损坏，也要重新清洗；然而用了智能晾衣架，这些问题就迎刃而解了。而且它还能在夜晚自动收回，也不用担心因为加班或家中没人而不能及时收衣服的问题了。这种机制让衣物自己管理自己，人们不需要过多的操心晾晒衣物的问题。
功能介绍
1.衣物的暴晒和高温采用温湿度传感器，根据外界温度高低变化使衣架在温度超过设定值时自动收回；
2.遇到梅雨或者大雾天气也是采用温湿度传感器，根据外界湿度高低变化使衣架在湿度高于设定值时自动收回；
3.夜晚来临时，则采用光敏传感器，根据外界光照强度变化，使衣架在光强低于设定值时自动收回。
（三）研究思路
1.研究思路
涉及主要硬件：AT89C51芯片，DHT11温湿度传感器，模数转换器，按键设置与LCD1602液晶显示模块，直流电机模块等；
研究DHT11对温度和湿度的敏感程度，分析其工作流程；
研究光敏传感器对光照强度的反应；
选择合适的微处理器，完成一套完整的程序；
将各个模块进行单独调试；
进行整机功能测试；
系统思路框图见图1所示。
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图1 研究思路框图
2.研究内容
1）晾衣架功能、原理、技术指标设计；
2）总流程图设计；
3）各模块流程图设计；
4）温度传感电路软件设计；
5）湿度传感电路软件设计；
6）光敏传感器电路软件设计；
7）控制电路软件设计；
8）系统仿真。
二、器件选择
（一）单片机
单片机选择的型号为AT89C51型。特点是低电压，高性能。它里面带有型号为PEROM的4k字节的可重复可擦除只读程序存储器和型号为RAM的128字节的随机存取数据存储器。它的标准功能有: 4k字节闪存、128 字节内部随机存取数据存储器，32条输入输出线，两个16位时序/计数器，外加一个5矢量两级都可以中断的架构，一个全双工串行方式通信端口，还有片内振荡电路和时钟电路系统。此外，AT89C51还可以简化为0Hz的静态逻辑操作，而且它还支持一种省电操作模式，就是它能够两种软件切换轮流工作。它的空闲模式并不是所有器件都停止工作,处在空闲状态,而是只停止中央处理器的工作，而内存，定时器/计数器，以及串行通信口和中断系统还是处于继续正常工作的状态。掉电模式并不是故障而是只保存内存中的内容，且阻止包括振荡器在内的所有其他组件工作，直到有一个硬件恢复原来的状态。图2为AT89C51的管脚排列图。
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图2 AT89C51的管脚排列图
（二）温湿度传感器
温湿度传感器选用的是DHT11模型，它是里面有一个数子信号已经经过校准的温度和湿度结合在一起的双功能传感器，它特地使用了专业的数字信号模块采集技术和温湿度感应技术，目的是为了保证产品具有更高的可靠性和良好的长期稳定性，。DHT11传感器里有一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，内置一个单片机。因此该产品具有的优点有：品质非常高、响应时间短、抗外界干扰能力极强、性价比较高等。每个温湿度传感器的感应数据都非常精确，因为它们都是在具有超高精确度的湿度实验室中进行数据的校准验证后才投入使用的。校准系数以程序的形式存在OTP存储器中，并且在处理检测到的信号期间，这些校准系数在传感器内被调用。因为它是单线串行接口，所以它使系统集成变得简单而快速。其超小尺寸和极低功耗，使其成为要求苛刻的应用的最佳选择。产品是4引脚单排引脚封装的类型，易于连接。其相对湿度和温度的测量，都是经过校准的，数字输出，稳定可靠，超长信号传输距离，超低功耗，4针安装。图3为DHT11封装图。
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