摘  要： 設(shè)計(jì)了一種以AT89C52單片機(jī)為核心,，通過(guò)濕度傳感器和光照傳感器檢測(cè)天氣情況，從而實(shí)現(xiàn)衣物智能收曬功能的智能晾衣架,。簡(jiǎn)單介紹了系統(tǒng)的工作原理和軟,、硬件的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,，達(dá)到了預(yù)期目的。
關(guān)鍵詞： 晾衣架,；AT89C52單片機(jī),；傳感器；智能

    在如今這個(gè)快節(jié)奏的時(shí)代里,，人們的日程安排越來(lái)越緊密,。經(jīng)常由于各種原因不在家，從而導(dǎo)致晾曬的衣物不能及時(shí)曬出與收回,。尤其是在氣候多變的季節(jié)里,，這種現(xiàn)象尤為普遍。
    基于上述情況,，本文以AT89C52單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)了一種可以在晴雨天自動(dòng)收曬衣物的智能晾衣架,。該晾衣架裝有太陽(yáng)能發(fā)電裝置，在晾衣架完全伸出后打開,，收回時(shí)關(guān)閉,，吸收的太陽(yáng)能供晾衣架電機(jī)和陽(yáng)臺(tái)電燈使用。
1 智能晾衣架的結(jié)構(gòu)與工作原理
1.1 智能晾衣架結(jié)構(gòu)
    本文設(shè)計(jì)的智能晾衣架適宜安裝在窗戶的上沿部分,，智能晾衣架的傳動(dòng)部分由菱形伸縮架組成,。控制菱形伸縮架的電機(jī)通過(guò)正,、反不同方向的運(yùn)轉(zhuǎn)將衣架伸出或收回,。
    濕度與光照傳感器安裝在衣架的兩側(cè)，用來(lái)檢測(cè)環(huán)境變化,；衣架頂端與前端安裝太陽(yáng)能電池板,，可以充分吸收太陽(yáng)能。智能晾衣架部分結(jié)構(gòu)如圖1所示[1],。

1.2 智能晾衣架工作原理
    當(dāng)天氣晴朗時(shí),，陽(yáng)光照射在光照傳感器上，此時(shí)單片機(jī)檢測(cè)到光照傳感器傳送的“晴天”信號(hào),，發(fā)出相應(yīng)的指令控制電機(jī)正轉(zhuǎn),，將衣架伸出從而晾曬衣服。
    當(dāng)室外下雨時(shí),，濕度傳感器檢測(cè)到環(huán)境濕度增大,，不適合衣物晾曬，向單片機(jī)傳送“下雨”信號(hào),，單片機(jī)收到信號(hào)后,，發(fā)出相應(yīng)的指令控制電機(jī)反轉(zhuǎn),，將衣架收回。
    手動(dòng)伸開,、收回按鈕可以人為地控制晾衣架的伸縮,。當(dāng)晾衣架伸開到位后，太陽(yáng)能發(fā)電裝置打開,，衣架收回完畢后關(guān)閉,。其控制系統(tǒng)原理圖如圖2所示。

2 智能晾衣架控制電路硬件平臺(tái)
　　控制單元的硬件是智能晾衣架的基礎(chǔ)與關(guān)鍵部分,，它對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的有效性,、穩(wěn)定性和節(jié)能性都具有直接影響。本智能晾衣架控制單元選用了以下硬件設(shè)備：
    (1)AT89C52單片機(jī)
    AT89C52是一個(gè)低電壓,、高性能CMOS 8位單片機(jī),，片內(nèi)含8 KB可反復(fù)擦寫的Flash、只讀程序存儲(chǔ)器和256 B隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),。AT89C52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用,。
    (2)濕度傳感器HR202
    HR202是一款電阻式高分子濕度傳感器，具有感濕范圍寬,、響應(yīng)速度快,、靈敏度高、性能穩(wěn)定可靠,、一致性好等特點(diǎn),。
    (3)光照傳感器
    光照傳感器選用光敏二極管傳感器，光敏二極管對(duì)環(huán)境光強(qiáng)最敏感,，一般用來(lái)檢測(cè)周圍環(huán)境的亮度和光強(qiáng),。
    (4)太陽(yáng)能發(fā)電模塊
    太陽(yáng)能發(fā)電模塊由太陽(yáng)能電池板、太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組成,。太陽(yáng)能電池板由多晶硅制成,。
3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 硬件電路設(shè)計(jì)
    控制系統(tǒng)硬件電路主要由AT89C52單片機(jī)、濕度傳感器電路,、光照傳感器電路,、限位電路、太陽(yáng)能發(fā)電裝置控制電路組成,。其控制系統(tǒng)硬件圖如圖3所示,。其中D3、D4分別是綠色和紅色發(fā)光二極管,，為電機(jī)正,、反轉(zhuǎn)的指示燈；J1,、J2為直流12 V繼電器,，控制電機(jī)的正,、反轉(zhuǎn)；S1,、S2分別為手動(dòng)伸開,、收回開關(guān)；S3,、S4分別為伸縮限位開關(guān)；P1.4,、P1.5為濕度與光照傳感器信號(hào)輸入端,；P2.7為控制太陽(yáng)能發(fā)電裝置信號(hào)輸出端[3-4]。

    該控制系統(tǒng)工作流程如下：當(dāng)按下S1鍵時(shí),，P1.0口為低電平,，AT89C52單片機(jī)的P2.0口為高電平，發(fā)出指令使電機(jī)正轉(zhuǎn),，菱形桿伸開,。同時(shí)，P2.2口為高電平,，發(fā)光二極管D3亮,，顯示電機(jī)正轉(zhuǎn)；S3為伸開的限位開關(guān),，當(dāng)S3閉合時(shí),，AT89C52單片機(jī)的P2.0口為低電平，發(fā)出停止指令使電機(jī)關(guān)閉,，菱形桿停止伸開,；P2.2口為低電平，發(fā)光二極管D3滅,。此時(shí),，P2.7口為高電平，太陽(yáng)能發(fā)電裝置打開,。當(dāng)按下S2鍵時(shí),，工作流程與上述相反，電機(jī)反轉(zhuǎn),、菱形桿收回,，并在S4閉合時(shí)，電機(jī)關(guān)閉,、太陽(yáng)能發(fā)電裝置關(guān)閉[5],。
3.1.1 濕度傳感器電路設(shè)計(jì)
    濕度傳感器控制電路如圖4所示，集成運(yùn)放采用LM393,，它構(gòu)成了雙壓比較器集成電路,。在環(huán)境濕度達(dá)不到設(shè)定閾值時(shí),，LM393輸出端輸出高電平，當(dāng)外界環(huán)境濕度超過(guò)設(shè)定閾值時(shí),，LM393輸出端輸出低電平[6],。

3.2 軟件設(shè)計(jì)
    系統(tǒng)是否能夠在滿足硬件電路設(shè)計(jì)要求的條件下運(yùn)行，必須依靠軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),。本智能晾衣架的控制系統(tǒng)軟件主要由主程序和多個(gè)子程序組成,。主程序流程圖如圖6所示。子程序包括濕度,、光照采集子程序,、按鍵查詢子程序、電機(jī)正反轉(zhuǎn)子程序等,。

    本文設(shè)計(jì)了一種基于AT89C52單片機(jī)的智能晾衣架,，通過(guò)濕度、光照傳感器檢測(cè)環(huán)境變化,，自動(dòng)伸縮晾衣架,。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好,，較好地滿足了人們由于經(jīng)常外出而不能及時(shí)收曬衣物的需求,。其上安裝的太陽(yáng)能發(fā)電裝置，不僅為智能晾衣架的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力來(lái)源,，也能為家居提供照明,，省電環(huán)保。
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