在科技迅速发展的背景下，促生出了众多电子产品。基于单片机智能衣架便是其中之一。本设计是对传统晾衣架的改进，采用模块化设计的方法，增加部分电子元器件，提升了晾衣架的实用性。此次对晾衣架改进的主要措施包括采用STC89C52单片机作为主控芯片，添加能够自行切换的自动、手动双模式。配合光敏电阻、温湿度传感器采集到的数据，经主控芯片进行分析处理后，将结果反馈给步进电机。最终，由步进电机进行相应操作来驱动晾衣架。全程配有发光二极管，通过二极管的不同颜色来向用户表现此时的工作状态。本设计在保证功能完善的情况下，尽可能的降低成本，提高性价比，以适应更加广泛的人群。相信在不久的将来，智能晾衣架将会占据更大的市场，在智能生活领域有着不可或缺的地位，最终达到广泛应用的实际效果。
目录
一、背景 1
二、系统设计 2
(一)整体框架 2
(二)工作流程 2
三、硬件模块设计 3
(一)主控芯片 3
(二)最小系统及其复位电路 3
(三)遥控电路 5
(四)传感器电路 6
(五)步进电机电路 7
(六)按键及状态灯电路 8
四、软件模块设计 11
(一)设计总流程 11
(二)DHT11工作流程 11
(三)按键工作流程 12
(四)光敏电阻流程 13
五、实物调试部分 14
六、结论 18
七、致谢 19
八、参考文献 20
附录文件 21
（一）: 原理图 21
（二）：PCB 22
（三）：源代码 23
（四）：元器件 30
一、背景
在我们日常生活中随处可见，很多传统的生活方式，都渐渐发生着改变，逐渐走向智能化，出现了越来越多的高科技智能化产品。可以说，单片机的广泛应用，为人们的生活带来了巨大的便捷性，比如以前需要手洗衣服，天气晴朗时候能晾衣服，既需要花费时间，又存在天气这种不可抗力的因素;但是现在人们可以直接使用洗衣机，洗完了还可以甩干，甩不干还可以使用烘干机。
晾衣架在我国历史悠 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072& 
久，使用频繁，是日常生活中必不可少的日用品。传统
的晾衣架，无论是铁的、木的还是不锈钢的，如果人在公司，突然下雨，那衣服白洗了，给生活增添了不少的麻烦。正因存在问题，才有改进之处。所谓智能晾衣架，智能主要体现在不需要人为过多的干预，当天气不好时或天黑时，能够自动将衣服收回，解决了人在外地，衣服忘收的窘境，为人们的生活提供了较多的便捷，也更加适合现在这种快节奏的生活方式。
为了实现智能晾衣架所达到的效果，此设计在晾衣架上加装了单片机、步进电机和各种传感器等元器件。主要功能由C52单片机来完成，当传感器收集到周围环境的数据之后，将数据传给单片机。随后，单片机对数据进行分析，发出反馈指令给步进电机，步进电机按照单片机的指令完成相应的操作，实现晾衣架的升降。在实际运行过程中，配有自动与手动双模式，可以自行切换，手动模式可远程遥控，极大的提升了晾衣架的实用性。
相信在不久的将来，在家用设备的市场上，智能晾衣架将具有不可或缺的地位。
二、系统设计
(一)整体框架
本设计软件部分由c语言编程实现，硬件模块由主控芯片，传感器，步进电机等组成。主控芯片选择了stc89c52单片机，可以分析数据，接受或发送信号。传感器涉及温湿度传感器，光敏电阻，其中温湿度传感器采用的是DHT11，光敏电阻主要用于收集当前的环境信息并发送给主控芯片。实际操作由步进电机完成，当步进电机得到主控芯片反馈的信号之后，便通过电机正反转带动晾衣架升降。在升降的临界状态，加装安全装置，防止晾衣架升降过度，造成损害。为了便于控制，增添了遥控装置，可自行进行切换，灵活使用。并配有二极管显示工作状态。整体设计框图如下图1.1所示：


图1.1 系统设计框图
(二)工作流程
开启系统，随后传感器收集环境参数，并将数据传输给主控芯片。主控芯片分析处理数据后，输出相应信号驱动步进电机工作。本设计中的双模式，可以灵活切换。自动模式能依据环境变化自动控制晾衣架的升降。手动模式能手动控制晾衣架的升降。均能触发安全装置。可通过状态灯，了解晾衣架实际工作状况。
三、硬件模块设计
(一)主控芯片
主控芯片采用的是STC89C52单片机。在进行主控芯片选择的时候主要对比了stc89c51与stc89c52。两者参数大致相同，但c52为c51的升级版，具有更大的flash空间，能够写入更多的操作，且运行更加稳定，能够进行长时间的工作。其次，stc89c52还具有低功耗、小体积、易操作、价格低的优势，十分契合本设计的所需，能够满足本设计的实际需求，完成相应操作。引脚图如下图所示：


图1.2 单片机引脚图
(二)最小系统及其复位电路
本设计由主控芯片内部的放大器和连接石英晶体的两个瓷片电容和XTALl、XTAL2两个引脚，构成自激振荡器。但选择不是唯一的，对于不同的情形可以采用不同Pf的瓷片电容和不同的频率的石英晶体，以适应实际所需。时钟电路图，如下图所示：


图1.3 时钟电路图
主控芯片最小系统有两种复位方式，自动复位或手动复位。自动复位在通电后对电容C3进行充电，完成复位。手动复位在通电后，用物理按键连接电阻R1和VCC，完成复位。复位方式结构如下图所示。


图1.4 复位电路图
(三)遥控电路
本设计为了提升实用性，增添了手动模式，具有远程遥控功能。遥控器使用无线收发模块控制收发信号，核心是SC2262/SC2272 编码解码芯片。通过sc2262编码器将输入的数据进行编码，而后按下按键通过振荡发生电路将数据发送出去，而接收电路通过接收振荡信号而后通过NPN三极管9013完成电平转换。由于单片机识别低电平时更快更准，所以将原本输出的高电平拉低，变成低电平，以此降低单片机的响应时间，提升工作效率。遥控接收电路如下图所示：


图1.5 遥控接收电路图
发射端的遥控发射电路，配有12V电池，独享电池供电。若用户按下按键，接通电池正极芯片和12V电源，然后发射信号。这样设计不仅提高了电池寿命，还可以可保护电池，减少不必要的安全风险，增加设备运行期间的安全性。遥控发射电路，如下图所示：


图1.6 遥控发射电路图
(四)传感器电路
本设计的主要功能，是使晾衣架能够根据实际情况自行调节。为了检测实际情况，采用温湿度传感器和光敏电阻进行信息采集。

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