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智能晾衣架(附件)【字数:8051】

2024-11-03 13:39编辑: www.jxszl.com景先生毕设
当我们家里人外出,晾在阳台的衣服就没有人看管了,如果这时候下雨了,就会让晾晒的衣服又重新湿透了,如果有一个自动检测当前是否下雨和天亮的设备,就能够自动控制晾衣架伸缩,让衣服始终处于一个适合晾晒衣服的环境。本设计是以STM32F103C8T6单片机为核心,采用DHT11温湿度传感器,光照度传感器,雨量感应传感器,0.96寸OLED屏,继电器,电机,以光照度传感器检测的光照值为参考,判断当前为天黑和天亮,如果天黑,晾衣架就自动缩回来,如果天亮,就判断是否为好天气,利用DHT11温湿度传感器和雨量感应传感器检测相关数据判断当前天气晴天雨天,如果晴天单片机就会控制电机将晾衣架伸出去晾衣服,如果天气不好,晾衣架就会缩回来。实现自动晾晒衣服的功能。
目录
一、 引言 1
(一)研究背景 1
(二)国内外研究现状 1
(三)设计任务 1
(四)预 期 结 果 2
二、总体方案设计 2
(一)模块选用方案 2
(二)系统框架设计 3
三、系统硬件设计 4
(一)STM32最小系统 4
(二)温湿度检测 4
(三) OLED 显示电路 5
(四)光照度检测电路 6
(五)雨量感应电路设计 8
四、软件系统设计 8
(一)主程序流程设计 8
(二)温湿度数据检测 9
(三)光照数据检测 10
(四) 雨量感应检测 11
五、实物的制作与调试 12
(一)实物的制作 12
(二)实物调试和排故 14
(三)制作该系统遇到的问题及解决方案 14
总结 15
致 谢 16
参 考 文 献 17
附录一:原理图 18
附录二:元器件清单 19
附录三:源程序 20
附录四:实物展示 25
一、 引言
(一)研究背景
随着社会发展,越来越多新的实物产生,在科技时代的背景下,越来越多的科技电子产品进入千家万户,很多的产品都实现了家 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072
居智能化,让人们感受到了科技带来的便利和舒适;可是对于用户来讲,智能家居大部分的方向都是室内的,比如对家庭安保做出反应的设备,能够人来开灯,人走关灯的智能设备未来科技水平进一步提高,也许就会实现一回到家,家中就是自己出门前设定的温度、湿度的值,回家就能回到自己喜欢的空间里,舒适的环境内,回家一开门,灯就自己开了,离开后,灯就关了,天黑时自动打开灯光,天亮了就熄灭,随着季节或者心情的变化,改变的灯光的冷暖色调等等,当然除了智能家居,还有安防系统,门是智能的,指纹和密码识别的大门,如果有人强行破坏门锁,就会触发远程警报,直接将门前摄像头数据上传手机并报警,屋内在不该有人的时段出现人,就会向主人手机上传当前屋内实时画面,待主人判断是否需要报警。而我想做的就是能够检测家中温湿度值,给家里提供一个舒适的温湿度环境,利用雨量感应,检测家中是否有人员进出来作为安防系统,用光照度数据作为判断天黑天亮的依据。
但是目前对于阳台,对于晾衣架的智能设备相对来说还是少的,没有人想到,或者重点关注晾在外面的衣服,如果人不在家,天气骤变,没有人去管衣服,可能晒干的衣服又会被淋湿,如果能有一个可自动控制的,或者智能管理晾晒时间的晾衣架,就会避免这个问题了。
(二)国内外研究现状
智能晾衣架会用的相关传感器的发展在国外是很早。早在20世纪70年代,国外发达国家就开始了对温湿度检测的研究,先是简单的各项数据的采集和处理,但是,随着计算机技术的不断发展与应用,国外一些国家融合了一些异常数据的调节,温湿度,光照数据的检测、报警与调节,一开始只是单个的设施的使用,后来慢慢的互相联系一起,一起配合完成数据检测。
而国内的温湿度检测在20世纪80年代才陆续使用计算机技术,1982年,中国农业科学研究院建立了第一个农业系统计算机研究机构,并首次在温室环境的控制中应用了计算机系统,然后开始使用光照传感器检测光照数据,到了20世纪90年代的时候,科研人员才开始研究温湿度和光照度的同时检测,到了21世纪,科技技术水平不断提高,人们觉得单是单片机作为微控制器去处理采集的数据,并不能很好地去实现人机交互,非专业人员使用起来很不方便,甚至说难以操控,于是我们应该研制出更加智能化的设备,并广泛的推广应用到智能家居中去,让智能家居朝着智能化、信息化、优质、高效、低耗等方向发展。
(三)设计任务
该设计重点在于STM32F103C8T6的程序逻辑设置。传感器检测温湿度的变换,以及将传感器所识别的变化量转化为电压的变化量,利用测量电路检测电压的变化,就会得到想要数据的变化,雨量传感器的反应速度和灵敏度的设计与调节,光照度传感器的光照值获取,对微控制器数据的收发,OLED显示部分,显示各项数据,根据标志位进行界面切换,根据检测回来的数据进行逻辑控制。
(四)预 期 结 果
1.STM32F103C8T6能根据检测回来的数据进行逻辑控制
2.根据标志位进行OLED显示部分界面切换
3.将传感器所识别的变化量转化为电压的变化量
4.对温湿度采集的数据进行识别和处理
5.雨量传感器识别信号检测与分析
6.光照度传感器数据检测与分析
7.报警电路的逻辑控制
二、总体方案设计
(一)模块选用方案
1.微控制器的选用
方案一:采用STC89C51单片机。51的自身功能少,需要外围元件多,要求对电子熟悉。而且数据速度相对比较慢,而且本身I/O口引脚高电平没有输出能力,是其一大软肋。而且51单片机的保护能力很差,很容易烧坏芯片,基本需要外接电路进行引脚保护。
方案二:控制器选用STM32的最小系统板F103C8T6,它是基于ARM内核的32位微控制器,存储达到64kb,工作电压一般在2到3.6v,最高耐温86度,它的数据传输和处理的数度非常快,而且使用寿命很长。
根据设计要求采用方案二实现该设计。
2.显示模块的选用
方案一:采用LCD屏作系统显示输出,由于LCD屏幕显示技术都依赖过滤或对白光的屏蔽,令想要显示纯正的黑色是非常困难的事。事实上,可以说LCD屏幕根本无法带来纯正的黑色,毕竟遮蔽效果再好,必定存在一定漏光现象,而且其视角相对于OLED显示屏来说会差一点。因为背光板的原因,厚度比OLED显示屏幕要厚。

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