基于單片機(jī)的的智能晾衣系統(tǒng)設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上安徽大學(xué)嵌入式系統(tǒng)工程訓(xùn)練課程設(shè)計報告題 目基于單片機(jī)的智能晾衣系統(tǒng)設(shè)計學(xué) 院電子信息工程學(xué)院專 業(yè)通信工程專業(yè)組員 姓名與學(xué)號指導(dǎo)教師張紅偉、趙博2018 年 7月 專心-專注-專業(yè)基于單片機(jī)的的智能晾衣系統(tǒng)設(shè)計摘要 隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，現(xiàn)在人們的生活追求個性化、自動化，追求快節(jié)奏，追求充滿樂趣的生活方式，家裝要求的檔次越來越高，生活家居人性化、智能化的要求使智能控制技術(shù)在智能家居電子產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用，伴隨著智能家居的快速發(fā)展，晾衣工具的智能化發(fā)展明顯落后與其他家用器具智能化發(fā)展之后，現(xiàn)在己經(jīng)引起社會的很大關(guān)注。本論文為了把握市場動態(tài)，順應(yīng)時代主題，設(shè)計并實

2、現(xiàn)了智能晾衣架系統(tǒng)。 采用單片機(jī)進(jìn)行采集光照、雨滴兩個外部天氣信號，并通過單片機(jī)控制旋轉(zhuǎn)衣架，旋轉(zhuǎn)衣架通過步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)外部天晴，且無雨時，將衣架轉(zhuǎn)出，晾曬衣物；當(dāng)下雨或者沒有陽光時，轉(zhuǎn)回室內(nèi)，防止被雨打濕，或者天已黑。其中光照傳感器采用光敏電阻，雨滴傳感器采用LY-69雨滴檢測傳感器，控制硬件采用步進(jìn)電機(jī)，按鍵電路設(shè)定光照和雨滴的閾值，L602液晶顯示感測量和設(shè)定值，及工作狀態(tài)。通過設(shè)計和實驗調(diào)試完成了基于單片機(jī)的智能晾衣系統(tǒng)。目錄 一.引言.41.1課題研究背景與意義.41.2本設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀.41.3 研究方法.51.4 研究內(nèi)容.5二智能晾衣系統(tǒng)的硬件設(shè)計.52.1 設(shè)計要求.5

3、2.2整體設(shè)計框圖.62.3 系統(tǒng)組成概述.62.4 系統(tǒng)設(shè)計要求.72.5 光強(qiáng)采集模塊.72.6 溫濕度傳感模塊.82.7 驅(qū)動模塊.92.8 顯示模塊.10三基于單片機(jī)的的智能晾衣系統(tǒng)的軟件設(shè)計.113.1系統(tǒng)分析.113.2 STC89C52RC單片機(jī)介紹.123.3程序設(shè)計.143.4 軟件算法 .14四實驗調(diào)試.16五結(jié)論與展望.18六心得.18參考文獻(xiàn).20一、引言1.1 研究背景與意義基于現(xiàn)在晾衣架發(fā)展現(xiàn)狀，本設(shè)計開發(fā)了一種能幫助人們擺脫原始操作的智能晾衣架。本新型晾衣架主要特點在于：可以伸縮，操作簡單，占地面積小，美觀實尸構(gòu)優(yōu)點。同類產(chǎn)品雖有可收縮式的，但屬組裝而成，操作比較

4、麻煩，而本晾才架只需按下打開按鍵，衣架桿即可自動伸展開來。同時晾衣架能識別晴雨天氣一自動完成收衣服功能的目的。晴雨智能晾衣架能有效地避免在下雨時，衣服無人收起而被雨淋濕;或在天色變晚時，衣架能自動收回，避免衣服在外面過夜1.2 智能晾衣架的發(fā)展現(xiàn)狀在中國各大中城市以及農(nóng)村普遍是將衣物晾曬于陽臺內(nèi)部或外部，而傳統(tǒng)的晾曬衣物方式是陽臺內(nèi)天花板下設(shè)置有鋼筋掛鉤，鉤卜通常是掛有竹桿或其它桿體。人們通常習(xí)慣于用一支撐桿將衣物支撐到晾衣桿晾曬，這樣晾曬衣物費時費力，而且布置鋼筋及竹桿與當(dāng)今現(xiàn)代化建筑結(jié)構(gòu)的陽臺也不搭配、有失雅觀。另外，家庭通常大都是老人晾衣物，因此，傳統(tǒng)的支撐曬衣、收衣不僅是費神費力，而目

5、.容易扭傷筋胃·或支撐不順扎傷人體。正因傳統(tǒng)晾曬衣方式有眾多的不便，后出現(xiàn)手搖晾衣架，手搖晾衣架改變了支撐晾衣架的傳統(tǒng)習(xí)慣，同時也給眾多家庭帶來了更多的方便。但手搖晾衣架需設(shè)置多個機(jī)械裝置和支撐點，同時需多根網(wǎng)線布置來帶動其晾衣桿上下升降。由幾支撐點及多根網(wǎng)線的布置，手搖式晾衣架給原本漂亮的陽臺增添了不美的因素。其次，手搖晾衣架的升降每次都要人工轉(zhuǎn)換接頭，目.需要人力搖動慢慢將桿升降，若晾桿承載的衣物重量過大，搖上去既費力又容易傷手。因此，手搖晾衣架雖然改變傳統(tǒng)支撐晾衣的不便，但沒有徹底改變費神費力的根本狀態(tài)。人們期望著一種更方便更美觀的新型晾衣架的出現(xiàn)。1.3 研究方法（1）文獻(xiàn)法

6、。由于本研究將會觸及到很多單片機(jī)方面的繪圖以及變成等方面的知識和技術(shù)，為了能夠更好的完成研究，所以需要對大量的期刊雜志等書籍進(jìn)行瀏覽、整理和分析。這樣做能夠快速而且有效的獲得大量對本研究由有利的信息和材料，因此成為研究方法不可缺少的部分。（2）觀察法。合理的觀察對研究有很大的幫助，這種研究方法具有很強(qiáng)的目的性和計劃性，在實驗中往往能達(dá)到意想不到的效果，從而開辟人們的思路，招致新的發(fā)現(xiàn)，因此也成為研究方法不可缺少的部分。1.4 研究內(nèi)容基于單片機(jī)的的智能晾衣系統(tǒng)設(shè)計，需要采用單片機(jī)作為控制中心，實現(xiàn)自動晾衣的功能，并根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，具體性能和指標(biāo)如下： （1）智能晾衣桿全自動工作，可

7、實現(xiàn)無人操控 （2）晾衣桿只有兩個位置，伸出去，縮回來 （3）位置檢測：晾衣桿伸出去時，到達(dá)指定位置能夠停下來 （4）光敏傳感器：天黑時候?qū)⒁路栈貋?，天亮?xí)r候或者陽光猛烈的時候伸出去晾曬（5）溫濕度傳感器：下雨溫濕度變大的時候?qū)⒁路栈貋?（6）參數(shù)靈敏度調(diào)節(jié)（動態(tài)設(shè)置）：按鍵+液晶顯示（7）供電：5V電源供給單片機(jī)、電機(jī)二、智能晾衣系統(tǒng)的硬件設(shè)計采用單片機(jī)進(jìn)行采集光照、雨滴兩個外部天氣信號，并通過單片機(jī)控制旋轉(zhuǎn)衣架，旋轉(zhuǎn)衣架通過步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)外部天晴，且無雨時，將衣架轉(zhuǎn)出，晾曬衣物；當(dāng)下雨或者沒有陽光時，轉(zhuǎn)回室內(nèi)，防止被雨打濕，或者天已黑。2.1 設(shè)計要求（1）構(gòu)建一個型號為STC8

8、9C52的單片機(jī)系統(tǒng)（內(nèi)含串口通信電路，單片機(jī)最小系統(tǒng)），作為系統(tǒng)的主控模塊，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集、處理與分析、執(zhí)行部件的控制等；（2）檢測功能：實時檢測溫濕度傳感器測得的溫度值、濕度值；實時檢測環(huán)境的光強(qiáng)值；實時檢測限位開關(guān)的狀態(tài)，為電機(jī)轉(zhuǎn)動時提供停轉(zhuǎn)信號；（3）顯示功能：通過液晶屏1602對系統(tǒng)的參數(shù)及系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行指示；（4）執(zhí)行部件：2路繼電器模塊，在本系統(tǒng)中采用2路繼電器實現(xiàn)對電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)的控制，以此來模擬曬衣、收衣和停止的動作；（5）程序編寫：使用KEIL C軟件編譯環(huán)境，使用C語言進(jìn)行系統(tǒng)程序的編寫，并在程序中對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和顯示。2.1整體設(shè)計框圖 控制總體款圖如

9、下圖2.1所示，通過光照傳感器和雨滴傳感器感知外部天氣的光照和雨滴情況，按鍵設(shè)定光照和雨滴的閾值，衣架位置傳感器采集衣架所在位置，最后單片機(jī)驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，將衣架來回于室內(nèi)室外。衣架電機(jī)液晶屏繼電器單片機(jī)溫濕度傳感器用按鍵模擬的限位開關(guān)光照傳感器圖2.1 系統(tǒng)程序框圖2.3系統(tǒng)組成概述系統(tǒng)主要由：控制系統(tǒng)核心、溫濕度模塊、光強(qiáng)檢測模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、直流電機(jī)、開關(guān)模塊和顯示模塊。控制系統(tǒng)核心作為系統(tǒng)的控制核心和數(shù)據(jù)處理中心；濕度檢測模塊用來采集環(huán)境濕度信號；光強(qiáng)檢測模塊用來采集環(huán)境光強(qiáng)信號；電機(jī)驅(qū)動模塊用來功率放大驅(qū)動電機(jī)正反轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動晾衣架做伸出或縮回運動；開關(guān)模塊是用來設(shè)置系統(tǒng)工作模式，并

10、在手動工作模式下，設(shè)置晾衣架的伸出或縮回；顯示模塊用來顯示濕度數(shù)據(jù)、光強(qiáng)情況、晾衣架狀態(tài)等內(nèi)容2.4 系統(tǒng)設(shè)計要求（1）簡單性：智能晾衣架是為現(xiàn)在生活節(jié)奏快的上班一族設(shè)計，因此本設(shè)計必須操作簡單，因為忙碌一天的上班族是不愿意在這些小事上花費精力。而且本設(shè)計就是為了解決生活小事，若是操作繁雜，這就與我們的初衷恰恰相反的，所以此設(shè)計必須操作簡單。（2）經(jīng)濟(jì)性：本設(shè)計擁有著大量的潛在市場，是能夠在家庭中應(yīng)用的。所以必須要設(shè)計合理。設(shè)計合理中經(jīng)濟(jì)性尤為重要，而且我們設(shè)計的是智能晾衣架，作為一個晾衣架本身功能來說，就決定了本設(shè)計的產(chǎn)品價格就不能太高。并且，任何人都喜歡性價比高的產(chǎn)品。所以我們的設(shè)計應(yīng)該追

11、求物美價廉。這就要求我們不僅要技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上也要更加合理。（3）實用性：本設(shè)計是工具，因此我們設(shè)計應(yīng)該多考慮一些實用功能，不能設(shè)計那些不實用的功能。本設(shè)計針對的是經(jīng)常在露天晾曬衣物的人群設(shè)計，所以在設(shè)計過程中也會做一些調(diào)整，添加實用的功能，減少冗雜而不必要的功能。（4）安全、可靠性：因為智能晾衣架是應(yīng)用于家庭的，所以要保證其安全、可靠性。從電子元件、電路設(shè)計、材料的選用都應(yīng)注意提高其安全性與可靠性。2.5 光強(qiáng)采集模塊為了對外部光照強(qiáng)度的測量，論文采用光敏電阻對光照進(jìn)行測量，如圖2.2所示光敏電阻，此光敏電阻是負(fù)參數(shù)的光敏電阻，也就是說光照增強(qiáng)后電阻阻減小，我們通過實驗測量得到光敏電阻的電子

12、變化范圍在幾百歐姆到幾兆歐姆之間變化，當(dāng)光強(qiáng)度很大時，光敏電阻的阻值可達(dá)幾百歐姆，當(dāng)在黑暗的環(huán)境中時，測量光敏電阻兩端的阻值，可達(dá)幾兆歐姆的電阻。 圖 2.2光敏電阻 為了實現(xiàn)與光敏電阻的阻值想匹配的電阻，我們采用10K的電阻進(jìn)行上拉電阻。通常情況下，光敏電阻的阻值在千歐姆上，所以當(dāng)光照強(qiáng)度很大時，光敏電阻的阻值很小，進(jìn)行圖2.2電路后輸出的信號就是很小的電壓信號；當(dāng)光照強(qiáng)度很小時，即黑暗情況下，光敏電阻的阻值很大，進(jìn)行圖2.2電路后輸出的信號就是接近供電電源的電壓3.3V。在電壓信號輸出后，采用104電容進(jìn)行濾波，已得到更平滑的信號波形，方便單片機(jī)對信號的處理，不會因為光照的不穩(wěn)定，而導(dǎo)致誤

13、判。圖2.2 光敏電阻2.6 溫濕度傳感模塊DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性和卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價比極高等優(yōu)點。每個DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測型號的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，使其成為給類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用

14、場合的最佳選擇。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝，連接方便。連接方式如圖2.3圖2.3 DHT11連接方式2.7 驅(qū)動模塊1.電機(jī)要實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，將其電源的相序中任意兩相對調(diào)即可（我們稱為換相），通常是V相不變，將U相與W相對調(diào)節(jié)器，為了保證兩個接觸器動作時能夠可靠調(diào)換電動機(jī)的相序，接線時應(yīng)使接觸器的上口接線保持一致，在接觸器的下口調(diào)相。由于將兩相相序?qū)φ{(diào)，故須確保二個KM線圈不能同時得電，否則會發(fā)生嚴(yán)重的相間短路故障，因此必須采取聯(lián)鎖。為安全起見，常采用按鈕聯(lián)鎖（機(jī)械）與接觸器聯(lián)鎖（電氣）的雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路（如下圖所示）；使用了按鈕聯(lián)鎖，即使同時按下正反轉(zhuǎn)按鈕，調(diào)相用的兩接觸器也不可能同時得電

15、，機(jī)械上避免了相間短路。另外，由于應(yīng)用的接觸器聯(lián)鎖，所以只要其中一個接觸器得電，其長閉觸點就不會閉合，這樣在機(jī)械、電氣雙重聯(lián)鎖的應(yīng)用下，電機(jī)的供電系統(tǒng)不可能相間短路，有效地保護(hù)了電機(jī)，同時也避免在調(diào)相時相間短路造成事故，燒壞接觸器。2.用單片機(jī)控制直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)：繼電器介紹：繼電器引腳圖VCC就是電源正極，GND就是電源負(fù)極，IN是通斷信號的輸入引腳。而另一邊，NC即常閉端，COM即公共端，NO即常開端。在中學(xué)物理中已經(jīng)學(xué)過，開路即通路、斷路，閉合指的是開關(guān)閉合，也就是說，在沒有任何上電之類的動作時，NC和COM端相當(dāng)于已經(jīng)連通，這種繼電器模塊的連線一般為：因為在一般情況下NC是閉合的，所以我

16、們要接到NO接口，然后信號輸入引腳即IN引腳給低電平，NC端斷開，NO端閉合，負(fù)載端電路形成閉合回路，開始工作，當(dāng)IN端給高電平時，NO端斷開，負(fù)載即停止工作。如果想一直工作，給信號停止工作，即把NO端的連線接在NC端就行了。繼電器的GND要和單片機(jī)的GND接在一起共地，也可以使用同一個電源來達(dá)到共地的效果）繼電器被發(fā)明的目的使用來用弱電控制強(qiáng)電，保證人們不會在高壓電路中因為某種因為發(fā)生危險（當(dāng)然單片機(jī)使用的繼電器模塊驅(qū)動電流很小，甚至光耦隔離的繼電器，只需要一個低電平的信號即可觸發(fā)，并不需要太大的電流。3.繼電器常開端接5v電壓，常閉端接地。繼電器公共端，常閉端，常開端，當(dāng)p3.4口為1時，

17、繼電器com與常開端吸合，為5v，p3.5口為0，繼電器com端與常閉端吸合，電機(jī)兩端產(chǎn)生電壓差，實現(xiàn)正轉(zhuǎn)，再根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)與閾值比較判斷來改變p3.4，p3.5狀態(tài)，實現(xiàn)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，停轉(zhuǎn)，模擬收衣，晾衣。2.8 顯示模塊1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊。它由若干個5X7或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能很好地顯示圖形（用自定義CGRAM，顯示效果也不好）。 1602LCD是指顯示的內(nèi)容為16X2,即可以顯示兩行

18、，每行16個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 市面上字符液晶大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。3、 基于單片機(jī)的的智能晾衣系統(tǒng)的軟件設(shè)計軟件部分C語言進(jìn)行編寫，開發(fā)環(huán)境選擇keil4。采用單片機(jī)進(jìn)行采集光照、溫濕度兩個外部天氣信號，并通過單片機(jī)控制旋轉(zhuǎn)衣架，旋轉(zhuǎn)衣架通過步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)外部天晴，且無雨時，將衣架轉(zhuǎn)出，晾曬衣物；當(dāng)下雨或者沒有陽光時，轉(zhuǎn)回室內(nèi)，防止被雨打濕，或者天已黑。3.1系統(tǒng)分析外部天氣的光照和下雨情況，如下表3.1：是否有陽光是否下雨衣架狀態(tài)否否收回否是收回是否晾曬是

19、是收回所以我們可以通過表格發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)外部天氣是晴天， 且沒有雨的時候，衣物是可以進(jìn)行晾曬的，其他條件下，都需要將衣物拿回室內(nèi)。STC89c52RC3.2 STC89C52RC單片機(jī)介紹圖3.2 STC89c52引腳圖主要特性如下：1. 增強(qiáng)型8051單片機(jī)，6時鐘/機(jī)器周期和12時鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.2. 工作電壓：5.5V3.3V（5V單片機(jī)）/3.8V2.0V（3V單片機(jī)）3. 工作頻率范圍：040MHz，相當(dāng)于普通8051的080MHz，實際工作頻率可達(dá)48MHz4. 用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)5. 片上集成512字節(jié)RAM6. 通用I/O口（32個

20、），復(fù)位后為：P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時，不用加上拉電阻，作為I/O口用時，需加上拉電阻。7. ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片8. 具有EEPROM功能9. 具有看門狗功能10. 共3個16位定時器/計數(shù)器。即定時器T0、T1、T211. 外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒12. 通用異步串行口（UART），還可用定時器軟件實現(xiàn)多個UA

21、RT13. 工作溫度范圍：-40+85（工業(yè)級）/075（商業(yè)級）14. PDIP封裝STC89C52RC單片機(jī)的工作模式1、掉電模式：典型功耗<0.1A,可由外部中斷喚醒，中斷返回后，繼續(xù)執(zhí)行原程序2、空閑模式：典型功耗2mA3、正常工作模式：典型功耗4Ma7mA掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于水表、氣表等電池供電系統(tǒng)及便攜設(shè)備STC89C52RC單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12時鐘/機(jī)器周期和6時鐘/機(jī)器周期可以任意選擇。 3.3 程序設(shè)計C語言是計算機(jī)程序設(shè)計語言的一種，它處于機(jī)器語言與高級語言之間，它不僅具備機(jī)

22、器語言的特點，同時又具備高級語言的特點。C語言1972年產(chǎn)生于美國，它是由貝爾研究所的D.M.Ritchie推出的。在此之后，各種不同類型的計算機(jī)都被移植成為C語言。C語言不僅能夠編寫工作系統(tǒng)和控制程序代碼，還能夠作為設(shè)計應(yīng)用程序的語言，其編寫的應(yīng)用程序與計算機(jī)硬件無絕對關(guān)系。如今，C語言的使用范圍非常之廣泛，因為該語言極其強(qiáng)大的處理數(shù)據(jù)的能力，已經(jīng)不僅僅是應(yīng)用在軟件的開發(fā)上，很多種類的科研也都開始使用C語言編程8。C語言簡明易懂、開發(fā)和維護(hù)都很方便，并且不受硬件操作能力約束，采用模塊化設(shè)計移植很容易，開發(fā)周期短。使用C語言開發(fā)單片機(jī)的控制程序代碼，儲存單元的分配都是通過編譯器自動完成的，程序

23、設(shè)計者只需要關(guān)注程序本身的設(shè)計，無需考慮儲存單元分配等問題。C語言可以采用模塊化的編程，對一些常用控制功能或算法的函數(shù)可以編寫相應(yīng)的程序塊，在使用時直接調(diào)用，可以極其方便的進(jìn)行程序開發(fā)和移植，縮短程序開發(fā)周期。3.4軟件算法算法從最初對的系統(tǒng)初始化、外設(shè)初始化后，就通過按鍵9設(shè)定光照和雨滴的閾值，來決定怎么樣的光照強(qiáng)度和怎么樣的雨滴強(qiáng)度，才能使衣架出去晾曬，或者回到室內(nèi)。之后就判斷是否有雨，是否有光照，若有達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度的光照和沒有雨時就出去晾曬衣物，其他清理進(jìn)室內(nèi)。但是有時機(jī)器也會被東西給卡主，所以需要檢查衣架是否有故障，若有故障，就停下來，若無故障就完成上一步?jīng)]有完成的動作，即回到室內(nèi)或者出

24、室晾曬。算法圖4、 實驗調(diào)試通過設(shè)計調(diào)試得到圖4.1測試圖：1.用手遮住光強(qiáng)傳感器使外界光照低于設(shè)定閾值30cd，此時電機(jī)反轉(zhuǎn)收回衣架2.用手電筒模擬強(qiáng)光使光強(qiáng)大于閾值100cd，此時電機(jī)正轉(zhuǎn)晾出衣架3.用手捂住溫濕度傳感器使其濕度大于設(shè)定閾值70，此時電機(jī)反轉(zhuǎn)收回衣架4.無論何時按下按鍵k3，電機(jī)總會停止轉(zhuǎn)動，手動收衣架可以看出實現(xiàn)運行正常，且可行。當(dāng)外部天晴，且無雨時，將衣架轉(zhuǎn)出，晾曬衣物；當(dāng)下雨或者沒有陽光時，轉(zhuǎn)回室內(nèi)，防止被雨打濕，或者天已黑。5 結(jié)論展望本報告設(shè)計并實現(xiàn)了基于單片機(jī)的智能晾衣系統(tǒng)，通過實驗調(diào)試，當(dāng)外部天晴，且無雨時，衣架轉(zhuǎn)出，晾曬衣物；當(dāng)下雨或者沒有陽光時，轉(zhuǎn)回室內(nèi)。

25、完成要求中智能晾衣桿全自動工作，實現(xiàn)無人操控；晾衣桿有兩個位置，伸出去，縮回來；可以進(jìn)行位置檢測：晾衣桿伸出去時，到達(dá)指定位置能夠停下來；有軟件容錯處理：晾衣桿伸縮過程中遇到各種障礙，能夠通過軟件容錯處理來停止；使用光敏傳感器：天黑時候?qū)⒁路栈貋?，天亮?xí)r候或者陽光猛烈的時候伸出去晾曬；使用雨滴傳感器：下雨的時候?qū)⒁路栈貋?；參?shù)靈敏度可以調(diào)節(jié)（動態(tài)設(shè)置）：按鍵+液晶顯示；采用5V供電：5V電源供給單片機(jī)、電機(jī)。 本報告實現(xiàn)了智能晾衣系統(tǒng)，還需要結(jié)合市場，對衣架的結(jié)構(gòu)和工作方式。比如旋轉(zhuǎn)還是上下伸縮，前后伸縮等，進(jìn)一步完善系統(tǒng)，使之滿足市場需求，更好的為客戶服務(wù)。六、心得張旭：1.通過這次單片

26、機(jī)課設(shè)，我們學(xué)到了很多平時難得的東西，首先是團(tuán)隊協(xié)作，在這次設(shè)計當(dāng)中，難免和同學(xué)產(chǎn)生觀點和意見的分歧，以及分工明細(xì)、時間安排等不合理2.通過這次設(shè)計，我們體會到了團(tuán)結(jié)合作的重要性及力量之強(qiáng)大，還有讓我們處理事情更加有條理，思路更加清晰明了了，發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問題和實踐能力的提高都將受益于我在以后的學(xué)習(xí)、工作和生活中。3.此次的設(shè)計，其實也是我們所學(xué)知識的一次綜合運用，讓我深深的認(rèn)識到了學(xué)習(xí)單片機(jī)要有一定的基礎(chǔ)，要有電子技術(shù)方面的數(shù)字電路和模擬電路等方面的理論基礎(chǔ)，特別是數(shù)字電路；也要有編程語言的匯編語言或C語言。要想成為單片機(jī)高手，我們首先要學(xué)好匯編語言，然后轉(zhuǎn)入C語言學(xué)習(xí)，所以我們不能

27、學(xué)到后面就忘了前面的知識，更應(yīng)該將所學(xué)的知識緊緊的結(jié)合在一起，綜合運用，所謂設(shè)計，就是要求創(chuàng)新，只有將知識綜合運用起來才能真正的設(shè)計好。高彭：1.在智能晾衣架系統(tǒng)的設(shè)計與搭建中，我學(xué)到了很多。溫濕度器件，AD轉(zhuǎn)換模塊，繼電器以及單片機(jī)主板，我認(rèn)識了好多器件。不僅僅是它們在書上描寫到的那些，還有它們在實際中的應(yīng)用。2.在這次設(shè)計中更可貴的是懂得了將實際情況加入到搭建的系統(tǒng)中。根據(jù)實際可能發(fā)生的情況以及用戶可能的需求來改進(jìn)系統(tǒng)，更多的從使用者的角度去考慮這個系統(tǒng)需要怎樣的功能，怎樣做才能更便利。3.當(dāng)中間遇到了很多的問題，比如高壓繼電器的驅(qū)動問題，軟硬件結(jié)合的問題。這些問題的解決有一部分要歸功于與

28、另一組的討論，團(tuán)隊合作與交流的重要性在開發(fā)中也很重要。通過搭建系統(tǒng)學(xué)到了很多軟硬件知識，也認(rèn)識到了自己的很多不足，希望能慢慢彌補(bǔ)。樂子成：1.通過本次嵌入式實驗我加深了對書本上所學(xué)習(xí)知識的理解與運用，講學(xué)習(xí)到的專業(yè)知識付諸實踐提高了對專業(yè)的興趣與了解.2.在一次次的ppt修改中，收獲了最后成功的喜悅.也讓我知道了團(tuán)隊分工的重要，眾人拾柴火焰高，好的團(tuán)隊精神往往事半功倍.3.科技發(fā)展日星月異，唯有不斷學(xué)習(xí)，才能充實自己，立足于當(dāng)下. 宋星陽：當(dāng)今世界的發(fā)展已經(jīng)不斷的面向智能、面向科技、面向網(wǎng)絡(luò)。 如今，我們的生活已經(jīng)不斷網(wǎng)絡(luò)化、智能化了，比如說汽車、電腦等等工具。而單片機(jī)是這里面最重要的一部分，

29、此設(shè)計也是對我們通信工程有用的一門學(xué)生很有用的一門學(xué)科之一。 經(jīng)過小學(xué)期學(xué)期的設(shè)計，我有以下幾點感想和對這門課設(shè)的總結(jié)： 1自己通過課設(shè)也是被單片機(jī)的強(qiáng)大功能所震撼，課堂上也沒有感受到單片的優(yōu)越性和可操作性，單片機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛，越來越重要。 2做課設(shè)很重要，不僅要反復(fù)操作，還要反復(fù)學(xué)習(xí)，做到各部分軟硬件要熟練。 3時間要安排合理得當(dāng)，切記不能拖拖拉拉，撰寫報告要仔細(xì)認(rèn)真，注重報告的格式要求和內(nèi)容的詳略得當(dāng)?？傊?，此次設(shè)計對我很受益，收獲很多。參考文獻(xiàn)1潘清明,丁左武,蔣偉,鄭孫偉.防雨、防暴曬、夜晚能自動收縮的智能晾衣架設(shè)計J.機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2007,06:79-81.2呂廣紅,黃崇

30、林,陳曉銘.基于AT89C52的智能晾衣架的設(shè)計J.自動化與儀器儀表,2013,02:71-73.3劉秋呈,顧凱燕,劉輝.感光智能晾衣架的設(shè)計J.科學(xué)咨詢(科技·管理),2013,05:67.附件:#include <reg52.h>#include <intrins.h> /typedef unsigned char U8; /* defined for unsigned 8-bits integer variable 無符號8位整型變量 */typedef unsigned int U16; /* defined for unsigned 16-bits

31、integer variable 無符號16位整型變量 */#define AddWr 0x90 /寫數(shù)據(jù)地址 #define AddRd 0x91 /讀數(shù)據(jù)地址unsigned char ReadADC(unsigned char Chl); bit ack; /應(yīng)答標(biāo)志位sbit SDA=P21;sbit SCL=P20;sbit k4=P13;sbit k5=P14;sbit k6=P15;sbit k7=P16;sbit k8=P17;sbit beep=P33;sbit jd1=P27;sbit jd2=P26;sbit jd3=P25;sbit jd4=P24;sbit jd5=P

32、23;sbit jd6=P22;sbit lcd_rs_port = P35; /*定義LCD控制端口*/sbit lcd_rw_port = P36;sbit lcd_en_port = P34;#define lcd_data_port P0unsigned char k1flag=0;unsigned int y=0,gh2=160,gl1=80,rh1=80,rl1=50,th1=25,tl1=18;/*定義數(shù)字ascii編碼*/unsigned char mun_char_table="abcdef"unsigned char temp_table ="

33、R: % T: 'C "unsigned char temp_table1 ="GZ:000 G:000-000"/#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define Data_0_time 4/-/-IO口定義區(qū)-/-/sbit P2_0 = P32 ;/-/-定義區(qū)-/-/U8 U8FLAG,k;U8 U8temp;U8 U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;U8 U8T_data_H_temp,U8T_da

34、ta_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;U8 U8comdata;U8 str5;/以下是DHT11驅(qū)動程序/void Delay(U16 j) U8 i; for(;j>0;j-) for(i=0;i<27;i+); void Delay_10us(void) U8 i; i-; i-; i-; i-; i-; i-; void COM(void) U8 i; for(i=0;i<8;i+) U8FLAG=2; while(!P2_0)&&U8FLAG+); Delay_10u

35、s(); Delay_10us(); Delay_10us(); U8temp=0; if(P2_0)U8temp=1; U8FLAG=2; while(P2_0)&&U8FLAG+); /超時則跳出for循環(huán) if(U8FLAG=1)break; /判斷數(shù)據(jù)位是0還是1 / 如果高電平高過預(yù)定0高電平值則數(shù)據(jù)位為 1 U8comdata<<=1; U8comdata|=U8temp; /0 /rof /- /-濕度讀取子程序 - /- /-以下變量均為全局變量- /-溫度高8位= U8T_data_H- /-溫度低8位= U8T_data_L- /-濕度高8位=

36、U8RH_data_H- /-濕度低8位= U8RH_data_L- /-校驗 8位 = U8checkdata- /-調(diào)用相關(guān)子程序如下- /- Delay();, Delay_10us();,COM(); /-void RH(void) /主機(jī)拉低18ms P2_0=0; Delay(180); P2_0=1; /總線由上拉電阻拉高 主機(jī)延時20us Delay_10us(); Delay_10us(); Delay_10us(); Delay_10us(); /主機(jī)設(shè)為輸入 判斷從機(jī)響應(yīng)信號 P2_0=1; /判斷從機(jī)是否有低電平響應(yīng)信號 如不響應(yīng)則跳出，響應(yīng)則向下運行 if(!P2_0

37、) /T ! U8FLAG=2; /判斷從機(jī)是否發(fā)出 80us 的低電平響應(yīng)信號是否結(jié)束 while(!P2_0)&&U8FLAG+); U8FLAG=2; /判斷從機(jī)是否發(fā)出 80us 的高電平，如發(fā)出則進(jìn)入數(shù)據(jù)接收狀態(tài) while(P2_0)&&U8FLAG+); /數(shù)據(jù)接收狀態(tài) COM(); U8RH_data_H_temp=U8comdata; COM(); U8RH_data_L_temp=U8comdata; COM(); U8T_data_H_temp=U8comdata; COM(); U8T_data_L_temp=U8comdata; COM

38、(); U8checkdata_temp=U8comdata; P2_0=1; /數(shù)據(jù)校驗 U8temp=(U8T_data_H_temp+U8T_data_L_temp+U8RH_data_H_temp+U8RH_data_L_temp); if(U8temp=U8checkdata_temp) U8RH_data_H=U8RH_data_H_temp; U8RH_data_L=U8RH_data_L_temp; U8T_data_H=U8T_data_H_temp; U8T_data_L=U8T_data_L_temp; U8checkdata=U8checkdata_temp; /fi

39、/fi /以上是DHT11驅(qū)動程序/以下是LCD1602驅(qū)動程序/void lcd_delay(uchar ms) /*LCD1602 延時*/ uchar j; while(ms-) for(j=0;j<250;j+) ; void lcd_busy_wait() /*LCD1602 忙等待*/ lcd_rs_port = 0; lcd_rw_port = 1; lcd_en_port = 1; lcd_data_port = 0xff; while (lcd_data_port&0x80); lcd_en_port = 0; void lcd_command_write(uc

40、har command) /*LCD1602 命令字寫入*/ lcd_busy_wait(); lcd_rs_port = 0; lcd_rw_port = 0; lcd_en_port = 0; lcd_data_port = command; lcd_en_port = 1; lcd_en_port = 0; void lcd_system_reset() /*LCD1602 初始化*/ lcd_delay(20); lcd_command_write(0x38); lcd_delay(100); lcd_command_write(0x38); lcd_delay(50); lcd_co

41、mmand_write(0x38); lcd_delay(10); lcd_command_write(0x08); lcd_command_write(0x01); lcd_command_write(0x06); lcd_command_write(0x0c); void lcd_char_write(uchar x_pos,y_pos,lcd_dat) /*LCD1602 字符寫入*/ x_pos &= 0x0f; /* X位置范圍 015 */ y_pos &= 0x01; /* Y位置范圍 0 1 */ if(y_pos=1) x_pos += 0x40; x_pos

42、 += 0x80; lcd_command_write(x_pos); lcd_busy_wait(); lcd_rs_port = 1; lcd_rw_port = 0; lcd_en_port = 0; lcd_data_port = lcd_dat; lcd_en_port = 1; lcd_en_port = 0; /以上是LCD1602驅(qū)動程序/以下是AD程序/void _Nop(void)/I2C延時程序int k;for (k=0; k<10; k+);/*- 啟動總線-*/void Start_I2c() SDA=1; /發(fā)送起始條件的數(shù)據(jù)信號 _Nop(); SCL=1

43、; _Nop(); /起始條件建立時間大于4.7us,延時 _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); SDA=0; /發(fā)送起始信號 _Nop(); /起始條件鎖定時間大于4 _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); SCL=0; /鉗住I2C總線，準(zhǔn)備發(fā)送或接收數(shù)據(jù) _Nop(); _Nop();/*- 結(jié)束總線-*/void Stop_I2c() SDA=0; /發(fā)送結(jié)束條件的數(shù)據(jù)信號 _Nop(); /發(fā)送結(jié)束條件的時鐘信號 SCL=1; /結(jié)束條件建立時間大于4 _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); SDA=1; /發(fā)送I2C總線結(jié)束信號 _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop();void keyscan() /*- 字節(jié)數(shù)據(jù)傳送函數(shù) 函數(shù)原型: void SendByte(unsigne