智能晾衣架

摘　要：智能晾衣架主要是使用单片机技术与计算机技术设计完成的。根据当时的温湿度和光线的强弱判断晾衣架是否要收回，通过传感器的信号传递给控制电机实现晾衣架自动收回。 　　

关键词：智能晾衣架；单片机；传感器
　　目前生活中人们所使用的晾衣架多为不能随外界环境变化而自动收缩的传统类型。假如住户是双职工，或者住户有事在外，那么如果下雨或者夜晚，传统类型的晾衣架就做不到使晾晒在室外的衣物避雨、避露水的功能。炎热夏日，上班族通常是把衣物晾晒在室外一整天。住户即使在家，为了减少麻烦，也很少在夏日的正午把衣物收回室内，等气温下降之后再把衣物拿出去晾晒。暴晒对衣物的损伤极大。目前国内也有生产智能晾衣架的厂家。但是他们所生产的智能晾衣架都是安装在阳台内部，通过电路的控制使晾衣架根据不同的情况垂直升降，以达到智能晾衣的功能。而本文是把智能晾衣架安装在阳台的外面，达到智能晾晒衣物的目的。
　　随着社会的不断发展和进步，智能化的产品在不段的涌入我们的家庭生活，给我们的生活起居带来便利。但是晾衣工具还是处于比较原始的层次，已经跟不上我们生活节奏的变化，对于现在城市里的大多数人们每天都是忙于工作，白天的时间几乎都不在家中。当天气变化时不能及时的把衣服收回。关于这个问题我们对智能晾衣架系统进行研究，这种智能晾衣架，由控制电路和机械构架组成.
　　首先我们从控制电路上开始入手，我们运用DS18B20温度传感器、 雨水感应器和光敏电阻采集到的信号传输给系统处理核心单片机AT89S52，根据当时的温湿度和光线的强弱判断晾衣架是否要收回。当空气中的相对湿度超过设定值（认为要下雨或已经下雨）或光线变暗到一定值（认为已经天黑）时，系统会自动发出脉冲信号给步进电机，从而控制机械部分自动收回晾衣架。其特征在于控制电路包括单片机以及和其相连接的雨水感应器模块.电机驱动模块、定性光敏传感器模块、开关定位模块、温湿度显示模块与定量光敏传感器模块，供电电源和上述诸模块及单片机相连接为其供电。
　　根据上述的工作原理与设计思路，我们首先完成了整个系统的框架设计，并把它几个比较核心部分的电路设计图完成如下：

                                     图1 温度检测电路
　　如图1所示温度检测电路图，DS18B20管脚GND为电源地，DQ为数字信号输入/输出端，VDD为外接供电电源接入端。在本系统中用外接电源，DQ接到AT89B52的T2.0端，R1为信号和5V电源之间的上拉电阻。当DS18B20接到温度信号时，把信号从DQ端传给单片机，单片机根据信号进行一系列的判断。所产生的脉冲信号，通过P2口（P2.0，P2.1，P2.2，P2.3，P2.4，P2.5）输出，送到驱动芯片L298N对相应脉冲信号进行处理，驱动步进电机转动。
　　雨水感应器是本次设计的重点，设计中采用了多点 ：式布置的方式，将其与两定值电阻及一滑动变阻器构成如图2所示的控制电路，当有雨水时，雨水感应器WY阻值变小，此时比较器5脚电压高于4脚电压，2脚输出高电平，单片机P1．2采集到高电平，由程序判断控制输出，使晾衣架自动收回。当天晴时，雨水感应器wY阻值变大，此时比较器5脚电压低于4脚电压，2脚输出低电平，单片机P1．2采集到低电平，由程序判断控制输出，使晾衣架自动伸出。

　　而机械构架我利用三角形的稳定性，把晾衣架的构架固定在阳台的墙壁上。包括两根平行放置的水平导轨和两根吊杆，两吊杆固定在两导轨的前端对其加固；导轨上放置滑轮；在两根导轨的前端分别固定一个定滑轮，两导轨的后端上固定一个电机，电机的转轴上固定一个螺旋轴，螺旋轴上绕有尼龙线，通过尼龙线将导轨上的定滑轮、走轮及螺旋轴连接起来，电机转动时可带动走轮沿导轨移动；两走轮的下方走轮支架上各固定一个杠，晾衣杆被套在两个圆杠中间，晾衣杆用来悬挂衣物；开关定位模块中的四个光电开关分别固定在两导轨的两端的内侧，用于走轮定位，防止其运动过程中脱轨；定量光敏传感器模块中的两个光敏传感器分别设置在晾衣杆的两端，用来定量探测外界光强，通过单片机数据处理控制晾衣杆跟随阳光转向；定性光敏传感器模块中的光敏传感器及雨滴传感器模块中的湿敏传感器固定于晾衣墙壁附近，用来定性测量外界光强及湿度，以判断昼夜，从而控制晾衣架的伸出和拉回；机械构架上面和两侧固定用来遮雨的上挡板和侧挡板。
　　这次设计智能衣架的能够实现下雨自动收衣，且具有提示功能。当风力过强时，衣架自动收缩，达到保护衣物功能。设计中的雨水感应器采用多点布置方式，灵敏度得到提高。
　　
　　参考文献：
　　[1] 《单片机的C语言应用程序设计》马忠梅 北京航空航天大学出版社 2009.8
　　[2] 《传感器原理及应用》 杨少春  电子工业出版社 2010.1
　　[3] 《单片机原理与应用》倪云峰  西安电子科技大学出版社 2009.6