晴雨天自動收衣晾衣桿

1、晴雨天自動收衣晾衣桿 一 前言 設(shè)計背景：在這個快節(jié)奏的e時代，人們的時間觀念逐漸加強(qiáng)，日程安排密集，一些生活瑣事不應(yīng)該再占據(jù)過多的時間和精力。為此，可節(jié)省時間的，為人們起居帶來諸多方便的創(chuàng)新型家居產(chǎn)品，必定會受廣大群眾的歡迎。在這個很寬泛的新興行業(yè)，我們選擇了本科現(xiàn)階段可操作的自動陽臺晾衣架的研發(fā)。該裝置可以在晴雨天自動收晾衣物，也可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，相比傳統(tǒng)的晾衣方式，有諸多優(yōu)點。與其他智能家居產(chǎn)品配套使用，更可體現(xiàn)當(dāng)今生活的快捷方便，使得社會各成員都能切實感受到科技帶來的生活新體驗。二 總體設(shè)計方案1 設(shè)計要求： 晾衣桿可以在天黑或陰雨時自動收衣，天晴或天亮后自動晾衣，也可經(jīng)獨立開關(guān)人工操作

2、。2 自動收衣晾衣桿的工作原理利用光傳感器，濕度傳感器等元件，將天氣變化的參數(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)化輸入mega16，經(jīng)既定程序分析處理后，輸出通斷信號控制電動機(jī)的工作，正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)，驅(qū)動外部機(jī)械裝置，實現(xiàn)收衣晾衣的操作。也可通過按鍵啟動電路，獨立控制收晾衣。整個電路圖如下3 模塊方案3.1主控模塊：以Atmel公司的ATmaga16L單片機(jī)作為主控模塊。 Mega16是高性能、低功耗的 8 位AVR 微處理器，具有先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu)，內(nèi)部集成兩個具有獨立預(yù)分頻器和比較器功能的8 位定時器/ 計數(shù)器和一個具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的16 位定時器/ 計數(shù)器?？赏ㄟ^JTAG對MCU進(jìn)行程序燒寫及仿真。內(nèi)置晶

3、振，使用方便。 3.2機(jī)械構(gòu)架：自制晾衣架主體，用絲杠實現(xiàn)傳送。端點的微動開關(guān)，可以防止衣架傳送到邊界后，受阻負(fù)載加重?zé)龤щ姍C(jī)的危險。具體是，衣架抵達(dá)端點后，觸動微動開關(guān)，開關(guān)的通斷狀態(tài)改變，對應(yīng)高低電位的變化，該信號輸入單片機(jī)的I/O口，經(jīng)處理，可控制電動機(jī)的驅(qū)動，即在抵達(dá)邊界后，停止電動機(jī)。3.3電源與穩(wěn)壓模塊：采用自制電源進(jìn)行供電。7805穩(wěn)壓后的5V供給單片機(jī)及其他邏輯單元，12V為電機(jī)供電。3.4檢測模塊:使用光敏電阻和濕度傳感器來采集外部環(huán)境的數(shù)據(jù)，經(jīng)LM393雙電壓比較電路，實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換。3.5電機(jī)驅(qū)動模塊：采用繼電器和三極管組合驅(qū)動電動機(jī)。三、單元模塊設(shè)計 1、各單元模塊功能介

4、紹及電路設(shè)計1.1 直流電源7805降壓后，經(jīng)過二極管穩(wěn)壓至5.15.2V后給邏輯器件供電并給系統(tǒng)提供高電平標(biāo)準(zhǔn)。1.2 主控芯片 使用mega16的PD0 PD1端口輸入環(huán)境信號， PC0 PC1端口輸出控制信號。1.3 檢測模塊 濕敏電阻和光敏電阻在各自的分壓電路中，環(huán)境信號變化引進(jìn)阻值變化，進(jìn)而分壓變化。阻值在特定區(qū)段間連續(xù)變化的時候，經(jīng)電壓比較器，會有確定的高低電位輸出，實現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)化。2 所用全部硬件資源 AT Mega 16L/32開發(fā)板（進(jìn)行程序的初步調(diào)試） 簡版JTAG仿真器（程序的下載和仿真） 濕敏電阻 光敏電阻各一個 電動機(jī)一個 Mega 16L單片機(jī)1片 DC-12V繼電器

5、兩個 2個微動開關(guān) 三極管兩個 實驗電路板1只 一系列電阻若干 自制構(gòu)架及絲杠 獨立按鍵1只 排針 自制電源（提供12V和5V） 電壓比較器LM393 自制導(dǎo)線 排線 （1米左右 六根）4、 軟件設(shè)計本系統(tǒng)編程部分工作采用C語言完成，采用模塊化的設(shè)計方法，利用各子程序?qū)崿F(xiàn)各部分功能和過程的入口，完成按鍵輸入、按鍵識別、光和濕度變化識別，電機(jī)驅(qū)動等功能。 程序設(shè)計：只要光敏或者濕敏電阻中有任何一個感應(yīng)到外界信號，就會啟動單片機(jī)的程序，三極管繼電器就會驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動，收放衣物。正常狀態(tài)下（光照較強(qiáng)，濕度較低），單片機(jī)輸入信號為0 0輸出是01，電動機(jī)正轉(zhuǎn)；有天氣變化或天黑（光強(qiáng)變?nèi)?，濕度降低），單片機(jī)輸出為01或10或11，輸出是10，單片機(jī)反轉(zhuǎn)。五 系統(tǒng)功能及指標(biāo)參數(shù)測試1光強(qiáng)變化，光敏電阻在3k到30k 之間變化，我們選擇以10k為界，控制正反轉(zhuǎn)，收放衣架。2 空氣濕度為大約70%時，會有信號輸入單