论文总字数：15202字

目 录

1概述 3

1.1 选题背景与意义 3

1.2 主要任务 4

2系统设计与硬件规划 4

2.1主体方案 4

2.2 工作原理 5

2.3 硬件设计方案 5

2.3.1主控芯片 5

2.3.2 单片机最小系统 7

2.3.3按键选择 8

2.3.4无线发射设计 8

2.3.5 PT2262/PT2272模块 9

2.3.6 遥控电路模块 11

2.3.7 光线检测模块 12

2.3.8 湿度检测模块 13

2.3.9 电机正反转控制模块 15

2.3.10 模式显示模块 16

3系统软件设计 16

3.1软件介绍 17

3.2程序设计 18

3.3程序总流程图 19

4完成效果及演示 20

5设计结果探讨与体会 21

参考文献 22

致谢 23

附：源程序及系统原理图 24

智能晾衣架系统设计

熊季煜

，China

Abstract: Intelligent new clothes hanger can achieve the function of automatic stretching racks. . Different from the past manual control of the drying racks, the new smart racks can be automatic, open fast, efficient and time-saving, fully in line with modern fast-paced lifestyle. For this design of intelligent drying rack design, the hardware part of the core components used STC89C51 , with a set of relays to control the DC motor steering, with light sensors and humidity sensors to detect changes in ambient light and humidity, remote control module for remote control The In the software part of the choice of C language programming, the use of a large number of logic to determine the statement to achieve its functional control. The design of saving time and effort, efficient and convenient advantages, to achieve the desired requirements.

Key words: STC89C51;DC motor; wireless remote control; humidity; light

1概述

随着我们步入21世纪，科技创新日新月异，社会经济快速发展，老百姓生活水平步步攀升，传统的家具显然不能满足现代人们对于生活的的高层次需求，而家家必备的晾衣架也是如此，必须兼顾美观实用和操作方便。在过去很长一段时间晾衣架的外形和使用方法一成不变，简单的晾衣架构造，加上使用时需要人力撑起衣服挂在衣架上，还是比较费时费力的；随之而来的是电动晾衣架开始进入市场，应用较为广泛的场所还只局限于大厦、高级别墅等领域，操作也相比较传统的更加简易，通过操作遥控器开关，就能实现晾衣架的打开与收起。在中国晾衣架的革新还没又开始，而市场潜力也十分可观，所以我们有进行本次设计的重要意义。而在智能晾衣架的设计中，我们着重于单片机核心模块的设计与各模块的配合工作。

1.1 选题背景与意义

自动晾衣架极富中国特色，它的研究与生产开始于上世纪的80年代左右，在30年的时间里得到了不断的完善创新，在中国也拥有相当大的市场前景。

晾衣架起源于中国古代，拥有渊源的历史，古时候人们为了使衣物得到快速干燥需要将衣物放置阳光下晾晒，就有了最初的晾衣架雏形，即两根固定在地面上的竹竿间横着固定一个竹竿用来挂衣物，而这种最为简单的构造一直被沿用至今。除了晾晒湿漉的衣物，晾衣架还能晒被褥，席子等来达到除螨除菌干燥等作用。在现在中国的很多农村地区，晾衣架依旧是作为家家户户必备的用具，大都是家家自制的竹竿式传统晾衣架，而城市内，一般都会使用棱形晾衣架，主要小高层没有地方放置传统的晾衣架，只能在阳台或者窗户上固定一种菱形晾衣架，使用时只用将菱形衣架向外推开，但是这种晾衣架的缺点也很明显，很不美观，并且放在窗外的湿衣服也会淋到低楼层住户的衣物。

在经济发展的大潮下，晾衣架作为居家必备用具也得到了不断改良与完善，尤其在近年来，中国城市化发展加快，五金材类也随之迎来春天。越来越多的人们，在购置新房装修时会考虑到更美观实用的晾衣架。相对于传统的手拉式晾衣架，新型晾衣架不仅操作方便，同时外观精美，不仅实用，还能起到装饰的作用。人们如今更青睐小巧而省力的新型晾衣架。那些设计美观，品牌口碑好的晾衣架往往能脱颖而出，同时，晾衣架的材质，相对于木质衣架，人们也跟趋向于铝合金，航空铝等材质的新型衣架，具有更为精致，耐用的特点。现在市面上的晾衣架也是五花八门，质量也层次不齐，较为新式的晾衣架都带有遥控伸缩功能，销量也是位居前列，可见，现在人们对新颖的晾衣架还是充满期待的。

改革开放以来，人们对于生活质量的要求水涨船高，很多家庭早就配备了彩电，空调等大家电一类，只需遥控器，人们就可以收看电视，调节空调，不仅丰富也同时方便了现代人们的生活。而这些遥控器大都采用红外遥控，红外线遥控是被广泛采用的一种遥控方式，小体积低功耗微成本让其具有先天的优势。因此，我们可以考虑将其遥控功能加入到本次智能晾衣架的设计中，遥控功能的加入，也势必会让晾衣架进入一个全新的时代，人们在需要在室内按下遥控器按钮，便能轻松收起衣架，而不用跑到阳台上打开窗户费力的收回笨重的衣架，方便用户的同时也满足现代人快节奏的生活方式，把重要的时间花在重要的事情上，而不是晾衣服这样的琐事。

单片机有以下突出的优点：一、体积小；二、质量轻；三、低功耗；四、可靠性高；五、价格低。

如今单片机势必向大容量和高性能方面发展，而这就需要对存储器以及片内I/O不断改良与完善。反观国内市场，八位、十六位单片机将主导着市场主流，相比较其他的单片机，拥有更多的cpu功能，丰富的内部资源，多样化的引脚以及更低的电压功耗。

因为集众多优点于一身，满足各方面的需求，单片机在21世纪相当炙手可热。因为它“小块头大作用”的特点，在家电影音、玩具、娱乐、办公设备等许多产品上得到很大的应用。

综上所述，单片机很大程度上推进了现代化高科技的发展，不仅对科学研究，同时对社会经济发展起到了不可磨灭的帮助，如今只有通过对单片机的不断革新，与时俱进，才能就它的作用最大化，依旧引领经济发展的潮流。

1.2 主要任务

在本次课程设计中，首先需要完成的两大部分的设计：

硬件设计：单片机为中心，各部件安装焊接调试

软件设计：编写合理的程序并测试调节

需要达到的预期功能：

1）自动模式下能检测环境光线和湿度变化自动伸缩衣架

2）手动模式下能够无线遥控衣架的开合

3）具有工作模式显示功能

4）具有衣架开合限位功能

2 系统设计与硬件规划

本系统的硬件部分主要由STC89C51单片机、无线遥控模块、环境光强与湿度检测模块、LED灯组状态显示部分、继电器与直流电机控制部分以及模拟限位开关。

2.1主体方案

在这次智能衣架设计中，核心硬件部分是采用8位的STC89C51单片机来做为控制器，而软件部分采用模块化思进行程序编写。晾衣架的伸缩通过直流电机的正转与反转来完成。无线遥控模块我们采用的是常见的SC2262/SC2272 ，SC2272作为接收端接收来自输出端D0、D1、D2、D3的输出信号，直流电机的正反转的实现，则是通过单片机控制继电器的吸合，同时考虑到晾衣架的伸缩是在一定范围内进行，我们可以通过行程开关来模拟其伸缩的长度范围，即打开到底或收缩到顶即关闭电机不再转动。

系统框图如下：

图（1）系统设计图

2.2 工作原理

本设计的重心是微控制器STC89C51。由SC2262/SC2272 模块组成的无线收发系统来构成我们所需的遥控模块；用单片机作为设计的控制核心；用两个继电器模块改变直流电机的转向来达到衣架伸缩的功能，通过LED灯显示电机的正反转工作状态；通过光线传感器和湿度传感器接收外界光线与湿度信息，通过限位开关模拟晾衣架打开到预设程度。

2.3 硬件设计方案

2.3.1控制核心

本设计使用市面上常见的STC89C51作为智能衣架的控制核心。

STC89C51单片机是一种性能优异的微控制器，它不仅能耗小，同时因为它的Flash在系统可编程，因此适合用来进行多种单片机设计和开发。它的产品指令和引脚与工业版的80C51相一致，因为其优异的性能而被市场广泛采用。

2.3.1.1优点

1、内置有八位CPU

2、Flash在系统可编程

3、自带时钟振荡器

4、拥有4KB的ROM以及256字节的RAM

5、多达32 个可编程的I/O 口线

6、定时器功能

7、强大的程序加密

8、拥有 16 位定时与计数器

9、八个中断向量源

2.3.1.2 引脚说明

VCC：单片机的电源正端输入，连接 5v。

GND：接地。

XTAL1: 输入端。

XTAL2： 输出端。有时候为了减少噪音的干扰对系统稳定性的影响，我们通常会在 XTAL1，XTAL2与地间连接一个小电容，大小约为-20PF。

RESET：STC89C51的重置引脚

EA/Vpp：输入21V的烧录高压。

ALE/PROG：地址锁存器启用信号

PSEN：接EPROM的OE脚

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