论文总字数：20920字

目 录

1 绪论 1

1.1 选题背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 研究目的与意义 1

2 系统总体设计 2

2.1 总系统设计 2

2.2 系统硬件电路选择 2

3 控制系统硬件设计 3

3.1单片机的介绍及其工作系统设计 3

3.1.1 AT89S52特点 3

3.1.2 单片机工作系统设计 4

3.2 湿度传感器电路 4

3.2.1 DHT11数据结构 5

3.2.2 湿度传感器电路 5

3.3 光敏检测电路 6

3.4 步进电机驱动电路 7

3.4.1 步进电机的特性 7

3.4.2 步进电机的种类 7

3.4.3 永磁步进电机的控制原理 8

3.4.4 步进电机控制系统的组成 8

3.4.5 步进电机驱动电路 9

3.5 整体电路原理图 10

4 控制系统软件设计 10

4.1 程序流程图 11

4.2 程序设计 12

4.3 系统初始化及湿度检测 12

5 系统整体调试 13

5.1 电路的调试与仿真 13

5.2 硬件实物的焊接 14

5.3调试后实验过程和结果 15

6 结论 19

参考文献 20

致谢 21

附录 22

1、 元件清单 22

2、 软件程序 22

基于单片机的智能晾衣架控制系统的设计

徐东子

, China

Abstract：Nowadays, people in big cities are busy with work and are almost always away from home. At present, most of the clothes racks used by people are of the original traditional type. They cannot automatically control the drying or retracting of clothes as the weather changes. Conventional types of clothes racks do not have Anti-rainwater function. In response to this problem, this design researched the intelligent drying rack system, and fed back the information detected by the detection module composed of the DHT11 humidity sensor and the photosensitive resistor to the AT89S52 single chip microcomputer. According to the real-time humidity and light intensity, it was judged whether the clothes rack should be retracted. When the humidity exceeds the set upper limit or the light dims, the system will automatically drive the motor, instructing the mechanical module to retract it. In this way, it is possible to achieve the purpose of intelligently drying clothes by automatically stretching and retracting clothes racks according to the weather.

Key words： Smart hanger; AT89S52 microcontroller; DHT11 humidity sensor

1. 绪论

1.1 选题背景

随着社会发展到了一个新台阶，科技、经济的水平极速提升，人们已经开始越来越关注和需要自动化、智能化的产品，开始追求高效率生活，这种对便捷生活迫切的需求使智能控制技术在智能家居这方面得到普遍运用，它使人们的生活朝着自动化的方向发展，越来越便捷，还使居住环境更加舒适、人性化，而且提高了生活效率，减少了各种资源的浪费。很多方面的家居，比如照明，家电，防盗装置，保洁机器人等都实现了智能化，然而晾衣工具还停留在比较原始的水平没什么进步，与我们现代化生活格格不入，已引起社会的很大关注。

1.2 国内外研究现状

据我对现在国内外智能晾衣架发展现状的了解，总体上对智能家居产品的研究和开发已经初见成效，市面上也慢慢出现这类商品。但总的来看，生产出来的产品却并不如人愿，弊端在于这么多产品却没有一个完整的标准体系，并且在市场上没有代表性的产品。智能晾衣架也包含在智能家居产品之中，根据国家统计局的数据表明，截止到2006年冬季，我国的城市家庭用户已经达到1.8亿户。按2011年中国楼市总成交量600多万套，再加上老房的二次置换的数量，目前整个晾衣架市场的容量在100亿左右。而智能晾衣架的售出量在2011年已攀升至30万以上，并持续每年的增长速度在百分之百以上^[1]。智能晾衣架属于高科技产品，更由于所用元件成本的降低与创造的效益逐年增多，智能晾衣架将会变得越来越有价值，发展空间也很大。

1.3 研究目的与意义

目前大家平常生活中用的晾衣架大多为普通的类型没有自动功能，不能随天气变化而自动控制其晾晒或收回衣物。如果住户是上班一族或者出门在外，遇到下雨天或夜晚还没回家，普通的晾衣架不具备避雨、避露水、夜晚自动收回来的功能，给生活造成了很多麻烦。市场上现在也有许多生产智能晾衣架的品牌，但大多数是升降式，不能安装在阳台外部，也有可伸缩式，是组装而成的，操作繁琐。而本设计使用AT89S52 MCU作为智能晾衣架控制系统的核心，使用湿度传感器检测当前空气相对湿度，当湿度超过设置上限时，单片机控制电动机使晾衣架收回，电机圈数也可以通过设置改变，控制了晾衣架的伸缩程度，当天气转晴时，光线变强，湿度变低，检测模块将信息传输给单片机，单片机再控制电动机正转从而使晾衣架自动晾晒衣物。

根据如今晾衣架的现状和发展前景，我研究了一种创新形式的智能晾衣架。本设计特点是可伸缩，智能化，占地面积小，使用方便，操作不繁琐。本设计是通过湿度传感器和光敏电阻组成的检测模块探测外界湿度和光强程度，使用AT89S52 MCU驱动电机来控制晾衣架的晾晒、收回，从而可以达到设计目的。

2 系统总体设计

2.1 总系统设计

本晾衣架系统的总体设计框图如图2.1所示，通过湿度电路和光敏传感电路组成的检测模块来自动探测实时的相对空气湿度与光强程度，数据传输给单片机，单片机根据实时湿度值与光照程度与所设上限比较判断晾衣架是否收回。当遇到阴雨天气时，空气中的相对湿度超过所设上限值，或者夜晚光照变弱，系统会自动驱动电机来收回衣物。

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