智能晾衣架的设计

2019年第14期信息与电脑China Computer & Communication软件开发与应用基于手机APP的WiFi智能晾衣架设计

吕晓颖（大连科技学院 电气工程学院，辽宁 大连 116052）摘　要：基于单片机的WiFi智能晾衣架主要利用手机作为上位机，单片机作为下位机，通过ESP8266-WiFi模块和路由器处理无线信号，通过串口传送有线信号，从而实现上位机通过无线控制下位机运作，实现智能化和无线遥控等功能。当光线或者发生天气变化时，利用光敏检测模块与雨滴检测模块检测环境变化，同时，通过步进电机控制晾衣架自动伸出或者收回。关键词：智能晾衣架；ESP8266-WiFi；光敏检测；雨滴检测中图分类号：TP311.56 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2019）14-083-02Design of WiFi Intelligent Clothes Hanger Based on Mobile AppLyu Xiaoying(School of Electrical Engineering, Dalian Institute of Science and Technology, Dalian Liaoning 116052, China)Abstract: WiFi intelligent clothes drying rack based on MCU mainly uses mobile phone as upper computer and MCU as lower computer. It processes wireless signals through ESP8266-WiFi module and router, transmits wired signals through serial port, so as to realize the functions of upper computer controlling the operation of lower computer through wireless, realizing intellectualization and wireless remote control. When the light or weather changes, the use of photosensitive detection module and raindrop detection module to detect environmental changes, at the same time, through the stepper motor control clothes hanger automatically extended or retracted.Key words: intelligent drying rack; ESP8266-WiFi; photosensitive detection; raindrop detection０　引言近年来，随着智能家居产品的普及，智能晾衣架备注广大群众的关注。基于此，本文设计了一种可以使用手机进行远程控制的智能晾衣架系统。１　智能晾衣架系统硬件结构本设计由单片机最小系统、ESP8266-WiFi模块、ULN2003步进电机驱动芯片电路、限位开关模块、光敏检测模块、继电器驱动模块、LED指示灯模块、按键模块以及雨滴检测模块组成，系统结构如图1所示。智能晾衣架一共有两种模式，自动智能模式和手动模式。自动模式下，光敏和雨滴传感器检测，当光敏检测到天黑或者雨滴传感器检测到雨滴时，会启动电机转动收回晾衣架。手机端WiFi可以手动控制电机转动，实现晾衣架收回或者放出，确保稳定。使用手机充电器供电，选择限位微动开关，触碰整个系统运行停止。智能晾衣架到达指定位置时，两个限位开关一个放出一个收回，手机端自由切换手动控制模式和自动控制模式。手机和WiFi模块连接后，可以通过手机APP查看当前晾衣架的状态，控制手动与自动模式切换，伸出、收回晾衣架。

信息职业技术学院

毕业设计说明书(论文)

设计(论文)题目: 智能晾衣架控制电路设计

专 业:

班 级: 班

学 号: 23

姓 名:

指导教师:

二00九年十二月十日 信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书

学 生

姓 名 学号 3 班级 应电07-2 专业 应用电子技术

设计（或论文）题目 智能晾衣架控制电路设计

指导教师姓名 职 称 工作单位及所从事专业 联系方式 备 注

讲师 无

高级工程师 无

设计（论文）内容：

[注意：选题要结合实际。设计（论文）内容要详细写明具体步骤；学生在该设计中具体完成的工作（结果）]

1．电源电路设计；

2．雨滴感知电路及光敏传感器电路的设计；

3．自动收衣晾衣电路设计。

进度安排：

要有较为详细的时间安排（时间具体到周）；

第3-5周：资料收集；

第6-7周：论文初稿；

第8-11周：电路设计、仿真或实物；

第12-14周：论文定稿；

第15-16周：论文答辩。

主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位)：

[1] 王一群．电子技术及制作．福建：福建科技出版社

[2] 张中洲．电路技术基础．北京：电子工业出版社

[3] 任为民．电子技术基础课程设计指导．中央广播电视大学出版社，1986

[4] 贾更新主编．电子技术基础实验、设计与仿真．郑州大学出版社，2006

[5] 康华光主编．电子技术基础模拟部分．北京：高等教育出版社，2006

[6] 朱定华主编．电子技术基础课程设计．科技大学出版社，2009

审

批

意

见

教研室负责人：

年 月 日

备注：任务书由指导教师填写，一式二份。其中学生一份，指导教师一份。 目 录

摘 要 ................................................. 错误!未定义书签。

基于单片机的智能晾衣架控制系统设计

【摘要】智能化时代下，人们的生活模式发生了翻天覆地的变化：智能窗帘、智能扫地机器人、智能家电、智能晾衣架等产品相继被推出，并以较高的性价比越来越贴近用户的内心。传统的晾衣架在搬动移动晾晒衣物时，都需要用户手动进行操作，并且其庞大沉重的特点，在操作时往往极不方便。而电动升降晾衣架的出现，通过电力制动的方式，用户只需要轻按遥控装置，即可轻松实现晾衣架产品的移动升降等功。传统晾衣架在阴天梅雨季节衣物不容易晒干，给用户带来了极大的困扰。而智能晾衣架自带烘干和杀菌功能，轻松解决这一问题。从而为家庭生活带来了更多的方便。智能晾衣架操作方便，功能齐全，外观美观，是最能体现人们需求的产品，未来必将成为趋势。

【关键词】单片机；无线传感器；智能控制：电机控制

1 引言

智能化家居是家具的未来，谁都想过上智能的生活。传统的晾衣架产品具有功能单一使用不方便等不足之处，而电动升降晾衣架还具有附带了很多实用功能的特点。电动升降晾衣架能够在夜间照明亮度不足时为用户提供照明功能，在衣物晾晒期间提供消毒灭菌功能还有受家庭主妇欢迎的衣物烘干功能等等。电动升降晾衣架除了更多的实用和方便的功能外，升降晾衣架的外观也极为重要，在生产过程中更多的考虑了其和家居环境的配合度，通过超前的设计理念和新颖的制造工艺，打造出了有别传统晾衣架产品的美观大方的外形特征。品质好的升降晾衣架的出现让传统的晾衣架产品走上了末路，并且终将会在人们的生活中完全消失，取代而至更加方便实用和智能化的电动升降晾衣架产品。

2 硬件系统结构

智能晾衣架设计采用STC89C52RC为主控芯片，利用光敏电阻检测光照强度，利用温湿度传感器检测环境的湿度，超过阈值则晾衣架的电机进行动作实现 晾衣架的智能化，湿度的测量值可通过两位一体共阴极数码管进行显示，直观方便，同时，通过遥控器按键也可控制晾衣架动作。用红黄蓝三种颜色 LED小灯指示晾衣架的工作状态，红灯用于工作模式选择指示，红灯灭时，表示手动遥控模式，通过遥控按键控制晾衣架的伸缩功能；红灯亮时，表示自动模式，当湿度大于80％RH 或者光敏电阻检测到 是夜晚时，黄灯亮，电机反转，执行晾衣架收回功能，当蓝灯亮时，说明湿度小于80％RH 并且光敏电阻检测到是白天，电机正转执行晾 衣架伸出功能。通过模式选择开关按键进行模式切换，模式切换或者按下伸缩限位开关时，蜂鸣器报警提示，其原理框图如图１所示。

自知晴雨——智能晾衣架生成记

好雨知时节，当春乃发生。立春一过，天气湿度大了，柳枝返青，天空中经常会不定时下起毛毛细雨。春雨虽然贵如油，可是却把妈妈愁坏了，因为此时的老天爷就像女孩的心思一样，阴晴不定，一会晴来一会雨。妈妈上班时特意在阳台晾晒的衣物就被突如其来的一场雨给浇透了。

“唉，这可怎么办啊？”晚上回家妈妈看着滴答流水的衣服懊悔不已。看到妈妈这么发愁，我就突发奇想，要是能发明个智能晾衣架就好了！这个智能晾衣架自己就能分辨出下雨天还是大晴天，出太阳了，它会自己自动把衣服伸出窗台晾晒，要是下雨了，它会自动收杆，这样的话，妈妈就再也不用担心天气预报不准，下雨天来不及收衣服了。

既然有了想法，那咱就撸起袖口加油干。我通过上网查资料，在图书馆翻阅相关书籍，在科学老师、爸爸的帮助下收集来一些必要的工具和材料，在学校里利用课余时间在老师的指导下热火朝天地开始制作智能晾衣架。

既然是智能晾衣架，肯定要有一颗聪慧的心脏，我给它设计了小马达、主控板，让它有动力有心室，赋予它生命力。为了实现它知晴雨的功能，我专门安装了光线传感器和温湿度传感器。当光度传感器模拟值低于400左右，智能晾衣架就会按照事先编写好的程序，通过舵机收杆。一旦温湿度传感器检测到空气湿度高于400左右，也会通知舵机收杆。如果光度传感器模拟值高于400，温湿度传感器检测到空气湿度低于400，智能晾衣架会自动伸出晾衣杆，让阳光洒在衣服上，这样该有多方便啊！

经过我的一番设计编写，一个智能晾衣架的主控板就编写完成了，我赶紧把这个主控板安装到做好的主体上，接上电源，开始了实验。好巧不巧，第一次实验时，万里无云，阳光明媚，晾衣架按照预想的效果主动将晾衣杆伸出窗外。接下来，我就迫不及待地等下雨，雨是没有来，但是到傍晚光线不好，晾衣杆也能自动收回！这证明智能晾衣架是成功的。为了进一步验证智能晾衣架的性能，我就等好几天，等到天气预报说有雨时，我就一直在观察晾衣架是否能自动收杆。果然，没等下雨，空气湿度一大，光线一暗，晾衣杆就自动收回了。