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基于单片机的自动晾衣架系统设计与制作(附件)【字数:7706】

2024-11-03 19:45编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要鉴于智能家具不断步入人们的生活中,我们考虑将自动化检测及控制技术运用到晾衣架上去,设计一个检测环境温湿度、光照等功能的智能晾衣架。本设计可以减轻人们在无人的情况下依然可以保持衣服的整洁干净。本设计由STM32单片机电路配合光敏电阻、DHT11温湿度传感器、风速检测仪以及LCD1602显示电路、电机电路、电源电路等组成。该系统可以实时采集温湿度、风速光照强度等,来判断是否驱动电机的伸缩。该系统有手动模式和自动模式,对应可以设置温湿度、光照强度、风速的阈值,切换工作状态。
目录
一、 引言 4
(一) 智能家具的发展背景 4
(二) 智能家居的发展前景 5
(三) 本文主要研究内容 5
二、 总体设计方案 5
(一) 系统功能要求 5
(二) 系统整体方案设计 6
(三) 元器件的选择 7
三、 系统硬件的设计 9
(一) 最小系统电路设计 10
(二) 显示电路设计 10
(三) 按键电路设计 11
(四) A/D转换电路 11
四、 系统软件的设计 12
(一) 、系统软件整体设计 13
(二) 、显示函数软件设计 14
(三) 、按键电路软件设计 15
(四) 、处理子函数程序设计 16
五、 实物调试 17
(一) 、软件调试 18
(二) 、实物组装 19
(三) 实验调试 19
总结 22
参考文献 23
致谢 24
引言
智能家具的发展背景
现在随着互联网的发展,经济水平提高和科学技术的发展,人们的生活逐渐智能化。互联网科技影响人们的生活,随之智能家具也应运而生。由于传统的晾衣架已经无法满足现代人们的生活需求,加之传统晾衣架的缺点也逐渐体现出来,使用寿命短,保养繁琐等,无法满足消费者的日益发展的需求。智能家具不仅包含了传统家具的功能,还兼备自动化,提供全方位的信息交互。
智能家居的发展前景
从智能家具的发展来看,提出智能家具的 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072
概念,不断的研究更新,融合的新生活中去,时代的推动。智能家居在智能照明、智能门锁、环境监测、安全警示等应用广泛,实用性强方便人们的生活。智能家居设备通过不断的改进,推动智能生态的建立。智能家具互联平台控制,远程控制家中的设备,对家中的安全状态实时上报,保证住家的安全性,高性能、自动化、语音助手等不断地方便着我们生活,智能已经成为潮流的趋势。
本文主要研究内容
本课题设计制作的仪器是运用STM32芯片主导的STC89C52控制传输转换核心。它由软件系统设计和硬件系统设计两方面系统组成。通过在学校对元器件的学习,以及对编程的一些了解学习,对电子元件进行相应的组装,对问题的检测、排除、解决方案。
总体设计方案
系统功能要求
本设计由STM32单片机电路配合DHT11温湿度传感器、风速检测电路、光敏电阻以及LDC1602液晶显示电路,电机电路、电源电路组成。系统主要实现功能如下所示:
通过DHT11、风速检测、光敏电阻检测当前温湿度、风速、光照强度,低于或高于阈值,晾衣架收回或伸出;
通过按键设置各传感器的上下限值和定时;
通过显示屏显示温湿度,光照强度值,风速值,定时时间;
系统整体方案设计
本设计是以STC89C52单片机为核心控制器,加上其他的模块组成智能晾衣架系统。其中包括中控部分、输出部分、输入部分。其中中控系统是由STC89C52芯片进行控制处理数据,经过处理而控制。其中输出部分由显示电路和电机电路组成,显示电路可以显示温湿度,光照强度,风速,调定时间以及对各个数值的设置;电机电路是由步进电机组成,由此来控制模拟晾衣架的伸缩。最后是输入部分由光敏电阻,风速检测模组,温湿度检测模组,独立按键以及供电电路组成,以此来检测当前的光照强度,风速,温湿度。其中按键电路是来切换界面以及设置各个数值。供电电路是为整个系统提供电源,来支持整个系统的运行。
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图1 系统方案设计
元器件的选择
主控制器选择
通过对上面的了解,为了能够实现自动晾衣架每一项的功能指标,我将选择STC89C52芯片来帮助我完成实验。STC89C52芯片相比较于其他的芯片,STC89C52芯片功耗更低,性能更高,而且价格也比较低,能够完全的实现目前的所有功能,就目前而言,STC89C52芯片是最优的选择。
图2 STC89C52芯片
显示模块的选择
为了能够感知周围的实时情况,更加的直观的了解周围情况,显示屏恰好可以为我们解决所有的问题,需要显示屏实时的反应周围环境。因此在这里我将选择LCD1602显示模块。LCD1602显示模块是一款专门用于显示数字,字母等的点阵液晶显示器。LCD1602显示屏是指现实的内容为16*2,意思为可以显示两行,每行显示16个字符,即可以同时显示32个字符。提供了丰富的指令设置:清显示;游标回原点;显示开/关;游标开/关;显示字符闪烁;游标移位;显示移位元等。
图3 LCD1602显示屏
模/数转换芯片的选择
在实验中,绝大多数的物理量都是连续变化的模拟量,例如温湿度,风速,光照强度等,他们的数值都是随着时间的变化而变化,而这些的模拟量经过传感器的转换后依然是模拟信号,如果需要运用数字系统来处理这些模拟量,我们就必须要将这些模拟信号进行处理,需要将这些电信号转换为数字信号,即模数转换。因此我们就需要用到模数转换模块。在选择模数转换模块时,我们需要考虑几个主要技术指标:分辨率,转换误差,转换速度以及电源抑制比。位数越多,其量化误差越小,转换精度越高,分辨率也越高。转换时间越短,转换速度越快,因此为了完成实验目标,我们将选用ADC0832模数转换模块。
温湿度模块的选择
温湿度传感器就是利用物质随温度湿度变化的特性,把温湿度转换为电量的传感器。在这个实验中,我将选择DHT11温湿度传感器来进行实验,使得智能家具能够检测周围温度湿度的效果。该产品响应时间快,抗干扰能力强,物美价廉,品质好,因此我将选择这款模组来帮助我实现各种效果。本实验目的就是通过环境的检测变化来对电机的控制。

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