基于单片机的智能晾衣控制系统的设计与实现

文/钟卫连

1 整体硬件电路设计

1.1 整机原理框图

给开发板接入5V直流电源上电，开发板电源灯亮起正常启动。当晾晒衣服时，手动按下放出去按键将晾衣杆放出去，当雨滴传感器感应到雨水时就会启动直流电机反转把晾衣杆收回，当放出去按键被按下，直流电机正转会把晾衣杆放出去，当光线比较暗的时候，直流电机反转将晾衣杆收回，当风速过大时，直流电机反转将晾衣杆收回。

雨滴传感器 DO口接到单片机开发板上P1.7 口，用来判断是否有下雨天气。光敏模块DO口接到单片机开发板上P1.6口，用来判断是白天还是黑夜。3144 402霍尔传感器三个引脚接到单片机开发板上 HS0038 口，用来判断风速。L9110 驱动 IC 6、7 脚接到单片机开发板上P1.0 和 P1.1口，1、4 脚接直流电机，2、3脚接 VCC 电源，5、8 接 GND，用来驱动电机正转和反转。单片机开发板 S1 按键手动控制收衣服（收） ，S2按键手动控制晾衣服（放）。整体电路模块如图1所示。

1.2 单片机

本系统采用AT89C52作为核心元件，价格便宜可靠性高，具有简单的编程和外围电路。它是STC公司出的一种高性能、低功耗CMOS8位微型控制芯片，有 8K可以在系统编程FLASH存储器，使用经典的 MCS-51内核，但是做了很多的改进才使得这款芯片具有51单片机不具备的功能。在这款单芯片上，拥有8位CPU和可以在系统编程 Flash，让STC89C52 为嵌入式控制应用系统提供高灵活、更有效的解决方案。

1.3 雨滴传感器模块

雨水传感器也称雨降检测传感器，用于检测降雨和降雨量。 把雨滴传感器模块接上5V电源，电源灯亮起，感应板上没有雨水时，DO口输出高电平，控制板上开关指示灯灭。当感应板上有雨水的时候，DO口输出低电平，控制板上开关指示灯亮。 擦掉感应板上面的雨水，DO口又恢复到高电平状态。 AO口是模拟信号输出，可以连接单片机上的AD口检测滴在感应板上面的雨量大小。DO TTL数字信号输出也可以连接到单片机上检测是否有雨水。

1.4 光敏电阻模块

光敏传感器是利用光敏元器件将光信号转换为电信号的一种传感器。光敏电阻模块对环境的光线很敏感，一般都是用来检测周围环境光线的亮度，触发继电器模块或单片机开发板等。光敏模块在环境光线亮度达不到设定值的时候，DO 口输出高电平。当外界环境的光线亮度超过设定值的时候，DO 口输出低电平。DO输出口可以与单片机开发板直接连接， 可以用单片机来检测高低电平，这样就可以检测环境的光线亮度变化。DO 输出口可以也可以直接驱动继电器模块，这样就可以组成一个光控开关电路。

1.5 L9110电机驱动模块

L9110是控制和驱动电机设计的两个通道推挽式功率放大用的集成电路芯片，是将分立电路集成在一块 IC 之中的芯片，这样使外围的器件成本降低，整机的可靠性提高很多。L9110被很多厂商广泛应用于智能阀门电机驱动、电磁门锁驱动、玩具小车电机驱动的电路上。

1.6 ES3144霍尔传感器

它使用霍尔电路板，电压调节器，抗电压保护器，使用施密特触发电路的信号放大器。使用信号放大器的施密特来触发电路，晶体管集电极开路就会输出驱动器。霍尔传感器的工作范围和操作温度范围非常宽广，这种传感器比较适合在小车上做固态电子开关和家用电器制品。

图1：整体电路模块图

2 功能实现结果

2.1 功能实现

S1代表收回；S2代表放出去；S1按键被按下收回晾衣架，S2按键被按下放出晾衣架，当雨滴传感器检测到雨水时驱动直流电机将晾衣架收回，当光敏电阻模块检测光线很弱判定是黑夜并且驱动直流电机把晾衣架收回，当霍尔传感器检测直流电机2模拟风速很大的时候将会驱动直流电机把晾衣架收回来；当风速很小时将晾衣架放出去。

2.2 仿真结果

按下复位键电路初始化；按下S1按键收回晾衣架，按下S2按键放出晾衣架，当雨滴传感器检测到雨水时驱动直流电机将晾衣架收回，当光敏电阻模块检测光线很弱判定是黑夜并且驱动直流电机把晾衣架收回，当霍尔传感器检测直流电机2模拟风速很大的时候将会驱动直流电机把晾衣架收回来；当风速很小时将晾衣架放出去。

3 结论

本设计研究了一种基于单片机技术的智能晾衣系统。该智能晾衣系统是通过以STC89C52单片机为核心制作的产品，外接雨滴传感器。经过单片机内部软件编程处理后，单片机控制输出信号和输入信号，驱动直流电机将晾衣杆收回来。该智能晾衣系统的最大特点就是使消费者能够操作简单、比较容易懂、且安装比较方便、智能控制性高、价格低。

参考文献

[1]黄鑫,林伟.基于机智云的智能晾衣控制系统[J].微型机与应用,2017,36(19):90-92.

[2]郑东梅.基于机电一体化控制系统的智能晾衣装置设计[J].电子制作,2013(17):20-21.