论文总字数：26525字

摘 要

本文设计的智能晾衣架是一个能够根据光感强度、湿度和温度的改变而做出相应改变的智能产品。相比较以前古老而又传统的晾衣方法，智能晾衣架就显得轻松又便捷，更加符合社会发展的潮流。本文设计采用51系列的单片机，实现对晾衣架的控制作用。采用DHT11来感知外界的温度，设置一个临界值，当温度超过这个值，会产生相应的变化。通过雨滴模块来应对晾衣架在下雨天气或者湿度的变化，当湿度达到一个临界点，这将意味着智能晾衣架将根据感知到的条件，来进行下一部分的自动变化。除此之外，本次设计运用到的GY－30光线感应模块感知外界的光线强度。通过LCD1602显示屏来呈现出条件数值的变化，更加方便我们观察。

关键字：智能产品；51系列单片机；温湿度检测

Intelligent Clothes Drying Rack Based on Single Chip Microcomputer

Abstract

The intelligent clothes hanger designed in this paper is an intelligent product which can make corresponding changes according to the changes of light intensity, humidity and temperature. Compared with the old and traditional methods of clothes airing, the intelligent clothes airing rack is easy and convenient, more in line with the trend of social development. In this paper, 51 series of single-chip microcomputer is used to realize the control of the clothes hanger. DHT11 is used to sense the external temperature and set a critical value. When the temperature exceeds this value, corresponding changes will occur. The raindrop module is used to deal with the change of clothes hanger in rainy weather or humidity. When the humidity reaches a critical point, it means that the intelligent clothes hanger will automatically change the next part according to the perceived conditions. In addition, the gy-30 light sensing module used in this design senses the light intensity of the outside world. The LCD1602 display shows the change of condition value, which is more convenient for us to observe.

Keywords:Intelligent product； 51 series single chip microcomputer ；Temperature and humidity

 detection

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1产品研究的背景及意义 1

1.2产品研究的内容 1

1.3产品国内外的研究现状 2

1.4产品研究的方法 2

1.4.1文献研究法 2

1.4.2观察法 2

第二章 系统的设计 3

2.1 功能设计 3

2.1.1单片机系统 3

2.1.2检测功能 3

2.1.3显示功能 3

2.1.4执行部件 3

2.1.5编写程序 3

2.2 产品系统设计的要求 3

2.2.1简单易操作 4

2.2.2经济适用 4

2.2.3实用性 4

2.2.4安全性 4

第三章 系统的硬件设计 5

3.1 整体设计 5

3.2各组成模块设计 5

3.2.1主控模块 5

3.2.2 温湿度检测模块 7

3.2.3 数字光强度检测模块 8

3.2.4 显示模块 8

3.2.5 雨滴模块 9

3.2.6 驱动模块 10

第四章 系统的软件设计 11

4.1程序设计 11

4.2软件算法 11

第五章 调试与结果 13

5.1 实验调试 13

5.2 结论 15

第六章 结束语 16

致谢 17

参考文献 18

附录 19

第一章 绪论

1.1产品研究的背景及意义

回顾人类的文明发展史，从初尝科技的蒸汽时代到电的伟大产生再到现在的网络时代，人们不断的在探索着世界乃至宇宙更多的未知，一次又一次在探索道路上的成功，不仅仅让人类在精神层面上跨过一次又一次里程碑，在生存方面，也给我们的生活带来了翻天覆地的改变。从世界的角度来看 ，人类的进步相对快速而又扎实的，如果单从中国的发展情况来看，我们经历了重重的磨难，不过好在复苏后的中国并没有让我们失望！

自从进入20世纪以来，中国经济以肉眼可见的速度飞速增长，在世界的舞台上闪耀着属于我们中华民族的光芒。经济的快速增长势必影响着我们的生活，大到社会的发展方向，小到平日里微不足道的生活习惯。比如智能化产品在当今社会上就炙手可热。 现在有很多智能化家居涌入我们生活中，但是在众多优秀方便的智能产品中，唯独在晾衣架方面显得稍微欠缺。人们对智能晾衣架没有投入过多的研究，忽略了这一项重要且实用的智能产品。在节奏很快的当代社会，很多人忙于自己的工作，不可能时时刻刻在家中。早上辛辛苦苦洗的衣服，就因为一场突如其来的大雨让自己的辛苦付出东流，难免不让人郁闷，或者这时候如果有一个能自动感受天气变化而做出相应改变的晾衣架，岂不美哉！不光如此，如果设计出这款智能晾衣架，就代表着中国的智能化社会又向前迈进了一小步，也代表着中国现在的智能化越来越亲民，越来越生活化，能够让老百姓们实实在在的方便！

1.2产品研究的内容

本文研究的智能晾衣架属于现代社会的智能家居，同时也是组成智能家居的重要一部分。正如上述部分所言，智能晾衣架主要就是根据天气条件的变化来自动做出相应的改变，所以本文研究的核心就在于“自动”两个字。作为一个智能产品，能够自动做出变化，这是最基本的操作，那文所研究的智能晾衣架都包含那些内容呢？下面我们正式来介绍一下这次设计的内容。作为智能晾衣架，肯定要具备一个正常晾衣架具有的所有功能，我们要做到哪些方面才能达到一个智能晾衣架应该具备的功能呢？正如上面所言，智能晾衣架区别于普通的固定晾衣架或者是普通的伸缩晾衣架，他是能够根据光感强度、温湿度的的改变而做出相应改变的智能产品。除了区别普通晾衣架的“硬件”的高级以外，“软件”才是最核心的技术。那么，要设计一个智能晾衣架，我们要考虑哪些影响“软件”的因素？第一，智能的晾衣架肯定具有“日出而作，日落而息”的功能。换句话来说，就是智能晾衣架要能根据有无太阳来控制“自己的身体”，也就是要达到一种太阳出来，晾衣架要自动伸出去，太阳落山了，晾衣架要能够自己缩回来。第二，除了考虑到阳光这个因素之外，下不下雨也有为重要。作为一个智能晾衣架，一定要具备在下雨时能够自动收回来，不下雨时可以自动送出去，这样才能提现它的意义，这也是整个智能晾衣架的设计中，最重要的一个环节。只有实现了只一个环节，才算是真真正正的解放了双手。试想一下，天空中突然下起来暴雨，而你还坐在办公室里，这时候如果有一个智能晾衣架，就完全不要担心自己的衣服被淋雨了。当然，这部分的设计不光光适应于下雨的状态，准确的说，如果当天的湿度达到一个极值，当然这个极值是需要我们根据现实情况设定出来的，智能晾衣架就会依据相应的改变情况来做出判断，并且执行这个指令。最后，还有一个环节比较容易让人疏漏。当你的智能晾衣架能够根据外界的天气来自动操作，看似比较完整的一个系统，如果能够让其停在自己想停的位置上，就显得更加智能了。以上就是本产品所要设计的内容。

1.3产品国内外的研究现状

从上述文章的描述中，我们应该能够了解到智能晾衣架简单方便、功能齐全。根据网上的大数据统计，欧美国家使用智能晾衣架的人数寥寥无几，可能跟他们的地理环境和生活习惯有关系，而在日本、韩国、新加坡的等一些发达的亚洲国家中，智能晾衣架的使用率竟然高达40%，显而易见，造成这一巨大差距的并不是经济原因。那作为同是亚洲国家的中国呢？作为与生活息息相关的东西，我们不难知道，智能晾衣架在我们生活中出现或者听说过的能率并不是很高。目前，在中国各个中型、中小型城市以及农村地区里，仍然保留着相对来说比较传统的晾衣方式。如果在农村，估计就是在庭院里扯上一根绳子，这个晾晒方式除了不牢固，影响庭院的使用和美观之外，灵活性也特别差。而且，为了考虑到晒衣服时不让衣服粘上灰尘，不得不把绳子栓的特别高，但是结合中国的国情，在农村洗衣服的大多是女人，这就造成每次晒衣服特别费力不方便。在一些城市的楼房里同样也存在一些晾晒衣服比较尴尬的问题。多数住在楼房里的人们，为了考虑到阳光，一般把自己家的晾衣架放在阳台上，这就导致客厅或者卧室的采光不足，全被衣物遮挡住了，暗淡无光。早期的楼房里也出现过晒衣服身高不足的难题，到后来人们发明了手摇式晾衣架，这样就解决了一个难题。但是，解决了一个难题后又出现了另一个难题，手摇式晾衣架时间久了或者承受的衣物过多摇起来就会变得特别费力，而且，手摇式晾衣架需要不止一个的机械装置和支撑点，同时也需要很多网线布置来带动晾衣架的上下移动，所以就造成阳台有很多网线杂乱无章，影响美观，这一问题也曾让很多家庭苦恼不已。所以，人们在这种情况下，就更加期待一款方便使用、又不影响美观的晾衣架。

1.4产品研究的方法

1.4.1文献研究法

文献研究是根据一定的研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。因为智能晾衣架的研究会涉及到很多单片机方面的知识和绘图技术，所以要求我们要查阅资料，尽可能多多掌握相关知识。

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