基于STC89C52單片機的智能寢室晾衣架系統(tǒng)

于佑任

摘要：文章給出了一種使用STC89C52單片機進行開發(fā)的智能寢室晾衣架系統(tǒng)。系統(tǒng)通過使用濕度傳感器接收衣物濕度情況，能自動調(diào)節(jié)衣物間距，并在衣物晾曬完畢時進行提醒，同時能在液晶顯示屏上看到衣物的具體情況，了解預計剩余晾曬時間;結(jié)構(gòu)相對簡單，適用于各種集體寢室，解決了集體寢室晾衣物效率低和困難的問題。

關(guān)鍵詞：可動衣架位;單片機;聲音報警器;衣物預計晾曬時間

集體寢室對晾衣架的使用一直是個問題，集體寢室的人數(shù)很多，而硬件設(shè)施一般是有限的，很多寢室都只有一個或者兩個晾衣架，導致晾衣物存在困難。以大學寢室為例，現(xiàn)在很多大學都因為政策進行了擴招，但學校的硬件設(shè)施卻無法及時跟上，很多寢室都是六人寢甚至八人寢，每個寢室基本上只配備了一個晾衣架。一個晾衣架很難滿足寢室這么多人的使用，在夏天大家對衣物的換洗都特別勤，需要晾的衣物特別多，而在冬天大家經(jīng)常無法確定衣物是否已經(jīng)晾干了，導致延長了收衣物的時間，都很容易出現(xiàn)洗了衣物沒有地方晾的情況。而且有些人經(jīng)常晾了衣物忘了收，一直占著晾衣架的位置，影響了其他人的使用。中國社會是人情社會，作為室友，礙于面子或者其他原因，可能也不好一直提醒他們，這個時候就需要有一個第三方來進行提醒，來提高晾衣架的使用效率。就算晾上了，大家的衣物也經(jīng)常是擠在一塊，濕的干的混在一塊，嚴重影響了衣物的晾曬效率，這樣就需要限制晾衣物的數(shù)量和衣物之間的距離，才能使晾衣物的效率達到最大。針對出現(xiàn)的這些晾衣物的問題，設(shè)計一套能夠提高寢室里晾衣架的使用效率的系統(tǒng)是十分重要的?；谝陨显?，本文設(shè)計了一套使用單片機、濕度傳感器和步進電機的能實時監(jiān)測衣物濕度和調(diào)節(jié)衣物間距并將衣物情況發(fā)送到液晶顯示器上的系統(tǒng)。從而能實時監(jiān)測衣物的濕度，推斷出預計剩余晾曬時間，并自動調(diào)節(jié)衣物之間的距離，提高效率。在有衣物晾曬完畢的時候提醒大家及時收掉干了的衣物，為其他人的使用提供了便利。

一、系統(tǒng)設(shè)計思路

本系統(tǒng)設(shè)定一定個數(shù)的可動衣架位，利用單片機和濕度傳感器對每件衣物進行實時監(jiān)測，每當一件衣物濕度減少的時候，步進電機調(diào)整它和其他衣物之間的距離，使他們保持最適合的距離。每個濕度傳感器可以同步監(jiān)測衣架位上的衣物濕度，反映出衣物的濕度，單片機計算預計剩余晾曬時間，當有衣物晾曬完畢時發(fā)出報警聲提醒。再將這些信息發(fā)送到液晶顯示屏上，讓寢室中的學生能實時看到每件衣物的情況，讓他們可以計算時間來晾衣物，提高晾衣物的效率。

二、系統(tǒng)的設(shè)計方案

本系統(tǒng)設(shè)計方案里主要包括可動衣架位、單片機主機模塊、聲音報警器、電源模塊、顯示模塊等。

（一）可動衣架位

可動衣架位是本系統(tǒng)的主要部件，由從機單片機、濕度傳感器、步進電機、衣架凹槽、紅外測距傳感器和外殼組成，每個可動衣架位可以掛一件衣物。

濕度傳感器的主要工作是實時接收衣物的濕度，并傳輸給單片機進行處理;為了最大程度地接收衣物的濕度，需要讓濕度傳感器盡量靠近衣物。

衣架凹槽由一個帶壓力傳感器的凹槽組成。它的主要工作是固定衣架和檢測是否有衣架掛上，然后將數(shù)據(jù)傳送給從機單片機。

步進電機的主要工作是帶動可動衣架位進行距離調(diào)整，使兩個之間衣架處于一個最佳的距離。

紅外測距傳感器的主要工作是測量每個可動衣架位之間的距離。

從機單片機的主要工作有三個。一是接收濕度傳感器和衣架凹槽發(fā)送的數(shù)據(jù)，并無線發(fā)送給主機單片機進行處理。二是接收主機單片機發(fā)送的指令。三是控制步進電機的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動距離。

（二）聲音報警器

聲音報警器的主要工作是通過蜂鳴器發(fā)聲來提醒衣物已經(jīng)晾曬完畢了，由主機單片機來進行控制，每一次發(fā)聲周期為兩分鐘，直到接收到主機單片機的停止指令為止。

（三）顯示模塊

顯示模塊由一個液晶觸摸屏組成，通過主機單片機的控制可以顯示每個可動衣架位上的衣物的濕度和預計剩余晾曬時間。當衣物晾曬完畢時，點擊屏幕上相應(yīng)的可動衣架位即可向主機單片機發(fā)送停止聲音提醒的指令。

（四）單片機主機模塊

單片機主機模塊是本系統(tǒng)的處理和控制部分，它的的主要工作有五個。一是接收從機發(fā)送的濕度傳感器、衣架凹槽和顯示模塊的數(shù)據(jù)。二是根據(jù)接收到的衣物濕度情況，計算出衣物晾曬完畢所需要的時間，并將這兩項數(shù)據(jù)傳輸給液晶顯示屏;當衣物晾曬完畢時，發(fā)送指令給聲音報警器進行提醒。三是根據(jù)接收到的衣物濕度情況，控制相鄰的可動衣架位調(diào)整距離。首先分析一個可動衣架位旁邊兩個可動衣架位上衣物的濕度情況，向濕度較低的那個方向進行移動。之后按照相應(yīng)的相鄰衣物濕度和晾曬時間與距離模型對兩個可動衣架位之間的距離進行調(diào)整。四是根據(jù)衣架凹槽的數(shù)據(jù)，將沒有衣架掛上的可動衣架位和兩旁濕度最高的可動衣架位貼緊。五是通過顯示模塊的指令數(shù)據(jù)，停止聲音報警器的提醒。

（五）電源模塊

電源模塊的主要工作是為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的工作電源，可動衣架位采用蓄電池充電模式，可以使用太陽能充電和無線充電，電源模塊也可以為它們分別進行有線充電。

三、總結(jié)

本設(shè)計采用了STC89C52單片機作為核心部分進行數(shù)據(jù)的處理與系統(tǒng)的控制，可以實時監(jiān)測衣物濕度，計算衣物預計剩余晾曬時間，自動調(diào)整兩件衣物之間的距離，減少衣物晾曬時間，提高晾曬效率;當有衣物晾曬完畢后會自動用蜂鳴器提醒用戶收取衣物，用戶可以在觸摸屏上實時看到這些數(shù)據(jù)，并點擊屏幕上相應(yīng)的可動衣架位停止提醒。這為集體寢室提供了更加便利的曬衣物條件，提高了晾衣架的使用效率。

參考文獻：

[1]甘向輝，黃敏，李曉梅，等.智能感應(yīng)晾衣架的設(shè)計原理與可行性分析[J].科技視界，2016（21）：46.