基于STC89C52单片机的智能寝室晾衣架系统
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摘要：文章给出了一种使用STC89C52单片机进行开发的智能寝室晾衣架系统。系统通过使用湿度传感器接收衣物湿度情况，能自动调节衣物间距，并在衣物晾晒完毕时进行提醒，同时能在液晶显示屏上看到衣物的具体情况，了解预计剩余晾晒时间;结构相对简单，适用于各种集体寝室，解决了集体寝室晾衣物效率低和困难的问题。
关键词：可动衣架位;单片机;声音报警器;衣物预计晾晒时间
集体寝室对晾衣架的使用一直是个问题，集体寝室的人数很多，而硬件设施一般是有限的，很多寝室都只有一个或者两个晾衣架，导致晾衣物存在困难。以大学寝室为例，现在很多大学都因为政策进行了扩招，但学校的硬件设施却无法及时跟上，很多寝室都是六人寝甚至八人寝，每个寝室基本上只配备了一个晾衣架。一个晾衣架很难满足寝室这么多人的使用，在夏天大家对衣物的换洗都特别勤，需要晾的衣物特别多，而在冬天大家经常无法确定衣物是否已经晾干了，导致延长了收衣物的时间，都很容易出现洗了衣物没有地方晾的情况。而且有些人经常晾了衣物忘了收，一直占着晾衣架的位置，影响了其他人的使用。中国社会是人情社会，作为室友，碍于面子或者其他原因，可能也不好一直提醒他们，这个时候就需要有一个第三方来进行提醒，来提高晾衣架的使用效率。就算晾上了，大家的衣物也经常是挤在一块，湿的干的混在一块，严重影响了衣物的晾晒效率，这样就需要限制晾衣物的数量和衣物之间的距离，才能使晾衣物的效率达到最大。针对出现的这些晾衣物的问题，设计一套能够提高寝室里晾衣架的使用效率的系统是十分重要的。基于以上原因，本文设计了一套使用单片机、湿度传感器和步进电机的能实时监测衣物湿度和调节衣物间距并将衣物情况发送到液晶显示器上的系统。从而能实时监测衣物的湿度，推断出预计剩余晾晒时间，并自动调节衣物之间的距离，提高效率。在有衣物晾晒完毕的时候提醒大家及时收掉干了的衣物，为其他人的使用提供了便利。
一、系统设计思路
本系统设定一定个数的可动衣架位，利用单片机和湿度传感器对每件衣物进行实时监测，每当一件衣物湿度减少的时候，步进电机调整它和其他衣物之间的距离，使他們保持最适合的距离。每个湿度传感器可以同步监测衣架位上的衣物湿度，反映出衣物的湿度，单片机计算预计剩余晾晒时间，当有衣物晾晒完毕时发出报警声提醒。再将这些信息发送到液晶显示屏上，让寝室中的学生能实时看到每件衣物的情况，让他们可以计算时间来晾衣物，提高晾衣物的效率。
二、系统的设计方案
本系统设计方案里主要包括可动衣架位、单片机主机模块、声音报警器、电源模块、显示模块等。
（一）可动衣架位
可动衣架位是本系统的主要部件，由从机单片机、湿度传感器、步进电机、衣架凹槽、红外测距传感器和外壳组成，每个可动衣架位可以挂一件衣物。
湿度传感器的主要工作是实时接收衣物的湿度，并传输给单片机进行处理;为了最大程度地接收衣物的湿度，需要让湿度传感器尽量靠近衣物。
衣架凹槽由一个带压力传感器的凹槽组成。它的主要工作是固定衣架和检测是否有衣架挂上，然后将数据传送给从机单片机。
步进电机的主要工作是带动可动衣架位进行距离调整，使两个之间衣架处于一个最佳的距离。
红外测距传感器的主要工作是测量每个可动衣架位之间的距离。
从机单片机的主要工作有三个。一是接收湿度传感器和衣架凹槽发送的数据，并无线发送给主机单片机进行处理。二是接收主机单片机发送的指令。三是控制步进电机的转动方向和转动距离。
（二）声音报警器
声音报警器的主要工作是通过蜂鸣器发声来提醒衣物已经晾晒完毕了，由主机单片机来进行控制，每一次发声周期为两分钟，直到接收到主机单片机的停止指令为止。
（三）显示模块
显示模块由一个液晶触摸屏组成，通过主机单片机的控制可以显示每个可动衣架位上的衣物的湿度和预计剩余晾晒时间。当衣物晾晒完毕时，点击屏幕上相应的可动衣架位即可向主机单片机发送停止声音提醒的指令。
（四）单片机主机模块
单片机主机模块是本系统的处理和控制部分，它的的主要工作有五个。一是接收从机发送的湿度传感器、衣架凹槽和显示模块的数据。二是根据接收到的衣物湿度情况，计算出衣物晾晒完毕所需要的时间，并将这两项数据传输给液晶显示屏;当衣物晾晒完毕时，发送指令给声音报警器进行提醒。三是根据接收到的衣物湿度情况，控制相邻的可动衣架位调整距离。首先分析一个可动衣架位旁边两个可动衣架位上衣物的湿度情况，向湿度较低的那个方向进行移动。之后按照相应的相邻衣物湿度和晾晒时间与距离模型对两个可动衣架位之间的距离进行调整。四是根据衣架凹槽的数据，将没有衣架挂上的可动衣架位和两旁湿度最高的可动衣架位贴紧。五是通过显示模块的指令数据，停止声音报警器的提醒。
（五）电源模块
电源模块的主要工作是为系统提供稳定的工作电源，可动衣架位采用蓄电池充电模式，可以使用太阳能充电和无线充电，电源模块也可以为它们分别进行有线充电。
三、总结
本设计采用了STC89C52单片机作为核心部分进行数据的处理与系统的控制，可以实时监测衣物湿度，计算衣物预计剩余晾晒时间，自动调整两件衣物之间的距离，减少衣物晾晒时间，提高晾晒效率;当有衣物晾晒完毕后会自动用蜂鸣器提醒用户收取衣物，用户可以在触摸屏上实时看到这些数据，并点击屏幕上相应的可动衣架位停止提醒。这为集体寝室提供了更加便利的晒衣物条件，提高了晾衣架的使用效率。
参考文献：
[1]甘向辉，黄敏，李晓梅，等.智能感应晾衣架的设计原理与可行性分析[J].科技视界，2016（21）：46.
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