第2章 系统总体设计

第2.1节 总系统设计框图
在本设计中我所用来作为电路控制核心处理器的是美国爱特梅尔Atmel公司所开发的STC89C52单片机芯片。外部电路由温度和湿度感测电路和光敏感测电路组成，由这几部分的电路所组成的完整电路对电机进行控制，从而达到智能化的要求，让所设计的收衣架具有完善的智能化功能。而在本设计整体的设计框图 如图2.1所示。

图2.1 系统总体控制框图
第2.2节 系统组成概述
此设计的智能化收衣架系统可以通过固定在阳台外面，达到以节省空间的目的。与此同时，该系统可以自动地测量空气中的温度，湿度和光照强度，这部分功能是通过温度和湿度传感电路和光敏检测电路部分来实现的，而确定衣架是否被回收根据当前的温度和湿度和与光的强度来决定的。在外界环境下雨的时候，外界大环境中会由于雨水的影响导致空气中的相对湿度急剧增加并超出设定值，在超出的同时该智能系统会自动报警（提醒人们收取衣物），如果没有人操作去应答系统将衣架收回阳台内部则会自动默认为屋内没有人，该智能系统将对电机发出脉冲让其自动将衣架收回阳台内部从而完成自动收取衣物的功能。
第2.5节 机械结构设计
在本设计系统中我采用的是利用步进电机跟一些结构简单的机械构件组合成一个完整的系统机械执行机构，最终让晾衣架能达到自动伸缩的功能，让其具备自动收取衣物的智能化功能，下图为该装置的初步设计，如图2.3所示：

图2.3 系统机械执行机构

第3章 控制系统硬件设计

在对系统软件结构进行完整的阐述后，需要对控制系统的硬件设计结构进行详细的分解阐述。在本章中主要是对硬件系统的各部分进行详细讲解，第一部分是对单边机主控芯片进行介绍，然后单片机芯片主控制电路引出该设计系统的外围电路，即对温湿度传感器电路，光敏电阻电路等外围电路进行讲解，最后结合各部分电路的设计要求，我们对电路板的具体设计，采用的是protel99se软件。
第3.1节 单片机的介绍及其工作系统设计
3.1.1 STC89C52特点
在本设计中我所用来作为电路控制核心处理器的是美国爱特梅尔Atmel公司所开发的STC89C52单片机芯片。而STC89C52是一种通过运用高密度非易失性存储器技术进行制造的一种低功率和消耗的高性能的控制器。在编程系统中配置有8k的存储器作为其存储空间。作为一种在系统上可进行编程的控制芯片，STC89C52被人们广泛的运用于各方面。在本小节中将对STC89C52的引脚结构进行挑选式讲解其中的一部分来说明该芯片的运用方式。STC89C52的：最主要的优势：
与MCS-51单片机产品兼容 ：它能
8K字节在系统可编程Flash存储器
可反复清空使用，次数为1000次
全静态操作：0Hz～33Hz
三级加密程序存储器
32个可编程I/O口线
三个16位定时器/计数器
八个中断源
全双工UART串行通道
低功耗空闲和掉电模式
掉电后中断可唤醒
看门狗定时器
双数据指针
掉电标识符
引脚结构如图3.1所示：

图3.1 STC89C52引脚结构

第4章 控制系统软件设计

第4.1节 程序流程图

在系统软件结构的设计中，我采用了流程图跟分解各模块流程的方法对系统的各部分功能进行分解，详细的用流程图将系统各部分功能更好的显示出来。这样的做法有利于对程序进行编译与调试。而对于各部分流程的组合能够得到控制系统硬件设计的完整设计图。
程序与系统的运作过程由打开电源进入主程序开始，当电源开启时，主程序各部分进入初始化状态，并在延时的基与湿度的数据，础上等待外设上电的稳定，由温湿度传感器获取外界温度与湿度的数据，当外界下雨时湿度检测到信号超过设定值，于是发出电信号给核心处理器，处理器指挥衣架收回。而当检测到温度过高时，重复与湿度超过设定值的运作过程，自动将衣架收回阳台内部。而当外界环境失去阳光光照时，光敏电阻阻值上升，电机自动收回衣架。以上各部分情况为晾衣架需要自动收回的情况。反正，没有达到这些条件，则电机正转，使得晾衣架自动放出阳台外部接受阳光的晾晒。在电机正转与反转到一定位置时晾衣架会触碰到位置开关，从而使得晾衣架自动停止停在了设定好的位置。以下图是基于单片机软件控制系统的程序流程示意图，如图下图4.1所示：

图4.1 程序流程图

第5章系统整体调试

本设计的最后一部分就是对设计好的电路原理图进行仿真测试与调试，在设计过程中采用的是KEil uvision4系统进行仿真测试，在该系统中按照最终电路图接好电路后运行系统并连接JDT-8052XP仿真器做整机调试。在进行实物焊接之前运用仿真系统对最终电路原理图进行仿真测试，能够让我们发现电路中的不完善部分，并进行修正，如此真实的仿真测试能够很大幅度的降低我们焊接实物的出错率。如下图5.1所示为JDP-8052XP仿真器连接图：

图5.1 JDT-8052XP仿真器连接图

结 论

在本设计中我所用来作为电路控制核心处理器的是美国爱特梅尔Atmel公司所开发的STC89C52单片机芯片。在运用以此未主控芯片的基础上，增加其他的外围电路，从而赋予晾衣架具有智能化的功能。主控芯片能够接收处理由DHT11温湿度传感器跟光敏电阻感应对外界环境发生变化时所产生的信号，并将这些信号进行一定的处理和转化为所我们需要的稳定电信号。这些进过主控芯片处理分析后的电信号会传输给步进电机所组成的伸缩系统并由H桥驱动来带动该系统的运作。通过以上的设计原理我所设计的智能收衣系统思路就是可以通过温度和湿度传感器和光敏传感器对外界大环境的变化进行感应和监控，通过对温度，雨水跟光照情况的变化对其进行信号收集，判断其是否下雨或者进入黑夜，主要控制部分是使用单片机接收并处理电信号来驱动电机控制智能收衣架衣架的伸展和收缩状态，本设计的主要目的是使收衣架的智能化得到进一步的发展，可以更好的方便人们的生活以及使其能在生活中得到人们的广泛运用。

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