智能遥控晾晒器系统设计分析

    王俊翔

    

    

    摘 要：文章主要对智能遥控晾晒器系统的工作原理进行了分析，重点从软件电路设计和硬件设计电路两个角度研究了智能遥控晾晒器系统的设计，可以增强对智能遥控晾晒器系统的认识和了解。

    关键词：智能遥控；晾晒器系统；电路设计

    晾衣架是居民在生活中不可缺少的物品，传统的晾衣架主要是由用户进行控制的，用户根据天气的情况，对晾衣架进行控制，被称为手动模式。手动模式具有很多弊端，首先手动模式需要用户对晾衣架进行控制，晾衣架无法自我感知环境的变化。一旦用户由于某种原因无法对晾衣架进行控制，在晾衣架会处于静止状态；其次自动模式下，用户需要通过按钮实现对晾衣架的控制，按钮都具有一定的使用周期，频繁地使用按钮会减少晾衣架的使用时间。因此很多用户对于这种单一的晾衣架工作模式感到不满意，所以设计新型的智能遥控晾衣架，使晾衣架具有自动模式和手动模式两种工作模式，是对晾衣架系统的一种完善和补充，智能遥控晾衣架可以有效地提升用户的满意度。

    1 智能遥控晾衣架的工作原理分析

    要想了解遥控晾衣架的工作原理，首先需要清楚智能遥控晾衣架的内部构造图，智能遥控晾衣架的内部构造如图1所示。

    从图1中可以看出，智能遥控晾衣架的构造包括多个零件，主要包括导轨、活动基座、衣架连杆、温湿度传感器、光照传感器、旋转丝杆以及各种开关。从图中可以看出，智能遥控晾衣架内部具有4个开关，不同的开关具有不同作用，当晾衣架处于不同的工作模式时，开关的闭合状态不同。文章对智能遥控晾衣架的工作原理进行简单的介绍。

    智能遥控晾衣架与传统的晾衣架不同，智能遥控晾衣架具有两种模式：自动模式和手动模式，而传统的晾衣架只有手动一种模式。自动模式主要指智能遥控晾衣架可以根据外界环境的湿度和光度进行自主调整。在温度比较高时，尤其是夏天天气晴朗时，智能遥控晾衣架通过对室内环境的感应，将室内的湿度和光度传输给系统中心，不管是湿度还是光度达到系统的设定值后，晾衣架都会自动进行调节，比如说当温度较高、湿度小以及光照强度高时，智能遥控晾衣架系统可以自动将晾衣架伸出，这样可以对衣架上的衣服进行晾晒。而当处于阴天或者下雨天时，空气中的湿度相对来说比较高，这时智能遥控晾衣架将湿度数据传输到系统中，当湿度超过系统的范围时，晾衣架会自动收回，这样就可以防止衣服被淋。总体来说，智能遥控晾衣架系统中湿度和光度的传感器是整个系统的核心，一旦湿度传感器或者光度传感器出现异常，就会导致智能遥控晾衣架系统无法有效地感应外界环境，导致系统的工作出现异常。而手动模式则是由人控制晾衣架的，用户通过遥控器對晾衣架进行控制，当光照强度符合用户的需求时，用户可以按下伸出按钮，智能遥控晾衣架则会将衣服伸出，反之，则用户只需要按下收回按钮，晾衣架则会将衣服收回。智能遥控晾衣架可以在两种模式之间进行切换，如果一定时间内，手动模式没有反应，则自动模式开始工作。智能遥控晾衣架具有两种模式，并且两种模式之间可以进行切换，不仅可以更好地服务用户，同时可以减少智能遥控晾衣架的损耗率，提高智能遥控晾衣架的生命周期。

    2 智能遥控晾衣架系统设计

    智能遥控晾衣架系统主要包括两部分，一部分是软件电路，另一部分则是硬件电路，智能遥控晾衣架在进行设计时需要对两种电路进行有针对性的设计。

    2.1 智能遥控晾衣架软件电路设计

    软件电路主要包括两部分，分别为主程序和子程序，软件电路具有多个子程序。软件电路主要控制的是智能遥控晾衣架系统的模式转换，所以软件电路子程序包括伸出程序、收回程序和复位程序。智能遥控晾衣架模式转换主要包括两方面，一种是自动模式向手动模式转换，一种是手动模式向自动模式转换。当用户将衣服晾晒后，如果用户有事无法及时收回衣服，如果在一定时间内，用户不对智能遥控晾衣架的模式进行调整，则一定时间后，智能晾衣架自动进行模式调整，如果在规定的时间后，用户对晾衣架进行操作，则以手动操作为主，也就是如果用户发出指令，则智能遥控晾衣架系统需要按照用户制定的流程进行运转，反之，则智能遥控晾衣架系统自动进行模式转变。其次则是自动模式向手动模式的转变。自动模式的产生是由于用户对于智能遥控晾衣架系统没有进行指令，由晾衣架内部中的湿度传感器和光度传感器进行发布指令，也就是前面提到的，当湿度在智能遥控晾衣架系统的接受范围内，则晾衣架会将衣服伸出，从而对衣服进行晾晒，反之则将衣服收回。智能遥控晾衣架系统在自动模式时，如果用户感觉空气中的湿度或者光照强度可以接受，则用户可以对智能遥控晾衣架系统进行手动控制，在这种情况下，智能遥控晾衣架系统则需要按照用户的按钮进行操作。软件电路的设计很人性化，智能遥控晾衣架系统在工作时主要以客户的需求为主，这样就提升了用户对智能遥控晾衣架的满意度，不仅如此，模式的转变尤其是手动模式向自动模式的转化可以减少按钮的使用次数，从而增加智能遥控晾衣架系统的使用时间。

    2.2 智能遥控晾衣架系统硬件电路设计

    在对智能遥控晾衣架系统进行设计时，由于系统具有电机和开关等多个装置，所以系统内部需要两个变压器，分别为电机和开关等装置提供电能，保证电机的正常运转。在系统设计过程中采用两个变压器，具有很多的优点，传统的晾衣架系统具有单个变压器，晾衣架在工作时会对变压器产生很大的压力，从而造成变压器的超负荷工作；而设计两个变压器，由变压器向不同的装置提供电能，可以减少变压器的压力，同时两个变压器可以减少电能的损耗，从而减少用户的成本开支。在对智能遥控晾衣架的系统进行设计时，设计电路如图2所示。

    智能遥控晾衣架系统的电机的电路在设计时采用了直流电，这是对传统晾衣架系统的一个重要突破，传统晾衣架的电流为交流点，直流电的传输效率更好，导电性能更好。在对智能遥控晾衣架系统进行设计时，需要对数据采集电路进行设计，数据采集电路主要包括湿度采集装置以及光度采集装置，智能遥控晾衣架系统设计过程中湿度采集装置为DH11湿度传感器。DH11湿度传感器相比于其他的湿度传感器比如说SHT75湿度传感器而言具有很多的优点，首先DH11湿度传感器在传输的过程中可以实现时钟和数据的同时传递，而SHT75则只可以实现数据的传递；其次DH11湿度传感器的接口具有严格的标准，DH11在接入的过程中由于线路比较少，所以DH11湿度传感器的成本比较低；智能遥控晾衣架的光控为光敏电阻，光敏电阻工作时主要是由光照强度决定的，当光照强度比较大时，光敏电阻的阻值会减小，反之如果光照强度比较小时，光敏电阻的阻值会增加。光敏电阻的这种特性使得光敏电阻在智能系统中的应用越来越频繁，因此在智能遥控晾衣架系统设计过程中以光敏电阻为光控的主要装置。智能遥控晾衣架系统由于具有自动模式和手动模式两种，所以智能遥控晾衣架系统在设计时还需要对按键的相关电路进行设计，智能遥控晾衣架系统给的运转主要包括3个按钮，分别为开关键、收回键以及伸出键。智能遥控晾衣架系统运行过程中按钮数量比较少，所以电路在进行设计时采取的结构为独立式，各个按钮之间没有联系，具有很强的独立性。最后在对智能遥控晾衣架系统进行设计时，还需要对系统的位置控制电路进行设计。位置电路的设计与智能遥控晾衣架的工作原理具有密切的关系，当空气湿度比较小时，智能遥控晾衣架系统会自动伸出，进行衣物的晾晒，此时，晾衣架会运行到最底端，并将信号传达给电机，此时电机停止工作，晾衣架进行衣物的晾晒，开关3和开关4处于闭合状态。反之当湿度或者光照强度比较低时，智能遥控晾衣架系统会将衣物收回，此时晾衣架的基座会运行到最顶端，同时将信号传输给电机，电机停止工作，此时开关1和开关2处于闭合状态。