自动晒衣杆详解Word文档下载推荐.docx

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课程设计任务书

专业

班级

学号

课程设计时间

教研室意见

意见：

审核人：

一、任务及要求

设计一个环境光亮度检测电路和湿度检测电路；

采用LED指示晴雨天气和电机转向；

根据检测到的晴雨状况，控制电机方向，实现晴天支衣架，雨天收折衣架的功能；

具有遥控功能，采用红外传感器实现衣架收折；

装、调试电路，记录测试的数据，进行分析。

设计要求：

1）确定并分析系统设计要求；

2）进行系统的方案设计；

3）要绘制原理框图，绘制原理电路；

4）要有必要的计算及元件选择说明；

二、进度安排

周一：

集中布置课程设计任务和相关事宜，查资料确定系统总体方案。

周二～周三：

完成硬件电路设计

周四～周五：

设计报告撰写。

周五进行答辩和设计结果检查。

目录

第1章设计任务及要求2

1.1设计任务2

1.2设计要求2

第2章系统方案设计3

2.总体设计思路设计思路3

第3章硬件电路设计4

3.1雨滴传感器电路的设计4

3.2光照传感器电路的设计5

3.3单片机EM78447A硬件电路的设计5

3.4电机驱动电路。

6

第4章系统仿真与调试8

第5章心得体会9

附录10

参考资料10

电路图10

第1章设计任务及要求

1.1设计任务

设计一个环境光亮度检测电路和湿度检测电路；

1.2设计要求

1）确定并分析系统设计要求；

2）进行系统的方案设计；

3）要绘制原理框图，绘制原理电路；

4）要有必要的计算及元件选择说明；

第2章系统方案设计

2.1总体设计思路设计思路

利用EM78447A单片机作为智能晾衣架的核心控制芯片。

其主要特点是：

它的内部包括算术逻辑单元（ALU）、容量为4K*13的只读存储器（ROM）、20个输入/输出（I/O）、148个通用数据寄存器可直接寻址使用、9个特殊功能寄存器、具有五级堆栈，具有编程简单、外围电路简单、可靠性高，而价格便宜等优点。

利用雨滴传感器和光照传感器来识别晴雨天气。

单片机EM78447A接收来自传感器的信号后发出晾衣服架收缩或伸张功能的指令，使晾衣服架自动收缩或伸张，有效地避免在下雨时，衣服无人收起而被雨淋湿了，或在阳光强烈时，衣服没有被阳光充分地晾晒。

同时，增加两个手动按钮，手动按钮的信号同样送至单片机EM78447A进行处理，用于晾衣服架收缩或伸张的手动控制。

图1控制流程图

第3章硬件电路设计

3.1雨滴传感器电路的设计

雨滴传感器电路的如图1所示。

集成运放采用LM358。

集成运放A1构成电压比较器电路。

当没有雨滴落在由敷铜板做成的传感器上面时，集成运放A1输出高电平（raindropsignal=1）。

当雨滴落在由敷铜板做成的传感器上面时,集成运放A1输出低电平（raindropsignal=0）

图2雨滴传感器电路图

3.2光照传感器电路的设计

光照传感器电路如图2所示。

集成运放A2构成电压比较器电路。

调节电位器RP1，使在阴天的情况下，集成运放A2输出高电平（beamsignal=1），当太阳光照到光敏元件3DU11时，集成运放A2输出低电平（beamsignal=0）。

图3光照传感器电路图

3.3单片机EM78447A硬件电路的设计

单片机EM78447A硬件电路如图3所示。

单片机EM78447A为低频工作方式，晶振频率选用23768Hz，C1选用25pF，C2选用15pF。

R6~R11均10KΩ，R12、R13均为1KΩ，D1、D2选用1N4001，两只三极管选用9014，J1、J2选用直流12V继电器（容量为2A），D3、D4分别为红色、绿色发光二极管。

图4总程序图

M1、M2选用12V的直流电动机，当继电器J1的线圈通电时，J1常开触点闭合，电动机正转，智能晾衣架伸张。

由于晾衣架两边的菱形伸张和收缩支架的摩擦力不可能相同以及电动机的参数不可能完全相同等原因，两台电动机不会同时停止，所以用四只限位开关分别控制两台电动机。

当支架的一边已经运动到位，对应电动机就先停止，此时，单片机会继续发出晾衣架收缩或伸张的指令，直到支架的另一边运动到位，其对应电动机停止后单片机会才停止发出晾衣架收缩或伸张的指令。

图5电机电路图

第4章系统仿真与调试

当按下SB1时，单片机的P70口发出指令（P70口为高电平），继电器J1线圈通电，智能晾衣架伸张，P72口发出指令（P72口为高电平），发光二极管D3亮；

SQ1、SQ3为智能晾衣架伸张的限位开关，当SQ1、SQ3均闭合时，单片机的P70口停止发出指令（P70口为高阻抗），继电器J1线圈断电，智能晾衣架停止伸张，P72口停止发出指令（P72口为高阻抗），发光二极管D3灭；

当按下SB2时，单片机的P71口发出指令（P71口为高电平），继电器J2线圈通电，智能晾衣架收缩，P73口发出指令（P73口为高电平），发光二极管D4亮；

SQ2、SQ4为智能晾衣架收缩的限位开关，当SQ2、SQ4均闭合时，单片机的P71口停止发出指令（P71口为高阻抗），继电器J2线圈断电，智能晾衣架停止收缩，P73口停止发出

指令（P73口为高阻抗），发光二极管D4灭；

当雨滴传感器输出低电平（raindropsignal=0），单片机的P71口发出指令（P71口为高电平），继电器J2线圈通电，智能晾衣架收缩，P73口发出指令（P73口为高电平），发光二极管D4亮，直到SQ2、SQ4均闭合，智能晾衣架停止收缩；

当光照传感器输出为低电平（beamsignal=0）达到1分钟后（避开雨天闪电对光照传感器引起的干扰），单片机的P70口发出指令（P70口为高电平），继电器J1线圈通电，智能晾衣架伸张，P72口发出指令（P72口为高电平），发光二极管D3亮，直到SQ1、SQ3均闭合，智能晾衣架停止伸张；

第5章心得体会

通过这次课程设计，让我更加深刻了解书本的知识，和以往对知识的疏忽部分得已补充。

在这次课程设计中我们是拿到的是最难得几个课程设计之一。

在一开始我们一点思路都没是余老师一步步的教我们怎么去做、怎么去思考把这个设计做出来，最后在调试时候因为数据处理的原因总是没变换，后来在数据方面进行仔细的研究之后，终于解决了这个问题。

圆满完成了此次课程设计。

通过课程设计不仅可以巩固专业知识，为以后的工作做准备打下了坚实的基础，而其还可以培养和熟练使用资料，运用工具书的能力，把我们的课本知识和实践结合起来，起到温故而知新的作用。

课程设计不光是一门专业课，给我许多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门设计课，给了许多的思路，给我莫大的空间。

同时设计让我感触很深。

让我对抽象的理论有很深的认识。

回顾此次课程设计至今我还感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里。

可以说是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西把理论和实践结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的动手和独立思考能力。

在实验过程中，也对团队精神进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。

团结就是力量只有互相之间的默契融合的配合才能换来最终完美的结果。

附录

参考资料

1.测控电路（第2版），张国雄，机械工业出版社.2006。

2.模拟电子技术基础（第2版），童诗白，高等教育出版社.1988。

3.传感器原理及应用（第2版），王化祥，天津大学出版社.1999。

4.中国传感器网站

电路图

主图

水滴传感器电路图

光照传感器电路图

电气信息学院课程设计评分标准

环节

项目

评价

优

良

中

及格

不及格

实践环节（70%）

1、设计方案合理性与创造性

2、开发板焊接及其调试完成情况

3、硬件设计或软件编程完成情况

4、硬件测试或软件调试结果*

5、解决问题能力及答辩情况

6、纪律和出勤情况

设计报告（30%）

1、设计报告内容完整、规范，

2、图纸正确、清晰，

3、设计步骤规范、正确，

4、设计结果可行

综合评价

课程设计成绩评定为：

□优□良□中□及格□不及格

指导老师签名：

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日期：