基于单片机的自动晾衣架设计毕业设计论文.doc

本科生毕业论文（设计） 题 目：基于单片机的自动晾衣架设计 姓 名：系 别：机电工程系专 业：电气工程及其自动化年 级：2012级学 号：指导教师： 职称：高级工程师/助工 2015年 12月20日原创性声明 兹呈交的学位论文（设计），是本人在导师指导下独立完成的研究成果。除文中已经明确标明引用或参考的内容外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。本人依法享有和承担由此论文而产生的权利和责任。 声明人（签名）： 日期： 年 月 日基于单片机的自动晾衣架设计基于单片机的自动晾衣架设计摘要 晾衣架是现在日常生活中必不可少的一种工具，早期较为简单的是由一根木杆悬挂或固定在屋顶，现在很多居民多用铁杆焊接在屋顶下或购买手动晾衣架作为日常晾衣设备。这种基本构造决定了在晾衣服时必须是人工把衣物挂好固定，这样不但费时费工而且不能充分利用阳光并有衣物掉地弄脏的危险。现在市场上大多为手动晾衣架，且只能满足单一的升降货收缩功能，不能同时解决更好利用阳光和晾衣费时费力的问题。伸缩式结构具有占地较大、难固定等缺点，故本次设计采用丝杆结构。关键词 晾衣架 丝杆 自动Design of automatic clothes hanger based on single chip microcomputerAbstract Clothes hanger is now in daily life indispensable a tool, the early simple is by a pole hung or fixed on the roof, now many residents multi iron welding under the roof or buy manual clothes hanger as daily laundry equipment. The basic structure of decided in clothes must be manually cut clothes hanging fixed, which is not only time-consuming and labor and can not make full use of sunlight and clothes off the danger of dirty. Now on the market are mostly manual drying racks, and can only meet a single lift goods contraction function, can not solve the problem of better use of sunlight and clothes drying time. The telescopic structure has the disadvantages of large occupation area and difficult to fix, so the design adopts the structure of the screw rod.Keywords Clothes hanger,Wire,rod,automatic目录第1章 绪论51.1晾衣架的历史概况和现状51.2 设计背景与意义5第2章 总体方案设计62.1系统电路设计62.1.1系统设计要求62.1.2系统功能模块62.2 设计方案比较与选择62.2.1 处理器的选择方案62.2.2 驱动电机的设计方案与选择72.3 系统各模块最终方案7第3章 基本元器件简介及各部分电路设计83.1 单片机最小系统电路设计83.1.1 AT89C51单片机介绍83.1.2 复位、晶振电路设计93.2电机驱动电路即H桥电路原理分析与应用103.3光敏强度测量电路设计与原理分析123.4温湿度检测电路原理与分析123.5红外遥控控制电路原理与分析143.5.1红外遥控发射电路原理与分析153.5.2红外遥控接收电路153.5.3红外遥控器数码按键值设计16第4章 控制系统软件设计174.1 温湿度采集及显示184.2电机控制194.3红外遥控控制194.3.1软件功能概述194.3.2程序设计19第5章 机械系统的设计215.1丝杠的介绍215.2丝杠的基本运算215.2.1匀速运行中非精确计算215.2.2加速速运行中非精确计算225.3丝杆设计中应注意的问题225.3.1受力合理225.3.2防止逆转22第6章 系统调试236.1 硬件电路调试236.2 软件程序调试236.3整机调试24结论25致谢语26附录28附录1 主电路图28附录2 自动晾衣架程序29附录3 晾衣架机械结构爆炸图36引言晾衣架，是我国较早出现的一种家具，周朝开始实行礼制，贵族阶层对衣冠十分重视，为了适应这种需要，较早就出现了专门用来悬挂衣物的架子。各个朝代的衣架形式各有不同，名称也有所不同。现如今，它已经成为人们日常生活中不可或缺的生活必备品。目前，晾衣架基本分为手动、自动两种。手动较为普遍，且有价格便宜，操作修理简单的优点，但随着人们日常生活的节奏加快，技术的日臻完善，与手动晾衣架相比，自动晾衣架不可比拟的升降省力省时优势、智能化优势显得愈加明显。现在智能化电气设备已经越来越多的在我们日常生活中得到广泛应用，使得我们的生活变得更加的个性化、自动化，这不仅节约了我们宝贵的时间也使得各种资源得到了充分的应用。与其他智能家居电子设备相比，传统的晾衣架已远远不能满足日益提升的生活质量的需要。因此，开发出一个可以在随天气和时间变化自动晾衣架已成为上班族和双职工家庭的迫切需要。第1章 绪论1.1晾衣架的历史概况和现状在我国，晾衣架是比较早出现的。周朝开始实行礼制。对于衣冠，贵族阶层很是重视。而且很早就出现一种架子，就是为了用来悬挂衣服。各个朝代的衣架不同。不光名称不同，形式也有不同。春秋时期，横架的木杆。挂衣曰“桁”，又叫“木施”。在宋代，衣架使用更加普遍。而且宋代时已经有了形象的资料。河南禹县宋墓壁画梳妆图中的衣架。它由两根立柱支撑一根横杆。横杆两头长出立柱。两头微上翘，并呈花朵状。下部是两横木墩来稳定立柱。在上杆下部的两柱之间。另加一根横杆，以起加固作用。到了明代时期，传统模式仍是衣架的整体模式。明代时制作、装饰、用材很精致。衣架下端支撑的是两墩子木作。里外两面浮雕回纹。前后是镂雕卷草花抵夹。上下两部分用立柱还有木插来连接座墩。下面的横格木具有一定的宽度。故可以摆放鞋履等物。这个在明代时期达到了相当的艺术水平。明清衣架造型典雅。装饰精美，雕刻细致。明清的官员，戴着乌纱红缨帽。身上穿着马蹄袖长袍。它的前后都缀有补子。故清代衣架高大。立柱上设有横杆。雕有文饰回纹，二端出挑。墩上有立柱。前后两个镂雕卷草花抵夹。上下两部分用木插与立柱和座墩连接。两墩安装连接一般是小块木料。清朝实行“易服”政策。推行穿满人服装。满人体魄剽悍而高大。所穿的服装体积大、份量重。一般用绣凤的绫罗绸缎做有地位人、有钱的衣服。所以，清代衣架的巨大、端庄、繁华。这个也是和其他时代不同的地方。清代又称“朝服架”。这个是用来挂置男用官服。所以，衣架的主梁一般像二龙仰首。而且二龙形态傲然，横卧前方。这就象征着官运亨通。其他强调价值观念的有如“寿”、“禄”、“福”和装饰花纹。现在晾衣架已成为每个家庭的必备工具，但大多仍为手动，较为单调且费力费时，自动晾衣架已经逐渐进入市场，并逐步成为主流产品。1.2 设计背景与意义到了今天，在日常生活中晾衣架已成必不可少的工具。它本身也从一个工具逐步变为阳台上的一个装饰品，而智能化产品在家庭中的广泛应用，自动多功能晾衣架已有逐步代替原有手动晾衣架的趋势。自动晾衣架的应用，使得人们可以更加轻松的完成家务，为上班族节约了更多的时间，使人们生活更加个性化、自动化。第2章 总体方案设计2.1系统电路设计2.1.1系统设计要求1.湿度度控制范围：小于20%（电机正转，晾衣架伸出）；大于40%（电机反转，晾衣架收回）。2.光敏控制：光线变弱（电机反转，晾衣架收回）。3.遥控器控制晾衣架伸出。4.具有光电隔离、漏电保护等安全保护措施。5.预留有多路扩展功能。2.1.2系统功能模块硬件电路从功能模块上来划分有：主机电路，电源电路，温度采集电路，键盘、显示电路，控制执行电路。硬件功能结构框如图2-1所示。图2-1 硬件功能框图2.2 设计方案比较与选择2.2.1 处理器的选择方案1.方案一：采用单片机AT89C81作为系统处理器。AT89C51带有FLASH存储器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）。一种带4K字节的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。它具有算术运算能力强、软件编程可操作性强且兼有体积小、功耗低、技术成熟度高和性价比高等优点，可用软件编程来实现各种算法和逻辑控制，因此广泛应用于各个领域。2.方案二：采用现场可编程门列阵（FPGA）作为系统处理器。它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。具有稳定性高、控制板体积小、扩展性能好等优点，但其成本较高，且本设计不用复杂的功能，使FPGA的快速处理优势不能充分发挥。综上分析：选定方案一为本设计方案。2.2.2 驱动电机的设计方案与选择1. 方案一：采用直流电机作为驱动电机直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。它具有调速方便、平滑、调整范围大，过载能力强，能承受多次冲击负载，可以快速启动、制动、反转，能够满足基本的自动化运行且设计电路简单、实物价格低廉。2. 方案二：采用步进电机作为驱动电机步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即步进电机具有快速启停能力的优点，但步进电机在控制不当时易产生共振且成本较高。综上分析：选定方案一为本设计方案。2.3 系统各模块最终方案经过认真分析和多组方案对比论证，选定系统模块最终方案如下：电源：采用三端稳压器组成稳压电源；处理器：采用单片机AT89C51作为系统处理器；驱动电机：采用直流电机作为驱动电机；显示：采用液晶显示屏。第3章 基本元器件简介及各部分电路设计3.1 单片机最小系统电路设计3.1.1 AT89C51单片机介绍AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM）,器件采用ATMEIL公司高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大、性价比高。外形及引脚排列如图3-1所示。图3-1 AT89C51管脚图主要功能特性如下所示：1. 与MCS-51产品指令系统完全兼容。2. 4K字节可编程FLASH存储器3. 寿命：1000次擦写周期4. 数据可保留10年5. 全静态操作：0Hz-24MHz6. 三级程序存储器锁定7. 128*8位内部内部RAM8. 32个可编程I/O线9. 2个16位定时器/计数器10.6个中断源11可编程串行UART通道12.低功耗的闲置和掉电模式13.片内振荡器和时钟电路单片机及其最小系统工作电路如下图3-2所示：图3-2单片机最小系统工作电路3.1.2 复位、晶振电路设计1.复位电路设计自动复位和按钮复位是复位电路最常用的上电方式。而实验需要按键手动复位，选用时钟频率为12MHz，则电容取值为10uF，电阻取值为10K。复位电路如图3-3所示。图3-3 复位电路2.晶振电路将一个12MHZ的晶振并联连接在单片机XIAL1和XIAL2分别接入得30PF电容上，此电路构成单片机的晶振电路。晶振电路如图3-4所示。图3-4 晶振电路3.2电机驱动电路即H桥电路原理分析与应用因为在本次设计中需要驱动直流电机正反转，故采用H桥驱动电路。H桥电路是典型的直流电机控制电路，因为其电路形状酷似英文字母H，所以被称为 “H桥”。4个三极管组成H的4条垂直腿，电机就是H中的横杠。如图3-5所示，H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。要使电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制直流电机的正反转。图3-5 H桥驱动电路H桥电路使电机运行，对角线上晶体管必须导通。如图3-6所示，当Q1和Q4管接通，电流通过Q1从左至右通过电动机从电源正极，然后返回到负电源通过Q4。如图电流电流箭头所示，电流为顺时针旋转的驱动电机。当晶体管Q1和Q4导通，电流从左向右通过电机，驱动电机在一个特定的方向旋转。图3-6 H桥电路驱动电机顺时针转动如图3-7所示为晶体管Q2和Q3导通的情况，电流将从右至左流过电机。当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，如图电流电流箭头所示，电流为逆时针旋转的驱动电机。图3-7 H桥驱动电机逆时针转动表3-1 电机正反转真值表输入输出ABM1AM2A0101101011113.3光敏强度测量电路设计与原理分析光敏电阻是根据光电导效应制成的光电探测元器件，其电阻值会随着光照强度的变化而随之变化。当光照强度逐渐增强时，其阻值逐渐变小；当光照强度逐渐减弱时，其阻值逐渐变大。光敏电阻通常是在绝缘材料基板上加入一块光电导体，在广电导体的两端加上电极，电极两端接入引线，密封好装入留有小窗口的金属或塑料外壳内。一般光敏面会被做成蛇形，电极也会加工为梳状，这样做是为了有较大的受光表面，同时可以减小电极之间距离，进而减小电极间电子渡越时间，提高光敏电阻灵敏度。该系统利用感光光敏电阻特性检测光强度的程度，通过检测光强度确定白天和黑夜，而湿度传感器检测辅助的阴晴，电路结构如图3-8所示为。光敏电阻器的电路模型PGM5539，系统实现的原理是利用光敏电阻的光电特性，光敏电阻光阻当小于是没有光，使系统工作。在图中，工作前的电路（在正常光照下），调整电位器的电阻，LM393比较器的反相输入端电位低于同相，然后比较器输出高，与光暗的变化，光敏电阻的增大，小于反相端到端电压，比较器输出变低，然后用外部中断，单片机控制直流电机同时反转，将衣物收回。图3-8 光敏检测电路3.4温湿度检测电路原理与分析在本次的实验中，选用已被广泛利用，有较高稳定性的DTHH11传感器。DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器。精度湿度+-5%RH，温度+-2，量程湿度20-90%RH，温度050。因此适用于晾衣架使用环境。图3-9 DHT11原理图当温湿度传感器测出实时数据时，可对照表3-1查出对应的湿度阻抗特性数据。表3-1：060湿度阻抗特性数据152535405530%518.8352.8256.7241.313735%347.6261.814313780.3340%277.2166.693.681.535045%172.892.860.352.733.3850%96.360.641.4334.322.0555%70.840.429.1224.2515.8860%56.229.520.817.7112.1765%43.321.115.6113.129.0270%31.315.4411.5110.096.5875%22.611.848.747.354.6480%15.89.136.525.463.3885%10.486.554.523.892.4890%74.63.152.651.8073.5红外遥控控制电路原理与分析在如今的现代化高度发展的社会中，红外线遥控器早已应用到各个电器操控中， 它给人们的日常操作打来了极大地便利。 红外遥控系统一般是由设备两大部分组成：红外发射装置和红外接收。其原理图如图3-10所示。图3-10 红外遥控系统红外线发射设备可以由键盘电路，红外编码器芯片，电源电路和红外线进行传输。通过红外解码芯片，电源和应用电路红外接收红外接收电路设备。通常为了更好地使信号通过红外线发射控制发射发送到发送方的基带二进制信号调制的脉冲串信号。常用的脉冲宽度调制的信号，以实现通过脉冲串之间的时间间隔的脉冲宽度调制（PWM）来实现的脉冲信号的调制和调制（PPM）的方法。其电路图如图3-11所示。图3-11 直流电机正反转遥控电路3.5.1红外遥控发射电路原理与分析由发射机，指令信号发生电路，调制电路，驱动电路和红外线发射器的组合物指令键。当按下指令键时，命令信号产生电路产生的控制信号将通过调制电路调制的控制命令信号之后需要，并最终由驱动电路驱动的红外线发射器，发射红外遥控指令信号。其电路图如图3-12所示。图3-12 红外遥控发射电路3.5.2红外遥控接收电路红外线接收器装置，所述前置放大器电路，解调电路，所述命令信号检测电路，存储器和驱动电路，电路接收机的实施。当红外线接收红外发射器装置接收一个指令信号，将信号的红外光转换成电信号并将其发送到前置放大器电路放大，然后在解调器之后，所述信号检测电路命令信号检测最后，通过执行该电路的存储器电路和驱动电路的驱动器实现各种操作。其电路图如图3-13所示。图3-13 红外遥控发射电路3.5.3红外遥控器数码按键值设计在本次设计中，可用红外遥控器的0，1，2，3四个键控制电机正反转。0键传动电机正转，1键传动电机反转，2键拉动电机正转，3键拉动电机反转。其键值如表3-2所示。表3-2 红外遥控器数码按键值序号按键名称键值序号按键名称键值100x166-0x13210x037-0x51320x188-0x42430x559-0x525-0x0810-0x41第4章 控制系统软件设计在本次设计中为了整个程序的编译、调试，采用结构化和模块化设计方法对整个控制系统进行设计。其中包括液晶显示模块、电机控制模块、红外遥控模块。根据设计的要求和前面描述的控制系统硬件设计的具体情况，单片机控制系统软件程序流程图如图4-1所示。图4-1 程序流程图4.1 温湿度采集及显示LCD1602液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，故本次设计采用LCD1602液晶显示屏显示温湿度。程序流程图如图4-2所示。图4-2 DTH11液晶显示流程图4.2电机控制直流电机主要有以下两种控制方式：第一种为电枢电压控制，即在具有恒定磁场的前提下，控制电机的转速和转矩输出是对施加在两端的电枢绕组电压信号进行控制来进行控制；第二种为励磁控制，即电机的转速和输出转矩的可以由励磁电流的大小改变，进而改变定子磁场强度的大小，对直流电机进行控制。图4-3 电机驱动程序流程图4.3红外遥控控制4.3.1软件功能概述根据本次晾衣架所需功能设计，单片机中红外遥控软件程序需要具有以下2个功能：1)按键扫描：红外遥控子程序需要及时对44矩阵键盘进行扫描，得到其按键码，并依据按键码查找出其对应的红外发射编码。2)编码发射：根据编码协议，从P3.4口发射红外编码。单片机程序功能虽然相对简单，但是对按键扫描和编码发射的实时性有较高的要求，必须做到既要及时扫描到按键，又要使得红外编码实时发射。4.3.2程序设计在时序上，在键盘扫描子程序被调用时几乎占据了整个程序基本的时间，所以在任何时候按键都可以被红外遥控系统检测到。但是发射红外编码程序只有在扫描到有按键时才会调用，并且发射一次红外编码程序仅仅会耗时58.5ms至76.5ms，耗时短，因此其对按键时序不会产生任何影响。程序流程图如图4-4所示。 图4-4红外遥控流程图第5章 机械系统的设计5.1丝杠的介绍丝杠螺母机构基本传动形式丝杠螺母机构又称螺旋传动机构。它具有将旋转运动变为直线运动或将直线运动变为旋转运动的作用。丝杠螺母机构有滑动摩擦和滚动摩擦两种不同的结构。与滚动丝杆螺母结构相比较，滑动丝杠螺母机构不仅具有结构简单、加工方便、制造成本低的优点，而且具有自锁功能。其缺点是摩擦阻力大，传动效率低（30%40%）。但滚动丝杠螺母机构最大优点是摩擦阻力小，传动效率高（92%98%），故在本次设计安装中选用滚动丝杠螺母机构。图5-1 晾衣架机械结构图根据工作台运动情况，应选择丝杠传动螺母移动的形式，该传动形式需要限制螺母的转动，故需导向装置。其特点是结构紧凑，丝杠刚性较好，适用于工作行程较大的场合。5.2丝杠的基本运算5.2.1匀速运行中非精确计算水平使用丝杠驱动扭矩及电机功率计算：实际驱动扭矩：T=(T1+T2)e (5-1) 式（5-1）中T：实际驱动扭矩，T1：等速扭矩，T2：加速扭矩，e：裕量系数。 等速时的驱动扭矩： T1=(FaI)/(23.14n1) （5-2） 式（5-2）中：T1：等速驱动扭矩kgf.mm；Fa：轴向负载 Fa=F+umg (5-3) 式（5-3）中 F：丝杠的轴向切削力N，：导向件综合摩擦系数，m：移动物体重量(工作台+工件)kg，g:9.8，I：丝杠导程mm，n1：进给丝杠的正效率。5.2.2加速速运行中非精确计算加速时的驱动扭矩： T2=T1+JW （5-4） 式（5-4）中 T2:加速时的驱动扭矩kgf.m，T1:等速时的驱动扭矩kgf.m，J:对电机施加的惯性转矩kg.m。 J=Jm+Jg1+(N1/N2)2Jg2+Js+m123.142 （5-5）式（5-5）中 W:电机的角加速度rad/s，Jm:电机的惯性转矩kg.m，Jg1:齿轮1的惯性转矩kg.m，Jg2:齿轮2的惯性转矩kg.m，Js:丝杠的惯性转矩kg.m。5.3丝杆设计中应注意的问题由于丝杠在设计安装过程中有较高的精度要求,所以在使用过程中应注意如下问题:5.3.1受力合理为了确保定位精度，除必须考虑丝杠刚度外，还应在结构布置上尽量使螺母和丝杠同等大小的拉力或压力,使两者轴向变形方向尽可能一致,以便最大限度的减少螺母与丝杠之间的导程变形量差异。此外还需注意,滚珠螺旋传动应尽量避免承受径向载荷,防止丝杠弯曲,如果在设计安装中丝杠上需要安装齿轮等产生径向载荷的元件,则尽量使此类元件靠近丝杆,使螺母所受的倾覆力矩和力求部件移动阻力的合力通过丝杠轴线。5.3.2防止逆转滚珠螺旋传动反行程不能自锁,为了保证螺旋传动受轴向力后不会发生逆转,应在设计安装中增加防逆转装置:1.采用本身不能逆传动的电液脉冲马达或步进电动机等驱动元件。2.采用可自锁的蜗杆传动等作中间传动机构。3.采用电磁或液压制动器，或选用本身带制动器的电动机。第6章 系统调试6.1 硬件电路调试硬件电路调试是在设计完硬件电路并焊接完电路板进行调试，检查电路是否设计正确或焊接正确，是否能实现预期的功能并观察到现象。在进行硬件电路调试的过程主要分以下几个步骤。首先，在最初焊接完电路，先用万用表的蜂鸣档检测电路连接完整，如：先检查电路电源口是否都接到单片机40脚（VCC）,接地端是否都接到单片机20脚（GND），这是第一步需要做的。其次，按模块检查电路，如：按键模块把高电平端接5V电源，低电平端接地，逐个检测每个按键，是否正常通断；液晶显示模块，从电脑载入程序，DTH11温湿度传感器，若液晶屏能正常显示，则说明电路正确，即可省去逐步检查电路繁琐步骤。最后，若各个模块调试完毕，并进行硬件系统的调试，如编写简单的程序，用温湿度传感器控制液晶显示等，来检测电路是否设计及焊接正确。若不能实现功能，则需逐个模块或每个电路的调试，直到能实现预期的功能。硬件调试过程中遇到的问题及解决方案如下：1问题：初次选用丝杆、光杆太细，不能支撑平台运行。解决方案：收集查找资料并和老师交流后从新选用丝杆、光杆。 2.问题：从新选定丝杆后无法装入轴承。 解决方案：用砂纸在丝杆两头打磨，从新插入安装。3问题：联轴器与丝杆、电机输出轴不匹配 解决方案：用游标卡尺量好尺寸，再用钻机加工钻孔。 6.2 软件程序调试软件程序调试即在编写相关程序后进行调试，下载到单片机并通过电路板调试，看是否实现预期的功能，根据观察的现象进行程序的改写，直到能实现预期的功能。主要分以下几个步骤进行调试。首先，编写电机正反转驱动程序将程序写到单片机中进行调试，看是否能实现两个电机的正反转动作。其次，编写设置光敏传感器子程序。将程序写到单片机中进行调试，看是否能在检测到光线变暗时两个电机同时反转。最后，结合外部相关电路，编写控制电机驱动的相关程序，看是否能实现遥控器控制与湿度检测、光线检测等各种情况同时作用时实现控制电机驱动。软件调试过程中遇到的问题及解决方案如下：1.问题：P3.2管脚与其他功能重复。解决方案：部分改为遥控器控制。2.问题：微动开关触碰后有延时解决方案：程序进行变量复位3. 问题：电机转动时会产生轻微振动解决方案：减少分时程序、子程序。4. 问题：遥控器操作时会有延时解决方案：将遥控器子程序放在手动控制程序和复位程序之前。 6.3整机调试将硬件电路板与软件设计整体调试，看是否实现预期功能。首先，将程序下载到单片机中，其次，连接好电路，将外部电源接入电路板中，最后，上电调试。整机调试过程中遇到的问题及解决方案如下：1.问题：单片机与电机、各类传感器、电机与晾衣架传动结构展示平台未整合。解决方案：用裁板机裁剪一块长35cm，宽25cm铁板，并在铁板相应位置钻孔，用于固定各个元器件，使其处于同一平面，便于调试操作。2.问题：固定行程开关（微动开关）时，市面少很少见于其孔相应的螺丝。解决方案：先用胶枪对其进行初步固定，再钻孔用铁丝穿过固定。3问题：晾衣架支架（展示平台）出现支撑偏移、不稳。解决方案：加固螺丝。4.问题：丝杆、光杆长度不一致，影响美观。解决方案：用钢锯比较截取。5. 问题：传动电机带动衣架平台无法完全到达两侧。解决方案：适当拧松固定螺丝。结论时至今日，自动化的产品已经越来越多的运用在人们的日常生活中，老旧的晾衣架被新式的自动晾衣架取代已经成为了必然趋势。因此，此次设计的自动晾衣架顺应时代发展的需求。此系统有以下几个特点：1.机械系统采用丝杆传动结构，设计新颖，能够适应大部分开放和半开放阳台。2.晾衣架的整体提操作简单明了，适用于各个年龄段的人群。3.晾衣架系统的采用AT89C51单片机，成本相对较低，可以深入开发，推广市场。随着设计的不断深入，越来越来多的有关晾衣架更多功能的问题逐步显现，整个系统设计还不是很完善，任然有许多可以改进和补充的方面。这样就能使它的功能更加强大、更加完美。电路部分可以给AT89C51添加语音功能的系统，当使用者前期已完成语音设定，在随后使用中只要系统接受到一致的语音信号就可实现系统的各种功能，增加加上语音系统也是产品更加人性化的重要体现。此外，对于系统的机械部分也需要做到更加全面的改，通过增加机械系统多样性来满足各个不同建筑形式的阳台。最后也可增加晾衣架系统与其他智能化系统的统一应用，如增加开关窗系统，可以更有效的防止衣物淋湿。通过本次设计，在前期准备资料的过程中发现具有多功能的智能晾衣架系统现在市场上并非常少见且较一般手动晾衣架而言价格较贵，从而可以理智判断此系统具有进一步开发具有良好的市场前景。致谢语首先要特别感谢我的导师阳宾老师。他不仅学识渊博、学术态度严谨而且工作认真负责，在四年的大学学习生活和毕业设计过程中给予我无尽的教诲，很大程度上拓宽了我的知识面，使我学到很多课本之外的知识。感谢老师在毕业设计的过程中给与的耐心引导、细心教导，不但在设计而且在机械设计方面给我提供了更为新颖的设计理念，同时提供大量的设备资源以供我了解学习，最终，顺利的完成了毕业设计。在此，我向老师表达无限的感激和诚挚的谢意。其次还要感谢机电系的老师四年来给予我各个方面的悉心教导。在完成毕业设计的过程中，感谢各位老师能无私的共享资源，帮助我更快更好的完成毕业设计，并且机电系的设备齐全是我毕业设计完成的保证，十分感谢机电系拥有的那么优秀的师资以及完善的设备，帮助我完成毕业设计。在平时做毕业设计中，也要感谢同学们。在实验室做实验时，遇到问题总能互相帮助，并且无私的资源共享。给予了我在精神和物质上最大的支持，在此，感谢在平时给予我最大帮助的同学们！再次，向在四年的学习生活中以及完成毕业设计过程中关心帮助我的机电系领导、师长、同学们表示恳挚的感谢！参考文献1袁希光传感器手册M北京：国防工业出版社，1986.2强锡富. 传感器M. 北京: 机械工业出版社，2001.3陈忠平单片机原理及接口M北京：清华大学出版社，2007.4张洪润单片机应用技术教程M北京：清华大学出版社,1997.5马彪单片机应用技术M上海：同济大学出版社，2009.6张永瑞. 电路分析基础M.西安: 西安电子科技大学出版社，2006.7蒋秀珍； “机械学基础”综合训练图册M；北京：科学出版社；2001。8Benjamin W.Niebel,Alan B.Draper,Richard A.Wysk；modern manufacturing process engineeringM；McGraw-Hill publishing Company；1989.9Thomas E.French,Charles J.Vierck,Robert J.Foster；Engineering drawing and graphic technology(fourteenth edition)M；McGraw-Hill,INC；1993.10Keith R Plossl；Engineering for the control of manufacturingM；Prentice-Hall,INC；1987.附录附录1 主电路图附录2 自动晾衣架程序/*预处理命令*/#include /包含单片机寄存器的头文件#include /包含_nop_()函数定义的头文件#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define delayNOP(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();sbit IRIN=P32; /红外接收器数据线/*晾衣架定义端口 */sbit key_s1=P35;sbit key_s2=P34;sbit key_s3=P33;sbit key_s4=P32;sbit Motor1_r=P10;sbit Motor1_l=P11;sbit Motor2_r=P12;sbit Motor2_l=P13;sbit light_off=P14;sbit stop_k1=P17;/*晾衣架定义端口结束 */sbit P2_0 = P20;sbit P2_1 = P21;sbit P2_2 = P22;sbit P2_3 = P23;uchar code table=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82, 0xf8,0x80,0x90;uchar IRCOM7;uchar m;/*晾衣架手动声明 */void keypro();/*晾衣架手动声明结束 */void delay1ms();void delay(unsigned char x) ;void display();void delay1(int ms);/*晾衣架手动延时 */void delaykey(uint z)uint x,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);/*晾衣架手动延时结束 */*/void main()unsigned int a; P1=0xff;P3=0xff;IRIN=1; /I/O口初始化IE=0x81; /允许总中断中断,使能 INT0 外部中断TCON=TCON|0x01; /触发方式为脉冲负边沿触发while(1) for(a=100;a0;a-) display(); keypro(); /*/void IR_IN() interrupt 0 using 0unsigned char j,k,N=0;