基于单片机控制的自动晾衣架设计开题报告及任务书.docx

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1、任务书及开题报告题 目基于单片机控制的自动晾衣架设计设计任务书题 目基于单片机控制的自动晾衣架设计题目类型0设计口论文口其他学生姓名学 号学 院专业班级指导教师职 称系主任主管院长任务下达日期任务完成日期任务要求（课题目标、主要内容、技术参数、基本要求等）一、课题目标：1 .晾衣杆可以在天黑或阴雨时自动收衣，天晴或天亮后自动晾衣，也可经独立开关人工操作。2 .利用光传感器，湿度传感器等元件，将天气变化的参数模数转化输入单片机，经既定程序分析处理后，输出通断信号控制电动机的工作，正转反转，驱动外部机械装置，实现收衣晾衣的操作也可通过按键启动电路，独立控制收晾衣。二、技术参数：1、晾衣杆伸缩速度0

2、.2m/s-0.4m；2、挂衣杆可承受的最大重量20kg-30kg；3、晾衣架高度1.2m2.2m；4、晾衣架宽度1.0m2.0m；5、晾衣杆完全收缩伸张所用时间8s20s ；6、传感器检测范围：150 Lux 1000 Lux；三、主要内容：（1） 了解智能晾衣架的整体结构和工作原理；（2）晾衣架控制系统各个模块的选用和电路设计；（3） 了解单片机结构及工作原理；（4） 了解单片机的型号和各型号之间的区别；（5） 了解控制系统和机械结构之间的关系；四、基本要求：1、要求学生根据毕业设计题目单独查找文献及相关资料。2、能熟练应用AUTOCAD. Solidworks等软件，绘制电路图和机械装配

3、图。3、对外文资料应能进行独立翻译。4、对设计内容能根据四年中所学的知识进行合理分析解释。5、设计说明书按设计工作手册要求格式写。6、按设计工作手册要求格式书写手写说明书草稿，手写版外文翻译草稿各一份。说明书成稿和译文成稿按设计说明书打印要求打印。注：任务书必须由指导教师本人填写设计开题报告一、选题的依据、意义和理论或实际应用方面的价值在这个快节奏的E时代，人们的时间观念逐渐加强，日程安排密集，一些生活琐事不应该再占据过多的时间和精力。为此，可节省时间的，为人们起居带来诸多方便的创新型家居产品，必定会受广大群众的欢迎。在这个很宽泛的新兴行业，我们选择了本科现阶段可操作的自动阳台晾衣架的研发。该

4、装置可以在晴雨天自动收晾衣物，也可进行远程控制，相比传统的晾衣方式，有诸多优点。与其他智能家居产品配套使用，更可体现当今生活的快捷方便，使得社会各成员都能切实感受到科技带来的生活新体验。基于现在晾衣架的发展现状，本设计开发了一种能帮助人们摆脱原始操作的智能晾衣架。本实用新型晾衣架主要特点在于：可以伸缩，操作简单，占地面积小，美观实用。同类产品有可收缩式的，但属于组装而成，操作比较麻烦，而本晾衣架是通过温湿度传感器和光敏传感器感应外界天气中的雨水、温度和光照情况，运用传感器、单片机驱动电动机来控制晾衣架的伸张和收缩，从而达到智能晾晒衣物的目的。二、本课题在国内外的研究现状晾衣架不仅仅是一个装饰品

5、，更是一个功能性的产品。晾衣架目前晾衣架的“功能”已经普遍得到消费者的认可，已经形成一个“行业”。经历了数年的磨合，行业质量逐渐趋向稳定。国内现在也有生产智能晾衣架的厂家，但是他们所生产的智能晾衣架都是安装在阳台内部，通过电路的控制使晾衣架根据不同的情况垂直升降，以达到智能晾晒衣物的功能。而本设计是通过温湿度传感器和光敏传感器感应外界天气中的雨水、温度和光照情况，运用传感器、单片机驱动电动机来控制晾衣架的伸张和收缩，从而达到智能晾晒衣物的目的。在国内，“晾衣架”还可按产品种类可分为两种，一种是“升降晾衣架”，或所谓的“电动晾衣架”，分手动、电动两种，手动（手摇）较为普及，电动（智能）是发展趋势

6、；另一种是“落地晾衣架”,主要有翼型、X型、单杆、双杆等种类，此类产品比较简单，由不锈钢管材或者喷涂管以及塑料连接件构成，拆卸方便，不用专人安装，深受寓居人群的喜爱。三、课题研究的内容及拟采取的方法课题研究的主要内容：(1)根据实际条件确定单片机的型号，熟悉此类单片机的优点。(2)熟悉掌握单片机的工作原理。(3)熟悉电路设计软件Altium designer等，能够设计电路，并且电路通过调试可以完成基本的控制功能。(4)选取电动机、齿轮及合适的连杆材料。(5)对电动机转速进行验证，设计计算齿轮相关数据并校核。拟采取方法：本课题主要研究智能晾衣装置中单片机对于晾衣杆自动控制。(1)首先弄清智能晾

7、衣架装置的工作要求，然后确定连杆的材质、大小，从而确定连杆上所固定的齿轮轴芯的大小以及其他齿轮基本参数。(2)根据连杆上齿轮的参数确定与之啮合的齿轮的大小并确定轴心，从而确定电动机所控制的输出轴大小。(3)确定电动机的转速、输出的转速以及输入电压，用以确定电动机类型与型号，并以此确定电源的输出电量大小，设计控制电路图。(4)确定单片机的型号，编写控制程序。(5)对所设计的程序、结构进行程序仿真和调试。在调试与仿真过程当中发现问题，提出解决方案，解决所发现的问题，完成设计目标。四、课题研究中的主要难点以及解决的方法主要难点：(1)单片机控制程序的编写；(2)自动控制模块与机械构件之间的协调；(3

8、)晾衣杆收缩(伸展)速度的控制。解决方法：(1)多学习和熟练程序的编写，注意程序的调试和验证；(2)自动控制模块正常运行，调节机械构件与控制系统的协调度；(3)选择合适的电动机和齿轮，计算设计合理的传动比。五、设计工作进度计划20XX.3.7-20XX.4. 10查阅文献资料.，拟订方案，验证并确定方案，编写任务书及开题报告。20XX. 4. 11-20XX. 4. 17准备材料,进行开题答辩20XX. 4. 18-20XX.5.8熟悉工艺过程，拟定总体设计方案。20XX. 5. 9-20XX. 6. 5输入输出设备选择，1/0点统计，PLC及模块选择。20XX.6.6-20XX.6. 12程

9、序设计，设计系统电路原理图，编写控制程序及上位机程序，写毕业论文。201.6. 13-20XX. 6. 25完成论文主要工作总结，整理设计资料，准备答辩。六、主要参考文献（或资料）1卢艳军主编.单片机基本应用系统M.北京：机械工业出版社,2005.2单成祥.传感器的设计基础及其应用M .北京：国防工业出版社，1999:132 -140.3侯国锐.单片机C语言编程与实例M.北京:人民邮电出版社,2003,9.4薛小铃,刘志群,贾俊荣.单片机接口模块应用与开发实例详解M.北京：北京航空航天大学出版社,2010, 1.5孙育才，孙华芳,王荣兴.单片机原理及其应用M.北京：电子工业出版社，2006.6

10、王桂荣,李宪芝.传感器原理及应用M.北京：中国电力出版社,2010.7潘清明，丁左武，蒋伟，郑孙伟.防雨、防暴晒、夜晚能自动收缩的智能晾衣架设计J.机电产品开发与创新，2007.8寿宏晓，林利栋，毛晓捷，毛晓靖.自动伸缩式防雨晾衣架的研究J.机械工程师，2010.9林若波，李锡丰，郑烁.晴雨智能晾衣架的设计J.电子技术,2006.10杨友平.基于89c51实现智能晾衣架控制系统设计J.机械工程与自动化，2011.11 Atmel Corporation.8-bit AVR Microcontroller with 16K Bytes In-SystemProgrammable Flash Atmegal6L data sheet.Atmel Corporation,2003.12 Spasov,Peter. Microcontroller technologyM.Prentice Hall, 2004.13 Katsuhiko Ogata. Modern Control EngineeringM.New York： Electronicsindustry, 2000.14 Amato Ivan.Formenting a revolution,in miniatureJ. Science, 1998.指导教师意见指导教师 签字年 月 日专业审查意见审查人签字年 月 日