DIY你的趣味生活：太阳能智能晾衣架的软硬件和系统实现

　　实现PWM 调速(即使用PWM 调速时取下跳线帽);

　　VIN：电机供电电源接口，采用12V 供电，电源正极接VIN，负极接GND;

　　VCC：L298N 芯片供电5V，由逻辑部分的电压供电;

　　D1-D8：续流二极管-IN4007;

　　M1：电机1 接口，在本系统中接卷线器用的蜗杆电机;

　　M2：电机2 接口，在本系统中接在风扇接口

　　3.3 衣架外形制作

　　衣架外形我们采用不锈钢作为支架，每一个部分都做成插拔件，方便运输及安装,同时本衣架可以根据自家阳台的高低调节衣架的高度。电机卷线部分我们在金工坊自行加工一个联轴卷线器，

　　4 系统软件设计

　　4.1程序流程图

　　基于开发板EVK1100所设计的系统的运行流程，首先是使用键盘输入时间，然后确定时间以后开始收集湿度数据，1号是收集阳台空气湿度H1，2号、3号是收集贴近衣服上方的空气湿度H2、H3，对比三个湿度传感器，先判断衣服的干湿，若是湿的，则进行下一步工作——判断工作模式，如果是早上和下午模式，则根据在阳台的光敏收集的光照强度L1是否大于或等于有光与无光的临界值SUN，若大于则开启寻找光源功能。由于早上的光照区间是自上往下移动，下午的光照区间是自下往上移动，如果第一次进入早上模式，则将衣架高度初始化上升到最高点，逐步往下降寻找，直到L2和L1的值相差在一定范围之内，则停止衣架，此时已找到早上衣服能晒到的最大范围，然后再根据湿度H1，判断外围湿度是否需要启动风扇风干衣服，此后每半个小时重复一次循环直到时钟进入下午模式，下午光照区间由下往上移动，所以初始化衣架高度为最低点，然后逐步上升寻找，直到L2和L1的差值处于一定范围内，此时说明再往上已经没有阳光，确定衣架已经处于光强最大区间，再根据湿度H1确定是否需要开启风扇，然后半个小时重复一次循环直到时钟进入晚上模式，如果此时为晚上模式，则自动将衣架升到最高点，此后只根据湿度H1判断是否需要开风扇，直到进入早上模式。电机上升和下降到衣架所规定的行程范围内的最大值，则衣架会触碰到绑定在衣架右边的行程开关，触碰之后自动关闭电机。

　　4.2湿敏传感器及风扇程序设计

　　湿敏传感器采集的湿度参数一共三个，1号是采集阳台外空气相对湿度，用以作为开关风扇的参照，如果空气相对湿度过高，衣服很难晾干，当相对湿度大于一定值时开启风扇，使晾晒的衣服尽快风干。2号3号湿敏传感器则收集衣服附近的空气相对湿度，并且以1号湿敏传感器的值作为参照，若差值处于一定范围内则可认为衣服基本干了，停止其他正在工作的设备，达到节能的功能。温湿度传感器是DHT11数字温湿度传感器，它是一款含有已校准熟悉信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。每个DHT11传感器都在精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式存在OTP内存中，传感器内部在检测型号的处理过程中会调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，产品为4针单排引脚封装，连接方便。

　　下图为湿敏传感器向EVK1100输入的方形脉冲，需用单片机的捕获模式获取数字信号并转换成16进制以供系统使用。

　　4.2光敏电阻程序设计

　　光敏模块包括两个外扩光敏电阻器，扩展了PA25、PA26两个管腿。光敏电阻模块主要是为了解决两大问题而设计的，首先是确定有无光照进入阳台，这是由一号光敏数据是否处于有光照的变化范围内，本电路中光敏采集的有光与无光临界值为0x350，小于此值则有光进入阳台。其次是查询光照区间最大值，用光敏采集的数据作为电机模块的参数，在电机模块中查询光照区间最大值。

　　4.3电机驱动模块

　　电机驱动模块是由光敏采集的数据作为依据，由于阳台的光照情况在早上下午和晚上各有不同，早上和下午阳台有光照，而晚上没有光照，所以晚上电机就不需要带动衣架寻找光照区间;早上和下午的光照情况也有所不同，早上到中午这段时间阳台的光强区间是由上到下移动，而下午是相反，所以电机驱动寻找光照区间要分为三个模式，早上，晚上和下午模式。早上和下午模式寻找光照区间的原理是在晾衣杆上装一个光敏电阻，在阳台常暴露在阳光的地方装一个光敏电阻，通过AD口采集数据，先判断阳台的光敏传感器所采集的光敏值是否大于有光时候的值，这样就可以判断有无光照，有光照后早上的阳光区间是由上往下移，所以先上升衣架到最高点，从最高点往下移动，直到两光敏值相差在误差范围内，下午则相反。

　　4.4 RTC和键盘模块

　　RTC(Real Time Counter)是一个实时计数器，他可以产生一个中断，在本系统中是用来判断早午晚模式，并且每三十分钟产生中断把单片机从睡眠中唤醒并执行晾衣架相应的功能。完成任务后又自动进入睡眠模式。

　　键盘是方便使用者输入时间和控制电机上升衣架和降低衣架。

　　4.5自动调整亮度模块

　　此模块是为了节能而外加的一个小模块，用光敏传感器采集50组光亮度信号然后取平均值，有效的滤除采样时的产生的偶然误差，并且提供给电机模块，作为寻找光强区间的判据。