项目编号:mcubee-108

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总字数:12300+

基于单片机衣柜除湿照明的设计-标准版

摘要

设计一智能化衣柜实物。针对目前市场上现有智能化衣柜,大部分采用手动控制进行除湿,没有实现智能化的弊病,本研究以市场调查与试验结果为依据,设计出了一件具有自动除湿功能的智能化衣柜产品。为智能化家具产品的开发设计、智能功能的实现等打下一个良好基础。该智能化衣柜针对存放对象为各类棉、毛、皮、麻、真丝等材料制成的衣物,用户可以选择最适合的温湿度,通过控制器件自动除湿,使衣柜内部湿度总是保持在安全范围之内,从而有效避免各类衣物发生霉变。当衣柜打开时,自动打开照明灯。除湿防霉控制类通过控制家具内部小环境温湿度,破坏菌类生存的环境,从而有效避免其生长繁殖,从而起到保护衣柜中衣物的作用。

关键词:衣柜;除湿;照明;自动控制

Design of intelligent hair dryer based on single chip microcomputer

Abstract

Design an intelligent wardrobe object. In view of the existing intelligent wardrobe on the market at present, most of the use of manual control for dehumidification, not to realize the shortcomings of intelligent, this study on the basis of market survey and test results, designed an intelligent wardrobe product with automatic dehumidification function. It lays a good foundation for the development and design of intelligent furniture products and the realization of intelligent functions. The intelligent wardrobe for storage objects for all kinds of cotton, wool, leather, hemp, silk and other materials made of clothing, the user can choose the most suitable temperature and humidity, through the control device automatic dehumidification, so that the wardrobe internal humidity is always kept within the safety range, so as to effectively avoid all kinds of clothing mildew. When the closet is open, the light automatically turns on. Dehumidification and mildew control by controlling the temperature and humidity of the small environment inside the furniture, destroy the living environment of fungi, so as to effectively avoid its growth and reproduction, so as to protect the clothes in the wardrobe.

Keywords:The closet; Desiccant; Lighting; The automatic control

目录

摘要

Abstract

第一章  前言

1.1 课题研究的作用与意义

1.2 研究现状及发展趋势

1.3  此次设计能实现的功能及其框架

第二章  整体方案设计

2.1  整体系统框图设计

2.2  方案论证

2.2.1  主控芯片的选择

2.2.2  温度传感器的选择

2.2.3  显示器件的选择

第三章  硬件设计

3.1 主控模块电路

3.2 温湿度检测模块电路

3.3 人体红外检测模块电路

3.4 显示模块介绍

3.5 继电器模块介绍

3.6 独立按键电路

3.7 照明灯模块电路

第四章 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 显示函数流程设计

4.5 处理函数流程设计

第五章 仿真测试

5.1 仿真总体设计

5.2 衣柜温湿度检测仿真测试

5.3 调整温湿度仿真测试

5.4 温度过高仿真图测试

5.5 湿度过高仿真图测试

5.6 衣柜打开仿真测试

第六章  实物测试

6.1 实物焊接总图

6.2 衣柜温湿度检测实物测试

6.3 调整温湿度实物测试

6.4 温度过高实物图测试

6.5 湿度过高实物图测试

6.6 衣柜打开实物测试

第七章  设计中安全与环保分析

第八章  设计中技术经济和成本分析

总结

参考文献

致谢

第一章  前言

1.1 课题研究的作用与意义

全球每年因潮湿、霉变所造成的经济损失达数千亿美元仅指家庭方面,而地处热带、亚热带及沿海的国家和地区更是首当其冲。我国南方大部分地区及沿海地带每年都有几个潮湿的月份,该地区生活的人们会遭受暮春的梅雨、炎夏的湿热所带来的物品霉变的困扰,人们常常因衣物、被褥发霉,食品、药品、书籍霉变,特别是相机、摄影机镜头等高档物品霉变损坏而烦恼,几乎每个家庭都在承受着意想不到的经济损失。因此,如何除湿、防霉自然而然成为人们十分关注的问题。衣柜的的除湿防霉照明功能就是在上述背景下产生的。除湿防霉的主要对象是各类纺织品制成的衣物、皮革等。要对这些产品防治霉腐变质,必须深入探究各类物质霉变机理,以便采取科学有效的防霉方法。

1.2 研究现状及发展趋势

传统的除湿防霉方法

高温除湿方式:高温除湿主要是采用加热方式进行烘烤除湿,如各种加热和远红外干燥箱、烤箱等。对于智能化家具产品,此种除湿方式存在一些弊端,由于工作温度高,可能会毁坏各种材料以及家具本身,若长期持续高温,如果不能及时散热,会存在各类安全隐患。

制冷式除湿:制冷式除湿主要是使用制冷式抽湿机包括空调机和半导体制冷除湿,通过压缩机制冷,降低冷凝器表面温度,使空气中的水分在冷凝器上冷凝结露,然后滴出排除。抽湿机需要人工倒水以及空调器滴水,就是这个原因。凡通过这种方式将密封空间空气中的水分排出以降低湿度,均属制冷式除湿。

近年来市场上出现了一种利用半导体制冷片的“帕尔贴”效应,制成各类除湿机,用于室内或家具如衣柜、鞋柜、橱柜等柜类家具除湿。根据其除湿面积、除湿量不同可选择不同型号的除湿机。如图一所示为两款除湿机,水箱满后自动停机。论文中智能化衣柜除湿功能的设计采用该系列除湿机产品,机身高度均低于20cm。

真空干燥方式:真空干燥方式是采用对干燥柜内的空气进行抽真空来达到去除水分的目的。由箱体和真空泵构成。由于需要抽真空,所以对柜体和柜门承受大气压力及密封的要求很高,而普通柜类家具密封性差,若采用此法,存取物品须减压,使用不方便,且真空泵发出的连续噪音扰人,购置费用昂贵。因此,本文认为该除湿方法也不适宜用于家具的除湿防霉。

吸湿剂除湿方式是利用固体吸附剂吸附空气中的水蒸汽达到降低空气湿度的目的。常将固体吸附剂称为干燥剂或吸湿剂。常用的固体吸湿剂包括硅胶、氧化铝、分子筛等,这些物质对水分有强烈的亲和性2。

目前,市面上出现的用于小空间如衣柜、鞋柜等家具除湿的商品主要有吸湿盒和除湿包两种类型。吸湿盒一般由氯化钙颗粒作为主要内容物,大部分还添加了香精成分,集除湿、芳香、抗霉、除臭等功能于一体。使用时只需放入柜子里面即可。当使用一段时间后,可以将吸湿盒里的物质取出,购买散装干燥剂装入盒中再次使用。

吸湿包原理与吸湿盒相似,内容物以吸水树脂为主,吸收了水分后就变成果冻状,不易散成碎末。使用范围也更广泛,除衣物外,还可对皮具、邮票、相机、钢琴、电脑、影音器材等除湿。除此之外,除湿包还可以使用木炭作为制作原料驱逐湿气减缓环境潮湿的状况。

该除湿方法存在以下缺点:

当吸潮剂饱和时需要更换或人工烘干再生,长年累月的维护工作相当繁杂。②吸潮剂饱和时间不易准确预见,从而不能及时恰当更换吸潮剂。湿度不稳定,对存放物品不利。

对已用过的吸潮剂烘干工艺要求较高,对于硅胶须在105-115℃下恒温烘烤,如温度掌握不好,过低不能烘干,过高将会损坏吸潮剂中的变色指示剂,使其失去作用,不能指示。

根据消基会的调查发现,上述各类除湿剂中,六成以上添加了防霉、防虫、除臭的化学药剂,容易对家中的幼儿造成不良影响。氯化钙除湿剂,在吸湿气的过程中释放出的氯气,刺激呼吸系统,使气喘患者感觉不适,所以使用时必须特别小心。

为了解决上述问题,此次设计一款基于单片机的衣柜除湿照明的智能衣柜,随时检测衣柜中的温湿度,当温度大于最大值时,进行报警,提醒用户衣柜温度过高,可能衣柜发生火灾,或者温度过高使得衣柜中的衣物受到损害。当检测到湿度过高时,自动进行通风,进行除湿,防止衣柜湿度过高,衣物发霉。且用户可以根据当前衣物适合的温湿度进行设置,为了方便用户使用衣柜时快速寻找,此次设计的衣柜增加了照明的功能。

1.3  此次设计能实现的功能及其框架

预期功能

1、通过DHT11检测衣柜中温度和湿度,当温度大于设定最大阈值,声光报警;
2、当湿度大于设定最大阈值,声光报警,风扇转动,开始除湿;
3、通过人体红外检测是否有人打开衣柜,当有人打开衣柜,照明灯开启;
4、通过按键切换界面,设置温度最大值,湿度最大值;
5、通过显示屏显示温度与湿度的当前值;

系统框架结构

第一章:主要此次此次设计的衣柜除湿照明,这个可调的研究作用以及研究意义进行介绍然后介绍其研究现状和发展趋势。

第二章:主要介绍此次设计的整体系统框图,和对此次设计的基于单片机的衣柜除湿照明的主要模块进行方案的分析最后得出此次设计最适合的主要模块。

第三章:主要介绍此次设计的硬件电流,主要对此次设计的主控模块的原理图进行详细介绍.

第四章:主要介绍此次设计的编程软件的介绍和此次设计的各个模块的流程图进行介绍。

第五章:主要在第四章程序的撰写的前提条件下进行仿真测试,主要是对此次设计功能是否能行进行检测。和对此次设计的主要参数进行设置。

第六章:主要是此次设计的实物进行焊接和调试,并对此次所需要实现的功能进行测试。

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