1.简介

  本设计的目的是开发一种湿度传感智能衣物干燥杆系统，这是一个由单片机控制芯片控制的实时检测系统。该系统使用 DHT11温湿度传感器，检测大气的温度和湿度，然后处理信息，控制电机，完成衣物的收集和干燥工作。
  现在的空气污染正在增加，雨滴中含有大量的灰尘和其他物质。随着智能电子设备的发展，我们想要有一个“活的”衣服干杆，当我们不在家，天气突然变成多云或下雨时，它可以帮助我们把衣服拿走。根据衣架的发展情况，开发了一种可以帮助人们摆脱原有操作的智能衣架。新型衣架的主要特点是：膨胀性好、操作简单、面积小、美观等优点。虽然类似的产品有收缩型，但它是组装的，但操作比较麻烦，这个吊架只要按下打开按钮，吊杆就可以自动延长。此外，衣架可以确定阳光天气的用途。智能衣架可以有效避免下雨时弄湿，或迟到时，衣架可以自动恢复，避免夜间晾晒衣服。
  本设计基于 STM32 单片机为核心控制各个模块来实现数据处理，各结构相互配合的湿度感应自动收缩晾衣杆。它由 OLED 屏幕 ULN2003 控制步进电机 DHT11温湿度传感器组成。

2.研究背景及意义

  随着人们生活质量的提高，各种自动电子和电气设备，如路灯自动控制设备、温室自动控制设备、防盗系统自动控制等随处可见。很长一段时间，人们习惯在阳光下晾衣服，我们在晴朗的日子晾干，就在我们出去的时候。突然开始下雨，本该干的衣服湿了，这是人们的麻烦。今天，随着空气污染的日益严重，雨滴中含有大量的灰尘和其他物质。随着电子智能的发展，人们想要有一根“活”的衣服烘干杆，当你不在家的天气突然阴暗或下雨时，它可以帮助你把衣服收起来。本设计是基于 STM32 单片机湿度敏感的自动收缩晾衣杆，以缓解人们的烦恼。
  在我们的日常生活中，烘干机逐渐成熟，但我们可以看到烘干机对衣服有很大的伤害。与自然干燥相比，用烘干机干燥的衣服的使用寿命大大缩短。基于对更多的耐久性和经济性的要求，本文基于 STM32 单片机研发了一种可通过检测温湿度光照强度而自动晾衣的伸缩晾衣架。
  智能晾衣架的发展迅速，目前市面上已经有多种智能晾衣架产品供消费者选择。其中，一些产品配备了自动风干、智能晾晒、防晒护衣等功能，可以根据环境温度、湿度、光照等因素自动调节晾晒时间，使衣物晾干时间更加稳定和快速，减少了晾晒时间对于生活的浪费。同时，有些智能晾衣架产品还支持智能遥控、手机 APP 远程控制等智能化的操作方式，方便用户进行远程晾晒，更加适应人们快节奏的生活方式。
  未来智能晾衣架的发展趋势将向更智能化、人性化的方向发展。具体来说，智能晾衣架未来可能会配备更为智能化的晾晒算法，能够通过用户的晾晒习惯，智能调节晾晒时间、风速、气温等参数，甚至可以通过智能化的天气预测功能，提前预测天气及气温等变化，自动调节晾衣架工作模式。此外，还有可能增加更多的智能化辅助功能，如多角度拍照对比清洁，衣物晾晒密度检测等，使得智能晾衣架融合更多智能科技，更加满足人们对于生活品质的需求。 总之，智能晾衣架的发展前景十分广阔，智能、高效和智能化的趋势是不可避免的。随着智能科技的不断发展，相信未来的智能晾衣架一定会走向更加智能、舒适和人性化的方向，为人们带来更好的生活体验。

3.系统设计

  本设计旨在设计一套智能化的晾衣系统，实现可根据温度，湿度，光照强度等方面的条件实现自动晾衣，该系统由 STM32F103C8T6 核心板作为主控制单元，配合 4针 IIC 型 0.96 寸 OLED 显示器、DHT11 温湿度传感器模块、光敏电阻、ULN20003 电机驱动和四个独立按键等元器件完成。
  系统总体设计流程：首先，客户可通过开关打开晾衣系统，独立按键可选择手动模式、自动模式和定时模式三种模式，系统支持设置温湿度阈值，当环境湿度高于阈值或者温度低于阈值时，晾衣架自动收回。因为光敏电阻可采集光照强度，若光照强度低于阈值也会自动收回，防止衣服夜晚被风吹掉。最后，本设计支持定时功能，进一步避免了晾衣架在外界的损耗。

4.系统硬件设计

  单片机系统应是一个完整的系统，集成到一个芯片里工作。它显然是一个小型计算机设备控制的核心。另外，输出设备也必须需要，比如定时器，可以用作时间控制中心，作为通信接口，都需要在一个小芯片上使用这就是微控制器。当然，单片机的发展已经相对先进了，让我们来看看它最基本的存在是如何存在的。如下图所示：

4.1 其它外围电路

  其它外围电路包括有按键控制电路，包含有4个按键，支持设置时间、温湿度、光照阈值；
  温湿度检测电路，DHT11 温湿度传感器内部由一个电阻式感湿元件和一个 NTC 测温元件，用来检测
温度和湿度。工作电压范围为 3.5~5.5V，它能输出单总线数字信号，直接输出和数字信号就不需要数模转换，硬件设计简单。
  电机控制电路：智能晾衣系统的设计离不开步进电机。步进电机具有控制精度高、启停迅速、转速范围广、噪声小、体积小等优点。在智能晾衣系统中，步进电机应用广泛，主要用于控制晾衣架的升降、转动等动作。
  光照采集电路：在光照采集模块中，光敏电阻是一种常用的光照传感器，其能够通过对光电特性的响应，在不同光照强度下，产生相应的电阻变化。这种电阻变化可以通过电路进行测量和转换，从而实现对周围环境光照强度的可靠监测和采集。光敏电阻的原理是基于半导体材料的光电效应，其中，光能量激发了半导体材料的电子，使得其从价带跃迁到导带，形成电荷对。这些电荷对的数量和能量大小与光照强度成正比，因此，通过对电阻值的测量，可以准确地反映周围环境光照强度的变化。

5.系统调试与分析

  本设计的硬件测试部分可分为显示部分、检测部分和控制部分，测试流程如下：
  1.接入5V电源，初始化硬件，OLED屏幕显示基本参数信息；
  2.通过温湿度模块采集实时环境温度，可通过按键设置温湿度阈值；
  3.ADC方式采集光照强度，可通过按键设置光照强度阈值；
  4.电机控制，可通过按键切换手动和自动模式，根据光照和温湿度值控制晾衣架的收合；