晴雨智能晾衣架控制电路

基于智能识别晴雨天气，自动完成收晾衣服功能的目的。晴雨智能晾衣架能有效地避免在下雨时，衣服无人收起而被雨淋湿；或在阳光强烈时，衣架能自动伸出让阳光充分的照射。

机械部分采用电机正反转带动皮带轮传动，使螺纹传动轴旋转，通过螺纹环带动晾衣架的的伸出或收回。
电路控制部分通过传感器获得感应信号，控制触点开关的闭合或断开，进而控制电机的正反转。本设计的特点为：

(1)结合机电一体化进行设计，特别是机械部分的传动设计有一定的科学性。

(2)结合传感技术，利用光敏传感器、湿度传感器识别晴雨天气，灵敏性和稳定性很高。

(3)电子电路、机械传动协调，实现智能化，应用价值很高。

图1是晾衣架的机械结构简图。

电机工作时，电机带动皮带轮旋转，使螺纹传动轴转动，通过螺纹环带动水平方向传动杆，控制晾衣架的伸出或收缩。同时，把水平方向的运动转换为垂直方向的运动。当垂直方向传动杆碰到位置开关时，切断电机电源，使晾衣架停止运动。


电路原理的设计可用MULTISIM2001进行仿真(如图2)。J1开关代表湿度传感器，可按图3自行制作。当下雨时，水使J1导通，运放U1输出低电平，通过U2(555集成电路)单稳触发电路，输出高电平，定时时间T=1．1*RP1*C1，其中RP1用于调节定时时间，J3为行程开关(常闭触点)，用于控制衣架收回的幅度，U2输出高电平使Q1饱和导通，继电器J4得电，常开触点闭合，控制电机的正转，晾衣架收回，自动实现收衣动作。当传动杆碰到位置开关J3时，常闭触点自动断开。Q1截止，继电器J4失电，开关断开，电机停转。J2为手动控制开关，用于人工控制收衣动作。当湿度传感器干时，J1自动断开，使电路处于正常状态。


RP3电位器代表光敏传感器(光敏电阻)，RP2用于调节光敏电阻的灵敏度,当阳光充足时,光敏电阻阻值下降，使运放U3输出低电平，经过C4和R12的微分电路，再通过U4(555集成电路)单稳触发电路，输出高电平，定时时间T=1．1*RP4*C5，其中RP4用于调节定时时间，J6为行程开关(常闭触点)，用于控制衣架伸出的幅度。U4输出高电平使Q2饱和导通，继电器J7得电，常开触点闭合。控制电机的反转，晾衣架伸出，自动实现晾衣动作。当传动杆碰致电位置开关J6时，常闭触点自动断开，Q2截止。继电器J7失电，开关断开，电机停转。J5为手动控制开关，用于人工控制晾衣动作。

利用PROTEL99SE设计的电路板如图4。
1．各开关应安装在晾衣架的传动装置上，引线较长，应保证其可靠性。

2．调节RPl和RP4，使定时时间刚好为衣架伸出和缩进至尽头的时间。

3.调节RP2，使RP3光敏电阻的灵敏度刚好合适。