肖助春 曾建梅

摘 要 隨著智能化設備日益發(fā)展，人們越來越關注生活的便捷性。本設計以單片機控制模塊為核心，利用紅外傳感檢測裝置、溫濕度傳感器、加熱模塊和顯示模塊等，設計了一款智能雨傘烘干機，解決了攜帶濕漉漉的雨傘進入公共場所的難題，為人們的生活提供了便捷。

關鍵詞 單片機 雨傘烘干 折疊 雨傘編號

中圖分類號：TP368文獻標識碼：A

1智能雨傘烘干機技術路線

1.1硬件設計

智能雨傘烘干機主要由HT46單片機控制模塊、紅外線傳感器檢測裝置、溫濕度檢測傳感器、電阻絲、LCD顯示屏、傳送裝置和能源轉換裝置等幾個模塊組成。其硬件框圖如圖1所示。

1.1.1主控芯片

本設計采用HT46單片機作為主控芯片。HT46是盛群半導體公司所研發(fā)設計的A/D型8位單片機，用于直接處理模擬信號。該系列單片機包含一個集成的多通道模數(shù)轉換器，以及一個或多個脈沖寬度調制輸出。有了集成的A/D和PWM功能的優(yōu)勢，再加上低功耗、高性能、靈活控制的輸入/輸出和低成本等特性，此系列單片機廣泛被應用在傳感器信號處理、馬達驅動、工業(yè)控制、消費性產品和子系統(tǒng)控制器等場合。該系列所有的單片機都具有相同的特性，主要的不同在于VO引腳數(shù)目，RAM和ROM的容量，定時器數(shù)目和大小，A/D通道和PWM輸出等方面。

HT46單片機引腳圖如圖2所示。

1.1.2紅外檢測裝置

紅外線檢測裝置是兩只紅外線接收管和兩只發(fā)射管，其中兩只發(fā)射管和接收管安裝在烘干機的外側，剩下的兩只紅外線發(fā)射管和接收管安裝在烘干機的內側，用來識別雨傘的進出。當雨傘或雨傘的一部分進入烘干機時，首先會阻斷烘干機外的紅外線裝置，然后再阻斷烘干機內的紅外線裝置，具體過程分析如下：在雨傘或雨傘的一部分進入烘干機，兩只紅外線裝置正常工作;雨傘或雨傘的一部分在進入烘干機時，先阻斷烘干機外的紅外線裝置，接著阻斷烘干機內的紅外線裝置;HT46將數(shù)據(jù)加一。雨傘出烘干機紅外線裝置時正好與上述過程相反。

1.1.3烘干裝置

本設計的烘干裝置采用的是一種全自動電熱絲烘干裝置，能夠依靠精密的電子元件，使得以前產品在烘干過程中難以控制的溫度得到控制和監(jiān)視，并依靠控制器和處理器實現(xiàn)自動控制，它的優(yōu)點是能避免在本產品使用過程中因為溫度的異常而導致產生不良產品情況的發(fā)生，同時設有隔熱層和熱反射層，大大減少了熱量流失，可以充分利用能源，提高了能源利用率和烘干效率，烘干效果更好，使用更加環(huán)保。

1.1.4折疊裝置

整個折疊裝置以星型電動機為動力，通過電動機的轉動來實現(xiàn)折疊雨傘功能。星型電動機使用連桿作為支撐傘，固定傘的結構，并使用插銷固定，以插銷為軸心，可以動過旋轉連桿，再將連桿收緊，層層疊加，最后將連桿收縮實現(xiàn)傘的折疊。折疊完畢后，控制模板將發(fā)送折疊完畢的信息發(fā)送給編號器控制模板。

1.1.5編號裝置

編號器是本設計所以功能中一個比較難的一個功能，采用的是長沙星耀專利事務所易建兵的專利實用新型搭桿編號器。編號功能在烘干功能完成后實現(xiàn)，對雨傘編號完成后即可對雨傘進行傳送，減少錯放錯拿的事件發(fā)生。

2軟件設計

當使用者將雨傘放入智能雨傘烘干機中，利用物體對近紅外線光束的反射原理，由同步回路感應反射回來的光，根據(jù)光束的強弱來判斷雨傘是否放入。單片機通過傳感器對雨傘濕度的檢測，啟動繼電器對雨傘進行烘干。當達到烘干周期T1時，單片機發(fā)出指令，對雨傘進行折疊操作;達到折疊周期T2時，控制模板發(fā)送信號至編號裝置，該操作完成的同時，控制模板啟動傳送帶裝置，實現(xiàn)對雨傘的編號、傳送。另外，在整個系統(tǒng)中，還有一個顯示屏，用來顯示系統(tǒng)的運行狀態(tài)。本設計后期還會對能源轉換裝置進行研究，將大流量人群的重力勢能轉換為電能，實現(xiàn)對雨傘烘干機的新能源供電，一款智能化綠色產品應用而生。

智能雨傘烘干機的軟件設計流程如圖3所示。

3總結

本設計是一款集烘干、折疊、自動編號為一體的智能化雨傘烘干機，可放置于超市、公司和電影院等人流量高的地方，利用率相對較高。智能雨傘烘干機不僅能延長雨傘的使用壽命，還可以讓人們逛超市時可以放心購物，上班時可以放心工作，大大方便了人們對雨傘的管理，也減少了塑料袋的使用，緩解了“白色污染”這一問題。本設計未來的發(fā)展方向是智能雨傘烘干機的供電問題，按作者設想，若由巨大人流量的重力勢能轉換而來，那將節(jié)約大量能源，具有一定的創(chuàng)新性。目前，市場上未曾出現(xiàn)此類產品，因此，未來的發(fā)展前景十分可觀。

基金項目：2017年重慶市大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目“基于HT46單片機的智能雨傘烘干機”（項目編號：201712608005）。

參考文獻

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