基于单片机的智能雨伞烘干机的设计

肖助春 曾建梅

摘 要 随着智能化设备日益发展，人们越来越关注生活的便捷性。本设计以单片机控制模块为核心，利用红外传感检测装置、温湿度传感器、加热模块和显示模块等，设计了一款智能雨伞烘干机，解决了携带湿漉漉的雨伞进入公共场所的难题，为人们的生活提供了便捷。

关键词 单片机 雨伞烘干 折叠 雨伞编号

中图分类号：TP368文献标识码：A

1智能雨伞烘干机技术路线

1.1硬件设计

智能雨伞烘干机主要由HT46单片机控制模块、红外线传感器检测装置、温湿度检测传感器、电阻丝、LCD显示屏、传送装置和能源转换装置等几个模块组成。其硬件框图如图1所示。

1.1.1主控芯片

本设计采用HT46单片机作为主控芯片。HT46是盛群半导体公司所研发设计的A/D型8位单片机，用于直接处理模拟信号。该系列单片机包含一个集成的多通道模数转换器，以及一个或多个脉冲宽度调制输出。有了集成的A/D和PWM功能的优势，再加上低功耗、高性能、灵活控制的输入/输出和低成本等特性，此系列单片机广泛被应用在传感器信号处理、马达驱动、工业控制、消费性产品和子系统控制器等场合。该系列所有的单片机都具有相同的特性，主要的不同在于VO引脚数目，RAM和ROM的容量，定时器数目和大小，A/D通道和PWM输出等方面。

HT46单片机引脚图如图2所示。

1.1.2红外检测装置

红外线检测装置是两只红外线接收管和两只发射管，其中两只发射管和接收管安装在烘干机的外侧，剩下的两只红外线发射管和接收管安装在烘干机的内侧，用来识别雨伞的进出。当雨伞或雨伞的一部分进入烘干机时，首先会阻断烘干机外的红外线装置，然后再阻断烘干机内的红外线装置，具体过程分析如下：在雨伞或雨伞的一部分进入烘干机，两只红外线装置正常工作;雨伞或雨伞的一部分在进入烘干机时，先阻断烘干机外的红外线装置，接着阻断烘干机内的红外线装置;HT46将数据加一。雨伞出烘干机红外线装置时正好与上述过程相反。

1.1.3烘干装置

本设计的烘干装置采用的是一种全自动电热丝烘干装置，能够依靠精密的电子元件，使得以前产品在烘干过程中难以控制的温度得到控制和监视，并依靠控制器和处理器实现自动控制，它的优点是能避免在本产品使用过程中因为温度的异常而导致产生不良产品情况的发生，同时设有隔热层和热反射层，大大减少了热量流失，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，使用更加环保。

1.1.4折叠装置

整个折叠装置以星型电动机为动力，通过电动机的转动来实现折叠雨伞功能。星型电动机使用连杆作为支撑伞，固定伞的结构，并使用插销固定，以插销为轴心，可以动过旋转连杆，再将连杆收紧，层层叠加，最后将连杆收缩实现伞的折叠。折叠完毕后，控制模板将发送折叠完毕的信息发送给编号器控制模板。

1.1.5编号装置

编号器是本设计所以功能中一个比较难的一个功能，采用的是长沙星耀专利事务所易建兵的专利实用新型搭杆编号器。编号功能在烘干功能完成后实现，对雨伞编号完成后即可对雨伞进行传送，减少错放错拿的事件发生。

2软件设计

当使用者将雨伞放入智能雨伞烘干机中，利用物体对近红外线光束的反射原理，由同步回路感应反射回来的光，根据光束的强弱来判断雨伞是否放入。单片机通过传感器對雨伞湿度的检测，启动继电器对雨伞进行烘干。当达到烘干周期T1时，单片机发出指令，对雨伞进行折叠操作;达到折叠周期T2时，控制模板发送信号至编号装置，该操作完成的同时，控制模板启动传送带装置，实现对雨伞的编号、传送。另外，在整个系统中，还有一个显示屏，用来显示系统的运行状态。本设计后期还会对能源转换装置进行研究，将大流量人群的重力势能转换为电能，实现对雨伞烘干机的新能源供电，一款智能化绿色产品应用而生。

智能雨伞烘干机的软件设计流程如图3所示。

3总结

本设计是一款集烘干、折叠、自动编号为一体的智能化雨伞烘干机，可放置于超市、公司和电影院等人流量高的地方，利用率相对较高。智能雨伞烘干机不仅能延长雨伞的使用寿命，还可以让人们逛超市时可以放心购物，上班时可以放心工作，大大方便了人们对雨伞的管理，也减少了塑料袋的使用，缓解了“白色污染”这一问题。本设计未来的发展方向是智能雨伞烘干机的供电问题，按作者设想，若由巨大人流量的重力势能转换而来，那将节约大量能源，具有一定的创新性。目前，市场上未曾出现此类产品，因此，未来的发展前景十分可观。

基金项目：2017年重庆市大学生创新创业训练计划项目“基于HT46单片机的智能雨伞烘干机”（项目编号：201712608005）。

参考文献

[1] 钟启仁.HT46XX单片机原理与实践[M].北京：北京航空航天大学出版社，2008.

[2] 应明仁，王化成.单片机原理与应用[M].广州：华南理工大学出版社，2015.

[3] 方玉鑫.基于单片机的温湿度控制系统的研究与应用[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学，2012.

编辑整理：发展改革理论与实践杂志社官方网站