多功能便携式干衣器研究设计_开题报告

1.1研究意义1

1.2设计内容1

1.3预期目标1

1.4相关材材质衣物承受的烘干温度1

1.5实施方案1

1.5.2硬件部分1

1.5.2主要部件相关材料的选择1

1.5.3软件部分1

1.6实施计划1

^范文应用及参考文献…1

便携式多功能自动干衣器研究设计

1.1研究意义

我国大部分南方地区空气湿度高，尤其梅雨季节和冬季持续天阴有雨，洗衣后衣物不易干，穿着不舒服，快速干衣成为了生活中的一大需求，使得干衣器在大部分家里普遍使用。目前市面上的干衣器样式多，但大部分干衣器功能单一，体积大，价格昂贵；干衣器不使用时，占用地方大，浪费储存空间；干衣器功率大，耗电多，在节能环保为主题的今天，以耗电为代价的产品已经不再是产品发展的趋势。本文的研究意义在于通过设计由单片机控制实现便携多功能干衣器，为便携干衣器的产品开发提供一些参考。

1.2设计内容

综合运用所学的专业知识，结合项目实际，完成干衣器的智能控制所需的硬件及电路设计，电子元器件选型，其他关键材料的选择，并通过单片机软件编程，为干衣器设计键盘输入，功率控制，漏电保护，状态检测等功能。

1.3预期目标

设计的产品可实现一键式操作，实时监控干衣温度自动干衣，保证烘衣时保持在最佳工作温度，温湿度达到设计参数时自动断开电源，便捷省时；设置多种可选择的干衣模式，适合不同种类材质的衣物；LED显示实时温度和湿度，用户可直观了解干衣情况；具备漏电保护装置，当有漏电流时保护装置立刻动作，切断干衣器电源，保证使用的安全性；设计的产品体积小，轻便可折叠，方便携带和储存；不使用时，可披在身上，在寒冷冬夜提供保暖，也可以平铺在地板上用来暖脚。

1．4相关材质衣物承受的烘干温度

通过网络调查以及参考图书关于常见服装面料承受的烘干温度。

表 1 常见服装面料烘干温度

面料（纯）

干衣温度

备注

棉

70 ～ 90℃

耐热能良好，在110℃以下时，只会引起织物上水分蒸发，不会损伤纤维。

皮草

18 ～ 25℃

相对湿度55～65 %；烘干时间12～24小时；严禁毛皮在高温（>28℃）烘干

丝

20℃以下

严禁在高温（>20℃），温度过高会使蛋白质发生质变影响使用

亚麻

35 ～ 40℃

不可拧干，会造成纤维损伤，并会有很多褶皱。

涤纶

20 ～ 30℃

温度不宜过高（>30℃）过高会使布料变形

1.5实施方案

1.5.1硬件部分

系统框图

图 1 系统框图

干衣器控制，微电脑控制发热材料发热，干衣开始，温湿度传感器检测温湿度，反馈到微电脑控制器，控制器根据反馈的温度数据实时调整发热材料功率；当检测到温湿度满足条件后，控制器关闭电源，干衣结束。

1.5.2主要部件相关材料的选择

<1>主控制电路

主控制电路采用一块单片机作为主控制芯片，通过程序编写，实现干衣器的温湿度采集，发热丝温度实时控制，漏电检测，以及电源通断等功能。

由于本电路的控制相对简单，为了节省成本，本着够用、充分利用的原则，单片机选择容量比较小的、不带A/D转换的20脚封装STC12C5604。它是南通国芯微电子有限公司推出的STC12C5620AD系列中4k字节用户应用程序空间的高速、低功耗、超强抗干扰、指令完全兼容传统51系列的单片机，具有单时钟/机器周期，内部集成有专用复位电路、EEPROM、看门狗等，可见左图。

<2>发热材料的选择

发热材料是干衣器实现干衣功能的最基本的条件。如何从众多发热材料中挑选出一款合适的，这是一件非常重要的工作。从网上了解到一些最为常见的发热材料，根据干衣器的实际要求，筛选了几种发热材料：高分子发热材料、薄膜发热材料、康铜发热材料以及PTC陶瓷发热材料。

通过分析不同发热材料的特性、价格、加工难易程度，以及满足方便携带、占用空间小、防水等特点，优先选择了硅橡胶康铜丝发热线或电热膜发热作为干衣器的发热源。

<3>温湿度传感器

为了对于干衣情况进行实时监测以及干衣完成断电，避免造成能源浪费，采用温湿度传感器进行实时温度湿度的检测与反馈。

温湿度传感器种类颇多，同样根据实际需求，选用了数字温湿度传感器AM2321，它体积小，测量精度高，且含有己校准数字信号输出的温湿度复合型传感器，价格适中。

<4>定时器控制

将电源直接或者经过降压接到发热负载上，再通过一个定时器定时，当定时时间到后断开电源。

1.5.3软件编制部分

软件部分主要包括键盘输入子程序，看门狗子程序，输出功率控制，温湿度输入程序、显示程序等。其中的温湿度输入程序流程如下：

1.6实施计划

1、方案设计      2019年09月25日—2019年10月20日

2、^范文初稿      2019年10月22日—2019年11月10日

3、^范文复稿      2019年11月13日—2019年11月26日

4、^范文定稿      2019年11月29日—2019年12月05日

^范文应用及参考文献…

[1]倪志莲.单片机应用技术[M].北京：北京理工大学出版社，2007

[2]王元庆.新型传感器原理及应用[M].北京:机械工业出版社，2002

[3]梁正习.漏电保护器实用技术[M].北京:化学工业出版社，1995

[4]STC12C5620AD系列单片机器件手册..STCMCU.com

[5]AM2321最小温湿度模块..GZLEXIANG.com

[6]宁志刚.单片机实用系统设计.北京：科学出版社，2018.9

[7]万隆.单片机原理与实例应用.北京：清华大学出版社，2011

[8]杜洋.爱上单片机.北京：人民邮电出版社，2010.4