文献综述
烘干衣架的现状及发展趋势
烘干晾衣机是一种通过电动机产生驱动力的智能家居用品，该电器主要由机身、动力系统、控制系统、升降系统、晾晒系统等组成；其基本功能是为各类家庭用户提供智能自动化的晾衣、晾被等解决方案，并在有需要的时候进行衣物烘干。烘干晾衣架由传统的人工晾衣架发展而来。人工晾衣架需要固定在阳台顶部，晾衣服时需要用晾衣杆将衣服叉上，既死板又麻烦。随着带有烘干功能晾衣机的出现，自动晾衣机将在人们生活中扮演越来越重要的角色。在寒冷的冬季，在南方的梅雨季节，衣服洗了不容易干，于是烘干晾衣机就能很好地解决这个问题。它所带有的烘干技术，轻松地将衣服烘干并除菌。
晾衣架是以五金类材料为核心材料构建，有固定形状、可延展或可升降且操作便捷的晾衣设备，该行业的发展历程主要包括三个阶段：从最初的落地、外飘和手摇式晾衣架，发展到由电力驱动的电动晾衣机，再到近年来出现的多功能的智能晾衣机，晾衣架产品的功能得到极大地延展和丰富。智能电动晾衣机的核心是电力驱动，从动力模式上区别于传统晾衣架。由于电动晾衣机的动力模式发生变革，其在功能上也取得了诸多突破，从而使得晾衣架的功能趋于多样化。目前市场上比较常见的中高端电动晾衣机，已经具有了遥控和照明等功能，提高了阳台空间的使用效率，颠覆了传统的晾晒模式。而少数行业内领先的晾衣架品牌，其产品集成了声控、烘干、消毒和手机APP控制等功能，已经迈出了产品由电动向智能化转变的步伐，使得晾衣架这个传统的制造行业，在注入了高新技术之后，焕发出了新的活力，也符合当前产业转型和消费升级的趋势。目前，晾衣架行业主要的产业转型方向是智能家居行业升级，其代表产品就是智能晾衣机。
市场上现有的大部分烘衣衣架，功能单一，仅仅能在吹热风两小时后自动转为吹凉风，不能够自动停止工作，如果不手动关闭就会一直浪费电能，而且价格颇为昂贵。因此拟设计功能：接通电源后，电动机带动风扇工作，通过改变接入电路的加热丝数量，调节吹出气流的温度，设置工作时间后，由芯片对烘干衣架进行智能控制，到达所设置时间后烘干衣架自动停止工作，并会有声音提示。烘干衣架内部电路有过流保护装置，可在短路漏电时对电路进行断电处理，并且蜂鸣器会发出警报声，以提示使用者衣架产生故障。通过无线模块将所收集的信息反馈给手持终端，使用者可以通过手持终端进行远距离操作，使用定时、设温等功能。
我所设计的便携式烘衣装置由烘衣架和手持终端两部分组成，烘衣架由加热部分、无线部分、测温部分、直流电机等组成。手持终端由语音部分、显示部分、无线部分等组成。无线部分负责传输信号；显示屏上会显示出上限温度、当前温度和工作时间三项，其中上限温度和工作时间是需要使用者进行设置的；温度传感器将实时温度传输回芯片，再由无线模块发给手持终端；语音模块会在定时结束后发出语音提示，提醒人们收回衣物。
烘干衣架使用89C51芯片，89C5189C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，89C51是一种高效微控制器。外接较为常用的数字温度传感器DS18B20和电热片。[4]用于调整方向的旋转电机用单片机输出PWM到电机驱动电路H桥,通用按键调节电机的速度。用单片机定时器发生PWM用按键改变定时初值,可以改变PWM的占空比从而改变速度。[7]H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。要使电机运转,必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况,电流可能会从左至右或从右至左流过电机,从而控制电机的转向。[8]
手持终端使用80C52芯片，80C52集成了时钟输出和向上或向下计数器等功能，适合于马达控制等场景。[4]外接语音模块，无线模块，液晶显示屏模块和矩阵键盘。通过语音模块提示使用者衣物烘干完毕。无线模块既能远程无线控制衣架的旋转、控温，也能接收衣架内置的温度传感器回传的温度信息。矩阵式接口设计矩阵式按键设计适应于按键数量较多, 又不想使用专用键盘芯片的场合。这种方式的按键接口由行线和列线组成,按键位于行、列的交叉点上。这种方式的优点就是相对于独立接口方式可以节省很多I/ O资源, 相对于专用芯片式可以节省成本, 且更为灵活。缺点就是需要用软件处理消抖、重键等问题。[5]
课题研究的意义和价值
本装置通过无线模块将所收集的信息反馈给手持终端，使用者可以通过手持终端进行远距离操作，其功能多样化，通过定时、设温、自动逐日等操作，不但使烘干衣物变得安全、方便，而且节约了能源，烘衣完毕后会自动发出提示音，提醒使用者衣服已经烘干，节省了人们的时间。无论是寒冷的冬季还是潮湿的雨季，烘干衣架都可以让使用者穿上干燥、舒适的衣服。受制于国内消费者的人均可支配收入水平不高，目前我国智能家居市场消费需求和居民购买意愿仍着重于产品的功能性，尚未达到西方发达国家以提高生活质量为主的层次。本装置结构简单、造价低廉，功能丰富智能，足以满足大部分国民对于智能烘干衣架的需求，提高生活质量。
