科技・探索・争呜 Ｓｃ科ｉｅｎｃｅ＆Ｔｅ技ｃｈ视ｎｏｌｏｇｙ界 Ｖｉｓｉｏｎ 项目与瀑囊 基于三菱ＰＬＣ的家用智能晾衣架设计 黄嘉豪王君普 （临沂大学自动化与电气工程学院，山东临沂２７６０００） 【摘要】应用ＰＬＣ实现对晾衣架的控制，通过自动检测装置将室外天气状况信息采集并传递到ＰＬＣ，然后由ＰＬＣ控制晾衣架，完成自动 收晒衣物的任务。 【关键词】智能晾衣架；三菱ＰＬＣ；传感器 １设计背景 个。外部输入包括按钮、传感器开关、限位开关等；输出为一台直流电 晾衣架作为每个家庭必备之物，早已遍布千家万户。然而传统晾 机。根据以上．ＰＬＣ型号定为ＦＸ２Ｎ～３２ＭＲ。它是一个８位的ＰＬＣ，电压 衣架受限于需要人工的晾晒和收取，有诸多不便。所以．本文设计了一 低、性能高．片内含８ｋｂ的可反复擦写的Ｆｌａｓｈ只读程序存储器和２５６ 种智能晾衣架．其主架部分安装在阳台里面的墙壁上，套筒式伸缩架 字节的随机存取数据存储器 正对窗户，伸缩架受ＰＬＣ控制，可以根据室外天气情况自动伸出或者 ４．２电源模块的选择 收回．无需人工操作。在一定程度上能减轻人们的负担，为家庭生活带 电源模块为本装置提供能量．对于整个控制系统的稳定运行起着 来便利。 至关重要的作用。开关电源由于体积小、重量轻、效率高，因此被广泛 应用于多种电子设备中 开关电源分为ＡＣ／ＤＣ开关电源和ＤＣ／ＤＣ开 ２系统功能 关电源两种。 本系统的供电电压分三种：１）ＰＬＣ采用２２０Ｖ交流电直接供电无 本设计主要研究智能晾衣架的自动控制系统 所设计出的基于 需变压 ２）晾衣杆直流电机需要１２Ｖ直流电压供电．故采用交流２２０Ｖ ＰＬＣ的晾衣架装置．具有感测天气、自动收晒、手动控制等功能。 变直流１２Ｖ的开关电源。３）传感器和继电器都需５ｖ直流电压供电， 系统工作流程如图１所示．当选择自动模式时．晾衣架三个传感 故还需要１２Ｖ变５Ｖ的变压模块 器通过感知室外天气状况．判断是否伸出或收回已经伸出的晾衣架并 ４＿３套筒式晾衣杆的制作 执行：当选择手动模式时．可以手动按下“晾晒”按钮使晾衣架伸出，对 套筒由固定套和伸缩套构成．伸缩套一端装有固定螺母．其内部 于正在伸出或已经伸出的晾衣架．也可以通过“停止”和“收回”按钮来 装有长螺杆．长螺杆与电机减速箱动力输出轴刚性连接．电机转动可 决定是否停止伸出和收回 带动伸缩套在固定套内做直线移动 图２套筒式晾衣杆的结构 ４．４传感器的工作原理 １）光强传感器将光照强度值转化为开关量。当光照较强时，输出 ＯＮ信号；当光照较弱时，输出ＯＦＦ信号。２）雨滴传感器输出有效信号 为低电平。无雨时，输出为高电平．下雨时，输出低电平。３）风速传感 器，结构简单，采用干簧管和风板及磁铁的感应方式 可以将一定的风 力转化为开关信号 ４．５主要元器件 表１主要元器件表 图１系统工作流程 序号 文字符号 名称 数量 型号 ３系统组成 １ ＰＬＣ 可编程控制器 １ Ｆｘ２Ｎ－３２ＭＴ 系统主要由ＰＬＣ、电机、风速传感器、光强传感器、雨滴传感器、套 ２ Ｓ 手动，自动切换开关 ｌ ＫＣＤｌ 筒式晾衣杆及其支架、电源等组成。 系统以ＰＬＣ为中央控制器．控制晾衣杆的伸缩。输入信号包括光 ３ ＳＢ１ 晾晒按钮 １ ＬＡＹ３７． 强传感器、雨滴传感器、风速传感器、限位开关、手动／自动切换按钮、 ４ ＳＢ２ 停止按钮 １ ＬＡＹ３７ 手动按键等。 ５ ＳＢ３ 收回按钮 １ ＬＡＹ３７ ４硬件选择 ６ Ｋ１ 风速传感器 １ ＤＰ—Ｆ￥４８５ ４．１ ＰＬＣ的选择 ７ Ｋ２ 光强传感器 ｌ ＪＹ１－ＴＢ０—６ ＰＬＣ即可编程逻辑控制器．是一种数字运算操作的电子系统。它 ８ Ｋ３ 雨滴传感器 ｌ ＳＳＭ－００２ 采用可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控 ９ ＳＱ１ 限位保护开关 １ ＸＰＳＡＶ１ｌ１ｌ３ 制、定时、计数等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输人／输出控 制各类装置 本课题设计的智能晾衣架控制系统有输入信号９个、输出信号２ ５设计与实现 （下转第７８页） ※基金项目：临沂大学教改项目“电气工程及其自动化专业‘工程教育专业认证’人才培养模式实践研究”资助。 作者简介：黄嘉豪．临沂大学电气工程及其自动化专业本科生。 指导教师：王君普．临沂大学 科技视界Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ 科技・探索・争鸣 Ｓｃ科ｉｅｎｃｅ＆Ｔｅ技ｃｈ视ｎｏｌｏｇｙ界 Ｖｉｓｉｏｎ 项目与课囊 上导致外部与内在观念冲突，进而引发个体焦虑、抑郁等负性情绪．而 在大学生日常生活中，主要表现在其自我评价、自我接纳与人际关系 等问题上。事实上．在不同民族文化的环境中．学生在人际交往中可能 更倾向于与本民族或本区域学生形成小团体．主要基于人际交往中的 相似性原则．即群体间语言习惯、观念、饮食等的相似性 ２－３经济状况下的心理压力 经济基础决定上层建筑．而经济状况在一定程度上也影响心理状 态。那些从新疆贫困区里走出来的大学生．当看到大城市里的繁荣与 发展时．一方面，部分学生可能会更加发愤图强．埋头苦学．两耳不闻 窗外事，争取出人头地，但往往可能给自己过大的学习压力：另一方 面，部分学生也有可能在现实的压力与差距面前．变得更加自卑．在民 族差异和异地求学的基础上，更觉得低人一等．破罐子破摔．不思进 取，甚至屡屡挂科．进而加重自卑心理 这些学生往往人际交往圈也比 较窄，甚至可能常独来独往，衍生出人际、学习、情绪等综合性问题 教育者应树立积极的教育理念．有教无类．面对不同民族学生群 体时，因材施教，有针对性地帮助民族学生寻找自我内在的积极人格 品质，并加以鼓励与培养。在此基础上，逐渐引导新疆少数民族学生学 会正确地认识Ａ．我，接纳自我．积极客观地进行自我引导和教育．扬长 避短，进一步培养民族学生适应新环境、接受不同文化的能力 而在自 我教育的过程中，不断地努力寻找不同民族间在价值观上的结合点． 并通过增强民族之间的文化认同，实现民族问的融合．从而达到良好 的教育效果。 ３．５完善心理咨询平台．加大心理知识宣传力度 在内地高校中．新疆少数民族大学生很少到学校心理咨询中心进 行咨询。面对上述提及的在现实中存在的常见问题．如人际关系问题、 学习问题、情绪情感问题、适应问题等．如果学校未能及时有效地对这 类学生进行干预，可能会引发更为严重的后果 然而．心理咨询一般以 来访者自愿为原则。除非部分学生问题明显．在辅导员或班主任的发 ３提高内地高校新疆少数民族大学生心理素质的措施和建议 现和劝导下，愿意前往心理中心进行咨询．而一般情况下．民族学生对 心理咨询存在一定的误解和抵触。事实上，比起一般的汉族学生．少数 西部建设重点在人才建设，作为西部人才的主力军．新疆少数民 民族学生对心理的需求理应更为强烈 因此．完善心理咨询平台．在民 族大学生在西部建设中发挥着重要作用．其心理健康状况不容忽视 族学生中加大心理知识宣传力度便显得格外重要 一方面．高校心理 具体建议如下： 中心应加大宣传，引导学生群体从发展性的角度正确认识心理咨询． ３．１加强班级骨干培养．充分发挥一线作用 另一方面，高校应通过心理健康知识科普、讲座等提高民族大学生的 日常生活中，与学生最近，相处时间最长的便是班里的学生群体 心理素质。● 其中．作为辅导员或班主任的得力干将．班级学生干部是新疆少数民 族大学生工作中的重要帮手，要加以重视和培养。培养一支积极主动、 【参考文献】 聪明能干的班级干部队伍．充分发挥班干部与宿舍长的一线作用．真 ｆ１］房富利，钟玫，阿依夏木古丽．阿尤甫，等．新疆高校少数民族女大学生心理健 诚有爱地“关注一关心”班级新疆少数民族同学．及时了解并掌握其思 康现状调查分析ｒＪ］＿新疆医科大学学报，２０１５，３８（８）：１０２７—１０３３ 想动态和行为表现．积极主动提供力所能及的帮助，在班级活动和团 ［２］房富利，刘继文。张晨．不同少数民族女大学生心理健康现状调查分析＿Ｊ］＿新疆 体互动中．积极协同创造良好的环境与氛围．努力促进班级民族学生 医科大学学报．２０１５＿３８ｆ７１：９００—９０２． 融合与交流．并就特殊情况与客观问题及时主动向辅导员老师或班主 ３１夏依旦－艾山，艾赛提．买提木沙 佟晓露．新疆少数民族医学生心理健康现状 任反应。 调查ｌＪ１．现代医学．２０１４，４２（６）：６０７—６１０． ３＿２开展专题培训．大力提升辅导员处理民族学生问题的能力 ［４］喜超．边疆少数民族大学生家庭收入对其心理健康的影响分析ｌ Ｊ１．中国健康 心理学杂志．２００９．１７ｆ３１：３３３—３３４． 内地高校大部分辅导员老师或班主任都是汉族．对少数民族风俗 ［５］周红梅，崔建军．新疆高校少数民族困难学生疏离感与主观幸福感关系ｌＪ１．中 习惯与思想心理状态了解有限．认识不深 高校应积极组织专职老师 国学校卫生．２０１２．３３（５）：６１４—６１５ 开展新疆文化专题学习，促使专职老师进一步加深对新疆少数民族学 ［６］朱远来，马凯 高校少数民族贫困生心理健康状况与应对方式的调查分析 生的了解，从而更好地开展民族学生＿丁＝作，通过主题班会．谈心谈话等 伊犁师范学院学报（社会科学版）．２０１０（４）：１０９一ｌ１２． 方式．加强与新疆民族学生的交流和互动 ［７］朱远来．新疆高校少数民族贫困生心理健康状况的调查分析ｌ Ｊｌｌ新疆大学学 ３．３加强校园文化建设．创设良好的民族文化氛围 报（哲学．人文社会科学版１．２００６．３６（４）：９２—９６． 高校要积极利用好校园文化阵地．创设有利于各民族大学生共同 ［８］陈学玲，李志英，张顺杰．新疆医科大学在校大学生心理状况的调查分析『Ｊ１．新 发展的校园环境。开展民族学生团结团体活动．创设友好的环境．营造 疆大学学报，２００４，２７ｆ４１：３５１－３５３． 真诚的氛围．促进民族学生间的互动与交流．提高少数民族大学生人 ［９］新疆少数民族与汉族大学生主观幸福感差异分析 ．ＳＺＺＤ０９００５课题组学 理论 ２０１“３５１：１９８—１９９． 际交往的能力：开展形式多样的社会实践活动．为民族学生创设认识 ｆ １ｏ３周源源，洪汉英内地新疆少数民族大学生心理适应的现状与对策——以 社会、学习汉语、展示才华的平台，促进文化融合；加强校园文化建设， 上海高校为例［Ｊ１ｌ中国民族教育，２０１６（０１）：６２—６４ 努力营造有利于开展民族大学生心理健康教育的校园活动．充分发挥 ｆ １ １］马丽娟，马建青跨文化视角下新疆少数民族大学生心理健康状况及其成冈 校园文化活动和社会实践活动作为情绪健康教育平台的重要作用．促 『Ｊ］ｌ学校党建与思想教育，２０１４（０９）：５２—５４． 进少数民族大学生情绪心理的成熟 ３．４培育和塑造积极人格．引导学生进行积极自我教育 ［责任编辑：朱丽娜］ （上接第６４页） 时为自动模式。若此时，室外风速较低或者无风、无雨、光照强度较低 Ａｃ 时．ＰＬＣ接收到传感器发出的开路信号．向电机发出正向指令．电机正 ２２ＯＶ ｒ 母～ Ｌ 转，晾衣架伸出。当风速过大超出预设时，风速传感器常开触点关闭． ０ ３一 Ｎ 姒ｌ ｌ～ ＰＬＣ接收到相应的关闭信号．向电机发出反向指令．电机反转．晾衣架 ～［）Ｉ 收回 同理，当光强过大、、或室外下雨时，ＰＬＣ接收到关闭信号。控制电 ——土一ｌ——Ｊ ～ ＊０ ｙｔ ＿ 机反转，晾衣架收回。当切换开关ｓ打到ＯＦＦ时为手动模式 此时，如 ｌ融ｔ 果按下“晾晒”按钮ＳＢ１，晾衣架伸出：按下“停止”按钮ＳＢ２，晾衣架停 ～盟 ｝ ＫＪ＾ ｘ３ 墨 止：按下“收回”按钮ＳＢ３，晾衣架便被收回。 一殷 －ｅ｝一 ｘ４ 奠 ＳｓＢｌ２≮ ｘ ｘ６５ ｝ ６结束语 Ｓ船≮ ， 本文设计的智能晾衣架系统．以三菱ＰＬＣ为控制核心．可以根据 —黜 Ｘｌ０ 光照强弱、风速高低和是否下雨来自动收晒衣物。从而在一定程度上 Ｃ删Ｃ哺ｌ 代替了人工操作，解决了人工收晒衣物不及时而导致的诸多问题，具有 图３系统电气原理图 一定的应用价值。ｅ ＰＬＣ输入端口ｘＯ—Ｘｌ０和输出端口Ｙ０、Ｙ１的分配如图３所示。 ［责任编辑：田吉捷］ ＰＬＣ上电以后，首先由开关Ｓ进行手／自动模式选择。当打到ＯＮ 科技视界Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｉｓｉｏｎ