基于单片机的便携式快速干衣设备设计*

周海晶，撖韶峰，杨 楷，代功爵，伍泰丰

(1.重庆旅游职业学院，重庆 黔江 409099；2.重庆市黔江区民族职业教育中心，重庆 黔江 409099)

0 引言

在人们的日常生活中，经常会遇到阴雨天气衣物难以干爽，出差住酒店没有带够换洗衣物等问题。此时就需要一种装置能够快速烘干衣物，目前在市场上销售的干衣装置主要是衣柜式烘干机，其特点是一次能烘干多件衣服，烘干时间相对较长，只适合家用不能出差携带，而且价格较高。这里我们设计了一种便携式快速干衣装置，该装置以单片机为核心，能够实现标准烘干、快速风干、便携折叠、消毒香薰等功能。该装置的设计在家用于紧急烘干衣服的情况，出差时又能够方便携带，能够在较短的时间烘干衣服。

1 总体设计框架

1.1 总体方案

该设计可以实现烘干单件衣服，采用由内到外热风烘干，在保证安全不损伤衣服的情况下快速烘干衣服。基于单片机的便携式快速干衣设备设计先择选布料制作烘干服，再通过采用3D打印制作通风衣架，然后进行烘干试验获取控制参数，最后设计控制电路，采用单片机控制风扇、加热器等硬件的工作。

1.2 技术线路

在技术的实现上该设计使用单片机控制风扇、加热器、臭氧发生装置，热风通过通风管衣架进入烘干服，烘干服鼓起由内到外烘干衣服。在此期间，臭氧发生装置产生臭氧对衣物进行杀菌。烘干过程中温度传感器实时监测加热温度，当温度高于50 ℃时单片机切断加热器电源，温度低于30 ℃时接通加热器电源。单片机控制程序设计流程图如图1所示。

图1 单片机控制程序设计流程图

2 实施方案

2.1 器材选择

表1 器材及成本核算

2.2 制作设计

基于单片机的便携式快速干衣装置在硬件上由单片机、温度传感器、5 V控制继电器、风扇、加热器、臭氧发生装置、烘干服和通风管衣架等组成。

结构制作设计包括烘干服的制作以及通风管衣架的制作，在通风管衣架的制作方面先用塑料管手工制作，模型形成之后采用3D打印来制作。

硬件搭建设计包括安装风扇、加热器、臭氧发生装置、温度传感器，以及布置控制电路。

软件设计上采用单片机控制风扇、加热器、臭氧发生装置，根据温度传感器温度信号控制加热器工作，使得该设备工作更加安全高效。

2.3 测试/调试过程

基于单片机的便携式快速干衣设备在完成硬件设计，软件编程之后就进入测试环节，包含了风扇风力的测试、干衣温度的测试、干衣时间的测试。

测试风扇风力：测试过程中，我们选用了不同规格的风扇进行测试，风力足以将烘干服吹鼓起，但是在选用风扇的环节中尽量选择静音较好的设备。

测试干衣温度：考虑温度会影响衣物材质，我们从低温测试开始，不断调高温度，最终测试高温60 ℃会对尼龙、聚酯纤维衣物有影响。确定工作最高温为50 ℃，保护衣物，也防止衣物因温度过高而燃烧产生安全隐患。

测试干衣时间：分别采用薄款衣物、常规衣物和较厚衣物在拧干状态进行干衣测试。确定每次干衣装置工作时间约10 min可以满足干衣要求，较厚衣物进行二次烘干。

2.4 测试结果

经过反复的测试，结果显示薄款湿衣服普通晾晒约一天，使用普通烘干衣柜约2 h，而采用快速干衣装置大约需要10 min，这在一定程度上解决了急需晾干衣服的问题。干衣装置采用单片机控制温度从而保护衣服和使用安全。基于单片机的便携式快速干衣设备如图2所示。

图2 基于单片机的便携式干衣设备

3 创新与应用

本文设计的基于单片机的便携式快速干衣装置主要有以下创新点：1) 烘干采用由内到外的方式，取得了更好更快的烘干效果，轻轻松松几分钟，湿漉漉的衣服变干爽。2) 采用单片机控制烘干温度，传感器监测湿衣服烘干程度，安全高效。3) 衣架挂钩可拆卸，通风管衣架可折叠，便于出差携带使用。4) 设有臭氧发生装置，根据需要进行湿衣杀菌。

4 结语

基于单片机的便携式快速干衣设备解决了人们可以在短时间内烘干衣物的问题，在完成了设备硬件以及软件设计后，经实物调试，初步证实了该设备的可行性。使用时，将衣服拧干，套在干衣装置上，工作5 min即可烘干。对于贴身衣服我们采用臭氧进行杀菌。而且据调查显示，受访快速干衣设备使用者均认为该设备可以解决出行途中的不便。