智能感应晾衣架的设计原理与可行性分析

甘向辉　黄敏　李晓梅　朱留华

【摘 要】本设计以提升生活品味为出发点，来切实保障居民生活的便捷。采用AT89S52单片机作为主控核，对温湿度传感器、光敏传感器、雨水检测器等模块所采集到的信息进行综合加工与处理，从而控制电机的开启与制动，实现衣服的自动晾晒与回收。该产品中各类传感器反应时间均少于1秒，收衣时间不超过5秒，雨前预告准确率超过98%。同时该产品具有成本低、组装方便、能耗少、体积小的优点，市场前景广阔。

【关键词】单片机；传感器；实时监测；自动控制

0 引言

目前，我国城镇居民晾晒衣服大多采用传统类型的晾衣架。此类型的晾衣架因生产厂家的不同，在机械结构上略有差别，没有融入电子技术，不具备智能化功能，给人们的生活带来了很大的不便，同时遇到突发的恶劣天气，会造成一定的经济损失。本文中，我们设计了嵌入式智能晾衣架，通过对户外晾衣环境的全方位监控与准确判断，实现智能化调节，可以给用户的生活带来极大的便利。该系统中，自动控制模式下的传感器将采集到的天气状况传给微处理器，经微处理器综合分析，如果湿度、温度、光照强度同时满足预设条件，晾衣架自动舒张。反之，晾衣架自动收缩。

1 设计思想

智能感应晾衣架能根据户外环境的变化，瞬时调节电机的正、反转，以实现自动晾收衣服的功能。温湿度传感器模块、光敏传感器模块实时检测温度、湿度和光照的变化，对外界的天气状况进行采集；而雨水检测板是在光照及湿度变化不大，但可能要下雨时就会自动开启，以弥补以上功能的不足[1]。湿度传感器主要完成湿度检测的功能，同时配合光敏传感器的检测将采集到的信息提供给单片机，而单片机对温湿传感器、光敏传感器、雨水检测等模块所采集到的环境等信息进行综合处理和运算，进而输出控制信号来实现电机的转动与停止[2]。

2 关键技术

由于电机转速不稳定，车轮在行驶过程中时快时慢。为了工作稳定，定时系统的设计不能采用固定的即时长度，而要随转速改变而同步改变[3]。在设计中，我们加入了红外光来完成对转速的检测，并通过一定算法得到实时运行长度。

3 产品组件

控制器模块采用AT89S52单片机[4]；驱动采用KC-105电机驱动模块；光敏传感器采用的是HL504HY型；雨水传感器采用高品质FR-04双面材料；湿度传感器模块采用的是DHT11型[5]，产品实物如图1所示。

4 测试数据

5 结束语

本系统的主要关键技术是通过各类自主设计的廉价传感器对外界的天气状况进行实时采集，得出的数据再送入嵌入式微处理器进行加工运算，以控制电机工作，实现对晾衣杆的实时控制。

在节能方面，本晾衣架能使所晾衣物充分接受阳光照射，相比目前市面上带烘干功能的洗衣机而言非常节能。由此可见智能晾衣架的市场前景十分广阔。此外，本产品成本较低，传感器模块均为自制，总成本约为5元，电机单价约为25元，总计成本约为60元。本产品性价比高、功能强、适应范围广、市场竞争力强，因此有很好的市场发展潜力，经济效益可观。

经过调整测试分析，整个系统能够平稳正常运行，各传感器反应时间少于1秒，收晾衣时间少于5s，衣服晾干预告准确度不低于98%。本系统相比于市面上的产品有显著的技术优势，功能强大，功耗更低。工作时间可由用户自行设定，其它时间晾衣杆自动收回，操作简单、方便。自制的传感器不仅灵敏度高，而且成本低，体积小，有利于市场推广。

【参考文献】

[1]杨素行.模拟电子技术基础简明教程[M].3版.北京：高等教育出版社，2005.

[2]谭浩强.C程序设计[M].3版.北京：清华大学出版社，2012.

[3]郭天祥.51单片机C语言教程-入门、提高、开发、拓展全攻略[M].北京：电子工业出版社，2013.

[4]余孟尝.数字电子技术基础简明教程[M].3版.北京：高等教育出版社，2012.

[5]孟立凡，蓝金辉.传感器原理与应用[M].2版.北京：电子工业出版社，2011.

[责任编辑：王楠]

【摘 要】美学是人类艺术的重要标志成就之一。英语教学，是一门美的艺术。教师要充分挖掘教材中的审美维度，赏析篇章的艺术美、修辞的形式美、精神的崇高美，从而实现从知识型课堂向多元化人文型课堂的转变。

【关键词】美学；英语教学；艺术化；审美维度；功能

对于作为接受主体的学生来说，任何课文都可以作为审美文本且具有审美意义。美感的形成区别于功利意识、道德意识、科学意识，其根本就在于：它是在个人的超功利、非实用的直觉形式中，表现了人类社会生活的功利的、实用的内容；它以情感为纽带，将感性的与理性的、个人的与社会的多种成分统一在完整的心理过程之中。[1]读者通过理解文本，能够捕捉美感认识，获得审美认知，使其心灵得以升华，转化为自身的情感、气质、态度、价值观。在英语课堂教学中，发掘篇章的审美维度是实现文本赏析的重要手段，洞明文章审美意义是教学的主要任务所指。

1 篇章的艺术美

文本的艺术性包括描写形象逼真、观点是非分明、语言精炼灵动、故事情节精致隽永、论述深入浅出透射哲理。把教材中“形象化、情节化、情感化的艺术1因素进行适量、有机、按序、定度”[2]地处理，是教学中探索文本艺术性的具体要求。

例证一：《大学英语》第二册第1单元，以“Ways of Learning”①为题展开中西方教育背景下学习方式的对比，就“手把手教”还是“创造第一”的问题例证了中西方教育传统的差异性，并作出总结：One way of summarizing the American position is to state that we value originality and independence more than the Chinese do. The contrast between our two cultures can also be seen in terms of the fears we both harbor.[3]-8不难看出，作者对中美文化的褒贬分析归结到一词fears，那么教育工作者持何态度呢？技能，仰或创造力，如何取舍？

文本进一步剖析fears，折射中西方教育对待“创造性”和“独立性”的态度不一，同时辩证地说明“中国重技能轻创造，美国重创造轻技能”的现象不是孰是孰非的问题，而是探求“创造性”和“实用技能”如何获得平衡（balance）。文章对比形象、论述深刻，结构富有强烈比照的艺术性。姑且不论其叙事是否可靠，但“中国式学习风格”（Chinese-style learning）和“美国‘站在巨人肩膀上的现象”（the “standing on the shoulders of giants” phenomenon[3]）是否耐人寻味呢？看来，文章的艺术性不仅体现在分析透彻、说理通畅，更体现在对问题的人文批判，即艺术的人文性。

除艺术人文性外，篇章的艺术美还在于审美意象的个性和共性的有机统一。康德在著名的《美的分析》中论辨艺术意象的思维规律时，认为“审美意象是理念观点的感性形象”。[4]感性形象是个别的、生动的、具体的，而理念观点是普遍的、典型的，具有高度的概括性。例证一中的理念冲突就是个别，寻求平衡就是一般，个别具有特殊性、一般具有普适性。艺术美，是理念和感性的统一，是语言和思想的交集，是个别和普遍的共存，是分歧和消解的融合。

2 修辞的形式美

美的内容是通过具体的感性形式表现出来的，离开了具体的形式，美的内容也就失去了从感情上打动人、感染人的力量。[1]英语语言的文本感性形式主要体现在修辞上。依照美学原理，形式美的尺度包括节律、比例、均衡、对称等活动规律，体现生命体的自由和谐的活动特质。教材的形式美体现在文本的用词和修辞风格上，赏析其生动性、准确性和感染性是汲取美学认识的宝贵经验。

曲折的情节娓娓道来，布局舒缓而带有悬念，意外的惊喜作为结局，多种修辞手法交替使用，美感油然而生。这样的文例在教材中俯拾皆是。如例证二：《新视野大学英语》第二册第4单元，“A Test of True Love”讲述的是战争时期一位美国军官和一位支援前线的女作家的第一次约会的经历。标题《真爱的考验》本身引人入胜，test（测试）如何进行呢？作者并未说道论经，而在首段就描绘了约翰·布朗福德凝望着时间，因为六分钟后将与相恋13个月而未曾谋面的梅内尔女士相见，气氛紧张而令人兴奋，男主喜悦而焦灼。情景设置富有戏剧性。

悬念留到全文的最后一幕，主人公得到真相并有了美丽的邂逅。爱情何尝不是一次选择，是偶然还是必然？整个故事充满蒙太奇效果，镜头的拼接和叠加错落有致，围绕主题有序展开。其形式美在各种修辞和语言的共营中得以完美体现。

3 精神的崇高美

依据美学原理，美是包括优美、崇高、悲剧、喜剧四大范畴的完整体系，构成美的认识大厦和思维体系。崇高是痛感向快感的转化，其本质特征是善战胜恶、真理战胜谬误、美战胜丑。黑格尔揭示，崇高是绝对理念大于感性形式，是无限理念的显现，形象被表现的内容消灭掉，内容的表现同时也是对表现的否定。也就是说，崇高作为审美范畴，是审美主体与客体相互矛盾、运动过程中表现出的一种对立、冲突和抗争的形态。同时，它是人类与客体对象斗争所表现出来的艰苦性、坚韧性、顽强性的本质力量的呈现。[4]在教材中，崇高的精神美在诸多课文中能得以提炼，依此为教学样本。

如例证三：《21世纪大学英语》第一册第3单元，“Stevie Wonder： Sunshine in the Shadow”（《斯蒂夫·旺达：阴影中的阳光》）是一篇微缩版的个人真实传记，Stevie Wonder（1950-）是黑人音乐家，先天失明，生命中厄运不断，他却能一次又一次战胜困难，执著信念成就辉煌人生。与其说这是一篇英语课文，不如说是一则绝佳的振奋人心的励志故事。