编号:

M22017-01C-LW

设计摘要:

本设计旨在实现基于单片机的智能衣柜系统,通过对衣柜湿度的检测和控制,以及紫外线消毒、开关门和显示屏显示等功能,提升用户的使用体验和衣物的保护。该系统使用51基础版单片机作为主控制器,并通过各种传感器和执行器实现各项功能。首先是湿度检测功能,系统搭载湿度传感器,定时对衣柜内的湿度进行检测。当湿度超过设定值时,系统自动启动风扇进行除湿处理,有效地预防衣物发霉和潮湿。接下来是紫外线消毒功能,通过按键可以设置紫外线消毒的开始时间和结束时间。系统通过计时器和定时器功能实现自动启动和关闭紫外线灯,确保衣柜内的衣物在一段预设的时间内得到彻底消毒,大大提高了衣物的卫生程度。另外,设计中考虑了开关门的功能。通过一个按键,用户可以方便地打开或关闭衣柜的门。当按下开关门按键时,系统控制电机实现自动推拉门的开关动作,方便用户的使用。最后,设计还包括显示屏功能,用于显示衣柜的湿度、状态和时间等信息。通过显示屏,用户可以清晰地了解当前衣柜内部的情况,包括湿度控制是否生效、紫外线消毒状态以及时间等。

综上所述,本设计基于51单片机实现了智能衣柜系统的设计,包括湿度检测与控制、紫外线消毒、开关门和显示屏功能。该系统能够自动监测衣柜湿度并进行除湿处理,定时启动紫外线消毒,方便用户开关衣柜门,并通过显示屏提供实时的湿度和状态信息。该设计能够提高衣物的保存质量和卫生程度,为用户带来更好的使用体验。

关键词:单片机;智能衣柜;除湿;消毒

字数:12000+

实物链接:

基于单片机的智能衣柜系统设计(51基础版)-实物设计 

开题报告链接:

基于单片机的智能衣柜系统设计(51基础版)-开题报告

仿真链接:

基于单片机的智能衣柜系统设计(51单片机)-仿真设计 

内容预览:

摘 要

ABSTRACT

1 引 言

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外研究现状

1.3 课题主要内容

2 系统设计方案

2.1 系统整体方案

2.2 单片机的选择

2.3 电源方案的选择

2.4 显示方案的选择

2.5 语音模块方案的选择

3系统设计与分析

3.1 整体系统设计分析

3.2 DHT11温湿度传感器

3.3 ULN2003步进电机

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 显示函数流程设计

4.5 处理函数流程设计

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

5.2 衣柜温湿度检测实物测试

5.3 设置时间和湿度值实物测试

6 仿真调试

6.1仿真总体设计

6.2显示检测测试

6.3设置相关参数测试

6.4界面显示切换测试

结  论

参考文献

致  谢

1 引 言

1.1 选题背景及实际意义

随着科技的不断进步和人们对生活品质的追求,传统的衣柜已经无法满足人们对衣物存储管理的要求,它只是提供一个简单的存放空间,并不能主动适应衣物的需求和环境的变化,为了更好地满足人们的日常需求,综合考虑了人们日常生活中遇到的衣物消毒,衣物除潮等问题[1]。此外,传统的衣物存储管理方式常常需要依赖人工操作,不能实现自动化的控制。因此,设计一个基于单片机的智能衣柜系统成为了一个创新而有意义的任务。

针对以上内容,本次设计的智能衣柜系统通过多种功能的融合,能够自动检测湿度、进行除湿、定时紫外线消毒等,为衣物提供一个干燥、卫生的环境。用户通过按键或语音指令,可以轻松实现开关门和设置功能,享受到更加便捷和智能的衣物存储管理体验。此外,智能衣柜系统还考虑到用户使用的便利性。通过按键操作和显示屏的设计,用户可以方便地设置开关门时间、监测衣柜湿度情况、了解衣柜状态和当前时间。该设计还满足了人们对衣物质量和卫生的要求,并提供一种智能化的解决方案。通过湿度检测与除湿、自动消毒、开关门、显示环境信息等多项功能的集成,该智能衣柜系统帮助用户更好地保护衣物质量、改善使用体验,并节省了用户的时间和精力。其意义在于提高衣物的存储环境和卫生水平,延长衣物的使用寿命,并且为用户提供更加便捷、智能的服装管理方案。此外,该系统的设计思路和技术应用也为其他家居产品的智能化提供了借鉴和参考,有助于推动智能家居的发展。综上所述,这一设计的意义不仅体现在改善个人生活质量,延长衣物使用寿命,还对智能家居领域的发展有着积极推动作用。

1.2 国内外研究现状

在国内,随着物联网和人工智能技术的快速发展,智能衣柜系统的研究也取得了很大的进展。许多研究团队致力于利用传感器、单片机和智能算法等技术,实现对衣物存储管理的智能化控制。例如,有研究通过温湿度传感器和智能算法,实现了对衣柜内温湿度的监测和控制,以提供更加舒适和适宜的环境条件。还有研究将语音识别和语音交互技术应用到智能衣柜系统中,使用户可以通过语音指令来实现衣柜的开关和功能设置。

黄照焱,徐柏(2021)提出了一款新型的智能衣柜方案,该智能衣柜将自动控制原理和嵌入式技术集合于一体.该系统采用STM32为核心处理器,使用PTC加热模块对衣物进行烘干并保持柜内干燥,加入超声波模块对虫体进行驱除和紫外线模块进行杀菌消毒,通过电机驱动模块对柜门的自动开启与闭合添加了自动控制功能以及实现对柜内环境的实时检测[2]

宋雨情,周稼辉等(2022)一种以单片机STM32为主控制器的多功能智能衣柜,可实现面部识别,搭配推荐,除湿干燥和杀菌消毒等功能,主要由面部识别,传动,温湿度检测,除湿干燥和杀菌消毒等模块组成.该多功能智能衣柜通过用户面部信息和外界温度推荐穿搭,消除用户选择,翻找衣物的烦恼;同时通过湿度传感器采集内部信息,实现自动干燥衣物功能;还利用等离子定时杀菌消毒,保证用户健康;解决了传统衣柜结构功能单一,不能满足用户对衣柜多功能化,智能化需求的问题[3]

徐松华(2022)设计一款基于阿里云的物联网多功能衣柜.装置采用亚克力板结构,设有控制单片机,触摸屏,温湿度传感器,WIFI模块等测控系统,同时数据系统上传云平台,用于实现实时掌控衣柜温度情况,帮助用户获得更好的居家生活体验.该项目解决了广大家庭”衣量大,衣难找,易霉变”等问题.该设备具有智能选衣,除湿杀菌,真空收纳,远程控制等功能[4]

在国外,智能衣柜系统的研究也得到了广泛的关注。一些知名科技公司和研究机构在该领域投入了大量的研发资源。例如,有研究将计算机视觉技术应用到智能衣柜系统中,通过摄像头对衣物进行识别和分类,实现自动归纳和整理。还有研究团队探索了机器学习和深度学习等技术在智能衣柜系统中的应用,通过学习用户的使用习惯和喜好,提供更加个性化和智能化的衣物管理服务。

此外,国内外也有一些商业化智能衣柜产品已经问世,并在市场上取得了一定的成功。这些产品在硬件设计、软件开发和用户体验等方面都进行了不同程度的创新和优化。例如,一些智能衣柜产品配备了大屏幕显示器和触摸面板,用户可以直观地了解衣柜内部的状态和操作菜单。同时,这些产品还能够与手机等智能设备进行互联,提供远程监控和控制功能,为用户带来更高程度的便捷和体验。

Bhasin S ,PROF, Bhardwaj H(2016)提供了一种自动衣柜,该衣柜具有基于传感器的百叶窗,当机器从架子上吸入布料时,百叶窗打开,然后当衣服到达布料被扔入运河的点时,百叶窗关闭。当衣服被抛起时,挂钩前面的百叶窗打开,布出来,当布挂在挂钩上时,钩子前面的百叶窗关闭,因为挂钩安装了压力传感器,该压力传感器操纵百叶窗的打开和关闭[5]

Giampaolo M S , Nickerson K , Wishne J ,et al.(2017)系统包括一个或多个存储指令的存储设备,以及一个或多个被配置成执行指令以执行方法步骤的处理器。该系统可以提供虚拟衣柜管理系统。该系统可以存储与多个服装相关联的衣柜数据。然后,系统可以接收指示服装选择的输入数据。系统可以根据收到的输入数据识别服装。然后,系统可以基于所选服装和存储的衣柜数据生成服装推荐,并向计算设备提供推荐的指示[6]。

与上述几种设计方案相比,该设计方案更加方便易懂,便于实际操作,价格低廉,在集成电路的选择上更易于使用和精巧。

1.3 课题主要内容

本设计基于单片机的智能衣柜的系统软件。系统软件由STC89C52最小单片机,DHT11温湿度传感器,DS1302时钟模块。还有继电器控制冷和消毒,步进电机模块设计,并具有单独的功能键模块一起形成。主要设计内容如下:

1、检测衣柜的湿度,当湿度过大,开启风扇进行除湿
2、可通过按键设置紫外线消毒的开始时间和结束时间实现自动消毒
3、可以通过按键实现开关门
4、显示屏显示湿度,衣柜状态和时间

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