基于单片机的智能衣柜系统设计（32+语音+WIFI版）-设计说明书
电子校园网 编号：
M22017-04M-LW
设计摘要：
本设计的基于单片机的智能衣柜系统设计，是一种基于单片机的高科技产品，集成了多种功能以提升用户体验。首先，该智能衣柜系统具备湿度检测功能，能够实时监测衣柜内部的湿度。当湿度超过设定阈值时，系统自动开启风扇进行除湿，确保衣物在干燥的环境中存放，防止发霉或滋生细菌。其次，系统采用按键设计，用户可以设置紫外线消毒的开始时间和结束时间，实现自动消毒功能。同时，系统还通过按键实现开关门的功能，方便用户使用。此外，智能衣柜还配备了显示屏，能够显示当前的湿度、衣柜状态和时间。用户可以随时了解衣柜的工作状态，以及当前的环境湿度。这样的设计使得用户能够时刻关注衣物的存储和环境状况。另外，智能衣柜还支持语音控制功能，用户可以通过语音指令实现柜门的开关。这项功能提供了更便捷的使用方式，使得用户可以在忙碌的情况下仍然能够方便地操作衣柜，无需手动操作。
最后，该系统内置WiFi模块，用户可以通过手机连接衣柜并进行监控。这意味着用户可以远程查看衣柜的状态和环境参数，随时随地掌握衣物的储存情况。这种互联网连接的设计将智能衣柜与用户紧密连接，提供了更高程度的便利性和智能化。
关键词：单片机；智能衣柜；除湿；消毒
字数：13000+
实物链接：
基于单片机的智能衣柜系统设计（32+语音+WIFI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（32+语音+WIFI版）-开题报告
仿真链接：
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
3.4 WIFI通讯模块
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
5.4 WIFI控制实物测试
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自动除湿测试
6.5语音控制测试
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。其次，本设计的智能衣柜意义在于提高生活品质和健康水平，通过智能衣柜系统的湿度检测和除湿功能，可以有效防止湿气滋生，保证衣物的干燥和卫生。同时，系统内置的紫外线消毒功能能够定时对衣物进行消毒处理，有效杀灭细菌和病毒，提高衣物的卫生质量，提升使用者的生活品质和身体健康水平。此外，智能衣柜系统的设计还具有环保节能的意义，而智能衣柜系统通过自动化控制，能够更加高效地管理衣物。例如，在合适的时间段进行紫外线消毒，避免了长时间开启和浪费电能。另外，根据实时湿度数据进行智能控制除湿风扇的工作，有效降低湿度，并减少因长时间吹风带来的能源消耗，实现了对资源的节约和环境的保护。最后，该系统的设计还具有智能互联的意义。通过WiFi连接手机并实现监控，用户可以远程了解衣柜的状态和环境参数，随时调整和管理衣物。这种互联网的应用不仅提供了更高程度的便利性和智能化，还为用户提供了实时的衣物管理解决方案，提升了用户体验和满意度。
总的来说，基于单片机的智能衣柜系统设计旨在为人们提供更加便捷、智能、健康的衣物存储管理方案。为人们提高生活品质和健康水平，并具有环保节能和智能互联的意义。通过该设计的实施，将为用户带来更好的使用体验，满足他们对衣物管理的要求，促进生活的便捷化、智能化和舒适化。
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STM32F103最小单片机，DHT11温湿度传感器，DS1302时钟模块，SU-03T语音模块。还有继电器控制冷和消毒，步进电机模块和WIFI模块设计，并具有功能键/语音/WIFI控制模块一起形成。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
5、可以通过语音实现柜门的开关
6、可以通过WiFi连接手机并实现监控
