基于单片机的智能晾衣架系统设计（32+WIFI+蓝牙版）-设计说明书
电子校园网 编号：
M22018-04M-LW
设计摘要：
本设计是基于单片机的智能晾衣架系统设计是一个集温度、湿度、风速和光照监测功能于一体的智能化晾晒系统。该系统通过32位单片机控制，具备WIFI和蓝牙功能，可与手机进行连接和监控。该系统设计的核心目标是实现自动控制晾晒过程，同时提供便捷的设置和监控方式。首先，系统会检测温度，如果温度低于设定的最小值，则不进行晾晒，以避免衣物受损。同样地，如果湿度超过设定的最大值，系统也会停止晾晒，防止衣物发霉变质。此外，系统会根据设定的最大风速来调整晾晒过程。如果风速超过设定值，系统会自动停止晾晒，以防止衣物被强风吹跑或损坏。在光照方面，如果检测到环境光照小于设定的最小值，系统会自动暂停晾晒，确保衣物不受阳光暴晒。同时智能晾衣架还考虑到雨水的情况。一旦系统检测到雨水，会立即停止晾晒过程，避免衣物被雨淋湿。还支持自动收回衣物的功能。用户可以通过设置时间，让系统在指定的时间自动将晾在晾衣架上的衣物收回，方便使用者的操控。为了方便设置和监控，系统提供了按键操作和手机连接两种方式。通过按键，用户可以设置晾晒过程中的最大最小值和时间等参数。此外，系统支持蓝牙连接手机，并通过手机应用实现远程监控，用户可以随时查看晾衣架的状态及环境参数，以及进行设置和控制。同时，通过WIFI连接手机，用户也能实现远程监控并进行相应的操作。
综上所述，基于单片机的智能晾衣架系统设计具备多种环境参数的监测和智能控制功能，能够根据设定条件自动控制晾晒过程，并支持按键操作和手机连接的设置与监控方式，提供便捷的使用体验。这一智能化设计将为用户带来更方便、舒适和智能的晾晒体验。
关键词：单片机；智能晾衣架；智能家居；环境监测
字数：14000+
实物链接：
基于单片机的智能晾衣架系统设计（32+WIFI+蓝牙版）-实物设计
开题报告链接：
基于单片机的智能晾衣架系统设计（32+WIFI+蓝牙版）-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 光照检测方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 风速检测模块
3.3 雨水检测模块
3.4 ULN2003步进电机模块
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 相关参数检测实物测试
5.3 设置阈值人数最小值实物测试
5.4 手动伸缩衣架实物测试
5.5 自动伸缩衣架实物测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2显示检测测试
6.3衣架手动伸缩测试
6.4阈值设置测试
6.5遇雨收回测试
6.6蓝牙控制测试
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
近年来,随着人们生活水平的提高,生活节奏的加快,科学技术的应用越来越融入到人们的生活之中,"智能化,普遍化,高效化"仿佛一夜之间,成为人们身边不可或缺的名词,人们身边的一切物品都朝着越来越智能,高效的方向发展[1]。人们对于居住环境的舒适度和便捷性要求也越来越高。在日常生活中，晾晒衣物是一个必不可少的任务，然而传统的晾衣方式存在一些不便之处。例如，在天气不好或者没有晾衣架的室内，无法及时晾干衣物；另外，对于一些特殊材质的衣物，需要控制温湿度等环境参数，以免造成损坏。因此，开发一种智能化的晾衣架系统应运而生。
本次系统设计目的是为了解决传统晾衣架使用过程中遇到的问题，提供便捷、舒适、智能的晾晒体验。其主要目标包括：首先，通过温度、湿度、风速和光照等传感器的精确监测，系统能够自动判断是否适合进行晾晒，并根据设定的最大最小值进行合理控制，避免衣物受损。然后用户可以设定时间，让系统在指定的时间自动将晾在晾衣架上的衣物收回，避免长时间暴露在外，同时提供整洁的空间。同时系统设计了按键操作和手机连接两种方式，让用户可以方便地对系统参数进行设置，并可以通过手机应用随时监控晾衣架的状态及环境参数。这样，无论用户身在何处，均能随时掌控晾衣的过程。
智能晾衣架系统的设计使得晾晒衣物更加智能化、便捷化，让用户享受到更加舒适和高效的晾晒体验。无论是在恶劣的天气条件下还是室内空间有限的情况下，用户都能够通过智能晾衣架轻松解决衣物晾干的问题，提高生活品质。还能够保护衣物的质量，延长其使用寿命。同时，自动控制功能也可以省去用户手动操作的时间，提高整个晾晒过程的效率。该系统将为用户提供更加舒适、便捷和智能的晾晒体验，满足人们对生活质量的不断追求。
1.2 国内外研究现状
国内研究者致力于智能晾衣架系统的技术探索和实践应用，主要集中在以下几个方面：首先，智能控制技术是国内研究的重点之一。通过传感器技术和物联网技术，国内研究者可以实时监测晾衣环境中的温度、湿度、风速等参数。然后，利用这些数据，他们使用人工智能算法来智能调节晾衣架的运行状态，以提供最佳的晾干效果。
其次，自动化收回技术也是国内研究的一个关注点。国内研究者通过电机、轨道系统等技术手段，使晾衣架具备自动收回的能力。用户可以使用手机应用或遥控器设定时间，在指定的时间晾衣架会自动将衣物收回，提高了使用的便捷性。
此外，国内研究者也强调智能晾衣架系统的远程监控功能。通过手机应用或云平台，用户可以实时监测晾衣架的状态和环境参数，并对晾衣架的行为进行控制。这种远程监控功能提供了更多的便利性和灵活性，使用户可以随时随地管理晾衣架。
袁雨凡、高朋等（2020）设计了一种能根据天气的变化智能收回衣物从而使衣物不被雨水淋湿,暴晒且可防脱落的室外智能晾衣架.通过应用传感器检测技术,单片机控制技术等将温度传感器,湿度传感器,光敏传感器和风速传感器检测到的信号发送给单片机,单片机发出指令驱动电机运行,进而带动滚珠丝杠使伸缩机构收缩和伸出,实现衣物自动收回和送出;同时单片机控制遮蔽装置,通过齿轮组和平行四杆机构控制钢丝绳和发条弹簧拉动挡雨布,实现了挡雨布的展开和收回以及侧板的开合,从而可根据天气条件实现衣物的自动晾晒[2]。
为了更好地优化生活,解决人们在雨天,雾霾天等因外出而无法及时赶回家中收衣的状况,李昕鸣，郑淑馨等（2020）设计了一款户外型智能晾衣架.以STM32F407ZGT6单片机为核心,通过传感器检测天气情况,从而实现衣物智能收晒功能.通过调试系统,达到了预期效果,各项指标均正确可靠.该智能衣架实现了住宅设施的高效化与家庭事务管理的系统化,可以成功提升家居的便利性和舒适性,并为住户提供一个环保节能的居住环境[3]。
由于收衣不及时被雨淋湿的状况,综合应用机电技术,段明忠（2022）设计出一款智能防雨晾衣架.这款晾衣架采用STC89C52RC型单片机作为核心控制单元,使用雨滴传感器收集外部信号传递给单片机,再通过内部控制程序经驱动器去驱动步进电机做相应的旋转,从而带动滚珠丝杠螺母装置运动,推动四杆剪刀机构和连杆的前后移动,来实现衣物和雨篷的自动伸缩,晾晒的衣物可以实现有效避雨[4]。
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晾衣架的系统软件。系统软件由STM32F103最小单片机，通过步进电机模拟晾衣架的伸出和回收、DHT11温湿度检测模块，雨水检测模块，光敏电阻和被风速检测模块设计，并具有按键、蓝牙和WIFI共同控制一起形成。主要设计内容如下：
1.温度小于温度最小值时，不进行晾晒
2.湿度大于湿度最大值时，不进行晾晒
3.风速大于风速最大值时，不进行晾晒
4.光照小于光照最小值时，不进行晾晒
5.检测到雨水时，不进行晾晒
6.可通过设置的时间自动收回衣物
7.可通过按键设置上述所有最大、最小值以及时间设置
8、通过蓝牙连接手机并通过手机实现监控
9、通过WiFi连接手机并通过手机实现监控
