远程智能晾衣架(设计源文件+万字报告+讲解)（支持资料、图片参考_相关定制）_文章底部可以扫码
摘 要
近年来，人们智能化需求越来越多，为实现远程智能收晾衣物，提出了智能晾衣架远程监控系统。该智能晾衣架在无人监督的情况下可实现自动收晾衣物。传统晾衣架功能单一，无法实现全自动智能化现代化生活，不能满足人们快节奏生活的需求。基于网络远程与传感器双重控制的自动晾衣系统设计的提出，弥补了这一方面的不足，充分实现了自动化、智能化家居生活。根据上述的情况，本系统主要设计一个远程智能晾衣架。系统主要包括湿度传感器、光照传感器、语音模块、上位机、STM32核心单片机和蓝牙模块。湿度传感器能够检测湿度，并将信息传递给STM32单片机，当湿度浓度超标时，单片机控制舵机启动。光照传感器能够检测光照强度，并将信息传递给STM32单片机，当光照强度低于上位机设定阈值时，舵机启动。通过语音模块可语音控制烘干设备的开启和关闭，也可以语音控制晾衣架的收回和晾出。上位机可通过蓝牙模块远程一键收回衣服，可以实现无人操控和远距离收回衣物，便于人们在外衣物收回不及时的问题，实现智能生活化。
关键词：晾衣架；STM32；蓝牙模块；传感器
ABSTRACT
In recent years, there has been an increasing demand for intelligence among people. In order to achieve remote intelligent collection and drying of clothes, an intelligent clothes hanger remote monitoring system has been proposed. This intelligent clothes hanger can automatically collect and hang clothes without supervision. The traditional clothes hanger has a single function and cannot achieve fully automated and intelligent modern life, which cannot meet the needs of people’s fast-paced life. The design of an automatic clothes drying system based on network remote and sensor dual control has made up for this deficiency and fully realized automation and intelligent home life. Based on the above situation, this system mainly designs a remote intelligent clothes hanger. The system mainly includes humidity sensor, light sensor, voice module, upper computer, and core microcontroller. The humidity sensor can detect humidity and transmit information to the microcontroller. When the humidity concentration exceeds the standard, the microcontroller controls the servo to start. The light sensor can detect the light intensity and transmit the information to the microcontroller. When the light intensity is lower than the threshold set by the upper computer, the servo will start. The voice module can be used to control the opening and closing of the drying equipment, as well as the retraction and release of the clothes rack; The upper computer can remotely retrieve clothes with one click through the steering gear, which can achieve unmanned control and remote retrieval of clothes, making it easier for people to solve the problem of delayed retrieval of clothes outside, and achieving intelligent living.
Key words: clothes rack; STM32; Bluetooth module; sensor
目 录
第1章 绪论 1
1.1研究目的及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3研究内容 2
第2章 系统总体结构 4
2.1设计方案 4
2.2功能需求分析 4
2.2.1技术要求 4
2.2.2实现结果 4
2.3总体方案设计 4
2.4单片机型号选择 5
第3章 系统的硬件部分设计 7
3.1系统总体设计 7
3.2系统的主要功能模块设计 8
3.2.1DHT11温湿度传感器模块设计 8
3.2.2 蓝牙模组模块设计 8
3.2.3舵机模块设计 9
3.2.4 风速传感器模块设计 10
3.2.5光敏电阻模块设计 11
3.2.6 HDR-F-2.54语音模块设计 12
3.2.7 雨量传感器模块设计 12
第4章 系统的软件设计 13
4.1软件主流程图 13
4.2 温湿度采集模块的软件设计 14
4.3 光敏电阻模块的软件设计 14
4.4 风速传感器的软件设计 15
4.5 蓝牙模块软件设计 16
4.6舵机模块软件设计 16
4.7雨量传感器模块软件设计 16
4.8 HDR-F-2.54语音模块软件设计 17
第5章 系统测试 18
5.1 系统实物图 18
5.2测试原理 19
5.3 晾出和收回功能测试 22
第6章 总结与展望 23
6.1总结 23
6.2展望 23
参考文献 25
致 谢 26
电路图 27
源代码 27
第1章 绪论
1.1研究目的及意义
传统晾衣架功能单一，无法实现全自动智能化现代化生活，不能满足人们快节奏生活的需求[1]。近年来，人们智能化需求越来越多，为实现远程智能收晾衣物，提出了智能晾衣架远程监控系统．该智能晾衣架在无人监督的情况下可实现自动收晾衣物。传感器控制的自动晾衣系统，随时控制晾衣系统的工作状态，让衣服充分晾晒。
随着科技和智能化自动化的不断发展，多样性的只能设备在长期以来的发展中，为我们的生活提供了极大的便利，发挥出了突出的优势作用[2]。当前为了满足不同用户对于自动化，智能化生活系统的需求，并且令用户远程管理晾衣系统，远程控制的自动晾衣系统设计为我们提供了更多的空间，目前市场上的“智能”晾衣架只是增加了手动或电动升降功能，而智能晾衣架基本上都处于构想阶段，并且功能不够完善．基于网络远程与传感器双重控制的自动晾衣系统设计的提出，弥补了这一方面的不足。充分实现了自动化、智能化家居生活。自动化、智能化家居生活对于广大消费者而言具有非常重要的作用和影响[3]。随着人们对于自动化和智能化的认知和了解逐渐深入，越来越多的用户开始高度关注其重要性。晾衣架是一种家居用品，分手动、电动、户外、落地式四种，抛去古老的固定晾衣架与手摇式升降晾衣架，自动晾衣架衣操作方便，功能齐全，外观美观实在是上上之选。虽然自动晾衣架价格比固定晾衣架、手摇式升降晾衣架要稍稍贵一些，但是也在消费者能接受的范围内。近10年时间内，晾衣架产品已经发生了翻天覆地的变化[4]。晾衣架不再仅仅是一个装饰品，更是一个功能性的产品。在智能化家居成为新时代必然趋势的当下，自动晾衣架厂家抓准了人们消费观念向品牌化、高档化、简易化发展的契机，全心投入到智能自动晾衣架的研发生产中。高档智能晾衣架集无线遥控、集成照明、快速风干、智能烘干、光波杀菌、蓝牙音乐、空气净化等功能于一体，满足了消费者个性化需求。
1.2国内外研究现状
自动化、智能化家居生活对于广大消费者而言具有非常重要的作用和影响[5]。当前随着人们对于自动化，智能化的认知和了解程度不断加深，其重要性赢得了广大用户的一致关注。2021年，苗玉刚，何玉辉，李云在《自动折叠式太阳能板的设计》中:针对目前太阳能板不能自动折叠和清洁，容易受恶劣天气影响等问题，设计了一种自动折叠式太阳能板[6]。2021年,郑晓茜，邵帅飞在《基于ZigBee的温室大棚环境远程监控系统设计》中设计了一种温室大棚环境的远程监控系统，系统采用ZigBee网络对大棚内环境参数进行实时监测，通过通信卫星或5G传输网传输至服务器,以使服务器对目标温室大棚环境进行监控.可以实现对目标温室大棚环境的有效维护[7]。2021年，任远林，徐奇在《基于嵌入式单片机的智能家居远程控制系统设计》中设计了一种基于嵌入式单片机的智能家居远程控制系统，统具有较好的输出稳定性和较高的控制精度。引入智能家居远程控制技术，可以提高家居信息化管理和人工智能化水平，有助于改善人们的生活方式，提高智慧化生活水平，故对相关的智能家居远程控制系统设计方法进行研究具有广泛的应用价值[8]。2021年，郭铭，王佳佳《基于STM32的智能家居湿度控制系统》开发了一款基于STM32芯片的智能家居湿度控制系统，该系统能够有效地满足预定的目标和功能需求[9]。2018年，Moss发表了《Intelligent washing system》，设计了一套智能晾衣系统[10]。该系统通过搭载的温度、湿度、风速、光照传感器自动感知室外温度、湿度、风力和关照强弱的变化，自动控制晾衣架伸出窗外或收回室内，具有反应灵敏、操作简单、安全可靠、适合老旧小区改造及新小区统一加装的特点。2019年，Tomas发表了《Intelligent clothes-horse design》，通过对智能晾衣架进行深入研究，采用AT89S51单片机作为主控制器，并借助直流减速电动机实现晾衣架的移动[11]。在手动模式下，使用遥控器对晾衣架进行控制；而在自动模式下，利用DHT11传感器检测湿度，智能感应天气湿度情况。当空气中相对湿度超过设定值时，系统会向电机发送脉冲信号，使晾衣架自动收回。同时，光敏电阻用于检测光线变化，当光线达到设定值时，晾衣架也会自动收回，从而实现晾衣架的智能控制。2020年，James发表了《Design of a new type of intelligent telescopic drying racks》，为了解决传统晾衣架存在的通风效果差、光线不足、无法实时感知天气变化以及智能化水平低等缺点，研发了一款基于STC89C52单片机作为主控芯片、搭载DHT11温湿度传感器、BH1750FVI光敏传感器、TCG-FS风速传感器的户外智能晾衣架，可以根据天气变化智能地调整晾晒衣物的方式[12]。
综合国内外发展情况不难看出，现在国内外已经逐渐适应了智能化现代化的生活家居设备，本系统的优势在于可查看晾晒衣物湿度、外界光照强度历史情况，并能够实现检测后不需要人为干预，自动进行操作。节省了大量人力资源，方便人们生活[13]。
1.3研究内容
本系统旨在设计一个远程智能晾衣架，包括湿度传感器、光照传感器、上位机和核心单片机等组成。温湿度传感器用于检测温湿度，并将数据传递给单片机，当温湿度超标时，单片机控制舵机启动。光照传感器则用于检测光照强度，并将数据传递给单片机，当光照强度低于设定阈值时，舵机启动。上位机通过控制舵机实现远程一键收回衣物。通过这种远程智能晾衣架的设计，可以实现无人操控和远距离收回衣物，解决了衣物收回不及时的问题，从而实现智能化的生活方式。
图1-1系统结构框图
该系统的主要功能包括：
1上位机通过HC-05与下位机进行通信；
2下位机装有实时湿度传感器，实时检测并发送湿度数据给上位机；
3下位机可以实时监测光照强度，并将数据发送给上位机；
4当温湿度数值异常时，单片机控制舵机启动；
5当外界光照强度低于设定阈值时，单片机控制舵机启动；
6系统支持语音控制进行衣物的收放，并能够监测雨量情况，实现烘干功能。
第2章 系统总体结构
2.1设计方案
硬件以湿度传感器、光照传感器、上位机、核心单片组成传感器主要应用了湿度传感器、光照传感器等本次设计是在 STM32的基础上研究开发的一款远程智能晾衣架设计[14]。通过 STM32 单片机集合各个感应模块运算，从而做出反应。通过传感器实时监测周围环境状况是否存在下雨，光线弱的情况，如果有就会反馈给单片机。反馈给单片机通过上机位呈现出来，通过舵机自动收回衣物；从上机位还有一个独立按钮控制舵机，可供手动控制。
2.2功能需求分析