智能衣架系统设计(附件)
物物相联是未来科技生活的必然趋势。本课题设计了一款基于Arduino单片机的智能衣架系统，通过Android终端的远程控制，可以实现环境温湿度监测、衣物干燥、紫外杀菌等功能，帮助人们解决天气突变时衣物晾晒的难题。智能衣架系统包括感知、认知和控制三个层面的设计，感知层是智能衣架的“眼睛”，主要通过温湿度传感器、环境光传感器等获取实时环境信息；认知层是智能衣架的“大脑”，负责接收环境数据并根据预设决策模型做出晾晒与回收等指令输出；控制层是衣架的执行机构，根据决策指令驱动步进电机、风扇、紫外灯管等模块的执行。
Key words: Intelligent clothes hanger; Internet of things; sensors; Embedded development 目录
一、引言 1
二、系统分析 1
（一）市场分析 1
（二）需求分析 1
三、系统整体设计 2
（一）总体设计 2
（二）硬件设计与选型 3
1. 嵌入式主控板 4
2. 电机驱动模块 4
3. WIFI模块 4
4. 传感器模块 4
5. 电源模块 5
（三）软件设计 5
1. Android客户端设计 5
2. WIFI模块设计 6
3. 主控程序设计 6
四、系统功能的实现 7
（一）系统硬件的实现 7
（二）主控板的功能实现 7
（三）光照检测功能实现 9
（四）温湿度检测功能实现 9
（五）快速烘干功能实现 9
（六）WIFI模块功能实现 10
（七）Android客户端功能实现 10
五、总结 11
致谢 13
参考文献 13
附件一：实用新型专利证书 14
附件二：论文 15
附件三：获奖证书 16
一、引言
随着社会的飞速发展，人们的生活节奏也随之加快，人们的生活方式正在发生着巨大的改变，而智能家居是对现代生活方式改变的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
重要体现。同时现代智能家居产业的快速发展也显示出了社会对于智能家居这一板块的需求，因此智能家居的市场前景也是巨大的。智能家居的目的都是方便用户的生活而智能衣架系统就为用户提供了此类方便用户的帮助。如遇突发天气变化，晾晒在家中的衣物经常会因为无人在家导致无法及时回收而影响衣物的晾晒情况，甚至会对衣物造成损害。因此才设计一款在天气突变时能及时做出操作的智能衣架系统，能帮助人们解决晾衣的问题，保证衣物不受突变天气的侵害。自2014年起，在各大厂商的推动下，智能家居正进入高速发展的阶段，但市面上大多数的智能衣架还仅仅停留在半自动化阶段，无法对突发的天气情况做出实时的判断与操作。此智能衣架系统是基于Arduino的智能衣架系统可以对突发的天气情况进行更加及时且正确的判断。
二、系统分析
（一）市场分析
据调查目前在亚洲发达国家及地区中电动晾衣机市场普及率已经达到40%以上，而我国电动晾衣机的普及率在北上广深等一线城市中占5%10%，经过分析之发现，在中国电动衣架普及度低的原因是因为电动衣架并不足够智能，无法真正满足人们所要的需求，但随着中国经济的飞速发展，在未来中国城市化建设将进一步加快，人们的生活节奏也将不断加快，城市的生活主旋律为“朝九晚五”，人们大部分时间也将消耗在上下班，料理三餐以及亲人团聚中，没有多余的空暇时间去实时了解晾晒在外的衣物，此智能衣架则能够完美的解决这些问题满足人们所要需求。因此根据市场分析情况来看，人们是非常乐意使用智能家居产品的只是没有足够好的产品，所以只要出现足够好的产品那么在未来的中国家庭生活中必将很快就能得到普及，因此从智能衣架的经济前景来说一个能真正满足人们需求的智能衣架也具有非常好的商业价值与良好的经济开发前景。
（二）需求分析
在我国一线准一线及二线城市中，绝大部分家庭上班时段家中都是空无一人的状态，目前人们所使用的传统晾衣架有着非常明显的缺点，当天气已不利于衣服的晾晒时，如果人们不能及时从晾衣架收回衣物，晾晒效果会受影响，甚至衣物会受到损害。比如遇到雷阵雨天气，如果不及时收起衣物，雨水会打湿衣物；晚上晾晒的衣物，晨露天气会弄湿已经风干的衣物；炎热的夏天，衣物经过长期的曝晒，对棉麻衣服会造成损伤。因此通过对需求分析智能衣架系统需要配置有对晾衣环境检测功能，能对周遭环境进行准确的判断并做出相应的操作。现在人们越来关注安全方面问题，根据调查特别家中有儿童的对与衣物的杀菌方面较为关注，因此为满足人们对于这方面的需求智能衣架应当配备一定的杀菌功能除此之外智能衣架还为“快生活”的人群提供了衣物快速烘干的功能。智能衣架系统由Arduino单片机作为主控芯片，借由各类传感器为主控提供周遭环境数据，通过添加WIFI模块可以使主控板接入家庭网络，并配备有专门的APP以便用户能方便操纵本系统。除可以自动判断运行之外还可以通过专用APP对智能衣架进行设置与控制以满足不同人的个性化需求，同时考虑到有些家庭中会有老人和小孩的情况，为了能让老人与小孩也能安全正确的操作智能衣架系统，本系统配备专门的APP并采用图形化界面，使得老人与小孩也能快速上手，减少不必要的学习成本，提高用户的用户体验。
经分析为满足人们不同需求智能衣架系统相对于传统衣架要拥有以下九大功能：
远程控制
情况反馈
温度检测
湿度检测
光照检测
自动晾晒
快速烘干
天气预测
紫外杀菌
三、系统整体设计
（一）总体设计
智能衣架系统将分为两大部分进行设计，可以有效解决几类较为常见的问题
智能模块:智能操作模块会检测衣架周围的环境光线、温度、湿度，对其周围环境进行判断，确保周围环境适合晾晒衣物时，将自动伸出衣架对衣物进行晾晒，由于传感器的实时监测所以当外界环境发生变化时，传感器会及时将数据发送至主控板，主控会对数据进行判断，当周围环境超过预设值时，主控板就会发送对应的操作指令给电机，并确保电机完成对应的操作。同时会将所执行的操作通过WIFI芯片推送至Android客户端，使得用户能及时了解情况。此外Android客户端还将接入中国气象局气象数据中心，获取衣架所在地区的天气数据，为衣架提供天气预测功能，使衣架能更好应对各种天气环境。
Key words: Intelligent clothes hanger; Internet of things; sensors; Embedded development 目录
一、引言 1
二、系统分析 1
（一）市场分析 1
（二）需求分析 1
三、系统整体设计 2
（一）总体设计 2
（二）硬件设计与选型 3
1. 嵌入式主控板 4
2. 电机驱动模块 4
3. WIFI模块 4
4. 传感器模块 4
5. 电源模块 5
（三）软件设计 5
1. Android客户端设计 5
2. WIFI模块设计 6
3. 主控程序设计 6
四、系统功能的实现 7
（一）系统硬件的实现 7
（二）主控板的功能实现 7
（三）光照检测功能实现 9
（四）温湿度检测功能实现 9
（五）快速烘干功能实现 9
（六）WIFI模块功能实现 10
（七）Android客户端功能实现 10
五、总结 11
致谢 13
参考文献 13
附件一：实用新型专利证书 14
附件二：论文 15
附件三：获奖证书 16
一、引言
随着社会的飞速发展，人们的生活节奏也随之加快，人们的生活方式正在发生着巨大的改变，而智能家居是对现代生活方式改变的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
重要体现。同时现代智能家居产业的快速发展也显示出了社会对于智能家居这一板块的需求，因此智能家居的市场前景也是巨大的。智能家居的目的都是方便用户的生活而智能衣架系统就为用户提供了此类方便用户的帮助。如遇突发天气变化，晾晒在家中的衣物经常会因为无人在家导致无法及时回收而影响衣物的晾晒情况，甚至会对衣物造成损害。因此才设计一款在天气突变时能及时做出操作的智能衣架系统，能帮助人们解决晾衣的问题，保证衣物不受突变天气的侵害。自2014年起，在各大厂商的推动下，智能家居正进入高速发展的阶段，但市面上大多数的智能衣架还仅仅停留在半自动化阶段，无法对突发的天气情况做出实时的判断与操作。此智能衣架系统是基于Arduino的智能衣架系统可以对突发的天气情况进行更加及时且正确的判断。
二、系统分析
（一）市场分析
据调查目前在亚洲发达国家及地区中电动晾衣机市场普及率已经达到40%以上，而我国电动晾衣机的普及率在北上广深等一线城市中占5%10%，经过分析之发现，在中国电动衣架普及度低的原因是因为电动衣架并不足够智能，无法真正满足人们所要的需求，但随着中国经济的飞速发展，在未来中国城市化建设将进一步加快，人们的生活节奏也将不断加快，城市的生活主旋律为“朝九晚五”，人们大部分时间也将消耗在上下班，料理三餐以及亲人团聚中，没有多余的空暇时间去实时了解晾晒在外的衣物，此智能衣架则能够完美的解决这些问题满足人们所要需求。因此根据市场分析情况来看，人们是非常乐意使用智能家居产品的只是没有足够好的产品，所以只要出现足够好的产品那么在未来的中国家庭生活中必将很快就能得到普及，因此从智能衣架的经济前景来说一个能真正满足人们需求的智能衣架也具有非常好的商业价值与良好的经济开发前景。
（二）需求分析
在我国一线准一线及二线城市中，绝大部分家庭上班时段家中都是空无一人的状态，目前人们所使用的传统晾衣架有着非常明显的缺点，当天气已不利于衣服的晾晒时，如果人们不能及时从晾衣架收回衣物，晾晒效果会受影响，甚至衣物会受到损害。比如遇到雷阵雨天气，如果不及时收起衣物，雨水会打湿衣物；晚上晾晒的衣物，晨露天气会弄湿已经风干的衣物；炎热的夏天，衣物经过长期的曝晒，对棉麻衣服会造成损伤。因此通过对需求分析智能衣架系统需要配置有对晾衣环境检测功能，能对周遭环境进行准确的判断并做出相应的操作。现在人们越来关注安全方面问题，根据调查特别家中有儿童的对与衣物的杀菌方面较为关注，因此为满足人们对于这方面的需求智能衣架应当配备一定的杀菌功能除此之外智能衣架还为“快生活”的人群提供了衣物快速烘干的功能。智能衣架系统由Arduino单片机作为主控芯片，借由各类传感器为主控提供周遭环境数据，通过添加WIFI模块可以使主控板接入家庭网络，并配备有专门的APP以便用户能方便操纵本系统。除可以自动判断运行之外还可以通过专用APP对智能衣架进行设置与控制以满足不同人的个性化需求，同时考虑到有些家庭中会有老人和小孩的情况，为了能让老人与小孩也能安全正确的操作智能衣架系统，本系统配备专门的APP并采用图形化界面，使得老人与小孩也能快速上手，减少不必要的学习成本，提高用户的用户体验。
经分析为满足人们不同需求智能衣架系统相对于传统衣架要拥有以下九大功能：
远程控制
情况反馈
温度检测
湿度检测
光照检测
自动晾晒
快速烘干
天气预测
紫外杀菌
三、系统整体设计
（一）总体设计
智能衣架系统将分为两大部分进行设计，可以有效解决几类较为常见的问题
智能模块:智能操作模块会检测衣架周围的环境光线、温度、湿度，对其周围环境进行判断，确保周围环境适合晾晒衣物时，将自动伸出衣架对衣物进行晾晒，由于传感器的实时监测所以当外界环境发生变化时，传感器会及时将数据发送至主控板，主控会对数据进行判断，当周围环境超过预设值时，主控板就会发送对应的操作指令给电机，并确保电机完成对应的操作。同时会将所执行的操作通过WIFI芯片推送至Android客户端，使得用户能及时了解情况。此外Android客户端还将接入中国气象局气象数据中心，获取衣架所在地区的天气数据，为衣架提供天气预测功能，使衣架能更好应对各种天气环境。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jsj/xxaq/415.html
