一种基于单片机的智能衣柜的制作方法

本发明涉及日常生活领域，尤其涉及一种基于单片机的智能衣柜。

背景技术：

随着人们生活品质的不断提升，衣柜已经成为现代家庭装修中必不可少的重要组成部分。除了外形的各具特色外，市场上的衣柜性能却存在着单一性，除却存储功能，部分衣柜可能增加照明功能，但是这些已经不能满足我们日益增长的生活需求。例如对潮湿衣物的干燥处理、对皮草衣物通风处理、对贴身衣物的消毒杀菌处理等。

因此在家具市场上，急需一种价格低廉、操作简单可模拟太阳晾晒原理实现对衣物的烘干、消毒、杀菌、通风等处理，达到养护衣物，让衣物穿着更舒适的智能衣柜，以满足市场需求。

技术实现要素：

本发明目的是针对上述问题，提供一种结构简单、具有养护衣物效果的智能衣柜。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种基于单片机的智能衣柜，包括衣柜本体，衣柜本体侧面设置有柜门，所述智能衣柜还包括信号采集输入模块、控制显示模块、执行模块，信号采集输入模块通过控制显示模块与执行模块连接；所述信号采集输入模块包括温度传感器、湿度传感器、位移传感器；温度传感器、湿度传感器均位于衣柜本体内，位移传感器与柜门固定连接；所述控制显示模块包括单片机，温度传感器、湿度传感器、位移传感器均与单片机的信号输入端线路连接，单片机的信号输出端与执行模块线路连接。

进一步的，所述执行模块包括放大电路、加热器、风机、紫外线灯；加热器、风机、紫外线灯均固定连接在衣柜本体内，放大电路的信号输入端与单片机的信号输出端线路连接，放大电路的信号输出端分别与加热器、风机、紫外线灯线路连接。

进一步的，所述加热器设置在风机的出风口处。

进一步的，所述放大电路包括三极管q1、q2、q3、电阻r1、r2、r6；单片机的信号输出端分别通过电阻r1、r2、r6与三极管q2、q1、q3的基极连接，三极管q2、q1、q3的发射极分别与加热器、紫外线灯、风机的一端连接，加热器、紫外线灯、风机的另一端接地，三极管q2、q1、q3的集电极与电源连接。

进一步的，所述控制显示模块还包括操作显示板，操作显示板信号端与单片机的信号端双向连接。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

本发明通过在现有衣柜的基础上，增加了温度传感器、湿度传感器，可实时监测到衣柜里的温度和湿度，以便于人们能够直观并且准确地了解到衣柜里的空气环境；智能衣柜可自动或手动调控衣柜内部环境，当传感器采集的信息经单片机的分析不符合设定的存储环境时，衣柜内设置的处理装置就会智能启动，加热器用于烘干衣柜内部潮湿衣物和空气，可防止衣物因环境过于潮湿而发霉，紫外线灯用于对衣柜内的衣物进行杀菌消毒处理，风机用于对衣柜内的衣物进行通风换气处理，达到养护衣物，让衣物穿着更舒适的目的；而位移传感器的设置可采集到衣柜门是否打开的信息，如果柜门被打开则自动关闭紫外线灯，暂停杀菌消毒处理，保证人身安全的同时又避免了不必要的能源浪费。本发明解决了市场上衣柜功能的单一性，增加了对衣物的烘干、消毒、杀菌、通风，给人们的生活带来了极大的便利。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的框架结构图；

图2为本发明的电路连接图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

如图1、图2所示，一种基于单片机的智能衣柜，包括信号采集输入模块、控制显示模块和执行模块。

所述信号采集输入模块包括温度传感器、湿度传感器、位移传感器；温度传感器采用型号为ds18b20的数字温度传感器，设置在衣柜空腔内部，用于实时采集衣柜内的空气温度；所述的湿度传感器采用型号为hr202的湿敏传感器，设置在衣柜空腔内部，用于实时采集衣柜内的空气湿度；位移传感器采用型号为m18的激光传感器，设置在衣柜推拉门上，用于实时采集衣柜门是否被打开信号。

所述的控制显示器模块包括单片机系统和操作显示屏；单片机采用型号为stm32f407vet6的32位微控制器，设置在衣柜外部，用于对所述的信号采集模块获取的信号，根据算法进行综合判断处理，结合衣柜的实际需求，输出控制信号。

所述的操作显示屏，采用型号为9341的液晶触摸屏，设置在衣柜外部，用于把传感器采集的信号以数值的形式直观的显示给使用者，以及输入操作信息。

所述的信号采集输入模块的温度传感器、湿度传感器、位移传感器分别与单片机输入端的p1.7、p1.6、p1.5引脚连接；

所述的操作显示屏与单片机的p1.4串口进行输入输出双向连接；

所述的单片机输出端与执行模块连接。

所述的执行模块包括信号放大电路、加热器、紫外线灯和风机；

所述的信号放大电路包括npn型三极管q1、q2、q3，电阻r1、r2、r6，电源+220v，保险丝fu1。其中npn型三极管q1、q2、q3的作用是放大单片机输出的控制信号，保险丝fu和电阻r1、r2、r6的作用是保护电路，防止电路过载，电源+220v的作用是为执行模块提供电压。

当单片机的p1.1输出高电平信号到npn型三极管q1的基极时，三极管导通，此时电流从电源+220v经保险丝fu1到npn型三极管q1集电极，再从三极管q1的发射极流出，到紫外线灯l后接地。此过程紫外线灯l工作。当p1.1输出低电平信号时，三极管截止，此时没有电流通过紫外线灯l，紫外线灯l不工作。

当单片机的p1.0输出高电平信号到npn型三极管q3的基极时，三极管导通，此时电流从电源+220v经保险丝fu1到npn型三极管q3集电极，再从三极管q3的发射极流出，到风机m后接地。此过程风机m工作。当p1.0输出低电平信号时，三极管截止，此时没有电流通过风机m，风机m不工作。

当单片机的p1.2输出高电平信号到npn型三极管q2的基极时，三极管导通，此时电流从电源+220v经保险丝fu1到npn型三极管q2集电极，再从三极管q3的发射极流出，到加热器h后接地。此过程加热器h工作。当p1.2输出低电平信号时，三极管截止，此时没有电流通过加热器h，加热器h不工作。

所述的加热器h设置在衣柜空腔内低部，采用电磁感应加热方式用于烘干衣柜内部潮湿衣物和空气；所述的紫外线灯l设置在衣柜空腔内低部，用于对衣柜内的衣物进行杀菌消毒处理；所述的风机m设置在衣柜空腔内顶部，用于对衣柜内的衣物进行通风换气处理。

信号采集输入模块的作用是通过多种传感器实时采集衣柜内的空气湿度信号、空气温度信号、衣柜门打开信号和使用者的操作信号等传输给控制显示模块。

控制显示模块的作用包括以下三点：（1）对信号进行融合处理，自动判断是否需要对衣柜进行加热、杀菌消毒、排风等处理，并输出控制信号。（2）控制显示板可把传感器采集的信号以数值的形式直观的显示给使用者。（3）使用者可通过控制显示板，输入控制信号手动调控衣柜。

执行模块的作用是把控制显示器模块输出的控制信号放大，并驱动加热器、紫外线灯、风机等执行部件工作。

所述的单片机系统对所述的信号采集输入模块获取的信号综合判断处理方法如下：（1）根据温度传感器采集的空气温度信息，判断是否需要进行加热处理。如果空气温度较低，则输出控制信号，控制加热器工作，实施对衣物的加热处理。（2）根据湿度传感器采集的空气湿度信息，判断是否需要进行干燥处理。如果空气湿度较大，则输出控制信号，控制加热器和风机工作，实施对衣物的干燥处理。（3）根据位移传感器采集的衣柜门是否打开信息，判断是否需要暂停杀菌消毒处理。如果衣柜门被打开，则暂停对衣物的杀菌消毒处理。（4）根据使用者输入的信息，定期打开风机或紫外线灯进行对衣物的通风换气以及杀菌消毒处理，每次工作时长为30分钟。

当我们把潮湿的衣服的放进智能衣柜内时，衣柜内的传感器检测到衣柜内部的空气的湿度较高，此时单片机的p1.2和p1.0引脚输出高电平控制信号，此过程加热器h进行加热工作，风机m进行排风工作。

经过一段时间的加热通风处理后，当单片机根据传感器检测的衣柜内部的空气的温度、湿度信息，判断温度、湿度适中时，单片机的p1.2和p1.0引脚输出低电平控制信号，加热器h和风机m进行排风停止工作。但同时单片机的p1.1引脚输出高电平控制信号，此时紫外线灯l对衣物进行消毒杀菌处理。同时单片机内的定时器开始计时，30分钟之后，单片机的p1.1引脚则输出低电平控制信号，控制紫外线灯l停止工作。

在消毒杀菌的过程中，如有检测到衣柜门被打开，单片机的p1.1引脚则输出低电平控制信号，控制紫外线灯l停止工作，避免紫外线对人体造成伤害。

此过程也可手动控制，使用者可通过操作显示屏选择烘干模式或者杀菌模式。

当放入皮草等特殊衣物时，使用者可通过操作显示屏设置通风和杀菌的频率以及每次工作的时长。单片机系统可根据设置的信息，自动控制风机和紫外线灯的工作情况，以满足实际需求。