基于垂直循環結構的智能鞋柜

■山東省青島第二中學 黃緒蕾

隨著人們的消費能力日漸增長，鞋子成為衣著的一種重要配飾，有些人還專門買來收藏。鞋子多了，小小的鞋柜根本不能滿足需要。

針對普通家用鞋柜的使用情況，我對居民及家具市場進行了調查，并使用微信問卷星進行了線上調研，了解大家對智能鞋柜的功能需求。調查數據顯示，人們對智能鞋柜最急迫的需求是，能大量存放和方便取放鞋子，并能除臭殺菌。

一、設計原理

根據摩天輪垂直循環的結構原理，以電機為動力，用齒輪鏈條的方式傳動。每個鞋盒被固定在大鏈條上，大齒輪轉動帶動大鏈條轉動。由于重心變化，通過類似摩天輪的原理，鞋盒可實現在轉動過程中保持狀態不變，如圖1。

圖1 結構圖

二、設計制作

采用Arduino 作為主控單元，編寫程序接收屏幕命令，控制電機、繼電器、LED 燈。使用紅外對管傳感器檢測鞋盒的位置，增加臭氧除菌、除異味的功能，在鞋柜中安裝LED 燈，方便光線較暗時取放鞋子。

圖2 整體框架圖

三、使用方法

智能鞋柜屏幕界面如圖3 所示。當點擊“向上轉”，鞋盒開始向上滾動。出現想要的鞋子時，點擊“停止”則鞋盒停止轉動。當點擊“向下轉”時，效果相反。

圖3 智能鞋柜屏幕界面

當點擊“設置鍵”時，進入設置菜單。

圖4 設置菜單

設置菜單主要有4 個設置鍵及一個返回鍵。4 個設置鍵分別是“開燈”“關燈”“開殺菌”“關殺菌”。由于臭氧濃度過高對人體有害，所以在開門狀態下點擊“開殺菌”是無效的。

當點擊“分類”時，進入鞋子分類菜單。

圖5 鞋子分類菜單

我為演示的鞋柜做了8 個鞋盒，設置了8 種鞋子類型。當點擊某一類型時，鞋柜自動滾動，指定的鞋盒到達取放口時停止滾動。點擊返回鍵，則返回默認菜單。