基于南方復(fù)雜天氣的嵌入式智能鞋柜設(shè)計方案

劉潮鑫 譚靄峰 莫宇祺

摘要：本文提出了基于南方復(fù)雜天氣的嵌入式智能鞋柜的設(shè)計方案。該鞋柜以STM32單片機作為下位機，ARM嵌入式主板作為上位機。核心控制器連接多種環(huán)境傳感器，將環(huán)境傳感器檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機，上位機處理下位機發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，通過一系列智能算法，向下位機發(fā)送操作命令，控制鞋柜對鞋子進行相應(yīng)處理，保證鞋子總是處于干燥狀態(tài)。另外，鞋柜還嵌入了WIFI模塊，通過互聯(lián)網(wǎng)獲取當(dāng)?shù)靥鞖猓?jīng)過分析處理，向用戶發(fā)送合適的穿鞋推薦方案，避免用戶出門就濕了鞋的煩惱。

關(guān)鍵詞：南方復(fù)雜天氣;智能鞋柜;STM32;烘干殺菌

1 引言

南方天氣陰晴不定，復(fù)雜多變。有時連續(xù)幾天持續(xù)高溫，天氣一熱，蚊蟲容易滋生，細菌大量繁殖，給人們帶來了極大的健康隱患;有時則連續(xù)幾天刮風(fēng)下雨，導(dǎo)致路面積水嚴(yán)重，每次出門鞋子都會浸濕，好幾雙鞋子都不夠換;最難受的是每年的4月寒潮時期，空氣濕度極高，各類衣物鞋子難以抵御寒潮的侵蝕。為了減少不良天氣對鞋子帶來的影響，我們提出了一種多功能鞋柜的設(shè)計方案，本文主要講述的是如何設(shè)計一款多功能智能鞋柜，幫助南方的人們抵御復(fù)雜天氣對鞋子的影響。

2 智能鞋柜功能結(jié)構(gòu)的設(shè)計

該智能鞋柜采用抗潮耐熱的雪弗板和不銹鋼管搭建鞋柜構(gòu)架，可根據(jù)用戶需求設(shè)計多層鞋架。鞋柜頂部裝有液晶觸摸屏作為控制面板。每層鞋架上方裝有定制的可移動載具平臺，平臺放置在每層鞋架上方的滑軌上，平臺上裝有多種對鞋處理器（烘干器，紫外線殺菌燈，傳感器等），在需要時可移動到鞋子上方。在處理器的控制下對鞋進行有效的殺菌除臭、祛濕防霉、烘干等處理，鞋柜后方裝有渦流風(fēng)扇，用于排出鞋柜內(nèi)的空氣。

2.1 殺菌除臭模塊

紫外線具有極強的殺菌能力，尤其在波長為 260nm的紫外線的殺菌效果十分顯著。利用臭氧的強氧化性可以達到很好的除臭效果。由于鞋內(nèi)空間狹小，選用能夠產(chǎn)生微量臭氧的小型紫外燈泡，在發(fā)出紫外線的同時產(chǎn)生微量的臭氧，殺菌除臭同時進行。

2.2 、烘干及祛濕防霉模塊

適宜的霉菌生長環(huán)境是導(dǎo)致鞋子發(fā)霉的一個主要因素，當(dāng)環(huán)境溫度為25℃～35℃，相對濕度高于60%（特別是在90%～100%的條件下）時最適宜霉菌生長。通過在鞋柜中加裝可吹熱風(fēng)的烘干機和排氣裝備，將相對濕度控制在60%以下，能有效抑制霉菌生長。通過處理器的智能檢測和控制算法，控制烘干強度和風(fēng)扇的工作，實現(xiàn)祛濕防霉功能。

2.3 智能鞋柜控制系統(tǒng)設(shè)計

本控制系統(tǒng)由上位機和下位機組成，下位機以最常見的STM 32f103最小系統(tǒng)作為核心控制器，負(fù)責(zé)控制各個功能傳感器的工作，并把數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機。上位機由ARM嵌入式開發(fā)板組成，開發(fā)板裝有液晶觸摸顯示屏，通過用戶的操作和下位機傳來的數(shù)據(jù)，向下位機發(fā)送控制命令，上位機還嵌入了WIFI模塊，可以自動獲取當(dāng)?shù)靥鞖庑畔ⅲ瑢⑻鞖庑畔@示在屏幕上，并通過一系列算法，提醒用戶穿鞋。

3 結(jié)論

智能鞋柜通過對環(huán)境溫濕度的檢測，自動對鞋子進行烘干處理，讓鞋子總是處于干燥狀態(tài);同時，它還能智能地對鞋子進行殺菌處理，讓鞋子不再成為有害細菌的“聚集地”，保證了人們鞋子的舒適和干凈。

智能鞋柜的設(shè)計方案還能運用到其他同類家居產(chǎn)品中，如衣柜，櫥柜中，讓家居產(chǎn)品更加智能化。

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作者簡介：劉潮鑫（1997—），男，廣東汕頭人，本科，學(xué)生，主要研究方向：嵌入式系統(tǒng)開發(fā);譚靄峰（1999—），男，漢族，廣東東莞人，本科，學(xué)生，主要研究方向：嵌入式系統(tǒng)開發(fā);莫宇祺（1999—），男，漢族，廣東佛山人，本科，學(xué)生，主要研究方向：嵌入式軟件開發(fā)。

（作者單位：佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院）