28 | 电子制作 2021年01月
同济大学图书馆
随着人们生活水平的提高以及物联网技术的发展，人们
对生活质量的要求越来越高，年复一年的购买衣物，加上整理不及时，使得衣服堆积如山的摆放在衣柜中，查、搭配都十分不便，传统的衣柜已经不能满足人们的生活需求，因此本文提出一种基于互联网的智能衣柜，提出利用互联网实时推送天气预报以及着装建议，并采用手机APP 通过蓝牙
与衣柜智能面板以及压力传感器相连接，实现物联网技术与衣物存取相结合，同时利用温湿度传感器检测衣柜环境、排风除湿系统联动，防止衣物出现发霉现象，进而实现生活智能化。 1 智能衣柜设计
■1.1 智能衣柜整体构架设
智能衣柜的设计除了满足衣物的存放外，还需要具备安
全、美观、方便的特点，因此，在实际设计中，本文的智能衣柜初衷是为了解决存取衣物混乱的问题，此外，添加了能够实现显示衣物存放位置、温湿度、通风除湿等功能。衣柜
■1.2 智能衣柜控制设计该系统主要由智能控制模块、位置检测模块、温湿度检
APP 几部分构成。衣柜整体划分为短衣、长衣、小物品等
多个区域，每个区域配有温湿度传感器、除湿模块、位置检测模块等。手机APP 可以实现实时的温度显示以及着装提
示，通过智能衣柜与手机APP 连接后，可以实现对衣物自动指定区域分类放置、检测衣物有无放置到
指定区域、取出时通过点击手机APP 上对应衣物，自动指示衣物挂放位置、同时可以实现衣柜的温湿度检测以及衣柜除湿保护等功能。 ■1.3 衣柜智能化设计
衣柜内部含有两个短款衣物空间、一个长款衣物空间以及一个电路空间。每个衣物存放空间内有温湿度传感器、通风除湿电路，位置检测电路、提示模块等。衣柜内部如图2所示。衣柜与电路空间连接处上方放置温度传感器，中间放置湿度传感器，起到检测衣柜内部温湿度的作用。智能衣柜储藏空间下方设有陶瓷PTC 加热器，背面设有排风机，起到排风除湿的作用。衣柜储物空间上方把传统的挂杆改为挂环，通过在挂环内侧设置压力传感器，起到对衣物存放的位置检测。同时在挂环上方设置LED 灯，起到挂放位置提示2 系统硬件设计
■2.1 主控模块
主控模块采用的是STM32F103RCT6芯片，它是是基
于ARM 微处理器32位内核处理器，具有2.0～3.6V 的电
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智能应用女行长的沉沦
源供电，上电/断电复位、可编程电压检测器。同时，芯片连接压力传感器、温湿度传感器、蓝牙、陶瓷PTC 以及排风扇等器件，实现内部可设置温湿度检测数据的上限值，通过温湿度传感器实施检测衣柜内数据，当检测数据超过上限时，启动排风加热装置进行除湿和排风，当数据为安全范围，停止排风加热以及通过压力传感器检测衣物挂放，LED 灯提示衣物存取位置等功能。具体系统硬件设置如图3所示。
STM32
压力传感器温度传感器湿度传感器继电器
88式轻机位置温度湿度分类
手机
APP
蓝牙
LED指示灯位置指示加热器
除湿排风扇降温蓝牙
数据传输
液压元件
负载均衡天气预报
着装提示
电源
图3 智能衣柜整体构架
■2.2 位置检测
为了准确的显示衣物入库的位置或者取衣物时提示衣
物所在的位置，在每个衣物存放区域衣架挂放的位置，统一用挂环代替挂杆，每个挂环上方分别用一个绿LED 灯和
一个红LED 灯表示入库指示和出库指示，挂环与衣架接
触的地方，加入压力传感器，通过压力传感器检测是否衣物
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■2.3 温湿度检测模块为了较好的检测衣柜内的温湿度，经测量选择将温度传
感器放置在衣柜侧上方位置，使其能够更准确地测量衣柜内部的温湿度数值。
在GB/T18883—2002《室内空气质量标准》中设标
准：夏季温湿度为23～27℃，45％～80％；冬季温湿度为15～25℃，35％～65％，而一件湿衣物的湿度最大可
以达到99％。温湿度复合传感器AM2302的测量精度高，
输出信号为已校准的数字信号，其温湿度检测范围分别为-40～80℃，0％～99.9％，可以满足系统要求[1]。
■2.4 通风除湿模块
在南方阴雨天气，由于在一定温度及压力条件下，单位
体积待测气体中含水蒸气的质量较高，从而使得空气中湿度较大，衣柜中的衣物潮湿易发霉，因此本设计要在衣柜中加装排风除湿模块。陶瓷PTC 由于高效发热、动态升温、表面绝缘、使用寿命长、可持续工作等特点广泛的被运用于工业和日常生活。智能衣柜采用带风扇的陶瓷半导体PTC 发
热元件放置在衣柜后方中部，表面绝缘、高效、均匀、防凝露，同时衣柜底部采用格栅排气扇。同时，内部有限温器和过热保护装置，可以准确判断意外情况或设备故障，做出保护措施。 ■2.5 电源电路
衣柜的电源电路主要给STM32、传感器、排气扇、陶
瓷PTC 供电，因此，电源部分分为两部分：（1）220V 交流电压通过降压、整流、滤波，稳压电路转化为12V 直流电压对衣柜控制端的通风除湿模块电路供电。（2）再将稳压转化成3.3V 的直流电压对衣柜的STM32控制模块以及
传感器，蓝牙模块等供电。 ■2.6 蓝牙电路
信号传输的蓝牙电路选择JDY-08透传模块，它是基于蓝牙4.0协议标准，工作的频段为2.4GHz，有效通信距离15～30米，可以通过APP 透传（包括Android、IOS 数据透传），可以进行例如温度、湿度
等众多传感器数据采集
应用，以及支持用手机控制继电器或LED 亮灭，工作电压为3.3～6V 之间。
3 系统软件设计
■3.1 手机APP 设计
系统上电后，手机APP 会自动进行蓝牙连接（第一次
使用需要配对），蓝牙连接完成会通过手机APP 联网（wifi 或4G 网络）显示天气情况以及着装推荐，同时接收并显示衣柜内的温湿度以及衣柜衣物挂放情况，如图5所示。
判断有无连接蓝牙开始
获取天气预报及着装提示获取衣柜温湿度及衣物数据
是否
图5 手机APP 连接流程
照片，点击入库后，衣物分类对应的衣柜提示灯闪烁，使用者打开柜门后，衣柜内对应分配的存放挂环上方绿提示灯闪烁，挂好衣服后，通过压力传感器检测确定入库完成，如图7所示。
出库时，使用者可以根据推荐或自己喜好通过手机APP进入衣柜界面，在衣柜界面中根据衣物分类，选择是上衣、裤子、还是连衣裙等，选择后进入二级界面，在二级界面中可以看到入库的衣物照片，使用者选择后点击衣物出库，在衣柜中对应的柜门指示灯闪烁提示存放的衣柜，打开衣柜后衣物放置的挂环上方红指示灯提示衣物挂放位置，使用者取下衣服后，出库完成，具体如图8所示。
4 总结
本文是以STM32芯片为核心，设计了一款以“互联网+”为基础的智能衣柜，实现实时天气及着装建议推送，衣柜温参考文献
＊ [1]朱嵘涛，徐爱钧，朱嵘涛，等.单总线传感器AM2302温湿度测控系统原理及应用[J].单片机与嵌入式系统应用, 2016, 16(4) : 46-48．
＊ [2]刘芊，李倩，张梦新，黄启俊，常胜，何进，王豪.具有复合型传感器及无线传输功能的智能衣柜[J].电子设计工程, 2019(9) : 92-96.
＊ [3]辛悦，顾斌杰，冯伟，刘泽杉，王伟，王蔚然，沈增博.基于STM32的智能衣柜[J].电子制造, 202
0(5) : 21-23.
＊ [4]师丽彪，郭庭航，李可，彭帅，石臣勇，陈俊丽.基于安卓系统的智能推送衣柜, 2018(2) : 259-360.
＊ [5]陈少勇，王佳权，王皓，黄启俊，常胜，何进，王豪.基于物联网的智能衣柜系统[J].信息技术, 2018(1) : 14-19.
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