基于STM32的智能晾衣系统设计

史率琦 王 哲

0 引言

晾衣架是人们日常最为常用的生活工具之一[1]，但是常规的晾衣架均是通过手摇的方式使用，而且不能感知周围的环境[2]，需要人们观察周围的天气状况适时地晾晒或回收，给人们生活造成了一定的不便。针对上述问题，本文设计一种基于STM32的智能晾衣系统，能够感知天气变化，实现晾晒衣服的智能控制，并根据实时天气情况自动做出反应，执行不同的晾晒动作，从而提高了家居的舒适性和便利性[3]。1 系统概述

通常晾衣系统能够感知包括天气阴晴、下雨、空气温湿度等晾晒周围的环境状态，根据状态自动执行不同的晾晒动作，并及时通知到用户。根据上述基本功能，整个系统需具备主控制器模块、光照检测模块、雨滴检测模块、显示模块、驱动模块以及报警模块等组成，系统整体设计框图如图1所示。

图1 智能晾衣系统整体框图

2 硬件设计

系统的主控器选用STM32F103系列单片机，环境湿度检测选用Arduino雨滴传感器，关照检测选用光敏电阻，显示模块选用基于ILI9325控制器的彩色液晶显示屏，选用直流电机驱动晾衣架的升降。系统硬件设计主要包括光照检测、雨滴检测、遥控电路以及报警电路等。2.1 光照检测

将光敏电阻串联一只10k左右的电阻，然后连接到电压

比较器的正输入端，所选用的电压比较器型号为LM393。LM393的负输入端与一只滑动变阻器连接。当光照的强度发生变化时，光敏电阻的阻值也随之变化，则LM393正负输入端的电压亦会变化。当连接光敏电阻的正输入端电压大于负输入端电压时，STM32F103的PA1口就会输出，使得LED3点亮。所设计光照检测电路如图2所示：

图2 光照检测电路

图3 雨滴检测电路

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ELECTRONICS WORLD・技术交流2.2 雨滴检测

雨滴检测电路如图3所示。采用Arduino雨滴传感器，它本质上是一块覆铜板制作成的。依然采用运放比较电路，选用LM324集成运放搭建电压比较电路，其输出端接入STM32的I/O口，当无雨滴时，电路输出高电平，当有雨滴时，电路输出低电平。

2.3 报警电路

采用NPN型三极管9013来驱动蜂鸣器，将9013的基极与STM32的PA3端连接，集电极与VCC相连，而发射机接通蜂鸣器的一端。当检测到有雨滴时，单片机的PA3输出高电平开通9013，从而蜂鸣器发出警报声，通知及时收衣服。所设计的报警电路如图4所示。

图4 蜂鸣报警电路

2.4 遥控接收

遥控接收电路采用HS0038系列的红外接收传感器，该传感器内部具有滤波整形和放大解调功能，主控芯片可以直接进行读取。所设计的遥控接收电路如图5所示。红外线的发送方采用NEC 标准方案集成于一体的编码和解码遥控器[4]。

图5 遥控接收电路

3 软件流程

系统的功能需要通过软件来实现。系统的软件流程如图6所示。

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图6 软件流程图

4 结束语

本文设计了一种基于STM32的智能晾衣系统，详细介绍了系统的功能，系统的硬件电路与软件流程。该系统有手动和自动两种工作模式，能够感知周围的环境，当检测到下雨时发出报警信息，同时自动完成衣服的收取，为衣服的晾晒提供了更为方便有效的工具。（作者单位：山西省运城市康杰中学）

参考文献

[1]卫博远.智能晾衣装置[J].工程技术:全文版,2016(11):252.[2]胡峰,吴观茂.一种基于ATC52单片机的智能晾衣架设计[J].微型机与应用,2013,32(12):96-98.

[3]肖瑞,黄松炎.基于单片机的智能晾晒系统[J].电子制作,2017(13):36-37.[4]裴娅男.基于单片机的户外智能晾衣架的设计[J].现代计算机,2017(20):37-39.

作者简介：史率琦（2002-），男，汉，山西运城人，山西省运城市康杰中学学生。

指导教师：王 哲（1992-），男，汉，山西运城人，山西运城康杰中学科技竞赛指导教师。