【单片机毕业设计】【mcuclub-dz-043】基于单片机的智能衣柜系统_基于单片机的智能衣柜的系统框图

  最近设计了一个项目基于单片机的智能衣柜系统，与大家分享一下：

一、基本介绍

项目编号：mcuclub-dz-043
项目名：基于单片机的衣柜的设计
单片机：STM32F103C8T6
功能简介：
1、通过DHT11检测衣柜内温湿度，当温度低于设置值，进行加热，当湿度高于设置值，进行加热和通风
2、通过内部RTC时钟获取当前时间，并能定时进行衣柜内紫外线消毒；
3、通过霍尔传感器检柜门状态，关闭时，自动打开消毒灯，打开时，消毒灯关闭
4、通过光敏电阻检测光照值，当光照值低于设置最小值且衣柜门打开，则LED照明灯自动打开
5、通过两对红外计数管分别记录衣柜内上衣和裤子数量
6、通过按键修改时间、设置消毒灯打开和关闭时间、设置各阈值
7、通过OLED显示屏显示测量值
8、通过WIFI模块将测量数据发送到手机端，并可以控制加热、通风、消毒、照明以及模式切换

二、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

三、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

 四、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

 五、系统框图

本设计以单片机为核心控制器，加上其他模块一起组成此次设计衣柜的整个系统，其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器，其主要作用是获取输入部分的数据，经过内部处理，逻辑判断，最终控制输出部分。输入由六部分组成，第一部分是温湿度检测模块，通过该模块检测衣柜的温湿度；第二部分是霍尔传感器模块，通过该模块监测当前衣柜门是否打开；第三部分是红外对射管模块，通过红外对射管监测当前衣柜内上衣和裤子的数量；第四部分是光照强度监测模块，通过该模块监测当前衣柜内的光照强度；第五部分是按键模块，通过该模块可以切换界面、设置阈值、切换模式等；第六部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由三部分组成，第一部分是显示模块，通过该模块可以显示监测衣物的数数量，环境情况以及设置的阈值等；第二部分是继电器模块，通过两个继电器分别控制加热、通风、消毒、照明；第三部分是声光报警模块，当监测值不在设置的阈值内时进行声光报警。除此之外，WIFI模块既作为输入又作为输出，WIFI模块和手机进行连接，可以将监测的数据传输到用户手机端，用户也可以通过手机端发送指令控制继电器的工作及其模式的切换。具体系统框图如图3.1所示。

六、软件设计流程

系统的主流程图如图4-2所示。在主程序中：首先对各个模块进行初始化，随后进入while主循环，在主循环中，首先进入第一个函数按键函数，该函数主要分为两部分，第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值，第二部分通过键值进行相应的处理操作，包括切换界面、设置阈值等；紧接着进入第二个函数监测函数，该函数主要通过调用相应的驱动函数获取测量值，并通过WIFI模块将监测的数据传输到手机端，用户也可以通过手机端发送指令，设备根据用户发送的指令执行对应的处理；紧接着进入第三个函数显示函数，该函数显示监测值及阈值；最后进入第四个函数处理函数，柜门关闭，且在定时时间范围内紫外线消毒，温度低于设置值，进行加热，湿度正常才能关闭，加热，温度正常才能关闭，加热，当光照值过低，则进行补光。

 七、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

*******处理函数
*****/
void Manage_function(void)
{
	if(flag_display == 0)																															//测量界面
	{	
		if(flag_mode == 0)																															//如果处于自动模式
		{
      if(time_shi_begin*60+time_fen_begin > time_shi_end*60+time_fen_end)						//开始时间>结束时间
      {
        if((time_shi_end*60+time_fen_end <= calendar.hour*60+calendar.min) && (calendar.hour*60+calendar.min < time_shi_begin*60+time_fen_begin))		//当前时间不在设置的时间内
          flag_time_on = 0;
        else																																				//否则
          flag_time_on = 1;
      }
      else if(time_shi_begin*60+time_fen_begin < time_shi_end*60+time_fen_end)			//开始时间<结束时间
      {
        if((time_shi_begin*60+time_fen_begin <= calendar.hour*60+calendar.min) && (calendar.hour*60+calendar.min < time_shi_end*60+time_fen_end))		//当前时间在设置的时间内
          flag_time_on = 1;
        else																																				//否则
          flag_time_on = 0;
      }
 
			if(flag_time_on == 1&& DOOR == 0)								//柜门关闭，且在定时时间范围内紫外线消毒
			{
				RELAY_XD = 1;
			}		
			else
			{
				RELAY_XD = 0;
			}
			
			if(temp_value < temp_min*10)										//温度低于设置值，进行加热
			{
				RELAY_JR = 1;
			}		
			else if(temp_value >= temp_min*10)
			{
				if(humi_value <= humi_max*10)									//湿度正常才能关闭，加热
					RELAY_JR = 0;
			}
	
			if(humi_value > humi_max*10)
			{
				RELAY_JR = 1;
				RELAY_TF = 1;
			}
			else if(humi_value <= humi_max*10)							//温度正常才能关闭，加热	
			{
				RELAY_TF = 0;
				if(temp_value >= temp_min*10)
					RELAY_JR = 0;				
			}	
			
			if(light_value < light_min)											//当光照值过低，则进行补光
			{
				RELAY_BG = 1;
			}
			else
			{
				RELAY_BG = 0;
			}				
		}																								
	}
	else																								//设置界面，继电器关闭
	{
		RELAY_JR = 0;
		RELAY_XD = 0;
		RELAY_TF = 0;
		RELAY_BG = 0;
	}
	
	if(temp_old != temp_value ||temp_min_old != temp_min ||  state_mode != flag_mode || state5 != DOOR || yi_num != yi_num_old || shang_num != shang_num_old || 
		 humi_old != humi_value || humi_max_old != humi_max || light_old != light_value || light_min_old != light_min || time_shi_begin != time_shi_begin_old || time_fen_begin != time_fen_begin_old ||
		 time_shi_end != time_shi_end_old || time_fen_end != time_fen_end_old || state1 != RELAY_JR || state2 != RELAY_XD || state3 != RELAY_BG || state4 != RELAY_TF)		//有状态改变，发送状态值
	{
		flag_timer_begin_5s = 0;
		Aliyun_Send_Data();
		temp_old = temp_value;
		temp_min_old = temp_min;
		humi_old = humi_value;
		humi_max_old = humi_max;	
		state_mode = flag_mode;
		state1 = RELAY_JR;
		state2 = RELAY_XD;
		state3 = RELAY_BG;	
		state4 = RELAY_TF;	
		state5 = DOOR;
		light_old = light_value;
		light_min_old = light_min;	
		yi_num_old = yi_num;
		shang_num_old = shang_num;
		time_shi_begin_old = time_shi_begin; 
		time_fen_begin_old = time_fen_begin;
		time_shi_end_old = time_shi_end;
		time_fen_end_old = time_fen_end;
	}
	else																		//没有数据改变，每5s发送一次数据，防止设备掉线																						
	{
		flag_timer_begin_5s = 1;
		if(flag_5s == 1)
		{
			flag_5s = 0;
			flag_timer_begin_5s = 0;
			Aliyun_Send_Data();
			temp_old = temp_value;
			temp_min_old = temp_min;
			humi_old = humi_value;
			humi_max_old = humi_max;	
			state_mode = flag_mode;
			state1 = RELAY_JR;
			state2 = RELAY_XD;
			state3 = RELAY_BG;	
			state4 = RELAY_TF;	
			state5 = DOOR;
			light_old = light_value;
			light_min_old = light_min;	
			yi_num_old = yi_num;
			shang_num_old = shang_num;	
			time_shi_begin_old = time_shi_begin; 
			time_fen_begin_old = time_fen_begin;
			time_shi_end_old = time_shi_end;
			time_fen_end_old = time_fen_end;	
			Delay_ms(5);
			flag_timer_begin_5s = 1;
		}
	}
}