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基于龙芯的智能晾衣架控制系统设计【字数:10420】

2024-01-18 17:24编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要晾衣架是家庭中所必不可少的家庭用具之一。在晾晒衣物时,可能因为无人看管,造成衣物暴晒、淋雨等问题。为了解决这些问题,本文基于目前性能可靠、使用方便的ESP8266 WIFI 模块,和国产的龙芯1C300B 智龙嵌入式开发平台,搭配DHT11温湿度传感器,BH1750光照强度传感器,雨滴传感器和步进电机,设计了一款可以检测各项环境数据,上传至云端和手机APP,并可以根据温湿度、光照强度和雨滴感应数据控制晾衣架伸展或收缩的智能晾衣架。根据实际情况检测,整个智能晾衣架控制系统可以稳定工作,可以实现系统预期的功能。
目 录
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2研究的意义 1
1.3国内外的现状与发展前景 1
1.4本文研究目标和主要内容 2
第二章 龙芯1C300B的介绍 4
2.1 引言 4
2.2 龙芯微处理器简介 4
2.3龙芯微处理器的种类 4
2.4小结 5
第三章 机智云平台的介绍 6
3.1机智云平台的简介 6
3.2机智云平台设备接入 7
3.3机智云平台应用开发 7
3.4 本章小结 8
第四章 智能晾衣架的系统设计 9
4.1系统总体结构 9
4.2硬件设计 9
4.2.1龙芯1C核心控制器 9
4.2.2温湿度传感器DHT11及其电路设计 10
4.2.3光照强度传感器BH1750及其电路设计 11
4.2.4电阻式雨滴传感器 14
4.2.5 28BYJ485V步进电机及其电路设计 14
4.3 软件设计 16
4.3.1环境采集模块程序设计 16
4.3.2电机驱动程序设计 16
4.3.3机智云协议层代码对接 17
4.3.4手机APP程序设计 17
4.4本章小结 17
第五章 智能晾衣架的调装与实验验证 18
5.1引言 18
5.2电路的调装 18
5 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072
.3实验验证 18
5.4本章小结 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 22
第一章 绪论
1.1引言
近年来,随着生活水平的提高,日常生活工具越来越智能化和高效化[1]。在智能化时代下,人们的生活方式发生了天翻地覆的变化:智能洗碗机、智能扫地机器人、智能晾衣架等产品相继被推出,并以较高的性价比越来越贴近用户的内心。作为智能家居众多产品中的一个分支,近年来生活家居产品中的“阳台家电”智能化不断兴起,其中智能晾衣架的广泛普及得到了越来越多的消费者的喜爱与支持。
1.2研究的意义
晾衣架作为家庭必备用具,其发展受到人们广为关注。而传统的晾衣架虽使用简单但必须在人为下实现晾衣架的收缩与伸展[2]。许多在外工作的人经常有着这样的不便那就是面对突然地下雨无法立刻赶回家去收拾衣物,这就致使当人们回到家时晾了一天的衣物还是湿的甚至破损,这都给人们带来的巨大的不便。由此,用户能够通过手机远程遥控晾衣架或者晾衣架能根据阳光强度、温湿度、阴雨周来实现自动控制具有很大的意义。而目前的悬挂阳台式,贴地式和手动摇放式智能晾衣架,其核心控制器大都是51系列单片机和PLC[3]。本课题设计的智能晾衣架,其最大的优点是手机APP与衣架可以数据互通。晾衣架可以向手机发送外部环境数据和报警通知,用户也可以通过手机端进行晾衣架的收放控制。并且可以在适合的条件范围内若满足条件衣架自动晾衣,反之衣架自动收回。使得晾晒衣物这个本来繁琐的事情变得简单起来。可以在无人看管的情况下选择最合适的晾晒条件晾晒衣物,对家庭中晾晒衣物有很大帮助和实际价值。
1.3国内外的现状与发展前景
2018年消费者对智能家居的需求越来越大导致消费市场进一步扩大,据有效统计,2018的消费市场即将突破4000亿元。预计2019年我国的智能家居市场将达5000亿元。目前,市场销售的主体以落地式晾衣架为主,其市场比例约占市场智能家电总规模的23%;由于南方地区空气湿度较大,以及低楼层小区光照不好,所以,消费者格外喜爱外飘式晾衣架,其使用率也是很高。此外,手动摇放晾衣架因为收放简易,方便使用使其也有一定的市场占比,占比6%。因电动式晾衣架技术刚开始兴起,其市场份额较小,仅3%左右。以此依据,目前我国智能晾衣架行业市场规模在7亿元左右。智能晾衣架已用用户的推荐率高达93.8%,原因是智能晾衣架确实满足用户“节省阳台空间、减轻家务负担”等方面需求。由此推断,智能晾衣架在消费者人群里将带动整个消费市场的消费潜能,其市场后劲足,市场容量会越来越大。中国的智能晾衣架行业已经形成了一定的市场规模,而智能晾衣架发展速度较快。目前在智能家居行业中具有产能的智能晾衣架行业厂约100多家。智能晾衣架企业生产聚集地主要集中在珠三角、长三角和华东地区的粤、江、沪、浙、鲁、豫等几个主要地区。
智能晾衣架便于使用,操作简单,多功能于一体,整体简单大气,是最能体现人们需求的产品,未来必将成为家庭必用品不可缺少的一部分。据了解,智能晾衣架在亚洲发达国家的使用率已达到40%以上,国内智能晾衣架市场正在进入快速发展的车道。上海、北京、广州等一线城市的使用率已达到10%。未来,智能晾衣架将朝着智能、多功能、美观的方向发展。
智能晾衣架的发展前景将会沿着三大方面不断完善:
1)智能衣架功能化:近年来,晾衣架产品发生很大的变化,晾衣架不仅作为一个修饰品,更是一个功能齐全,便于使用的产品。传统的晾衣架主要是晾晒功能,现在的晾衣架把晾晒功能和其他一些功能整合起来,并通过智能遥控通信实现。在未来的规划中,智能晾衣架可实现无线双向通信、快速风干、智能烘干、光波杀菌、空气净化等各种功能,满足消费者对晾衣架的基本需求;
2)未来消费者对晾衣架品牌越来越重视:随着消费者的消费理念由量变到质变,消费者越来越重视所使用的智能晾衣架的品牌性能。各种信息渠道对人类生活的渗入使得智能晾衣架遍及加快,消费者对晾衣架的了解越来越深入。更多的消费者对消费的衣架品牌越来越重视。未来晾衣架市场要求企业更加专业化,进入门栏也会越来越高,竞争越来越激烈。品牌化的智能晾衣架企业将更具有良好的市场发展前景;
3)智能晾衣架的市场规模将进一步扩大:随着中国城镇化建设进程的发展,未来十年,中国城镇化建设将进一步加快,城镇居住人口将达到八亿。智能晾衣架切合了城市青年居民新婚买房装修、中年换房装修、老年翻新旧房的消费需求。以及追求智能化、简易化、时尚化等现代化需求,解决了一代又一代的老人和孩子对晾衣架的要求:随触随用、方便安全。新置房的市场的装修需求和旧房翻新装修的需求叠加,未来智能晾衣架市场规模将进一步扩大。

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