基于單片機(jī)的智能衣架電路的設(shè)計(jì)

王曉蘭 高東立 陳優(yōu)國 柏子洋 戴金龍

摘要：本文設(shè)計(jì)了一種智能衣架，可以記錄用戶在服飾店鋪的購物場景下，對(duì)服飾的撥動(dòng)、試穿等購物行為的數(shù)據(jù)。本設(shè)計(jì)以STC89C52單片機(jī)為核心控制器、角度傳感器、壓力傳感器進(jìn)行用戶使用數(shù)據(jù)的采集，藍(lán)牙模塊為通信模塊，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給店主的移動(dòng)設(shè)備上，店主可以通過移動(dòng)端APP查看相關(guān)數(shù)據(jù)。當(dāng)角度傳感器檢測到衣架角度發(fā)生變化的時(shí)候，將信號(hào)送入單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)，統(tǒng)計(jì)衣物被用戶翻動(dòng)過的次數(shù)。當(dāng)衣架上的服飾被拿下來，判斷為一次客戶試穿行為，壓力傳感器采集這一數(shù)據(jù)，送入單片機(jī)進(jìn)行試穿次數(shù)統(tǒng)計(jì)。本智能衣架測得數(shù)據(jù)精確、體積小、重量輕，結(jié)合APP使用更加方便。

關(guān)鍵字：衣架，STC89C52單片機(jī);藍(lán)牙 ;HX711壓力傳感器

中圖分類號(hào)：TP368.2;TM925? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0前言

衣架是一種常用的生活用品，特別是在服飾店鋪中大量被使用?？蛻粼谔暨x衣物和試穿衣物的過程中，有著很多有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)信息記錄著用戶的偏好和衣物的受歡迎程度等。對(duì)客戶的使用數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，對(duì)衣物的銷量提升有著一定的作用。衣架作為與衣服連接最緊密的工具，可以很方便地采集用戶使用數(shù)據(jù)，而目前市面上并沒有同類的產(chǎn)品，本文所設(shè)計(jì)的衣架具有一定的先進(jìn)性。在服裝店中使用本產(chǎn)品可以將客戶和產(chǎn)品有機(jī)結(jié)合，對(duì)客戶的喜愛偏好進(jìn)行個(gè)性化定位，對(duì)客戶提供導(dǎo)向型服務(wù)。使用戶可以更清晰的了解客戶的喜愛，從而調(diào)整自己的銷售策略。

在智能化時(shí)代下，人們的生活發(fā)生的巨大的變化，人們更傾向于用數(shù)據(jù)說明問題，以往商家統(tǒng)計(jì)銷售情況需要人力去統(tǒng)計(jì)費(fèi)事又費(fèi)力，而本文所設(shè)計(jì)的這個(gè)智能衣架，可以幫助店主節(jié)省時(shí)間精力，并且數(shù)據(jù)非常精確。

1電路的構(gòu)成及工作原理

本文所設(shè)計(jì)的采集用戶使用數(shù)據(jù)的智能衣架控制電路，可以集成在衣架上，進(jìn)行智能檢測和處理裝置，主要包括核心控制單元STC89C52RC單片機(jī)，壓力傳感器模塊，角度傳感器模塊，藍(lán)牙模塊和電源模塊。電路整體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。。

其基本工作原理是：當(dāng)衣架上的角度傳感器檢測到衣架角度發(fā)生變化的時(shí)候，就將信號(hào)送入單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù)，用于統(tǒng)計(jì)該衣架上的服裝被用戶翻動(dòng)過的次數(shù)，記錄為數(shù)據(jù)集A，這個(gè)數(shù)據(jù)反映的是客戶對(duì)服飾感興趣的程度。將一天內(nèi)店鋪內(nèi)各個(gè)衣架上的衣物被翻動(dòng)的次數(shù)進(jìn)行排序，就可以得出改店鋪中受客戶喜愛的服飾的排行。

當(dāng)衣架上的服飾被拿下來，可以判斷為一次客戶試穿行為，壓力傳感器采集這一數(shù)據(jù)，送入單片機(jī)進(jìn)行試穿次數(shù)統(tǒng)計(jì)，記錄為數(shù)據(jù)集 B。

理論上，數(shù)據(jù)集B≤數(shù)據(jù)集A。店鋪可以根據(jù)數(shù)據(jù)集A和B，結(jié)合店鋪實(shí)際成交數(shù)據(jù)集C，可以進(jìn)一步分析哪些衣服第一眼受客戶喜愛，但是沒有試穿;哪些服飾客戶有試穿，但是不成交;哪些是客戶喜愛且試穿且成交的。所有的服飾在客戶需求端的數(shù)據(jù)可以表示得非常清楚，這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)對(duì)后續(xù)服飾的研發(fā)可以提供很重要的參考依據(jù)。

智能處理單元單片機(jī)將傳感器采集到的信號(hào)通過藍(lán)牙模塊發(fā)生到使用者手機(jī)，用戶可以在移動(dòng)終端APP上查看數(shù)據(jù)，方便實(shí)時(shí)，大大提高了店主的客戶分析效率。

2電路設(shè)計(jì)

便攜式衣架系統(tǒng)主控制芯片采用了STC89C52單片機(jī)，可以更好的對(duì)各種模塊進(jìn)行控制，也是基于STC89C52性價(jià)比較好，比較容易設(shè)置。STC89C52的擦寫周期為1000，三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器，具有32個(gè)可編程的I/O端口，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，8個(gè)中斷源，全雙工UART串行通道，低功耗空閑和掉電模式，掉電后中斷可喚醒。單片機(jī)的最小系統(tǒng)包含單片機(jī)，晶振電路和復(fù)位電路。電路原理如圖2所示：

2.1 HX711壓力傳感器模塊

本設(shè)計(jì)采用HX711壓力傳感器模塊，當(dāng)從衣架上被取下，衣架上的壓力傳感裝置進(jìn)行重量變化信號(hào)的采集。本文選擇使用HX711壓力傳感器，壓力范圍為0-20kg，精度為0.02-0.05%FS。當(dāng)智能衣架工作時(shí)，把衣服掛上去，壓力傳感器測得壓力發(fā)生改變，將數(shù)據(jù)輸入單片機(jī)，再通過藍(lán)牙模塊發(fā)送到移動(dòng)端。當(dāng)衣服被取下，移動(dòng)端記錄衣服被取下的次數(shù)會(huì)增加，當(dāng)衣服被翻動(dòng)，翻動(dòng)一次，數(shù)據(jù)就會(huì)記錄并發(fā)送到移動(dòng)端。

如圖2中，壓力傳感器的DI腳和SCK腳分別連接到單片機(jī)的P3.3腳和P3.4腳，將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機(jī)。

2.2 MPU6500角度傳感器模塊

本設(shè)計(jì)采用MPU6500角度傳感器模塊，角度傳感器模塊主要檢測衣架上的衣物被客戶翻動(dòng)的數(shù)據(jù)的記錄，通過智能算法來判斷翻動(dòng)的客戶是否為同一個(gè)人。檢測的衣架晃動(dòng)角度范圍：小于120度錐角，這個(gè)角度基本已經(jīng)可以覆蓋90%以上的客戶行為。

如圖2中，角度傳感器IR腳連接單片機(jī)的P1.0，將采集到的數(shù)據(jù)傳到單片機(jī)。

2.3 HC-05藍(lán)牙模塊

本設(shè)計(jì)采用MPU6500角度傳感器模塊，藍(lán)牙模塊主要用于將智能系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到移動(dòng)端。如圖2中，藍(lán)牙模塊的4腳接5V電源，3腳，4腳分別接單片機(jī)TXD（11腳）和RXD（10腳）兩端相連接。在手機(jī)登移動(dòng)端上利用Android開發(fā)程序開發(fā)一個(gè)接受系統(tǒng)，移動(dòng)端APP開始藍(lán)牙與衣架藍(lán)牙設(shè)備連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

2.4電源模塊

本文所設(shè)計(jì)的電路，采用102565可充電鋰電池作為供電電源，是一種4.2Vv-5.5V的通用性可充電電池，容量為3000毫安，尺寸為9.5mm*36mm*65mm，結(jié)構(gòu)小巧，待機(jī)時(shí)間可達(dá)7天，使用方便又環(huán)保。

2.4 移動(dòng)端顯示

本設(shè)計(jì)智能衣架在移動(dòng)端開發(fā)一個(gè)APP，開啟藍(lán)牙后，將接受衣架上單片機(jī)通過藍(lán)牙模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，包括衣物被取下次數(shù)， 被翻動(dòng)撥動(dòng)次數(shù)的數(shù)據(jù)，店主就可以在手機(jī)上進(jìn)行查看。在安卓移動(dòng)端APP界面和用戶查看界面如圖3（a）和（b）所示。

3 軟件設(shè)計(jì)思路

本設(shè)計(jì)是基于STC89C52單片機(jī)的智能衣架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，當(dāng)傳感器測得數(shù)據(jù)經(jīng)過單片機(jī)處理。啟動(dòng)串口，將單片機(jī)處理過的數(shù)據(jù)發(fā)送到移動(dòng)端。移動(dòng)端接收數(shù)據(jù)，移動(dòng)系統(tǒng)里面的數(shù)據(jù)隨之更新?；蝿?dòng)衣服，角度傳感器會(huì)檢測到角度變化，移動(dòng)端接收到信息，衣服被翻動(dòng)的次數(shù)會(huì)增加一次。當(dāng)衣服被取下的時(shí)候，壓力幾乎為零，壓力傳感器可以采集到信號(hào)，移動(dòng)端接收到信息，衣服被取下的次數(shù)會(huì)加一。數(shù)據(jù)經(jīng)藍(lán)牙傳輸后，移動(dòng)端APP可進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。

4 總結(jié)

本文所設(shè)計(jì)的電路，在客戶在挑選衣物時(shí)，安裝于衣架上的角度傳感器會(huì)發(fā)生變化，可以認(rèn)為是一個(gè)客戶對(duì)服飾感興趣的數(shù)據(jù);客戶拿下衣服后，壓力傳感器輸出壓力值幾乎為零，可以記錄為客戶的試穿衣物的數(shù)據(jù)。傳感器將數(shù)據(jù)的變化發(fā)生給單片機(jī)，記錄數(shù)據(jù)，經(jīng)單片機(jī)處理后通過藍(lán)牙模塊發(fā)送到店主移動(dòng)端，店主可以通過移動(dòng)端APP來查看和分析數(shù)據(jù)。能夠使店主更清晰的了解服飾的受歡迎程度，直觀地了解購物者的需求。對(duì)商家來說，它可以起到一個(gè)指導(dǎo)的作用，它可以用數(shù)據(jù)的方式讓商家明白客戶的喜好，是一個(gè)非常實(shí)用的電路設(shè)計(jì)。

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基本資料：

資助項(xiàng)目：1、江蘇省高校自然科學(xué)研究面上項(xiàng)目? ?項(xiàng)目編號(hào)18KJB510042

2、江蘇省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃 項(xiàng)目編號(hào)：201812685011Y

王曉蘭（1981年-），女，漢族，江蘇省蘇州市，工程碩士，工程師，講師，主要從事智傳感器和智能產(chǎn)品研究工作。