一款智能家用鞋柜的設(shè)計研究

王一林 武玉菲 呂利

【摘 要】智能鞋柜是一款針對于市場需求的智能化家具，其在傳統(tǒng)鞋柜的基礎(chǔ)上增加了智能烘干，祛濕，殺菌，除臭等功能。該系統(tǒng)以STC89C52單片機為核心，利用散熱風(fēng)扇、烘干元件和DHT21電容式數(shù)字溫濕度傳感器組成溫濕度控制模塊，利用臭氧產(chǎn)生機、氣體傳感器、負離子空氣凈化器和粉塵傳感器等組成殺菌除臭除塵功能的控制模塊，使智能鞋柜根據(jù)具體實時情況調(diào)整溫濕度及臭氧負離子的濃度達到烘干殺菌等功能。智能電子鞋柜是一種新穎，健康，智能為一體的全新意義的產(chǎn)品。

【關(guān)鍵詞】智能鞋柜;殺菌;消毒;STC89C52單片機

中圖分類號： TM925.01 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）24-0017-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.24.009

【Abstract】Smart shoe cabinet is a market demand for intelligent furniture. It adds intelligent drying， dampness， sterilization and deodorization on the basis of traditional shoe cabinet. The system uses STC89C52 single-chip microcomputer as the core， and uses the cooling fan， drying element and DHT21 capacitive digital temperature and humidity sensor to form a temperature and humidity control module. It uses ozone generator， gas sensor， negative ion air purifier and dust sensor to form a sterilizing and deodorizing dust. The function control module enables the intelligent shoe cabinet to adjust the temperature and humidity and the concentration of ozone anion according to the specific real-time conditions to achieve the functions of drying and sterilization. The intelligent electronic shoe cabinet is a brand new meaning product that is novel， healthy and intelligent.

【Key words】Smart shoe cabinet; Sterilization; Disinfection; STC89C52 microcontroller

0 前言

本研究旨在設(shè)計一款方便于家用的智能鞋柜，使得家庭所有成員的鞋子狀態(tài)及對其管理都盡在使用者的掌握之中，還可對家庭成員的健康狀態(tài)進行檢測。鞋柜用戶只需一鍵，就能從鞋柜顯示屏或手機APP看到鞋子潮濕程度，溫度，還可得到鞋子的質(zhì)量，大小，使用者健康狀態(tài)等信息。用戶回家脫掉鞋，將鞋放入鞋柜中，鞋柜將自動對鞋子進行加熱，烘干，殺菌，消毒，擦試，這樣用戶下次穿鞋時拿到的鞋會是干燥，溫暖，舒適的。鞋柜用戶可以通過手機APP實現(xiàn)對上述過程進行全程控制和監(jiān)控。鞋柜有全智能化的自動伸縮功能，用戶使用時只需一鍵，鞋柜就能自動將用戶所需的鞋子送出，供用戶使用。本設(shè)計重點提供一個智能鞋柜管理系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對鞋的加熱、烘干、殺菌、消毒等過程，可以控制開啟關(guān)閉兒童鎖，定時、預(yù)約出門回家時間，從而使用戶得到良好的體驗。本設(shè)計實現(xiàn)了對傳統(tǒng)鞋柜的衛(wèi)生問題、鞋子分類含混不清等一系列問題的解決，還提供了諸如鞋柜邊角圓弧設(shè)計、定時殺菌消毒、預(yù)約等一站式人性化設(shè)計。

1 簡介

1.1 項目簡介

本設(shè)計是為了解決傳統(tǒng)鞋柜固有的缺點而研發(fā)的一種智能家用電器。本設(shè)計主要通過對傳統(tǒng)鞋柜以及市面上的智能鞋柜在日常使用過程中出現(xiàn)的一些不合理問題進行分析，從而對鞋柜的功能及使用方式進行創(chuàng)新性改造。主要針對鞋柜通風(fēng)差、潮濕、占地大、衛(wèi)生環(huán)境狀況差、鞋分類含糊不清等問題，設(shè)計一種一站式直接解決鞋柜臟亂差的智能家用鞋柜。相比于傳統(tǒng)鞋柜單一存放鞋子的功能，智能鞋柜通過電子和機械兩種控制技術(shù)相結(jié)合的手段擴展實現(xiàn)了多種智能功能。它能夠自發(fā)式的對鞋子進行分類，擺放，擦拭，烘干，殺菌，消毒;能夠?qū)τ脩舻纳眢w情況進行檢測，自動以圖表的形式通過手機APP發(fā)送給用戶。本設(shè)計具有鞋柜邊角圓弧設(shè)計，鞋柜自動伸出，開柜自動照明，殺菌系統(tǒng)自動斷電等高人性化設(shè)計，開門自動斷電對用戶的安全問題更有保障。本產(chǎn)品通過手機APP，液晶顯示屏，以及一些電子器件，達到實現(xiàn)控制智能鞋柜的使用，從而幫助用戶來管理控制鞋柜的每一次使用，讓用戶隨時隨地能控制，了解鞋柜的實時情況。從而實現(xiàn)了對鞋的一站式，全自動化，全智能化的全方面管理。本設(shè)計擁有安全合理的電路結(jié)構(gòu)，具有選擇性好，靈敏度高，安全性強等特點，對傳統(tǒng)鞋柜臟亂差、衛(wèi)生問題有顯著的改善，該設(shè)計在使用時可靠性也更高。本產(chǎn)品還設(shè)有兒童鎖功能，針對具有小齡兒童的家庭來說能對孩子起到有效的防范安全作用。

總之，本產(chǎn)品是基于生物工程學(xué)，物理學(xué)，與電子科技學(xué)等多學(xué)科的一個綜合創(chuàng)新性設(shè)計，希望通過對本項目的開展能夠?qū)υ擃愔悄芗揖赢a(chǎn)品現(xiàn)存的技術(shù)問題和缺陷進行改進和研究。

1.2 工作原理

智能鞋柜是通過對鞋子具體狀況做出分析，針對具體情況適當(dāng)局部加熱來達到祛濕效果以及通過釋放臭氧殺菌除臭效果的新型電子產(chǎn)品。

智能鞋柜內(nèi)主要裝有溫濕度監(jiān)測元件和臭氧發(fā)生器以及電熱元件等，以STC89C52單片機為控制核心，以氣體傳感器、DHT21電容式數(shù)字溫濕度傳感器和粉塵傳感器為傳感器模塊來探測實時的氣體及溫濕度等狀況，將所得信息傳送給STC89C52單片機并做出相關(guān)分析，然后通過微機系統(tǒng)控制將處理結(jié)果傳送給產(chǎn)生器，產(chǎn)生器以散熱風(fēng)扇、烘干元件組成烘干裝置，利用臭氧產(chǎn)生機、負離子空氣凈化器等組成殺菌除臭除塵裝置，使鞋柜能夠產(chǎn)生適宜濃度的臭氧，利用臭氧的化學(xué)性質(zhì)，對鞋子進行殺菌除臭;同時再根據(jù)鞋子的溫度濕度，通過電熱元件對鞋柜內(nèi)進行間斷性的加熱，對鞋子進行烘干處理等。

1.3 國內(nèi)外市場場景

傳統(tǒng)鞋柜每年的需求量至少在200萬臺以上，除了家庭外，還使用于賓館、辦公室、足浴堂、桑拿院、游泳場、溫泉浴場、健身俱樂部、無塵車間、計算機房等各種場所，這些場所都是智能鞋柜潛在的市場。而且目前，人們對生活質(zhì)量水平的要求越來越高，智能鞋柜也開始逐漸走入家庭，就像電子消毒碗柜一樣，代替?zhèn)鹘y(tǒng)木鞋柜。智能鞋柜的出現(xiàn)必然會引起鞋收納、護理的熱潮。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，我國智能鞋柜潛力在市場上可達千億以上，在未來5年，每年的銷售額可達200億以上。而且近幾年來，人們對自身健康問題，對腳的護理越來越重視，因此腳部護理產(chǎn)品也成了一個新的巨大的市場。隨著人們購買力的增大，高檔鞋子不斷增多，智能鞋柜的使用量相當(dāng)可觀。該設(shè)計的未來市場非常寬闊，前景非?？捎^。

2 結(jié)束語

隨著人們生活水平的不斷提高，對于家庭環(huán)境的管理已經(jīng)有傳統(tǒng)的人工操作轉(zhuǎn)為智能化、科學(xué)化的管理。智能家居系統(tǒng)已經(jīng)悄悄地走進人們的生活。設(shè)計這樣一款現(xiàn)代化、智能化的家用鞋柜，可以一鏈?zhǔn)降亟鉀Q傳統(tǒng)家用鞋柜所存在的通風(fēng)差、潮濕、占地大、衛(wèi)生環(huán)境狀況差、鞋分類含糊不清等問題。這對于有效提升我們的生活質(zhì)量有著重大意義。

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