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引言
智能家居就是利用现代物联网技术将家中的不同房间的用电器和设备连接到一起。 晾衣杆是构成智能家居的不可缺少的一部分,目前国内大部分家庭使用的都是原始的固定晾衣架或者手摇式晾衣架。 智能晾衣架也只能根据指令进行动作,没有办法根据太阳光的具体位置去自动进行调整。 因此,需要设计出能充分地利用好阳光资源的智能晾衣架满足人们需求。 文献指出近几年来我国房地产和智能家装行业的发展比较快,因此随着物联网技术不断的深入到人们的生活并得到越来越多人的认可,智能晾衣杆行业将会迎来新一轮的发展浪潮。
系统设计思路
智能晾衣杆系统的设计思路如下:晾衣杆首先要能根据阳光的不同位置自动调整位置,同时
在下雨或极端天气时,能通过手机 APP 随时控制位置。 另外在家时也需要能手动的调节。 为了实现以上功能,控制电路的输入信号部分分别由按键、光 照 信 号 采 集 电 路 和 手 机 指 令 接 收 电 路ESP8266 来完成。 输出信号则需要接驱动电路驱动步进电机工作。
系统软件设计
STM32 的程序设计
系统软件设计采用的是结构化和模块化设计方法,便于程序的扩展和调试,根据实际的具体情况,设计出不仅贴合用户需求,而且还安全可靠的智能控制算法。 控制系统程序结构示意图如图 所示。
程序算法控制过程为:当控制板上电时,先对系统进行初始化,进行串口,ADC,I/ O 口等相关外设的初始化。 外设初始化后,延时一会,等待系统稳定,便开始正式进入控制流程。 进行智能控制前,单片机通过 ADC 先对传感器进行数据采样,检测光照,再根据采样转换的数字信号进行处理,判断当前阳光的具体位置,然后输出 PWM 脉冲,控制步进电机工作使晾衣杆升降,当晾衣杆到达合适的位置后,MCU 再次通过控制 I/ O 口来控制步进电机的停止,使晾衣杆停止在合适的位置上。 这样晾衣杆控制系统便可以智能地根据光照强度来决定晾衣杆的位置,充分利用阳光晾晒衣服。
APP 程序设计
APP 程序是用户直接控制设备的窗口,由 HT⁃ML5 + Javascript 开发,用户可以在 APP 中对智能开关进行配网,管理和控制用户所属的智能开关设备,并可以根据用户的个人习惯自定义相关操作等。APP 提供了一系列人性化的交互界面,方便使用。手机 APP 中定义了三个控制按钮,当用户在APP 上点击了‘上’这个按钮时,手机 APP 便会通过网络通讯协议将数据发送到云端,再由云端下发到控制设备,ESP8266 模块通过 WiFi 接入互联网,接收由云端下发的控制信号,再根据接收到的控制信号进行解识,控制晾衣杆移动到设定的最高的位置;当用户点击‘中’这个按钮时,手机 APP 与单片机之 间的通讯同上,当单片机成功解识后,便会控制智能晾衣杆移动到设定的中间位置;同理,当用户点击
‘下’这个按钮时,单片机便会控制智能晾衣杆移动到设定好的最下的位置。