基于STM32单片机的智能晾衣架设计与实现【开源免费】

简介: 随着智能家居的发展,传统晾衣架已经难以满足现代家庭对便捷、智能化的需求。基于STM32单片机的智能晾衣架能够实现自动升降、光照检测、风干控制、远程控制等功能,为家庭用户提供更智能、更舒适的晾晒体验。本项目以STM32F103C8T6为核心控制器,通过电机驱动模块、光照传感器、温湿度传感器、蓝牙/Wi-Fi通信模块,实现晾衣架的自动化与远程控制。

基于STM32单片机的智能晾衣架设计与实现【开源免费】

本文项目源码可见文末

项目概述

随着智能家居的发展,传统晾衣架已经难以满足现代家庭对便捷、智能化的需求。基于STM32单片机的智能晾衣架能够实现自动升降、光照检测、风干控制、远程控制等功能,为家庭用户提供更智能、更舒适的晾晒体验。本项目以STM32F103C8T6为核心控制器,通过电机驱动模块、光照传感器、温湿度传感器、蓝牙/Wi-Fi通信模块,实现晾衣架的自动化与远程控制。

本文将详细介绍智能晾衣架的硬件设计、软件架构、功能实现及调试经验,适合嵌入式开发者、智能家居爱好者参考与实践。


在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

硬件设计

智能晾衣架的硬件系统主要由以下几部分组成:

1. 控制核心:STM32单片机

STM32F103C8T6作为智能晾衣架的核心控制器,具有如下优势:

  • 高性能:72 MHz主频,支持多路GPIO和丰富外设。
  • 丰富接口:ADC、PWM、USART、I2C、SPI接口,可驱动传感器和通信模块。
  • 低功耗:适合家庭长时间运行。

2. 电机驱动模块

晾衣架的升降由直流电机或步进电机完成:

  • 直流电机:配合L298N电机驱动模块,通过PWM调节升降速度。
  • 步进电机:配合DRV8825/ULN2003驱动模块,实现精确升降位置控制。
  • 限位开关:安装在晾衣架上下端,防止过冲或电机损坏。

3. 传感器模块

智能晾衣架需要采集环境信息,以智能控制升降:

  • 光照传感器(BH1750或光敏电阻):检测阳光强度,智能控制晾衣架升降。
  • 温湿度传感器(DHT11/DHT22):监测湿度变化,判断是否需要自动干衣。
  • 红外/超声波传感器(可选):实现防夹功能,避免衣物或手被夹伤。

4. 通信模块

为了实现远程控制与智能联动,可以选择以下方案:

  • 蓝牙模块(HC-05/HC-06):支持手机APP本地控制。
  • Wi-Fi模块(ESP8266/ESP32):接入家庭网络,实现云端远程控制。
  • 红外遥控模块:实现传统遥控功能。

5. 显示与按键

  • OLED/LCD显示屏:显示当前晾衣架状态(高度、湿度、光照)。
  • 物理按键:手动控制升降、模式切换。

软件设计

在这里插入图片描述

智能晾衣架的软件架构可以划分为四个层次:硬件驱动层、传感器数据采集层、控制逻辑层和通信/显示层。

1. 硬件驱动层

主要包括对GPIO、PWM、ADC、串口等外设的驱动,实现电机控制、传感器读取与通信模块管理。例如:

// PWM控制电机升降
void Motor_SetSpeed(uint8_t speed) {
   
    TIM3->CCR1 = speed;  // 设置PWM占空比
}

// 读取光照值
uint16_t Read_Light(void) {
   
    return ADC_Read(LIGHT_CHANNEL);
}

2. 传感器数据采集层

周期性采集光照、温湿度等信息,为控制逻辑提供数据支撑:

void Sensor_Task(void) {
   
    uint16_t light = Read_Light();
    float temp = DHT22_ReadTemperature();
    float humi = DHT22_ReadHumidity();

    // 数据处理
    if(light < 200) {
    // 光照不足
        Motor_Down();
    } else if(light > 800) {
    // 光照充足
        Motor_Up();
    }
}

3. 控制逻辑层

控制逻辑层是智能晾衣架的核心,根据传感器数据和用户指令,实现自动升降、风干、模式切换:

void Auto_Control(void) {
   
    if(isAutoMode) {
   
        if(lightSensor < LIGHT_THRESHOLD_LOW)
            Motor_Up();
        else if(lightSensor > LIGHT_THRESHOLD_HIGH)
            Motor_Down();

        if(humiditySensor > HUMIDITY_THRESHOLD)
            Turn_On_Fan();
    }
}

4. 通信与显示层

通过蓝牙或Wi-Fi模块实现远程控制,同时通过OLED显示当前状态:

void Display_Status(void) {
   
    OLED_ShowString(0, 0, "Height: %d", currentHeight);
    OLED_ShowString(0, 16, "Light: %d", lightSensor);
    OLED_ShowString(0, 32, "Humidity: %.1f", humiditySensor);
}

功能实现

智能晾衣架的主要功能包括:

1. 自动升降

根据光照强度和湿度数据,自动控制晾衣架升降,实现“阳光晒衣、雨天收衣”的智能化体验。

2. 手动控制

用户可以通过APP、遥控器或按键手动控制晾衣架升降,兼顾灵活性。

3. 智能风干

通过湿度传感器检测衣物湿度,自动开启风扇进行干衣,避免衣物长时间潮湿导致异味或发霉。

4. 防夹保护

通过红外或超声波传感器检测障碍物,一旦发现阻碍物,立即停止或反向运行电机,保证安全。

5. 远程控制与联动

接入家庭智能系统,可与天气APP、智能家居网关联动:

  • 阴雨天自动收衣
  • 高湿度环境自动风干
  • 手机远程查看晾衣架状态

调试经验

  1. 电机调试:PWM占空比和电机负载匹配,避免电机过载烧毁。
  2. 传感器标定:光照和湿度阈值需要结合实际环境进行调试。
  3. 通信稳定性:蓝牙/Wi-Fi模块与STM32串口波特率匹配,避免掉线。
  4. 防夹测试:多次模拟夹衣情况,确保红外/超声波传感器响应灵敏可靠。

应用场景分析

  • 家庭阳台:自动升降、智能风干,节省人工操作。
  • 室内晾衣房:适合阴雨天气,可实现远程监控。
  • 智能家居联动:结合天气预报与家庭物联网,实现全自动智能晾晒。

总结

基于STM32单片机的智能晾衣架通过电机控制、传感器数据采集与智能算法,实现了自动升降、风干、远程控制等功能,充分体现了嵌入式系统在智能家居中的应用潜力。该项目不仅提升了家庭晾晒体验,也为开发者提供了丰富的硬件调试与软件设计实践机会。

未来可拓展功能包括:

  • AI图像识别,判断衣物类型自动调节升降高度
  • 语音控制集成(小爱同学、天猫精灵)
  • 智能节能优化,根据天气和使用习惯优化运行时间

源码

https://blog.csdn.net/weixin_52908342/article/details/150593438

相关文章
|
2月前
|
JSON 数据可视化 物联网
基于STM32和FreeRTOS的实时天气系统设计与实现【免费开源】
随着物联网(IoT)技术的发展,实时数据监测系统逐渐成为日常生活和工业环境中不可或缺的组成部分。其中,气象监测系统不仅可以提供温度、湿度、天气状况等信息,还可以通过数据分析为农业、城市管理和个人生活提供智能化建议。本项目以STM32F407为核心控制器,结合FreeRTOS实时操作系统和ESP8266 Wi-Fi模块,实现一套高可靠、实时更新的智能气象监测系统。同时,系统集成了计时功能,通过串口屏将实时数据可视化展示,为用户提供直观的操作体验。
基于STM32和FreeRTOS的实时天气系统设计与实现【免费开源】
|
2月前
|
传感器 机器人 物联网
【免费开源】基于STM32的蓝牙小车/智能小车项目详解(附源码)
通过本项目,你可以系统掌握STM32外设控制、蓝牙通信、电机驱动和传感器数据处理技术,实现一辆可远程控制并具备避障功能的智能小车。该项目具有高度可扩展性,后续可增加循迹、自动寻路、摄像头等高级功能。
327 42
【免费开源】基于STM32的蓝牙小车/智能小车项目详解(附源码)
|
2月前
|
存储 编解码 开发者
基于STM32和OLED的小恐龙游戏项目设计与实现【免费开源】
小恐龙游戏最初是作为浏览器离线小游戏而广为人知,其简单的操作与生动的画面使其深受用户喜爱。本项目将经典的小恐龙跳跃游戏移植到嵌入式平台上,使用STM32微控制器作为核心控制器,OLED屏幕进行显示,搭配按键或触摸实现用户交互。通过本项目,既可以体验游戏开发在嵌入式系统上的实现方式,又能掌握STM32 GPIO、定时器、OLED驱动、按键扫描及简单动画实现技术。
基于STM32和OLED的小恐龙游戏项目设计与实现【免费开源】
|
2月前
|
传感器 数据采集 物联网
基于STM32和FreeRTOS的智能手环项目设计与实现【免费开源】
随着可穿戴设备的普及,智能手环逐渐成为健康管理、运动监测和生活便捷的重要工具。本项目旨在设计一款基于STM32微控制器和FreeRTOS实时操作系统的智能手环,具备心率监测、运动计步、睡眠分析以及蓝牙通信功能。通过FreeRTOS实现多任务调度,提高系统响应效率和资源利用率,同时保证低功耗设计,延长手环续航。
基于STM32和FreeRTOS的智能手环项目设计与实现【免费开源】
|
2月前
|
存储 物联网 关系型数据库
基于STM32和ESP8266的智慧考勤系统设计与实现【免费开源】
本文介绍了一个基于 STM32F103ZET6 + ESP8266 Mesh 的智慧考勤系统,涵盖了硬件架构、软件设计、网络组网、服务器端实现与数据导出。该系统不仅实现了考勤自动化,还支持多点分布式部署,具有良好的扩展性与应用价值。
|
2月前
|
传感器 数据采集 安全
基于STM32与ESP8266的智能家居控制系统【免费开源】
通过本项目的开发,不仅加深了对 STM32 外设编程的理解,还掌握了物联网系统的整体设计思路。从传感器数据采集,到通信协议实现,再到云端与APP交互,完整地体验了智能家居系统的开发流程。这为后续更复杂的 IoT 项目打下了坚实基础。
基于STM32与ESP8266的智能家居控制系统【免费开源】
|
2月前
|
传感器 数据采集 安全
STM32与传感器技术结合打造智能行李箱 | 自动跟随与报警系统【免费开源】
本项目成功实现了基于STM32的智慧行李箱设计,采用了超声波测距、重力传感器和报警系统等技术,打造了一款智能且安全的行李箱。通过超声波测距模块,行李箱能够实时跟随主人并根据距离变化调整电机的速度与方向,确保小车始终保持与主人的相对位置。此外,重力测量模块能够检测行李箱内物品的重量,若超重则及时通过LED和蜂鸣器提醒主人,避免物品过重对行李箱造成损害或不便。
STM32与传感器技术结合打造智能行李箱 | 自动跟随与报警系统【免费开源】
|
2月前
|
传感器 人工智能 监控
【免费开源】基于STM32的智能宠物喂食系统设计与实现(全流程技术详解)附源码
本项目基于STM32F103C8T6设计实现智能宠物喂食系统,支持定时喂食、远程控制、余粮检测、语音提示等功能,结合传感器与物联网技术,提升宠物喂养智能化水平,适用于家庭及嵌入式课程实践。源码开源,具备良好扩展性。
【免费开源】基于STM32的智能宠物喂食系统设计与实现(全流程技术详解)附源码
使用STM32F103标准库实现定时器控制LED点亮和关闭
通过这篇博客,我们学习了如何使用STM32F103标准库,通过定时器来控制LED的点亮和关闭。我们配置了定时器中断,并在中断处理函数中实现了LED状态的切换。这是一个基础且实用的例子,适合初学者了解STM32定时器和中断的使用。 希望这篇博客对你有所帮助。如果有任何问题或建议,欢迎在评论区留言。
1263 2
stm32f407探索者开发板(十七)——串口寄存器库函数配置方法
stm32f407探索者开发板(十七)——串口寄存器库函数配置方法
1593 0