一款智能家用鞋柜的设计研究
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【摘 要】智能鞋柜是一款针对于市场需求的智能化家具，其在传统鞋柜的基础上增加了智能烘干，祛湿，杀菌，除臭等功能。该系统以STC89C52单片机为核心，利用散热风扇、烘干元件和DHT21电容式数字温湿度传感器组成温湿度控制模块，利用臭氧产生机、气体传感器、负离子空气净化器和粉尘传感器等组成杀菌除臭除尘功能的控制模块，使智能鞋柜根据具体实时情况调整温湿度及臭氧负离子的浓度达到烘干杀菌等功能。智能电子鞋柜是一种新颖，健康，智能为一体的全新意义的产品。
【关键词】智能鞋柜;杀菌;消毒;STC89C52单片机
中图分类号： TM925.01 文献标识码： A 文章编号： 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
本研究旨在設计一款方便于家用的智能鞋柜，使得家庭所有成员的鞋子状态及对其管理都尽在使用者的掌握之中，还可对家庭成员的健康状态进行检测。鞋柜用户只需一键，就能从鞋柜显示屏或手机APP看到鞋子潮湿程度，温度，还可得到鞋子的质量，大小，使用者健康状态等信息。用户回家脱掉鞋，将鞋放入鞋柜中，鞋柜将自动对鞋子进行加热，烘干，杀菌，消毒，擦试，这样用户下次穿鞋时拿到的鞋会是干燥，温暖，舒适的。鞋柜用户可以通过手机APP实现对上述过程进行全程控制和监控。鞋柜有全智能化的自动伸缩功能，用户使用时只需一键，鞋柜就能自动将用户所需的鞋子送出，供用户使用。本设计重点提供一个智能鞋柜管理系统，通过该系统可以实现对鞋的加热、烘干、杀菌、消毒等过程，可以控制开启关闭儿童锁，定时、预约出门回家时间，从而使用户得到良好的体验。本设计实现了对传统鞋柜的卫生问题、鞋子分类含混不清等一系列问题的解决，还提供了诸如鞋柜边角圆弧设计、定时杀菌消毒、预约等一站式人性化设计。
1 简介
1.1 项目简介
本设计是为了解决传统鞋柜固有的缺点而研发的一种智能家用电器。本设计主要通过对传统鞋柜以及市面上的智能鞋柜在日常使用过程中出现的一些不合理问题进行分析，从而对鞋柜的功能及使用方式进行创新性改造。主要针对鞋柜通风差、潮湿、占地大、卫生环境状况差、鞋分类含糊不清等问题，设计一种一站式直接解决鞋柜脏乱差的智能家用鞋柜。相比于传统鞋柜单一存放鞋子的功能，智能鞋柜通过电子和机械两种控制技术相结合的手段扩展实现了多种智能功能。它能够自发式的对鞋子进行分类，摆放，擦拭，烘干，杀菌，消毒;能够对用户的身体情况进行检测，自动以图表的形式通过手机APP发送给用户。本设计具有鞋柜边角圆弧设计，鞋柜自动伸出，开柜自动照明，杀菌系统自动断电等高人性化设计，开门自动断电对用户的安全问题更有保障。本产品通过手机APP，液晶显示屏，以及一些电子器件，达到实现控制智能鞋柜的使用，从而帮助用户来管理控制鞋柜的每一次使用，让用户随时随地能控制，了解鞋柜的实时情况。从而实现了对鞋的一站式，全自动化，全智能化的全方面管理。本设计拥有安全合理的电路结构，具有选择性好，灵敏度高，安全性强等特点，对传统鞋柜脏乱差、卫生问题有显著的改善，该设计在使用时可靠性也更高。本产品还设有儿童锁功能，针对具有小龄儿童的家庭来说能对孩子起到有效的防范安全作用。
总之，本产品是基于生物工程学，物理学，与电子科技学等多学科的一个综合创新性设计，希望通过对本项目的开展能够对该类智能家居产品现存的技术问题和缺陷进行改进和研究。 1.2 工作原理
智能鞋柜是通过对鞋子具体状况做出分析，针对具体情况适当局部加热来达到祛湿效果以及通过释放臭氧杀菌除臭效果的新型电子产品。
智能鞋柜內主要装有温湿度监测元件和臭氧发生器以及电热元件等，以STC89C52单片机为控制核心，以气体传感器、DHT21电容式数字温湿度传感器和粉尘传感器为传感器模块来探测实时的气体及温湿度等状况，将所得信息传送给STC89C52单片机并做出相关分析，然后通过微机系统控制将处理结果传送给产生器，产生器以散热风扇、烘干元件组成烘干装置，利用臭氧产生机、负离子空气净化器等组成杀菌除臭除尘装置，使鞋柜能够产生适宜浓度的臭氧，利用臭氧的化学性质，对鞋子进行杀菌除臭;同时再根据鞋子的温度湿度，通过电热元件对鞋柜内进行间断性的加热，对鞋子进行烘干处理等。
1.3 国内外市场场景
传统鞋柜每年的需求量至少在200万台以上，除了家庭外，还使用于宾馆、办公室、足浴堂、桑拿院、游泳场、温泉浴场、健身俱乐部、无尘车间、计算机房等各种场所，这些场所都是智能鞋柜潜在的市场。而且目前，人们对生活质量水平的要求越来越高，智能鞋柜也开始逐渐走入家庭，就像电子消毒碗柜一样，代替传统木鞋柜。智能鞋柜的出现必然会引起鞋收纳、护理的热潮。据有关部门统计，我国智能鞋柜潜力在市场上可达千亿以上，在未来5年，每年的销售额可达200亿以上。而且近几年来，人们对自身健康问题，对脚的护理越来越重视，因此脚部护理产品也成了一个新的巨大的市场。随着人们购买力的增大，高档鞋子不断增多，智能鞋柜的使用量相当可观。该设计的未来市场非常宽阔，前景非常可观。
2 结束语
随着人们生活水平的不断提高，对于家庭环境的管理已经有传统的人工操作转为智能化、科学化的管理。智能家居系统已经悄悄地走进人们的生活。设计这样一款现代化、智能化的家用鞋柜，可以一链式地解决传统家用鞋柜所存在的通风差、潮湿、占地大、卫生环境状况差、鞋分类含糊不清等问题。这对于有效提升我们的生活质量有着重大意义。
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