基于物联网的智能衣柜设计（有完整资料）

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编号：

T3632402M

设计简介：

本设计是基于物联网的智能衣柜设计，主要实现以下功能：

1. 通过温湿度传感器检测环境温湿度，当温度低于阈值，可以实现自动加热，当湿度超过阈值，可以打开风扇自动除湿
2. 通过烟雾传感器检测烟雾浓度，当烟雾浓度超过阈值，自动报警
3. 通过时钟模块获取时间，当到达消毒时间时，可以自动消毒
4. 通过OLED显示屏，可以显示时间、温湿度以及烟雾浓度
5. 通过按键可以设置定时消毒时间，以及阈值
6. 通过WiFi可以连接手机，通过手机可以实现远程监测数据和控制柜门开关
7. 通过语音模块可以实现语音控制柜门开关

电源： 5V
传感器：温湿度传感器，烟雾传感器，时钟模块
显示屏：OLED12864
单片机：STM32F103C8T6
执行器：加热片（N-MOS），风扇（N-MOS），消毒灯（N-MOS），舵机，蜂鸣器
人机交互：独立按键，WiFi模块，语音模块

标签：STM32、OLED12864、ESP8266、DHT11、MQ-2、DS1302、N-MOS、SG90、SU-03T

题目扩展：基于物联网的智能消毒柜设计，基于单片机的智能储物柜设计，基于STM32的智能仓库设计

基于 STM32 的物联网智能衣柜设计

一、主控部分

核心：STM32 单片机

功能：获取输入数据、内部处理、控制输出

二、输入部分

1. 温湿度传感器模块：获取智能衣柜内部的温湿度值
2. 烟雾传感器模块：获取智能衣柜周边或内部的烟雾浓度
3. 时钟模块：获取网络时间，用于时间关联功能（如定时消毒、除湿等）
4. 独立按键：用于切换界面、设置温湿度等参数阈值
5. 供电电路：为整个物联网智能衣柜系统供电

三、输出部分

1. OLED 显示模块：根据不同显示标志位，切换显示衣柜内温湿度、烟雾浓度、时间及参数阈值设置等界面
2. MOS 管控制模块：控制消毒装置、加热装置和除湿装置的运行
3. 语音模块：支持语音控制指令，实现柜门开关的语音操控
4. 舵机模块：模拟智能衣柜柜门的开关动作
5. 蜂鸣器报警模块：当温湿度、烟雾浓度等传感器监测到数据异常时，触发蜂鸣器报警提醒
6. WIFI 模块：连接手机，将衣柜内温湿度、烟雾浓度等数据上传至手机，实现远程监控与柜门开关、消毒 / 加热 / 除湿功能的远程控制

第 5 章 实物调试

5.1 整体实物构成

这块硬件电路板是智能衣柜控制系统的核心载体，上面集成了多种关键部件。有主控芯片模块，负责处理和协调整个系统的运行；搭配有用于获取环境数据的传感器，像烟雾传感器，能实时监测衣柜内烟雾浓度。通信模块也在其中，用于实现与外部设备的数据交互，方便进行远程操控。此外，还有多个按键，提供手动控制功能；指示灯用来显示系统的不同工作状态。旁边的小风扇，应该是用于配合除湿等功能，对衣柜内环境进行调节，这些硬件共同协作，以实现智能衣柜的各项功能。整体实物如图 5-1 所示：

图 5-1 整体实物图

5.2 显示内容测试

该硬件装置设有显示屏，能直观呈现温湿度、烟雾等环境参数信息，如当前湿度为 36%、温度 27.8℃ 、烟雾数值 00，让用户快速了解衣柜内环境状况，方便进行环境监测和相关操作。显示内容测试图如下图 5-2 所示。

图 5-2 显示内容测试图

5.3 相关阈值设置测试

该按键控制功能通过识别键值 1-4，实现界面切换、阈值调整（温度、湿度、烟雾阈值的增减）、定时参数设置（定时小时 / 分钟、定时时长的增减）以及获取网络时间等操作，不同键值在对应界面执行特定功能，灵活调控智能衣柜系统参数与运行状态。相关阈值设置测试如下图 5-3 所示：

图 5-3 相关参数设置功能测试图

5.4 手机远程控制测试

手机远程控制功能借助智能衣柜设计系统 APP 实现，可实时查看衣柜内温度、湿度、烟雾等环境参数，还能操控柜门开关状态；能便捷设置定时消毒的小时和分钟数，调整消毒时长；同时支持设定温度、湿度阈值，方便用户根据需求远程管理衣柜内环境及各项功能。手机远程控制测试如下图 5-4 所示：

图 5-4 手机远程控制功能测试图

第 6 章 软件调试

6.1 软件介绍

Proteus 8.15 是一款由 Labcenter Electronics 开发的电子设计自动化（EDA）软件。它集电路仿真、PCB 设计和微控制器调试于一体，广泛应用于嵌入式系统开发等领域。该软件拥有丰富元件库，包含超 50000 种元器件，支持模拟 / 数字电路协同仿真，集成逻辑分析仪等虚拟仪器。它还内置 8051、ARM 等微控制器模型，支持与 Keil 等编译器联调。此外，Proteus 8.15 可实现从原理图到 PCB 的自动布局布线，并生成 3D 模型。其界面直观，支持工具栏和快捷键个性化定制，还提供电压探针等调试工具，方便用户分析电路行为。软件界面如图 6-1 所示：

图 6-1 软件界面图

6.2 串口功能测试

远程串口功能是智能衣柜与外部通信的关键部分。仿真中采用串口模拟，通过远程串口，用户能在手机端实时监测衣柜内温湿度、烟雾浓度等数据，还能远程控制柜门开关，设置定时消毒时间、温湿度及烟雾浓度阈值等，打破空间限制，让用户即便不在家，也能便捷管理智能衣柜，提升使用的便利性与智能化程度。串口功能测试图如下图 6-2 所示。

图 6-2 串口功能测试图

6.3 阈值设置测试

按键控制功能可识别键值 1 至 4，以此实现界面切换，还能对温度、湿度、烟雾的阈值进行增减调整，也可完成定时小时、定时分钟以及定时时长的增减设置，同时具备获取网络时间的功能。不同键值在相应界面会执行特定操作，从而灵活调控智能衣柜系统的各项参数与运行状态。相关阈值设置测试如下图 6-3 所示：

图 6-3 相关阈值设置测试图