【单片机毕业设计】【mcuclub-jj-049】基于单片机的收纳箱的设计

     最近设计了一个项目基于单片机的收纳箱系统，与大家分享一下：

一、基本介绍

项目名：收纳箱
项目编号：mcuclub-jj-049
单片机类型：STC89C52、STM32F103C8T6
具体功能：
1、通过DHT11采集温湿度，当温度低于设置最小值，则启动加热片加热直到大于设置最大值，当湿度高于设置最大值，则启动风扇进行除湿，直到小于设置最小值
2、通过光敏电阻采集光照值，当光照值过低，且打开收纳箱时，则自动打开照明灯
3、通过语音识别模块，可语音打开收纳箱（打开、关闭、放衣服、放袜子，要有回复）
4、通过按键可以设置各参量值、手动打开关闭收纳箱
5、通过舵机模拟打开和关闭过程
6、通过显示屏显示各检测量
扩展功能：通过蓝牙模块将测量数据发送到手机端，并可以控制舵机的打开和关闭

二、51实物图

单片机型号：STC89C52

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

 

三、51仿真图

仿真软件版本：proteus8.9

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：部分实物元器件仿真中没有，仿真中会用其他工作原理相似的元件代替，这样可能导致实物程序和仿真程序不一样

 

 四、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

 

 五、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

 

 六、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

 

七、系统框图

本设计以单片机为核心控制器，加上其他模块一起组成此次设计的整个系统，其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器，其主要作用是获取输入部分的数据，经过内部处理，逻辑判断，最终控制输出部分。输入由五部分组成，第一部分是温湿度检测模块，通过该模块可以检测当前环境中的温湿度；第二部分是光照强度检测模块，通过该模块可以检测当前收纳箱周围的光照强度；第三部分是语音识别模块，通过该模块，用户可以控制收纳箱的开关；第四部分是按键模块，用户可以通过该模块切换界面，设置温湿度和光照强度；第四部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由两部分组成，第一部分是显示模块，通过该模块可以显示监测的数据以及设置的阈值；第二部分是继电器模块，可以根据检测的数据控制加热、除湿、照明；第三部分是声光报警模块，当监测值不在设置的阈值内时进行声光报警。除此之外，蓝牙模块既作为输入又作为输出，蓝牙模块和手机进行连接，可以将监测的数据传输到用户手机端，用户也可以通过手机端发送指令控制继电器的工作及其模式的切换。具体系统框图如图所示。

 

 八、软件设计流程

系统的主流程图如图所示。在主程序中：首先对各个模块进行初始化，随后进入while主循环，在主循环中，首先进入第一个函数按键函数，该函数主要分为两部分，第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值，第二部分通过键值进行相应的处理操作，包括切换界面、设置阈值、开关收纳箱等；紧接着进入第二个函数监测函数，该函数主要通过调用相应的驱动函数获取测量值，并通过蓝牙模块将监测的数据传输到手机端，用户也可以通过手机端发送指令，设备根据用户发送的指令执行对应的处理；紧接着进入第三个函数显示函数，该函数显示监测值及阈值；最后进入第四个函数处理函数，温度低于最小值且数据正常，开启加热，温度高于最大值，停止加热，湿度定高于最大值，开启除湿，湿度定低于最小值，关闭除湿，如果打开收纳箱，光照度低于最小值，开启照明，如果关闭收纳箱，关闭照明。

 

 九、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

void Manage_function(void)
{
	if(flag_display == 0)									  //测量界面
	{
		if(temp_value < temp_min*10)      //如果温度低于最小值且数据正常，开启加热
      RELAY_JR = 0;
    else if(temp_value > temp_max*10) //如果温度高于最大值，停止加热
      RELAY_JR = 1;
    
    if(humi_value > humi_max*10)      //如果湿度定高于最大值，开启除湿
      RELAY_CS = 0;
    else if(humi_value < humi_min*10) //如果湿度定低于最小值，关闭除湿
      RELAY_CS = 1;
    
    if(servo_pwm == 15)               //如果打开收纳箱
    {      
      if(light_value < light_min*10)      //如果光照度低于最小值，开启照明
        RELAY_ZM = 0;
      else
        RELAY_ZM = 1;
    }
    else                              //如果关闭收纳箱，关闭照明
    {
      RELAY_ZM = 1;                       
    }
	}
	else																	  //设置界面，关闭除湿、加热、照明
	{
		RELAY_ZM = 1;
    RELAY_CS = 1;
    RELAY_JR = 1;
	}
}

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