|
1．目的及意义（含国内外的研究现状分析）：
（1）目的
本毕业设计旨在设计一款智能衣柜系统，通过集成温湿度监测、湿度自动调节及灭菌装置控制等功能，提升衣柜的智能化水平，改善衣物的存储环境，延长衣物的使用寿命，同时为用户提供更加便捷、舒适的使用体验。具体而言，系统利用单片机作为主控芯片，实时采集衣柜内的温湿度数据，并通过显示屏展示给用户；用户可根据需求调节湿度阈值，当湿度超过设定值时，系统自动启动除湿装置；此外，系统还具备灭菌装置的开启与关闭控制功能，有效杀灭衣柜内的细菌，保障衣物的卫生安全。
（2）意义
随着人们生活水平的提高和科技的不断进步，智能家居逐渐成为人们关注的焦点。智能衣柜作为智能家居的重要组成部分，其智能化、便捷化的特点符合现代人对高品质生活的追求。本设计通过实现衣柜的智能化管理，不仅提高了衣柜的实用性和舒适性，还为智能家居的发展提供了新的思路和方法。同时，本设计对于推动物联网、传感器技术等相关领域的发展也具有一定的意义。
（3）国内外研究现状
国内研究现状：近年来，国内学者在智能衣柜系统的设计与研究方面取得了显著进展。魏哲等（2024）基于艾什顿物联云平台设计了一款智能衣柜系统，实现了衣柜内环境的远程监控和管理[1]。聪王（2023）则利用RFID无线射频技术设计了一款智能衣柜系统，提高了衣物管理的效率和准确性[2]。李俊娇等（2021）提出了一种基于“互联网+”的智能衣柜设计，通过互联网技术实现了衣柜的智能化控制[3]。姜玥含和焦霞（2020）则基于单片机设计了一款智能衣柜系统，实现了衣柜内温湿度的自动调节和报警功能[4]。此外，陈少勇等（2022）、赵玲（2020）、杜爽等（2023）也分别从不同角度对智能衣柜系统进行了研究和设计[5-7]。周杰（2024）更是将PID控制应用于STM32单片机衣柜智能交互检测仪中，提高了系统的控制精度[8]。潘泽锴等（2022）、辛悦等（2020）则基于物联网技术设计了智能衣柜系统，实现了衣柜的智能化管理[9-10]。马秸耘等（2025）、黎国强等（2023）、袁世博等（2025）以及陈昭宇等（2025）也分别对智能衣柜系统进行了深入的研究和设计，推动了智能衣柜技术的不断发展[11-14]。
国外研究现状：在国外，智能衣柜系统的研究同样受到广泛关注。虽然直接针对智能衣柜系统的研究文献相对较少，但物联网、单片机等相关技术在智能家居领域的应用研究为智能衣柜的发展提供了有力支持。例如，Liang K等（2024）设计了基于51单片机的光伏太阳能板智能跟踪系统，展示了单片机在智能控制方面的强大能力[15]。Zhang Z等（2023）则基于单片机和树莓派设计了智能老年人拐杖系统，体现了物联网技术在智能家居产品中的广泛应用[16]。这些研究为智能衣柜系统的设计提供了有益的参考和借鉴。
当前，智能衣柜系统的研究正朝着更加智能化、便捷化、人性化的方向发展。随着物联网、传感器技术、人工智能等技术的不断进步，智能衣柜系统的功能将更加丰富和完善，为用户提供更加优质的使用体验。本设计正是基于这一背景，结合国内外研究现状，旨在设计一款功能实用、性能稳定的智能衣柜系统，为智能家居的发展贡献一份力量。
参考文献
[1] 魏哲 周展鹏 张欢.基于艾什顿物联云平台的智能衣柜系统设计[J]. 2024.
[2] 聪 王.基于RFID无线射频技术的智能衣柜系统设计[J].Software Engineering and Applications, 2023, 12(06):818-825.DOI:10.12677/sea.2023.126079.
[3] 李俊娇,李孜琪,仇君豪.一种基于"互联网+"的智能衣柜设计[J].电子制作, 2021(1):3.
[4] 姜玥含,焦霞.基于单片机的智能衣柜系统的设计[J].科学与财富, 2020.
[5] 陈少勇,王佳权,王皓,等.基于物联网的智能衣柜系统[J]. 2022(1).
[6] 赵玲.基于单片机的智能衣柜设计[J].电工技术, 2020(16):2.DOI:CNKI:SUN:DGJY.0.2020-16-010.
[7] 杜爽,周洪艳,谢昭旭.一种智能衣柜旋转衣架系统设计[J].机械研究与应用, 2023, 36(6):95-97.
[8] 周杰.基于PID控制的STM32单片机衣柜智能交互检测仪[J].自动化与仪器仪表, 2024(1):179-183.
[9] 潘泽锴,阳琼芳,李泰韬.基于物联网技术的智能衣柜系统设计与实现[J].国外电子测量技术, 2022(005):041.
[10] 辛悦,顾斌杰,冯伟,等.基于STM32的智能衣柜[J].电子制作, 2020(9):4.DOI:CNKI:SUN:DZZZ.0.2020-09-008.
[11] 马秸耘,沈家辉,韩凯,等.智能衣柜系统设计与研究[J].电子制作, 2025(16).
[12] 黎国强,吴燕,平剑超,等.基于单片机的智能衣柜系统的设计与制作[J].电子制作, 2023(021):031.
[13] 袁世博,陈化奎,周云龙.基于单片机的适老化智能衣柜系统设计[J].仪表技术, 2025(4):35-38.
[14] 陈昭宇,刘梦卓,尚宇,等.基于STM32的智能衣柜自动控制系统[J].山西电子技术, 2025(4).
[15] Liang K , Yan L , Wei W ,et al.Design of Photovoltaic Solar Panel Intelligent Tracking System based on 51 Single Chip Microcomputer[J].Frontiers in Computing and Intelligent Systems, 2024, 9(2):40-42.DOI:10.54097/693nm632.
[16] Zhang Z , Hu J , Sun Y ,et al.Design of Intelligent Elderly Crutch-Based System Based on Single Chip Microcomputer and Raspberry PI[J].Journal of Advances in Artificial Life Robotics, 2023, 4(2):89-93.DOI:10.57417/jaalr.4.2_89.
2．基本内容和技术方案：
（1）基本内容
本智能衣柜系统的设计与研究聚焦于打造一个功能全面、智能便捷的衣柜管理系统。其核心目标是通过先进的技术手段，实现对衣柜内部环境的精准监测与有效调控，同时为用户提供人性化的交互体验。
在功能层面，系统要实现衣柜内温湿度的实时监测，这是保障衣物存储环境适宜的基础。通过精确的温湿度数据采集，为后续的环境调控提供准确依据。湿度自动调节功能则根据预设的湿度阈值，自动启动除湿装置，确保衣柜内湿度处于合理范围，防止衣物因湿度过高而发霉变质。灭菌装置控制功能能够有效杀灭衣柜内的细菌，保障衣物的卫生安全，为用户提供健康的衣物存储环境。此外，智能照明功能可根据人体感应自动亮灭，方便用户取用衣物，提升使用的便捷性。
从系统构成来看，涵盖主控系统、传感器模块、显示模块、执行机构模块以及通信模块等多个部分。主控系统作为核心，负责协调各模块的工作，处理采集到的数据并发出控制指令。传感器模块包括温湿度传感器、烟雾传感器和红外感应器等，它们如同系统的“感官”，实时感知衣柜内的各种信息。显示模块则将关键信息直观呈现给用户，实现人机交互。执行机构模块如除湿装置和灭菌装置，根据主控系统的指令执行相应操作。通信模块则搭建起系统与用户手机之间的桥梁，实现远程监控和控制。
（2）技术方案
主控系统搭建：选用STM32F103主控制器作为系统的“大脑”。它凭借强大的运算能力和丰富的外设接口，能够高效处理来自各传感器的数据，并精准控制各执行机构的动作。通过合理配置主控制器的引脚和参数，构建稳定可靠的主控系统电路，确保系统的正常运行。
传感器数据采集与处理：温湿度传感器持续监测衣柜内的温湿度变化，并将其转化为电信号。主控制器通过特定的接口读取这些信号，并进行A/D转换和数据处理，获取准确的温湿度数值。烟雾传感器时刻警惕衣柜内可能出现的烟雾情况，一旦检测到异常，立即向主控制器发送信号，触发报警机制。红外感应器则通过感知人体的红外辐射，判断是否有人靠 近衣柜，从而实现智能照明功能。对于采集到的各类数据，主控制器会进行滤波、校准等处理，以提高数据的准确性和可靠性。
显示与交互设计：显示电路采用合适的显示器件，将温湿度数据、系统工作状态等信息清晰展示。用户可以通过简单的操作界面，如按键或触摸屏，设置湿度阈值、查看历史数据等。同时，声音报警电路在系统出现异常，如湿度过高、检测到烟雾等情况时，及时发出响亮的警报声，提醒用户采取相应措施。这种多方式的交互设计，充分考虑了用户的不同需求，提升了用户体验。
执行机构控制：当主控制器判断衣柜内湿度超过用户设定的阈值时，通过继电器电路向除湿装置发送控制信号，启动除湿装置进行除湿操作。灭菌装置的控制同样由主控制器根据用户的指令或预设的程序进行，用户可以通过手机APP或衣柜上的操作界面，随时开启或关闭灭菌装置。继电器电路作为控制执行机构的关键环节，其稳定性和可靠性至关重要，需要合理设计电路参数，确保能够准确、及时地响应主控制器的指令。
通信模块实现：集成WiFi电路，使智能衣柜系统能够接入家庭无线网络，实现与手机APP的通信。用户只需在手机安装对应的APP，即可随时随地查看衣柜内的实时数据，如温湿度、灭菌状态等，还能远程控制除湿装置、灭菌装置的开关，以及调整湿度阈值等参数。这种远程通信功能极大地拓展了系统的使用场景，让用户无论身在何处都能轻松管理衣柜。
软件系统设计：采用模块化编程思想，将软件系统划分为温湿度监测模块、智能照明模块、继电器驱动模块、通信模块等多个子模块。每个模块独立开发、调试，最后进行整合。在温湿度监测模块中，编写数据采集、处理和存储的程序代码；智能照明模块根据红外感应信号控制照明设备的开关；继电器驱动模块确保对除湿装置和灭菌装置的精确控制；通信模块则负责实现与手机APP的数据交互。通过合理的程序架构和算法设计，保证系统的实时性、稳定性和可扩展性。
通过以上基本内容和技术方案的实施，本智能衣柜系统有望实现高效的环境监测与调控、便捷的人机交互以及智能化的远程管理，为智能家居领域的发展提供有价值的实践案例。
3．进度安排：
1. 2025年12月 7日前下发毕业设计任务书。
2. 第1～2周（2025年12月8日～ 2025年12月21日）学生完成开题报告，指导教师审阅、批复， 2025年12月28日之前完成开题答辩。
3. 第3周～第10周（2025年12月29日～2025-2026-2学期教学周第7周）为系统设计与撰写论文时间。（其中：2025-2026-2学期教学周第7周为指导教师评阅论文，学生修改论文。）
4. 第11～12周（2025-2026-2学期教学周第8～9周）为答辩小组内交换评阅论文，学生制作PPT进行答辩准备。
5. 第13周（2025-2026-2学期教学周第10周），学生准备毕业答辩。（一般前半周为公开答辩，后半周为普通答辩）。
4．指导老师意见：
指导教师签名： 年 月 日
|
