公用雨伞暂存箱

蒋雨晨 范博洋 唐欣译 黄娟 杨琴

【摘 要】日常生活中，每到下雨天，淋湿的雨伞难以收纳，随意摆放则容易占据空间，并且雨伞上滴落的雨水也会打湿地面，这些不起眼的小事，在医院，教学楼，宿舍楼等一些人流较多公共场合里，不仅使人出行不便，还存在着安全隐患。公用雨伞暂存箱帮助人们暂存雨伞，给人们带来便利的同时，也为公共场所维护了良好的环境。

【关键词】公用;雨伞;暂存箱;智能

中图分类号： G642.0文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）06-0016-004

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.06.005

1 项目背景与意义

日常生活中，每到下雨天，雨伞给我们带来出行便利的同时，也给我们带来些许的烦恼。淋湿的雨伞难以收纳，随意摆放则容易占据空间，并且雨伞上滴落的雨水也会打湿地面，这些不起眼的小事，在医院，教学楼，宿舍楼等一些人流较多公共场合里，不仅使人出行不便，还存在着安全隐患。公用雨伞暂存箱放置在公共场所的入口处，能帮助进出公共场所的人暂存他们的雨伞，给人们带来便利的同时，也为公共场所维护了良好的环境，有一定的使用价值。

公共场所人流量大，因此雨伞数量众多且种类繁杂，难以整齐收纳并且很容易错拿，雨水也造成卫生与安全问题。结合实际顺应市场需求，公用雨伞暂存箱的设计也考虑到了这些问题。为了便于存放不同的伞型，针对生活中主要的两种伞型：折叠伞和长柄伞，雨伞暂存箱采用悬挂式收纳，合理的利用空间;为了便于大规模人流存取雨伞，雨伞暂存箱采用智能存取伞的方法;而针对伞上雨水的问题，雨伞暂存箱采用悬挂式收纳的同时，底部使用集水箱用来收集雨水，也方便处理和回收利用。

2 系统设计

3 外观设计

外观设计的灵感来源于超市存储柜，但不同的是超市存储柜是封闭的即看不清内部结构，公用雨伞暂存箱是开放式的。总体结构如图2所示，单位（cm）。主要由两部分组成：存放雨伞的主体部分和存取控制部分。其中材料及设备包括：不锈钢板、滑轮、电磁锁、51单片机、微型条码打印机、按键等。主体整体呈长方体状。底部装有滑轮，方便搬移及固定。不同的伞形有不同的存放位置，折叠伞没有限制，长柄伞则只能在特定的存储位。每一层都有集水箱，但只有底层的集水箱为可活动的。上层的水会通过小孔流入底层，当水快要集满时，将底部集水箱抽出倒掉即可。

4 硬件设计

5 软件设计

为了避免雨伞的错拿，有一定的安全性，从而设计了智能存取伞的方式，因此软件部分不可缺少。软件设计主要采用STC51系列单片机相对应的高级语言来对相应的控制程序进行编写。STC51控制的程序分为4个部分：电磁锁模块、按键模块、密码模块和打印机模块。再通过主程序将各个模块有逻辑的结合起来，实现存伞、取伞等功能。具体软件流程图如图5所示。

5.1 各个模块功能

电磁锁模块分三个主要部分：初始化数据、查找空位锁、打开指定锁。按键模块主要是定义各个按键。其中按键共有11个，分别为“1～9”数字键、“存”键和“取”键。密码模块主要是生成4位随机密码。打印机模块主要设置打印的内容及其格式。

5.2 存取伞流程

存伞时，当单片机检测到按下了“存”键，便自动查找空位电磁锁，若无则不做反应，若有空位则生成随机数密码并打印在纸条上，并打开指定的电磁锁。取伞时，当检测到按下了“取”键，用户输入纸条上的密码，单片机进行检测，若输入正确，电磁锁打开用户成功取伞，否则取伞失败，三次错误退出程序。

5.3 关键代码

1）查找空位锁，若找到空位锁则输出空的锁号，否则输出-1。

2）开锁部分，将要开启的锁打开。

3）得到四位随机数并输出。

4）将生成的随机数打印出来。

5）取伞部分，检测到取按键按下。

6）密码检测，输入正确则开锁，否则打开失败。

6 小结

公用雨伞暂存箱利用了单片机技术，来控制电磁锁以及微型条码打印机，以实现智能存取伞的功能，在很大程度上解决了生活中公共场所的雨伞收纳问题，但也存在着一些可能在实践中才会暴露的不足与瑕疵。我们也希望此设计能够得到更高层次的发展，比如能简化流程，更加节省时间;或者在更加绿色节能的方面进行改进，考虑雨水的回收利用;亦或是开发相应的手机App，在手机上实现一键存取顺应越来越发达的信息化快捷生活等等。总而言之，希望我们的设计能够真正的服务于人，给人们带来便利，提高人们生活质量，为绿色生活贡献力量。

【参考文献】

[1]STMicroelectronics，AT89C51数据手册，2007.

[2]谭浩强，C程序设计（第三版），北京，清华大学出版社，2016.

[3]张义和、陈敌北，例說8051 人民邮电出版社，2010.