基于南方复杂天气的嵌入式智能鞋柜设计方案

刘潮鑫 谭霭峰 莫宇祺

摘要：本文提出了基于南方复杂天气的嵌入式智能鞋柜的设计方案。该鞋柜以STM32单片机作为下位机，ARM嵌入式主板作为上位机。核心控制器连接多种环境传感器，将环境传感器检测到的数据发送给上位机，上位机处理下位机发送过来的数据，通过一系列智能算法，向下位机发送操作命令，控制鞋柜对鞋子进行相应处理，保证鞋子总是处于干燥状态。另外，鞋柜还嵌入了WIFI模块，通过互联网获取当地天气，经过分析处理，向用户发送合适的穿鞋推荐方案，避免用户出门就湿了鞋的烦恼。

关键词：南方复杂天气;智能鞋柜;STM32;烘干杀菌

1 引言

南方天气阴晴不定，复杂多变。有时连续几天持续高温，天气一热，蚊虫容易滋生，细菌大量繁殖，给人们带来了极大的健康隐患;有时则连续几天刮风下雨，导致路面积水严重，每次出门鞋子都会浸湿，好几双鞋子都不够换;最难受的是每年的4月寒潮时期，空气湿度极高，各类衣物鞋子难以抵御寒潮的侵蚀。为了减少不良天气对鞋子带来的影响，我们提出了一种多功能鞋柜的设计方案，本文主要讲述的是如何设计一款多功能智能鞋柜，帮助南方的人们抵御复杂天气对鞋子的影响。

2 智能鞋柜功能结构的设计

该智能鞋柜采用抗潮耐热的雪弗板和不锈钢管搭建鞋柜构架，可根据用户需求设计多层鞋架。鞋柜顶部装有液晶触摸屏作为控制面板。每层鞋架上方装有定制的可移动载具平台，平台放置在每层鞋架上方的滑轨上，平台上装有多种对鞋处理器（烘干器，紫外线杀菌灯，传感器等），在需要时可移动到鞋子上方。在处理器的控制下对鞋进行有效的杀菌除臭、祛湿防霉、烘干等处理，鞋柜后方装有涡流风扇，用于排出鞋柜内的空气。

2.1 杀菌除臭模块

紫外线具有极强的杀菌能力，尤其在波长为 260nm的紫外线的杀菌效果十分显著。利用臭氧的强氧化性可以达到很好的除臭效果。由于鞋内空间狭小，选用能够产生微量臭氧的小型紫外灯泡，在发出紫外线的同时产生微量的臭氧，杀菌除臭同时进行。

2.2 、烘干及祛湿防霉模块

适宜的霉菌生长环境是导致鞋子发霉的一个主要因素，当环境温度为25℃～35℃，相对湿度高于60%（特别是在90%～100%的条件下）时最适宜霉菌生长。通过在鞋柜中加装可吹热风的烘干机和排气装备，将相对湿度控制在60%以下，能有效抑制霉菌生长。通过处理器的智能检测和控制算法，控制烘干强度和风扇的工作，实现祛湿防霉功能。

2.3 智能鞋柜控制系统设计

本控制系统由上位机和下位机组成，下位机以最常见的STM 32f103最小系统作为核心控制器，负责控制各个功能传感器的工作，并把数据发送给上位机。上位机由ARM嵌入式开发板组成，开发板装有液晶触摸显示屏，通过用户的操作和下位机传来的数据，向下位机发送控制命令，上位机还嵌入了WIFI模块，可以自动获取当地天气信息，将天气信息显示在屏幕上，并通过一系列算法，提醒用户穿鞋。

3 结论

智能鞋柜通过对环境温湿度的检测，自动对鞋子进行烘干处理，让鞋子总是处于干燥状态;同时，它还能智能地对鞋子进行杀菌处理，让鞋子不再成为有害细菌的“聚集地”，保证了人们鞋子的舒适和干净。

智能鞋柜的設计方案还能运用到其他同类家居产品中，如衣柜，橱柜中，让家居产品更加智能化。

参考文献：

[1] 杨茜.紫外线杀菌灯的技术及应用[J].灯与照明，2005（02）.

[2] 彭颐.臭氧氧化技术除臭效果的研究[J].华西医学，2009（04）

[3] 钟立青，孙浩益，姚青青.集中空调系统温度和湿度对微生物的影响[J].建筑热能通风空调，2017（11）.

作者简介：刘潮鑫（1997—），男，广东汕头人，本科，学生，主要研究方向：嵌入式系统开发;谭霭峰（1999—），男，汉族，广东东莞人，本科，学生，主要研究方向：嵌入式系统开发;莫宇祺（1999—），男，汉族，广东佛山人，本科，学生，主要研究方向：嵌入式软件开发。

（作者单位：佛山科学技术学院）