【基于STM32的智能鞋盒設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（論文）6400字】

基于STM32的智能鞋盒設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要鞋盒是在人們的生活中應(yīng)用比較普遍，但是其實(shí)一直作為一個(gè)放置鞋子的工具，本文設(shè)計(jì)了一款可以利用溫濕度傳感器感測(cè)鞋盒內(nèi)的溫度和濕度，并且利用壓力傳感器采集鞋子的數(shù)量，還利用空氣質(zhì)量傳感器感測(cè)鞋盒內(nèi)的空氣質(zhì)量是否達(dá)到要求，并結(jié)合風(fēng)扇進(jìn)行空氣質(zhì)量進(jìn)化，在智能化上得到了一個(gè)很大的突破，可以給我們生活提供了很大的便利本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)了一款基于單片機(jī)技術(shù)的智能鞋盒，在本設(shè)計(jì)中加入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的傳感器技術(shù)，通過(guò)各類傳感器采集鞋盒內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，將其顯示在屏幕，實(shí)現(xiàn)了鞋盒數(shù)據(jù)可視化。本設(shè)計(jì)的主控芯片是STM32F103，環(huán)境參數(shù)傳感器使用了壓力傳感器HX711,溫濕度傳感器DHT11和空氣質(zhì)量傳感器，屏幕使用了OELD屏幕。主控芯片通過(guò)IIC和環(huán)境參數(shù)傳感器進(jìn)行通信，采集鞋盒內(nèi)各項(xiàng)參數(shù)信息。主控芯片通過(guò)對(duì)比閾值驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇帶動(dòng)鞋盒內(nèi)的空氣流動(dòng)，根據(jù)當(dāng)前的環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，從而實(shí)鞋盒的智能通風(fēng)。關(guān)鍵詞：智能鞋盒，壓力傳感器，STM32F103目錄2549第一章引言 55059第二章主要模塊的論證選擇 6321552.1智能鞋盒的總體設(shè)計(jì)方案 6229082.2各模塊方案的選擇 7112752.2.1單片機(jī)的選擇 7108712.2.2電源電路的選擇 748242.2.3溫濕度傳感器的選擇 774122.2.4空氣質(zhì)量傳感器的選擇 8108382.2.5壓力傳感器的選擇 8242582.2.6電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的選擇 819637第三章硬件電路設(shè)計(jì) 10159783.1電源電路的設(shè)計(jì) 10243333.2最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 10252293.3信息采集電路設(shè)計(jì) 1250553.3.1溫濕度檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 12187573.3.2壓力檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 1263513.3.3空氣質(zhì)量檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 13142243.4顯示電路設(shè)計(jì) 13230783.5電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 14166483.6系統(tǒng)整體電路 1532483第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 1647334.1主程序流程圖 16169264.2信息采集流程圖 17159084.3顯示程序流程圖 1827564.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)流程圖 1832378第五章系統(tǒng)調(diào)試 209005.1硬件調(diào)試 20197295.2系統(tǒng)功能調(diào)試 2115069第六章總結(jié) 2321701參考文獻(xiàn) 25

第一章引言如今，隨著信息化社會(huì)的深入發(fā)展，物聯(lián)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和語(yǔ)音識(shí)別控制等一系列智能化技術(shù)也隨之進(jìn)入了大眾的視野，融入到日常生活的各個(gè)角落，給人們生活帶來(lái)高效簡(jiǎn)便的同時(shí)，也推動(dòng)著自身的不斷發(fā)展延伸。而如何在高速錯(cuò)綜復(fù)雜的信息流中進(jìn)行高效精準(zhǔn)的獲取有用信息已逐漸成為人們的研究重點(diǎn)。隨之發(fā)展而衍生出的獲取信息的手段也多種多樣。其中，傳感器技術(shù)便作為佼佼者脫穎而出，憑借其在技術(shù)發(fā)展方面上的優(yōu)勢(shì)，在各領(lǐng)域的實(shí)際運(yùn)用中，都取得了舉足輕重的地位。不同的應(yīng)用需求、不同的技術(shù)要求，都促成了傳感器家族的龐大，但不論是精密的、簡(jiǎn)單的還是其他形式的，其工作原理就是將現(xiàn)實(shí)世界內(nèi)采集到的物理信息、化學(xué)信息和生物信息等模擬信號(hào)經(jīng)由相應(yīng)傳感器轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)，也稱作模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)，再通過(guò)微型計(jì)算機(jī)將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化計(jì)算處理并顯示，以此達(dá)到實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控控制、自動(dòng)測(cè)量目標(biāo)環(huán)境參數(shù)的目的。本設(shè)計(jì)是一款基于STM32的智能鞋盒，該設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)的傳感器技術(shù)以及單機(jī)技術(shù)。智能鞋柜內(nèi)置顯示屏，用戶可以通過(guò)屏幕了解當(dāng)前鞋盒內(nèi)的各種環(huán)境參數(shù)以及鞋子的數(shù)量。鞋盒可以對(duì)放入的鞋子進(jìn)行烘干、消毒等操作。本設(shè)計(jì)是利用STM32F013單片機(jī)實(shí)現(xiàn)鞋盒內(nèi)鞋子數(shù)量檢測(cè)功能以及自動(dòng)換氣功能。本設(shè)計(jì)要到達(dá)兩個(gè)目的，第一個(gè)目的是要智能鞋盒內(nèi)鞋子數(shù)量，并且把鞋子數(shù)量顯示在屏幕上。另一個(gè)目的是當(dāng)鞋盒內(nèi)空氣質(zhì)量達(dá)到一定的量時(shí)，啟動(dòng)換氣裝置就要促進(jìn)空氣流通，直至空氣質(zhì)量到達(dá)閾值為止。

主要模塊的論證選擇2.1智能鞋盒的總體設(shè)計(jì)方案 本設(shè)計(jì)硬件電路是由STM32單片機(jī)，DHT11溫濕度傳感器，HX711稱重傳感器，空氣質(zhì)量傳感器模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，OELD顯示器等組成。本設(shè)計(jì)可獲取鞋盒內(nèi)溫濕度，空氣質(zhì)量等環(huán)境參數(shù)，通過(guò)稱重傳感器計(jì)算出鞋盒內(nèi)鞋子數(shù)量。根據(jù)上述參數(shù)自動(dòng)對(duì)鞋盒內(nèi)進(jìn)行不同模式的通風(fēng)。 本設(shè)計(jì)主要以STM32單片機(jī)為控制核心，其通過(guò)檢測(cè)稱重傳感器的電壓值來(lái)檢測(cè)鞋盒內(nèi)物體的重量，然后用軟件計(jì)算的方法來(lái)估算鞋子的數(shù)量?？諝赓|(zhì)量傳感器周期的測(cè)量鞋盒內(nèi)環(huán)境參數(shù)，實(shí)時(shí)顯示在顯示屏上。溫濕度或空氣質(zhì)量參數(shù)到達(dá)設(shè)定閾值時(shí)單片機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇進(jìn)行換氣，去除鞋盒內(nèi)部空間的異味。整體結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1所示。圖2-1硬件結(jié)構(gòu)框圖

2.2各模塊方案的選擇2.2.1單片機(jī)的選擇方案一：STC89C52RC單片機(jī) STC89C52RC單片機(jī)是屬于51單片機(jī)的一種，也是51單片機(jī)的升級(jí)版。內(nèi)置了一個(gè)8K字節(jié)的Flash存儲(chǔ)器，可以滿足存放絕大部分用戶的需求。40個(gè)引腳，其中的32個(gè)IO口可以進(jìn)行雙向的輸入輸出操作。定時(shí)器的數(shù)量也從傳統(tǒng)的51單片機(jī)的兩個(gè)增加到了三個(gè)，極大的提升了代碼的效率。方案二：STM32F103C8T6單片機(jī)STM32F103是一款基于ARM架構(gòu)以Cortex-M3為內(nèi)核的32位單片機(jī)。支持3.3v供電，在設(shè)計(jì)的后期可以直接與WiFi模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。該單片機(jī)系統(tǒng)資源豐富，擁有12路ADC，12路DMA通道，8個(gè)定時(shí)器，2路SPI，2路IIC，3路USART等，完全可以滿足本系統(tǒng)的需求。 在本設(shè)計(jì)中，我們需要使用SPI協(xié)議驅(qū)動(dòng)屏幕并且采集多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)。所以此設(shè)計(jì)我們選用的是方案二。使用STM32F103C8單片機(jī)，可以節(jié)省開發(fā)的時(shí)間成本，和降低開發(fā)難度。2.2.2電源電路的選擇方案一：使用電池供電。直接在電路上加上一個(gè)電池盒。使用3節(jié)干電池給系統(tǒng)供電。方案二：在電路中做一個(gè)線性電源，將用市電220V經(jīng)過(guò)變壓整流后給系統(tǒng)供電。方案三：在電路中焊接一個(gè)USB供電模塊給系統(tǒng)供電，可以使用充電寶或者手機(jī)電源適配器給系統(tǒng)供電。系統(tǒng)的正常運(yùn)行需要穩(wěn)定的電壓支持，方案二成本太高，方案一雖然電壓穩(wěn)定，但是無(wú)法可持續(xù)工作，所以此系統(tǒng)是采用方案三給系統(tǒng)供電的。2.2.3溫濕度傳感器的選擇方案一：選擇SHT20溫濕度傳感器。SHT20溫濕度傳感器是一款內(nèi)置了ADC轉(zhuǎn)換電路的溫濕度傳感器，可以直接給單片機(jī)輸出溫濕度數(shù)值的數(shù)字信號(hào)，無(wú)需搭建外圍的驅(qū)動(dòng)電路便可工作。方案二：選擇DHT11溫濕度傳感器。DHT11功能與SHT20類似，同樣集成了ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路以及外圍的驅(qū)動(dòng)電路，不同的是DHT11可以通過(guò)代碼設(shè)定溫濕度的精度范圍。其內(nèi)部包含了一個(gè)濕電容式感濕元件和NTC熱敏電阻，成本較低。相較SHT20傳感器DHT11操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)讀取方便。所以選擇方案二。2.2.4空氣質(zhì)量傳感器的選擇 空氣質(zhì)量傳感器選用的型號(hào)為MQ-135。該傳感器主要用于鞋盒內(nèi)部的空氣質(zhì)量。其原理是利用了二氧化錫在空氣中導(dǎo)電性與空氣渾濁程度的正相關(guān)特性來(lái)測(cè)量當(dāng)前的空氣質(zhì)量。2.2.5壓力傳感器的選擇方案一：FSR402電阻式薄膜壓力傳感器這款壓力傳感器的特性是壓力越大，電阻越低。其允許用在壓力0g-10kg的場(chǎng)合，可用于機(jī)械夾持器末端感測(cè)有無(wú)夾持物品，是常見的人體壓力檢測(cè)傳感器。多應(yīng)用于人體的手指按壓檢測(cè)，人體觸摸檢測(cè)等方面。方案二：HX711壓力傳感器 HX711壓力傳感器是一款集成度很高的壓力傳感器，單片機(jī)僅需兩個(gè)IO口便可獲取傳感器采集的重量數(shù)據(jù)。其內(nèi)部集成了穩(wěn)壓電源，時(shí)鐘電路以及傳感器的采集驅(qū)動(dòng)電路等，貼合當(dāng)前的模塊化設(shè)計(jì)思想。本設(shè)計(jì)所測(cè)量的物體為鞋子，基于受力面積較大的因素考慮，電阻式的壓力傳感器不能完整的或者所測(cè)物體的質(zhì)量所以選擇方案二。2.2.6電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的選擇方案一L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)板模塊本模塊使用ST公司的L298N作為驅(qū)動(dòng)芯片，并搭建了該芯片的外圍電路，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，常用于驅(qū)動(dòng)功率較大的負(fù)載。內(nèi)置的2個(gè)H橋使得該模塊的輸出電流極大，高達(dá)3安培，并且可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和線圈等感性負(fù)載。方案二：三級(jí)管驅(qū)動(dòng)電路 常用的單片機(jī)輸出電壓為5v或者3.3v，輸出電流為10mA,而繼電器需要50mA的電流才可以驅(qū)動(dòng)，可以搭建一個(gè)簡(jiǎn)單的電流放大電路實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)繼電器的控制。該方案利用三極管的放大特性放大單片機(jī)的輸出電流以達(dá)到單片機(jī)對(duì)繼電器的控制。 相對(duì)于方案二而言方案一集成度更高，在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下工作更加穩(wěn)定，選擇方案一。硬件電路設(shè)計(jì)3.1電源電路的設(shè)計(jì)電源電路主要包括：本設(shè)計(jì)單獨(dú)提供移動(dòng)電源，以供整個(gè)電路的使用。因移動(dòng)電源所提供電壓較大，所以該電路使用降壓芯片，降壓成我們所需要的電壓，以供電路正常運(yùn)作。其中3.3V為壓力模塊，溫濕度模塊，OLED顯示模塊，空氣質(zhì)量傳感器。電機(jī)需要5V電壓。圖3-1電源電路原理圖3.2最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)主控電路的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）復(fù)位電路復(fù)位電路是一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)的重要組成部分，根據(jù)該芯片的datasheet提供的資料得知使用一個(gè)10K的電阻以及一個(gè)1uF電容即可完成復(fù)位電路的設(shè)計(jì)。圖3-2復(fù)位電路原理圖（2）時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)我們知道STM32處理器有五種時(shí)鐘源，包括HSI、LSI、HSE、LSE和PLL。圖3-3為本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的外部晶振帶電路，它是32處理器的一種經(jīng)典應(yīng)用電路原理圖，圖中Y2的8MHz就是外部高速時(shí)鐘(HSE)。外部低速時(shí)鐘則是圖中的Y1，32.768KHz。只有8M的晶振經(jīng)過(guò)軟件倍頻后方可達(dá)到72MHz或168MHz，而32.768K也正好為2的15次方。圖3-3時(shí)鐘電路原理圖主控電路的接口電路設(shè)計(jì)單片機(jī)的內(nèi)部有組成振蕩器的高增益反相放大器，輸入端引腳OSCIN，輸出端OSCOUT。這兩個(gè)引腳跨接石英晶體振蕩器Y1和微調(diào)電容C1、C2，構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定自激振蕩器。電路中的C1和C2的為20pF。溫濕度傳感器的DO腳接在單片機(jī)PA11腳上，主控芯片通過(guò)PB0和PB1采集壓力傳感器SCK和DOUT口數(shù)據(jù)獲來(lái)取鞋盒里有幾雙鞋。顯示電路SDA（MOSI

數(shù)據(jù)）引腳接單片機(jī)的PB7（43引腳）接口，SCL（CLK

時(shí)鐘）引腳接單片機(jī)的

PB6接口（42引腳），電機(jī)電路IA1，IA2與單片機(jī)的PA7口相連該模塊當(dāng)壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)，電機(jī)啟動(dòng)。STM32F103C8T6單片機(jī)主控電路的接口設(shè)計(jì)如圖3-4所示：圖3-4主控電路的接口原理圖3.3信息采集電路設(shè)計(jì)3.3.1溫濕度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)在上文的方案論證中，溫濕度檢測(cè)電路選擇了DHT11溫濕度傳感器作為溫濕度的數(shù)據(jù)源，DHT11溫濕度傳感器有4個(gè)引腳，VCC引腳與單片機(jī)的電源正極連接，GND引腳與單片機(jī)的地連接從而完成對(duì)傳感器模塊的供電。DATA引腳是DHT11溫濕度傳感器的數(shù)據(jù)腳，該引腳每次發(fā)送40bit的數(shù)據(jù)給單片機(jī)的A11引腳。還有一個(gè)引腳為數(shù)據(jù)作為固定引腳沒(méi)有電氣信號(hào)，故本圖沒(méi)有給出相應(yīng)連接。本次電路設(shè)計(jì)如圖3-3所示。圖3-3溫濕度檢測(cè)電路原理圖3.3.2壓力檢測(cè)電路設(shè)計(jì)前文對(duì)HX711芯片進(jìn)行過(guò)大致的講解，它是一款高集成、高精度的A/D轉(zhuǎn)換芯片。與同類型其它芯片相比，在外圍電路、響應(yīng)速度和抗干擾性等方面有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。在與單片機(jī)連接時(shí)，直接驅(qū)動(dòng)管腳控制所有的信號(hào)即可。在輸入選擇上，通道A的可編程增益為128倍或64倍，通道B則為固定的64增益，用于系統(tǒng)參數(shù)檢測(cè)。HX711傳感器其余技術(shù)參數(shù)如下：◆工作電壓：2.6V～5.5V；◆兩路可選擇差分輸入；◆耗電量：工作電流<1.7mA；◆同步抑制50Hz和60Hz電源干擾；◆數(shù)字控制和串口通訊；◆片內(nèi)64/128增益低噪聲可編程放大器；◆上電自動(dòng)復(fù)位；◆10Hz或80Hz可選數(shù)據(jù)輸出速率；該傳感器連接圖如圖3-4所示。圖3-4壓力檢測(cè)電路原理圖3.3.3空氣質(zhì)量檢測(cè)電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)需檢測(cè)空氣質(zhì)量，采用的是MQ-135氣體傳感器。該傳感器的工作原理是利用其內(nèi)部二氧化錫在清潔空氣中的導(dǎo)電性為固定值，但是在渾濁空氣中的導(dǎo)電性增強(qiáng)的特性。本系統(tǒng)主要檢測(cè)的氣體是氨氣，也就是平時(shí)鞋子臭味的主要成分，該傳感器對(duì)氨氣的感知靈敏度極高?？諝赓|(zhì)量傳感器的數(shù)字量數(shù)據(jù)輸出接口A0接到單片機(jī)的PA1口。MQ-135氣體傳感器連接圖如圖3-5所示。圖3-5MQ-135空氣質(zhì)量傳感器原理圖3.4顯示電路設(shè)計(jì)顯示模塊采用基于IIC接口的SSD1306芯片的藍(lán)色OLED屏,由若干個(gè)128*64的點(diǎn)陣字符位組成。SSD1306芯片中具有256級(jí)亮度控制，內(nèi)置對(duì)比度控制器、顯示隨機(jī)存儲(chǔ)器、晶振從而實(shí)現(xiàn)低功耗。工作溫度處于-40℃～85℃。有三種接口可用于發(fā)送數(shù)據(jù)/命令:6800/8000的8位串行端口、SPI3/4線接口以及IIC接口。電路中提供3.3v電壓，接口二線IIC，SDA（MOSI數(shù)據(jù)）引腳接單片機(jī)的PB7（43引腳）接口。通過(guò)外接R2B電阻來(lái)提供電流，使作為一個(gè)輸入輸出雙向端口SDA具備輸出能力。SCL（CLK時(shí)鐘）引腳接單片機(jī)的PB6接口（42引腳）。OLED的接線示意如圖3-6所示。圖3-6OLED原理圖3.5電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)需要驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，在上文的論述中選擇使用L298N驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)驅(qū)動(dòng)。L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊可以使用STM32的IO口輸出的邏輯電平來(lái)控制，該模塊可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)或者一個(gè)4相的步進(jìn)電機(jī)。本設(shè)計(jì)中僅使用一個(gè)通道控制風(fēng)扇即可。L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的IA引腳連接到單片機(jī)的A7腳接收風(fēng)扇的控制信號(hào)。原理圖如下圖所示：圖3-7L298N驅(qū)動(dòng)電路原理圖3.6系統(tǒng)整體電路圖3-9系統(tǒng)整體原理圖

第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本次課題所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)使用的是C語(yǔ)言編程，編譯環(huán)境為keil5uv5。keiluv5是美國(guó)KeilSoftware公司推出的一款功能強(qiáng)大的C語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，和傳統(tǒng)的匯編語(yǔ)言相比，C語(yǔ)言在網(wǎng)絡(luò)資源和普及程度上具有極大的優(yōu)勢(shì)。使用C語(yǔ)言進(jìn)行代碼撰寫可以使設(shè)計(jì)更加容易維護(hù)和移植。Keil5軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，完美支持Cortex-M、Cortex-R4、ARM7和ARM9系列器件。另外一點(diǎn)，軟件編譯后生成的代碼效率非常高，多數(shù)語(yǔ)句生成的代碼很緊湊，也很容易理解。在開發(fā)大型軟件和可讀性方面就能體現(xiàn)出高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。開發(fā)人員可用編輯器編輯代碼文件，然后用編輯器編譯連接生成單片機(jī)可執(zhí)行的二進(jìn)制文件（.HEX），然后通過(guò)單片機(jī)的燒寫軟件將.HEX文件燒入單片機(jī)內(nèi)。4.1主程序流程圖本設(shè)計(jì)軟件主要是STM32F103C8T6芯片。初始化的內(nèi)容包括溫濕度采集，空氣質(zhì)量采集，壓力采集等接口，當(dāng)空氣質(zhì)量超過(guò)設(shè)定值時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片風(fēng)扇進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)空氣進(jìn)行凈化，開始通電時(shí)用戶可通過(guò)按鍵選擇自或手都模式。設(shè)計(jì)硬件電路配合軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)功能的，當(dāng)硬件電路確定好時(shí)，軟件的功也就基本確定。系統(tǒng)通電后，各模塊進(jìn)行初始化，初始化程序負(fù)責(zé)對(duì)單片機(jī)專用寄存器，定時(shí)器的工作方式以及各個(gè)端口的工作狀況的參數(shù)設(shè)定完畢時(shí)。單片機(jī)內(nèi)部中斷，硬件電路的部分開始工作。主程序部分主要是先初始化OLED液晶屏幕和定時(shí)器這兩個(gè)部分。然后再讀取信息采集模塊各傳感器的數(shù)值。把讀取到的值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的參數(shù)，顯示在屏幕上。最后判斷出當(dāng)前的狀態(tài)，如果鞋子數(shù)量，溫濕度或者空氣質(zhì)量參數(shù)高于一定的閾值，就拉通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路使風(fēng)扇通風(fēng)。系統(tǒng)主流程圖如圖4-1所示。圖4-1系統(tǒng)主流程圖4.2信息采集流程圖本系統(tǒng)信息采集模塊使用IIC和SPI和與STM32進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，DHT11溫濕度傳感器采集當(dāng)前環(huán)境的溫濕度，HX711稱重傳感器采集鞋盒內(nèi)鞋子的重量為系統(tǒng)提供鞋子數(shù)量。當(dāng)采集到的空氣質(zhì)量超過(guò)設(shè)定值149時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇對(duì)空氣質(zhì)量機(jī)型凈化。參數(shù)流程圖如下：圖4-2信息采集流程圖4.3顯示程序流程圖本系統(tǒng)顯示模塊使用IIC和與STM32進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，若數(shù)據(jù)更新，OLED更新數(shù)據(jù)，若未更新，則繼續(xù)接收數(shù)據(jù)。具體流程如下圖所示：圖4-3顯示程序流程圖 4.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)流程圖本設(shè)計(jì)根據(jù)鞋子的數(shù)量，當(dāng)前的空氣質(zhì)量以及溫濕度數(shù)值動(dòng)態(tài)的調(diào)整輸出的PWM波的占空比以實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的分級(jí)。當(dāng)空氣質(zhì)量超過(guò)設(shè)定值149時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片風(fēng)扇進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)空氣進(jìn)行凈化。圖4-4電機(jī)驅(qū)動(dòng)流程圖第五章系統(tǒng)調(diào)試5.1硬件調(diào)試硬件測(cè)試時(shí)首先需要檢測(cè)電源電路，然后按照電路焊接完成之后，用萬(wàn)用表來(lái)檢測(cè)試電源電路中的電源和地腳是否存在短路。再檢測(cè)其他元件的位置是否正確。如果都沒(méi)有錯(cuò)誤，就可以通電。進(jìn)行檢查各個(gè)模塊的電壓是否達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，若電壓沒(méi)有達(dá)到實(shí)際要求，則需要立即斷開電源尋找原因。檢查出問(wèn)題之后再通電調(diào)