基于stm32控制的智能收纳系统探讨

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1、基于STM32控制的智能收纳系统探讨摘要：智能收纳系统的设计即为解决生活中繁琐的“小事”，柜子的雏形定位为中药柜、元器件柜、化学用品柜、生活用品柜等，以药店、实验室、私人住宅为主要使用环境设计。文章对基于STM32控制的智能收纳系统进行了探讨。中国8/vie　　关键词：STM32F407单片机；传感器；收纳柜；语音模块；智能收纳系统文献标识码：A　　中图分类号：TP36：1009-2374（2017）02-0074-02DOI：10.13535/j.ki.11-4406/n.2017.02.035

2、　　立足于当今科技高速发展的时代，高效率的工作是大家共同追求的目标，而智能化的设计是人们共同向往的生活。今天我们设计出了一款智能收纳柜：您是否有过这样的经历，家里刚刚大扫除完，急着找什么就找不到什么，隔个三五天一抬头没准就看到了；在药店大夫抓中药时，看到药物的名字之后，首先要找药柜，有时还会找错；在工作室，找个元器件、小工具等这些小东西时，左翻右翻最后就在手边。如此情况，不仅降低了效率，而且影响了心情。智能收纳柜的设计即为解决此等繁琐“小事”。直观效果：人报物品名字时，柜子中存放相应物品的格子灯显

3、示为亮，示意位置后自动打开；取放物品后，若格子没有合严实，就会有报警提示；柜子上安装以液晶为主的显示模块，可自定义显示每个格子的备注事项，从小做起希望能给大家带来更为明朗的生活工作环境；通过蓝牙实现了手机与收纳柜之间的无线通信。　　1智能收纳柜系统设计和组成　　本收纳柜由机械结构、控制器、语音模块、稳压模块、舵机、继电器、多种传感器等部分构成。　　图1智能收纳柜的雏形　　控制器由STM32F407单片机芯片为主控，对温度、湿度、光照强度、蓝牙模块等进行控制，并将各传感器检测到的数值灵活地显示在TL

4、T液晶屏上。具体过程：当温度超过所设置的上限值时，控制继电器打开，继而柜子里的小风扇开启，降低内部的温度；光照强度检测柜子是否关闭好，若采集光照强度的值不在设置范围内，则说明柜子没有关闭好，蜂鸣器发出警报提示；主控将各参数通过蓝牙发送给手机，实现柜子与手机之间无�通信功能。　　STC89C51单片机控制语音模块，当语音模块接受到声音时，对应的格子会亮灯提示在哪个位置，并且控制舵机打开对应的格子。系统控制结构框图如图2所示：　　2智能收纳柜硬件选择及电路设计　　2.1STM32F407单片机　　ST

5、M32F4系列基于最新的ARMCortexM4内核，在现有出色的STM32微控制器产品组合中新增了信号处理功能，并提高了运行速度；STM32F4x集成了定时器、3个ADC、2个DAC、串行接口、外存接口、实时时钟、CRC计算单元和模拟仿真随机数发生器在内的整套先进外设，具有接口丰富、设计灵活、资源充足的特点，因此我们使用这款单片机作为主控，可以顺利实现所有控制功能。　　2.2稳压部分电路设计　　稳压电路，是指在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。它的作用就是将

6、变化的直流电压稳定输出，保证电路正常工作。这种电路能提供稳定的直流电源，广泛地为各种电子设备所采用。　　本系统中采用LM2940-5.0低压差三端稳压芯片来设计5V稳压电路。LM2940输出电压5V；输出电流1A时，最小输入输出电压差小于0.8V；最大输入电压26V；工作温度-40℃～+125℃；内含电流限制保护电路。它就是一个线性稳压器，相比于78系列的稳压芯片，它的压差小、功耗低、精度高，所以选择LM2940。　　与此同时，电路中采用的AMS1117正向低压降稳压器来设计3.3V稳压电路，在1

7、A电流下压降为1.2V。AMS1117内部含静态电流降低电路、电流限制、过热保护、电池反接和反插入保护电路，是电池供电和便携式计算机的最佳选择，它有限流功能，而且具有过热切断的特性。　　本系统所设计稳压电路输入为12V，输出为3.3V和5V。以满足系统中对继电器、舵机的5V供电，主控、传感器等其他部分使用3.3V供电。电路设计如图3所示：　　2.3语音识别系统　　我们所选取的语音识别部分采用、SPDIF等接口，并支持SPP蓝牙串口协议，具有成本低、体积小、功耗低、收发灵敏性高等优点，只需配备少许的

8、外围元件就能实现其强大功能。通过控制模块外部引脚，输入电平，实现模块工作状态的动态转换。最高传输速率可达2.1m/s，传输距离超过20m。通过蓝牙模块实现柜子与手机之间的无线通信功能，避免繁琐的线缆连接，具有高强度的信号传输，从而更加体现出柜子的智能化。　　2.5TFT-LCD液晶显示系统　　将各传感器检测到的数值传回给单片机，再经过单片机控制将其显示在液晶屏幕上。TFT-LCD即薄膜晶体管液晶显示器。其英文全称为：ThinFilmTransistor-LiquidCrystalD