嵌入式期末大作业——家用智能晾衣杆

目录

• 嵌入式期末大作业——家用智能晾衣杆
• 前言
• 一、项目介绍
• • 1.项目背景
  • 2.项目构思
• 二、系统设计
• • 1.系统概述
  • 2.设计思路
  • 3.设计草图
• 三、硬件设计
• • 1.硬件模块介绍
  • 2.硬件系统的Fritzing模型图
• 四、软件设计
• • 1.晾衣杆自动感应
  • 2.晾衣杆手动切换
  • 3. 天气预报
• 五、使用说明
• • 1.实物图展示
  • 2.操作流程
• 六、系统总结

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前言

昨天早上我的物联网大作业也成功验收了。所以从昨天开始，我大学四年与之相关的课程到此结束。
从数字逻辑到嵌入式再到物联网，每段历程都应该记录一下吧=_=
所以今天腾空把上学期的期末大作业给做一个记录
老样子，实验报告和代码等放文末自取吧

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废话不多说，正文开始！

一、项目介绍

1.项目背景

随着我国社会经济水平的发展，当前人们的生活逐渐追求个性化、自动化，对家用器件要求的档次越来越高，生活家居人性化、智能化的要求使控制技术在智能家居电子产品中得到了广泛应用，它不仅优化了人们的生活方式和居住环境，而且方便人们有效地安排时间和节约各种能源。伴随着高智能家居的快速发展，晾衣工具的智能化发展明显落后于其他家用器具智能化发展，现在已经引起社会的较大关注。
当下固定且单一的晾衣杆，无法对天气和其他外界因素做出反应。对于现在城市中的大多数人来说，每天的工作压力巨大，白天的时间几乎都不在家，当天气变化时不能及时把衣服收回和晒出，对城市生活造成较大不便。
设计背景：

3.设计草图

房屋模型屋顶设计图

衣物设计图

端口连接：

端口连接：

端口连接：

连接：通过检测输出引脚的电压来检测线路连接和断开。

功能：用于切换晾衣杆的工作模式和控制晾衣杆的晒出和收回。

（5）舵机：

功能：用于控制晾衣杆的转动。

2.硬件系统的Fritzing模型图

代码实现：
设置变量L表示检测亮度，变量R表示检测雨滴。当外界亮度超过160且雨滴值为0时，模拟了晴天下天黑的情况，晾衣杆自动收衣服；

L和rainfall接收亮度和降水量信息。

Servo是一个舵机驱动库，可以创建一个舵机对象。

attach(pin)方法可以绑定舵机和引脚。

判断亮度和降水量后，write(tangle)方法可以将舵机旋转到需要的角度。

2.晾衣杆手动切换

利用按钮来实现退出和进入循环，从而实现自动和手动的切换。

Python:
requests:

serial是python的串口通讯库。
其中ser = serial.Serial(‘/dev/ttyACM0’,9600)查看树莓派接口得知串口为‘/dev/ttyACM0’，并设置传输速率为9600。ser.write(string)，该方法可以向串口传递字符串数据，但接收时是单字节的，需要在arduino循环相加。

Arduino:

初始化屏幕

五、使用说明

1.实物图展示

（1）模型正面图

（3）模型内部图

此时树莓派开始请求天气数据，显示屏显示“Please Wait”


当外界光线状况差，晾衣杆将收回：

当外界光线好，同时降雨量没有达到标准时，晾衣杆暂时不收回：

当点击退出按钮后，程序将返回自动感应模式中，此时晾衣杆将继续检测天气状况。

六、系统总结

系统优点：
完全实现了晾衣杆自动和手动两种模式的运行，实现了晾衣杆智能化，并且代码上优化了不同模块之间的衔接，使得模型响应速度快，准确度高。

系统缺点：
系对天气的检测量种类少，在对天气感应的灵敏度和准确度上有待提高。在arduino上获得的天气数据和舵机的转动不能统一，即不能有效利用系统内的信息。

改进想法：
加入更多的器件来提高模型对天气的预计准确度，并且设计吹干和伸缩的功能，来提高用户体验感。

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来源：失散多年的哥哥