自动避雨鞋柜设计开题报告

背景：随着经济的发展，人们对自己的生活要求越来越高，不仅希望拥有舒适的住所，对其安全性，智能性等方面提出更高的要求。快餐文化的逐渐渗透，使得人们生活节奏频频加快，常常为工作忙的焦头烂额。而时常忘记晾晒在外面的鞋子，下雨天匆忙回来发现晾在外面的鞋子湿漉漉的，才记起来下午那场瓢泼大雨。这时我们拖着疲倦的身体，早已无暇顾及生活琐事。俗话说，“一屋不扫何以扫天下”而我们的智能防雨装置为大家解决了这一问题。现在的自动控制系统已经为我们的生活提供了太多的便利，在生活的各个方面，人们迫切需要一种智能型的自动避雨鞋柜。目前鞋柜并没有根据天气自动开启或关闭的功能，但是这种功能可以极大方便人们的生活，不用在为鞋子被淋湿而苦恼。

目的：能可靠的进行日常的开关工作，在环境大，风或下雨的情况下，自动识别大风或下雨天气，实现自动关窗动作，以便人们能够更安心的工作，同时也保证了居民生活的舒适和生命财产不受损失。随着电子通讯技术的飞速发展，单片微机以其具有体积小、价格低、集成度高、性价比高等突出优点已在工业控制、智能仪表、数控机床、数据采集以及各种家用电器等方面得到了广泛应用。因此利用单片机和一些简单的外围器件来开发一种适合于家庭运行可靠、具有自动关窗功能的系统,对恶劣的天气情况自动发出报警信息。

意义：一旦有了自动避雨鞋柜，外出在外，不必担心鞋柜的关闭，市面上现有的防雨装置，都是人工定制撑伞、搭雨布等较为普通的做法，因涉及到人工定制，价格上较为昂贵，智能防雨装置在价格这一方面是普通消费者所能承受得起的，且它应用范围广泛，适应任何场景安装，收纳仓安装简便，体积适中，工作中不涉及任何人工操作，抛开市面上电动机充电的烦恼，更没有一系列危险的因素，在平时生活中遮雨板挡住刺眼的阳光，让店铺处于舒适的阴凉的状态。智能伸缩防雨装置全程光能充电，只要在有光照的地方就能为使用者服务，当天空飘下第一滴雨时，将会打开遮雨布;雨停后自动收回遮雨布，体检科技带给生活的舒适。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：雨天自动避雨系统，设在鞋柜边侧，其中，包括依次连接的齿轮、直流电机、控制器、传感器和控制开关，齿轮包括主动齿轮和从动齿轮，从动齿轮通过螺丝固定在所述鞋柜上转轴上，主动齿轮安装在所述直流电机的输出轴上。传感器包括光电传感器和湿度传感器，光电传感器装在所述窗框边沿，控制器为单片机。主动齿轮和所述从动齿轮通过传动带相互连接。雨天智能避雨装置还包括为其他模块供电的供电模块。在驱动机构与供电模块之间串接设置开关模块，开关模块采用继电器实现并与单片机的输出端相连接，用于控制驱动机构的供电。在窗户处于关闭状态或检测到天气转晴后，关闭驱动机构的供电，减少驱动机构里芯片等电子元器件的能耗。晴天的检测采用光强度传感器来实现，其光强度触发条件可根据用户需求进行自定义。光强度传感器与雨水传感器集成在一起，采集信号并发送至单片机中。

预期目标：设定在户外的湿度传感器感知外界天气的变化，若下雨，传感器会自动发送信号给控制器控制电机转动，鞋柜门关闭。关上后雨量传感器通知控制器停止工作，整个装置结构简单，控制器外层有控制箱保护，不会被雨淋湿。当雨量传感器感受雨滴时，将电信号传递给单片机，单片机跟据编写的程序，控制避雨装置的开启或关闭。达到避雨的效果，当下雨停止时，雨量传感器置位。单片机跟据内置程序，打开避雨装置，达到晾晒鞋子的结果。控制芯片电路用于控制电机的速度。当控制电路发送来“关窗”的信号后，外部控制电路可对串联谐振式电源进行多功能控制，通过在引脚 15 上串联电阻R1，可以把引脚11/14的信号合并输出，最大占空比也由此得到大幅度的提升。限流电阻R2/R3分别连接在 Q1/Q2 的基极和引脚 14/15 之间，能够有效地避免流经 Q1/Q2 的正向基极电流超越控制器所允许最大电流的上限。加速电容C1/C2能够加快 Q1、Q2 的导通速度。外接由恒流源充电的软启动电容，实现了快速启动、及时避雨的功能。

3. 研究的方法与步骤

1、用solidworks设计转轴尺寸，鞋柜外型等一系列部件。

2、用solidworks设计整个机械传动系统的组装，包括齿轮、直流电机、控制器、传感器和控制开关，齿轮包括主动齿轮和从动齿轮。

3、利用keil uvision5设计单片机程序，用湿度检测装置测量并显示湿度，当湿度超过设定的阈值，则启动电机。

4. 参考文献