談單片機技術智能衣架電路設計

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摘要：由于技術的發展,智能家居得以實現。衣架作為生活中的常用物品，隨著公眾對生活品質有了更高的要求，智能衣架有著潛在的市場需求。本智能衣架的核心控制器選擇了STC89C52單片機，數據采集借助角度傳感器、壓力傳感器，對外通訊設計有藍牙模塊，借助移動端APP可以查看到衣架的相關數據。本智能衣架電路設計具有結構簡單，方便制作，具有應用推廣價值。

關鍵詞：單片機；智能衣架；電路設計

衣架作為生活中的日常用品，具有巨大的消費市場。在服裝店，衣架被大量使用。消費者在挑選或試穿服裝時，衣架的位置會發生變化，由此會產生出具有商業價值的數據信息。衣架位置變化的數據信息表達了消費者的個人偏好與服裝在消費市場的認可程度。借助智能衣架對消費者的消費數據加以采集和分析，可以掌握服裝在市場的潛力，對于改進服裝設計、營銷具有一定的輔助作用。衣架作為支撐服裝的直接工具，加以單片機后可以智能化采集到消費數據。當前市面上還沒有出現同類產品。智能衣架的應用代表了技術的先進性。應用于服裝店，實現了消費者與服裝的緊密結合。借助數據分析可以明確消費者的喜愛偏好，服裝營銷可以為消費者提供導向型服務。服裝設計與銷售可以全面了解到消費者的喜愛，調整設計與銷售策略。在當前智能技術被廣泛應用的背景下，對于市場的分析更傾向于用數據說明，傳統模式下銷售情況統計費事又費力。而智能衣架的應用，不僅可以節省統計時間，數據也可以保證精確。

1電路的設計思路

電路的設計需要解決有效采集到消費者的數據。為此設計中需要將智能控制電路集成于衣架上，實現智能檢測與數據處理，核心控制單元選擇了STC89C52RC單片機。針對衣架狀態的確認采用了壓力傳感器模塊與角度傳感器模塊，電路中設計藍牙模塊實現與外界的數據通訊，并設有電源模塊。智能衣架電路原理圖如圖1所示。電路的工作原理為：當消費者取拿衣架時，衣架上內置的角度傳感器可以檢測到角度的變化，傳感器將信號傳入單片機加以計數，用以記錄此衣架服裝被消費者翻動的次數。生成的數據記錄表達為數據集A，數據體現出消費者對服裝外觀的主觀感受。服裝店統計一天內各個衣架上服裝被翻動的次數，并加以排序，就能分析出此服裝店中什么樣的服裝受到消費者的喜愛。如果消費者取下衣架上的服裝，可說明消費者存在一次試穿行為。衣架上內置的壓力傳感器可以采集試穿信息，單片機可以統計試穿次數，數據加以記錄，表達為數據集B。通常數據集B的數量會小于數據集A。服裝店結合數據集A與數據集B，再結合服裝店實際成交生成的數據集C，可以分析什么的服裝可以讓消費者第一眼看重，但是沒有發生試穿行為；什么樣的服裝會刺激消費者的試穿行為，但是沒有成交；什么樣的服裝哪些受到了消費者的喜愛且加以試穿，還實現了成交。結合數據分析，表明了服裝店內不同服裝的需求數據，數據的統計對于服裝的設計、營銷服飾發揮著重要的指導作用。單片機可以智能地將傳感器獲得的數據借助藍牙模塊傳輸到用戶的手機，在終端APP可以實時查看數據，提高了店主分析消費行為的效率。

2電路的具體設計

2.1選擇單片機

智能衣架的主控制芯片選擇了單片機STC89C52，以實現對各種模塊的控制。單片機STC89C52的特點是性價比高，易于設置，擦寫周期達到了1000，程序存儲器采用了三級加密，編程I/O端口可提供32個，還具有3個16位計數器，通信采用了全雙工UART串行，提供8個中斷源。單片機掉電模式保證了空閑低功耗，掉電后可以中斷喚醒。單片機的電路原理如圖2所示。

2.2選擇壓力傳感器模塊

智能衣架壓力傳感器模塊選擇了HX711。從衣架取下服裝時，內置的壓力傳感裝置可以采集到信號的變化。HX711壓力傳感器的有效范圍是0-25kg，傳感精度可以達到0.03-0.08%FS。智能衣架放置于服裝店，服裝掛上后，壓力會發生變化，壓力傳感器可以測得壓力的變化，信號可以傳達到單片機，借助藍牙模塊將信息傳送到用戶的移動端。服裝取下后，單片機可以記錄被取下的次數。在服裝被翻動后，每一次動作都會生成采集數據，采集到的數據會傳到單片機，數據會被傳送到移動端。

2.3選擇角度傳感器模塊

智能衣架角度傳感器模塊選擇了MPU6500。借助角度傳感器模塊可以檢測到衣架上的服裝被消費者翻動的數據。智能算法可以識別出翻動服裝的消費者是否為同一人。角度傳感器模塊可以檢測出衣架的角度變化。此模塊的檢測角度為0°—120°，此范圍可覆蓋95%以上的消費者行為。2.4選擇藍牙模塊衣架的設計附加了藍牙模塊，可以將系統獲取到的數據傳遞到終端。藍牙模塊4腳連接到5V電源，3腳連接到單片機TXD（11腳），4腳連接到單片機的RXD（10腳）。用戶手機安裝APP，手機藍牙與衣架藍牙連接，實現數據傳輸。

2.5選擇電源模塊

智能衣架的電源選擇了可充電鋰電池，作為供電電源，容量3000mA，外形尺寸10mm×24mm×48mm，體積小，可以持續待7天。

2.6終端顯示

針對智能衣架的信息顯示基于安卓系統了開發手機APP。手機藍牙開啟后，與衣架的藍牙模塊可以實現數據交換。用戶借助手機可以看到服裝被取下、被翻動的次數，還可以生成數據包下載在電腦上顯示。

3軟件的設計思路

智能衣架的軟件設計結合了STC89C52單片機的特點與衣架的使用功能。傳感器獲得數據后要借助單片機完成處理。軟件還要可以啟動串口，對單片機加工的后的數據傳輸到用戶移動端。在衣架位置發生改變時，移動端可以接收到數據，終端接收到的數據可以同步實現更新。軟件的設計要考慮到服裝發生晃動后，可以分析角度傳感器對角度的檢測數據，移動端可以獲得信息。在服裝被取下，壓力為零；服裝被晃動，壓力傳感器能實時將數據傳遞到移動端。因此需要將服裝的狀態變化變為數據，還要借助藍牙將數據傳輸到手機的APP，顯示出衣架的數據。本次設計中將衣架的控制程序分為多個部分。系統上電后完成初始化數據加載，依次啟動單片機、壓力傳感器、角度傳感器。系統處于啟動狀態。系統可以隨時感知到壓力、角度的變化。系統的功能包括傳感器的數據采集，衣架的數據顯示，衣架狀態變化的數據統計分析。軟件的程序設計結合了傳感器對衣架狀態的感知，是否滿足衣架位置條件的變化。將采集到的數據與用戶設定的數據加以比較，分析判斷數據的變化是否高于數據設定的限值，如果超出設定的數值，衣架會記錄數據。手機APP可以同步顯示數據的變化。手機的功能顯示部分可以實現衣架的數據變化。此外，用戶可以設置系統參數，可以將數據的顯示模式加以選擇。顯示部分充分結合了服裝店的實際，界面體現出友好的人機交互。晾衣架控制系統考慮了消費者選擇服裝時的狀態。模式可以設定為手動、自動、定時、預約等四種不同的模式。在手動模式開啟后，用戶可以選擇壓力傳感器、角度傳感器。壓力傳感器或角度傳感器可以不介入衣架的狀誠控制。在自動模式啟動后，衣架的狀態完全由傳感器控制，傳感器可以自動完成數據的分析。在外界條件不能保證預設條件時，單片機的功能可以停止。借助手機終端再次設置，可以選擇手/自動模式。因此，本次軟件設計充分考慮到衣架在服裝店的功能性。軟件的設計結合了消費者在挑選服裝時的行為，借助傳感數據的分析，以獲得數據，分析數據。

4總結

衣架采用本設計的電路，在消費者挑選服裝時，衣架內容的角度傳感器會獲取的信息，衣架狀態的變化，可以理解為是消費者對服裝存在吸引力的數據；消費者取下服裝后，衣架內的壓力傳感器會感知到壓力的變化。此時的壓力值輸出值接近于零。單片機記錄了消費者試穿服裝的數據。傳感器可以將衣架的數據變化傳達到單片機，數據被記錄。經過單片機對數據處理后借助藍牙模塊可以發送到服裝店主的手機端，店主通過手機APP可以隨時查看服裝的狀態變化，結合對數據的分析，店主可以清晰感知到服裝對消費者的受歡迎程度，可以更加確切直觀地了解到消費者的需求。對服裝設計者，可以起到指導的作用。對于服裝銷售者，可以借助數據分析明白消費者的喜好，營銷更有針對性。因此智能衣架的電路設計具有很強的實用性。

5結束語

智能衣架的設計應用于服裝店可以記錄消費者的行為。設計中結合功能的實現選擇了單片機、壓力傳感器、角度傳感器、電源以及顯示終端。此外，結合衣架的功能設計了軟件，保證了衣架的智能化。此類衣架的應用有利于為服裝的設計與營銷創造有利條件。

參考文獻

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作者：鄭科學 單位：佛山市高明區職業技術學校