基于NodeMCU 的晾衣窗控制系统设计

王 彬，张 宇，高淑芬，屈斌文，胡 曦

（江汉大学 a. 工程训练中心；b. 人工智能学院；c. 人工智能研究院，湖北 武汉 430056）

0 引言

晾衣窗是一款集窗户和晾衣架于一体，通过两者间的相互协调，可同时满足室内通风和衣物充分晾晒需求的晾衣设备。目前，国内生产智能晾衣设备的厂商基本采取晾衣设备和窗户分离，且均是安装于阳台内部的模式，根据不同情况垂直升降，通过电路控制晾衣架，以达到晾衣的功能。为满足衣物充分晾晒的需求及在家中无人情况下室内空气的流通，本文设计了一种将窗户和晾衣架结合在一起的联动型智能收缩晾衣窗系统。该系统根据实际机械结构情况，结合传感器以及接入物联网（Internet of Things，IoT）平台的控制实现这套智能家居的操控方案。

1 系统总体设计结构

系统由单片机NodeMCU 核心板、霍尔传感器、24 V 蓄电池、不间断电源（uninterruptible power supply，UPS）模块、DM542 电机驱动、24 V 直流步进电机、24 V 转 5 V 电源模块等构成。系统总体结构如图1 所示。其中，蓄电池的工作电压和电流分别为24 V、3 A；UPS 不间断电源模块的作用是实现正常供电和蓄电池供电这两种供电方式的无缝切换，同时为蓄电池提供充电保护，防止过充损坏电池，保证电路稳定运行［1-2］；霍尔电流检测模块为WCS1800，电流检测范围为-25 ～+25 A，输出TTL 电平信号，该模块检测是否断电并返回信号给单片机；雨滴以及风力传感器工作电压都在3.3 V 且输出逻辑电平，通过发送信号给单片机告知程序当前处于下雨或刮风状态。电机驱动模块采用DM542，工作电压在20 ～50 V 的步进电机驱动，电机驱动连接单片机和电源，保证单片机的微信号能间接控制电机；……