基于 STM32 与机智云的智能晾衣架设计与实现-电子发烧友网

本项目以 STM32F103C8T6 单片机为核心控制单元，结合多种传感器、显示及执行器件，并搭载 ESP8266 WIFI 模块对接机智云平台，完成了智能晾衣架的整体设计与实现。

项目围绕该设计展开了原理图、PCB 硬件、程序等全流程设计工作，通过实验验证了产品功能的有效性，实现了环境监测、模式切换、智能启停、远程控制等核心功能，同时配备阈值调节、防盗报警、灯光控制等实用特性，本文档也同步提供了该项目的相关资源分享。

Part.01项目简介

1、功能详解

1、STM32F103C8T6 单片机作为主控单元。

2、环境监测：采集环境温湿度、光照强度、是否有雨 / 有人等等。

3、显示功能：OLED 屏幕显示当前时间、显示环境信息数据。

4、模式切换：通过按键可切换自动模式和手动模式自动模式。

5、自动模式下定时时间内开启晾衣架，如果光照强度低于阈值、湿度高于阈值、有雨或者有人靠近，自动关闭晾衣架，定时时间外晾衣架始终关闭，防盗开关开启下如果有人闯入会开启蜂鸣器报警手动模式。

6、手动模式下通过按键可控制晾衣架和灯光的开关阈值调节：通过按键进入系统设置界面，可修改当前时间、修改各参数阈值和定时开关晾衣架的时间、可设置防盗开关。

7、机智云：通过 WIFI 模块连接 APP 来接收环境信息数据与控制指令下发。

2、主要器件

STM32F103C8T6、单片机OLED 、屏幕DHT11 、温湿度传感器、光敏传感器、雨滴传感器、光电红外传感器、ESP8266 模块（WIFI）、步进电机、有源蜂鸣器、LED指示灯。

Part.02原理图设计

Part.03PCB 硬件设计

Part.04程序设计

#include"stm32f10x.h" #include"sys.h" #include"led.h" #include"beep.h" #include"usart.h" #include"delay.h" #include"dht11.h" #include"oled.h" #include"key.h" #include"Modules.h" #include"TIM2.h" #include"adcx.h" #include"stepmotor.h" #include"HW.h" #include"rain.h" #include"hhrtc.h" #include"usart2.h"#include"usart3.h"#include #include #include #include"TIM3.h"#include"gizwits_product.h" #include"gizwits_protocol.h"
/****************异方辰电子工作室****************** STM32
* 项目:STM32智能晾衣架（机智云版） * 版本: V2.0* 日期: 2026.3.11* MCU:STM32F103C8T6* 接口:见代码* IP账号:异方辰电子/辰哥单片机设计（同BILIBILI|抖音|快手|小红书|CSDN|公众号|视频号等）* 作者:辰哥* 工作室: 异方辰电子工作室* 授权IP :辰哥单片机设计、异方辰电子、YFC电子、异方辰系列* 官方网站 :www.yfcdz.cn**********************BEGIN***********************/

#defineKEY_Long111 // 定义KEY1长按的按键值为11#defineKEY_11 // 定义KEY1短按的按键值为1#defineKEY_22 // 定义KEY2短按的按键值为2#defineKEY_33 // 定义KEY3短按的按键值为3#defineKEY_44 // 定义KEY4短按的按键值为4#defineFLASH_START_ADDR0x0801f000// FLASH写入的起始地址（备用）
#defineAUTO_MODE 1 // 自动模式#defineMANUAL_MODE 2 // 手动模式#defineSETTINGS_MODE 3 // 设置模式
SensorModules sensorData;// 声明传感器数据结构体变量（存储温湿度、光照、人体、雨滴等数据）SensorThresholdValue Sensorthreshold;// 声明传感器阈值结构体变量（存储各参数阈值）DriveModules driveData;// 声明驱动器状态结构体变量（存储LED、窗帘电机等状态）
uint8_t mode = 1;//系统模式 1=自动模式 2=手动模式 3=设置模式u8 openFlag = 0; // 开启标志位（备用）u8 shuaxin = 0; // OLED数据刷新标志位1（1秒刷新）u8 shuaxin1 = 0; // OLED数据刷新标志位2（1.5秒刷新，备用）u8 sendFlag = 0; // 串口数据发送标志位（1秒上传一次传感器数据）u8 dakai; // 串口3使用的传递变量（备用）u8 Flag_dakai; // 串口3接收标志位（备用）u8 setHumiLight=0; // 湿度/光照阈值修改标志位（修改后标记上传）uint8_t fandao = 1; // 防盗系统开关：1=开启 0=关闭uint8_t fandaoflag = 0; // 防盗报警标志位：1=报警（蜂鸣器响）0=正常
//系统静态变量（仅当前文件使用）static uint8_t count_a = 1; // 自动模式下KEY2按键计数（切换子页面）uint8_t count_m = 1; // 手动模式下KEY2按键计数（切换子页面）static uint8_t count_s = 1; // 设置模式下KEY2按键计数（切换子页面）
uint8_t motor_flag_last = 0; // 上一次窗帘电机状态值（初始与driveData.MOTOR_Flag一致）uint8_t motor_rotate_done = 1; // 电机转动执行完成标志：1=已完成 0=未完成（上电初始完成）

int main(void){
SystemInit();
delay_init(72); USART1_Config(); // 之后 printf 才能用 ADCX_Init();
NVIC_Configuration();
MyRTC_Init();

USART2_Config();
USART3_Config();
LED_Init();
Key_Init();
MOTOR_Init();
OLED_Init();
DHT11_Init();
HW_Init();
RAIN_Init();
BEEP_Init();
TIM2_Init(99,719);
TIM3_Int_Init(1000-1,72-1);
// sensorData.lux = LDR_LuxData();
OLED_Clear();
// 阈值/定时参数初始化Sensorthreshold.shi = 20; Sensorthreshold.fen = 0; Sensorthreshold.miao = 0; Sensorthreshold.shix = 21; Sensorthreshold.fenx = 00; Sensorthreshold.miaox = 00; Sensorthreshold.tempValue = 25;Sensorthreshold.humiValue = 60;Sensorthreshold.luxValue =50;

#defineAUTO_PAGE_MAX 2 #defineMANUAL_PAGE_MAX 2 #defineSETTINGS_PAGE_1_END 4 #defineSETTINGS_PAGE_2_END 7 #defineSETTINGS_PAGE_3_END 10 #defineSETTINGS_PAGE_MAX 13 #defineOLED_CLEAR_DELAY 150

userInit(); // 机智云用户初始化（数据点初始化等） gizwitsInit(); // 机智云协议初始化（WiFi配网、数据通信初始化） gizwitsSetMode(WIFI_AIRLINK_MODE); //默认一键配网 delay_ms(200);
printf("Start \n"); gizwitsHandle((dataPoint_t *)¤tDataPoint); ScanGizwitsMode();
delay_ms(200); printf("3\n");
while (1){ gizwitsHandle((dataPoint_t *)¤tDataPoint);
SensorScan(); // 扫描所有传感器（温湿度、光照、人体、雨滴），更新sensorData结构体数据 MyRTC_ReadTime();
uint8_t auto_page = 0; // 自动模式子页面编号缓存 uint8_t manual_page = 0; // 手动模式子页面编号缓存 uint8_t settings_page = 0; // 设置模式子页面编号缓存
// 模式逻辑重构：按「按键处理→页面绘制→数据显示→逻辑控制→模式切换」分层执行 switch(mode) // 根据系统模式（1=自动/2=手动/3=设置）执行对应逻辑 { case AUTO_MODE: // 自动模式（值为1） // 1. 按键处理：调用SetAuto获取KEY2切换的子页面数，缓存到auto_page（仅调用1次） auto_page = SetAuto();
// 2. 页面绘制+数据显示：仅在有效子页面范围内执行（最大2页） if(auto_page <= AUTO_PAGE_MAX) { OLED_autoPage1(); // 绘制自动模式页面1的固定文字（时间/温度/湿度等标题） SensorDataDisplay1(); // 显示自动模式页面1的传感器实时数据（时间、温湿度、人体/雨滴状态） }
// 3. 核心控制逻辑：自动模式下的硬件控制 AutoControl(); // 执行自动模式控制逻辑（窗帘自动开关、防盗报警） Control_Manager(); // 硬件输出控制（LED、蜂鸣器、窗帘电机执行）
// 4. 模式切换按键处理：检测KEY1短按/长按，切换模式 // 短按KEY1：从自动模式切换到手动模式 if (KeyNum == KEY_1) { KeyNum = 0; // 清空按键值，避免重复触发 mode = MANUAL_MODE; // 切换系统模式为手动模式 count_m = 1; // 重置手动模式子页面计数为1 OLED_Clear(); // 清空OLED屏幕，准备显示手动模式界面 delay_ms(OLED_CLEAR_DELAY); // 清屏后延时150ms，避免OLED闪屏 } // 长按KEY1：从自动模式切换到设置模式 else if (KeyNum == KEY_Long1) { KeyNum = 0; // 清空按键值，避免重复触发 mode = SETTINGS_MODE; // 切换系统模式为设置模式 count_s = 1; // 重置设置模式子页面计数为1 OLED_Clear(); // 清空OLED屏幕，准备显示设置模式界面 delay_ms(OLED_CLEAR_DELAY); // 清屏后延时150ms，避免OLED闪屏 } break; // 自动模式逻辑结束，跳出switch
case MANUAL_MODE: // 手动模式（值为2） // 1. 按键处理：调用SetManual获取KEY2切换的子页面数，缓存到manual_page（仅调用1次） manual_page = SetManual();
// 2. 页面绘制+数据显示：先显示选择符号，再绘制页面内容 OLED_manualOption(manual_page); // 显示手动模式当前选中项的>符号（灯光/窗帘） if(manual_page <= MANUAL_PAGE_MAX) // 仅处理有效页面（原代码<=4为冗余，实际只有2页） { OLED_manualPage1(); // 绘制手动模式页面1的固定文字（灯光/窗帘标题） ManualSettingsDisplay1(); // 显示手动模式页面1的参数（灯光/窗帘的开/关状态） }
// 3. 核心控制逻辑：手动模式下的硬件控制 ManualControl(manual_page); // 执行手动模式控制逻辑（KEY3/KEY4控制灯光/窗帘开关） Control_Manager(); // 硬件输出控制（LED、蜂鸣器、窗帘电机执行）
// 4. 模式切换按键处理：短按KEY1切回自动模式 if (KeyNum == KEY_1) { KeyNum = 0; // 清空按键值，避免重复触发 mode = AUTO_MODE; // 切换系统模式为自动模式 count_a = 1; // 重置自动模式子页面计数为1 OLED_Clear(); // 清空OLED屏幕，准备显示自动模式界面 delay_ms(OLED_CLEAR_DELAY); // 清屏后延时150ms，避免OLED闪屏 } break; // 手动模式逻辑结束，跳出switch
case SETTINGS_MODE: // 设置模式（值为3） // 1. 按键处理：调用SetSelection获取KEY2切换的子页面数，缓存到settings_page（仅调用1次） settings_page = SetSelection();
// 2. 页面绘制+数据显示（按页面分段处理，逻辑更清晰） OLED_settingsOption(settings_page); // 显示设置模式当前选中项的>符号/时间选择标记 ThresholdSettings(settings_page); // 执行阈值调节逻辑（KEY3/KEY4修改选中项的数值）
// 页面1：基础阈值设置（温度/湿度/光照/防盗系统） if(settings_page <= SETTINGS_PAGE_1_END) { OLED_settingsPage1(); // 绘制设置页面1的固定文字（温度/湿度/光照/防盗阈值标题） SettingsThresholdDisplay1(); // 显示设置页面1的参数（各阈值数值、防盗开关状态） } // 页面2：系统当前时间设置 else if(settings_page <= SETTINGS_PAGE_2_END) { OLED_settingsPage2(); // 绘制设置页面2的固定文字（当前时间标题、分隔符） SettingsThresholdDisplay2(); // 显示设置页面2的参数（当前时/分/秒数值） } // 页面3：定时开启时间设置 else if(settings_page <= SETTINGS_PAGE_3_END) { OLED_settingsPage3(); // 绘制设置页面3的固定文字（开启时间标题、分隔符） SettingsThresholdDisplay3(); // 显示设置页面3的参数（开启时/分/秒数值） } // 页面4：定时关闭时间设置 else if(settings_page <= SETTINGS_PAGE_MAX) { OLED_settingsPage4(); // 绘制设置页面4的固定文字（关闭时间标题、分隔符） SettingsThresholdDisplay4(); // 显示设置页面4的参数（关闭时/分/秒数值） }
// 3. 核心控制逻辑（设置模式无硬件输出，仅修改参数，无执行代码）
// 4. 模式切换按键处理：短按KEY1切回自动模式 if (KeyNum == KEY_1) { KeyNum = 0; // 清空按键值，避免重复触发 mode = AUTO_MODE; // 切换系统模式为自动模式 count_a = 1; // 重置自动模式子页面计数为1 OLED_Clear(); // 清空OLED屏幕，准备显示自动模式界面 delay_ms(OLED_CLEAR_DELAY); // 清屏后延时150ms，避免OLED闪屏 // UsartSendReceiveData(); // 模式切换时补1次串口调用，确保数据同步上传 } break; // 设置模式逻辑结束，跳出switch
default: // 异常模式保护：防止模式值错误导致程序异常 mode = AUTO_MODE; // 默认切回自动模式 count_a = 1; // 重置自动模式子页面计数为1 OLED_Clear(); // 清空OLED屏幕，恢复正常显示 delay_ms(OLED_CLEAR_DELAY); // 清屏后延时150ms，避免OLED闪屏 break; // 异常模式处理结束，跳出switch }userHandle();
}}