蔣雨晨 范博洋 唐欣譯 黃娟 楊琴

【摘 要】日常生活中，每到下雨天，淋濕的雨傘難以收納，隨意擺放則容易占據(jù)空間，并且雨傘上滴落的雨水也會(huì)打濕地面，這些不起眼的小事，在醫(yī)院，教學(xué)樓，宿舍樓等一些人流較多公共場(chǎng)合里，不僅使人出行不便，還存在著安全隱患。公用雨傘暫存箱幫助人們暫存雨傘，給人們帶來便利的同時(shí)，也為公共場(chǎng)所維護(hù)了良好的環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】公用;雨傘;暫存箱;智能

中圖分類號(hào)： G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）06-0016-004

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.06.005

1 項(xiàng)目背景與意義

日常生活中，每到下雨天，雨傘給我們帶來出行便利的同時(shí)，也給我們帶來些許的煩惱。淋濕的雨傘難以收納，隨意擺放則容易占據(jù)空間，并且雨傘上滴落的雨水也會(huì)打濕地面，這些不起眼的小事，在醫(yī)院，教學(xué)樓，宿舍樓等一些人流較多公共場(chǎng)合里，不僅使人出行不便，還存在著安全隱患。公用雨傘暫存箱放置在公共場(chǎng)所的入口處，能幫助進(jìn)出公共場(chǎng)所的人暫存他們的雨傘，給人們帶來便利的同時(shí)，也為公共場(chǎng)所維護(hù)了良好的環(huán)境，有一定的使用價(jià)值。

公共場(chǎng)所人流量大，因此雨傘數(shù)量眾多且種類繁雜，難以整齊收納并且很容易錯(cuò)拿，雨水也造成衛(wèi)生與安全問題。結(jié)合實(shí)際順應(yīng)市場(chǎng)需求，公用雨傘暫存箱的設(shè)計(jì)也考慮到了這些問題。為了便于存放不同的傘型，針對(duì)生活中主要的兩種傘型：折疊傘和長(zhǎng)柄傘，雨傘暫存箱采用懸掛式收納，合理的利用空間;為了便于大規(guī)模人流存取雨傘，雨傘暫存箱采用智能存取傘的方法;而針對(duì)傘上雨水的問題，雨傘暫存箱采用懸掛式收納的同時(shí)，底部使用集水箱用來收集雨水，也方便處理和回收利用。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3 外觀設(shè)計(jì)

外觀設(shè)計(jì)的靈感來源于超市存儲(chǔ)柜，但不同的是超市存儲(chǔ)柜是封閉的即看不清內(nèi)部結(jié)構(gòu)，公用雨傘暫存箱是開放式的?？傮w結(jié)構(gòu)如圖2所示，單位（cm）。主要由兩部分組成：存放雨傘的主體部分和存取控制部分。其中材料及設(shè)備包括：不銹鋼板、滑輪、電磁鎖、51單片機(jī)、微型條碼打印機(jī)、按鍵等。主體整體呈長(zhǎng)方體狀。底部裝有滑輪，方便搬移及固定。不同的傘形有不同的存放位置，折疊傘沒有限制，長(zhǎng)柄傘則只能在特定的存儲(chǔ)位。每一層都有集水箱，但只有底層的集水箱為可活動(dòng)的。上層的水會(huì)通過小孔流入底層，當(dāng)水快要集滿時(shí)，將底部集水箱抽出倒掉即可。

4 硬件設(shè)計(jì)

5 軟件設(shè)計(jì)

為了避免雨傘的錯(cuò)拿，有一定的安全性，從而設(shè)計(jì)了智能存取傘的方式，因此軟件部分不可缺少。軟件設(shè)計(jì)主要采用STC51系列單片機(jī)相對(duì)應(yīng)的高級(jí)語言來對(duì)相應(yīng)的控制程序進(jìn)行編寫。STC51控制的程序分為4個(gè)部分：電磁鎖模塊、按鍵模塊、密碼模塊和打印機(jī)模塊。再通過主程序?qū)⒏鱾€(gè)模塊有邏輯的結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)存?zhèn)?、取傘等功能。具體軟件流程圖如圖5所示。

5.1 各個(gè)模塊功能

電磁鎖模塊分三個(gè)主要部分：初始化數(shù)據(jù)、查找空位鎖、打開指定鎖。按鍵模塊主要是定義各個(gè)按鍵。其中按鍵共有11個(gè)，分別為“1～9”數(shù)字鍵、“存”鍵和“取”鍵。密碼模塊主要是生成4位隨機(jī)密碼。打印機(jī)模塊主要設(shè)置打印的內(nèi)容及其格式。

5.2 存取傘流程

存?zhèn)銜r(shí)，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到按下了“存”鍵，便自動(dòng)查找空位電磁鎖，若無則不做反應(yīng)，若有空位則生成隨機(jī)數(shù)密碼并打印在紙條上，并打開指定的電磁鎖。取傘時(shí)，當(dāng)檢測(cè)到按下了“取”鍵，用戶輸入紙條上的密碼，單片機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，若輸入正確，電磁鎖打開用戶成功取傘，否則取傘失敗，三次錯(cuò)誤退出程序。

5.3 關(guān)鍵代碼

1）查找空位鎖，若找到空位鎖則輸出空的鎖號(hào)，否則輸出-1。

2）開鎖部分，將要開啟的鎖打開。

3）得到四位隨機(jī)數(shù)并輸出。

4）將生成的隨機(jī)數(shù)打印出來。

5）取傘部分，檢測(cè)到取按鍵按下。

6）密碼檢測(cè)，輸入正確則開鎖，否則打開失敗。

6 小結(jié)

公用雨傘暫存箱利用了單片機(jī)技術(shù)，來控制電磁鎖以及微型條碼打印機(jī)，以實(shí)現(xiàn)智能存取傘的功能，在很大程度上解決了生活中公共場(chǎng)所的雨傘收納問題，但也存在著一些可能在實(shí)踐中才會(huì)暴露的不足與瑕疵。我們也希望此設(shè)計(jì)能夠得到更高層次的發(fā)展，比如能簡(jiǎn)化流程，更加節(jié)省時(shí)間;或者在更加綠色節(jié)能的方面進(jìn)行改進(jìn)，考慮雨水的回收利用;亦或是開發(fā)相應(yīng)的手機(jī)App，在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)一鍵存取順應(yīng)越來越發(fā)達(dá)的信息化快捷生活等等?？偠灾?，希望我們的設(shè)計(jì)能夠真正的服務(wù)于人，給人們帶來便利，提高人們生活質(zhì)量，為綠色生活貢獻(xiàn)力量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]STMicroelectronics，AT89C51數(shù)據(jù)手冊(cè)，2007.

[2]譚浩強(qiáng)，C程序設(shè)計(jì)（第三版），北京，清華大學(xué)出版社，2016.

[3]張義和、陳敵北，例說8051 人民郵電出版社，2010.