■山東省青島第二中學(xué) 黃緒蕾

隨著人們的消費(fèi)能力日漸增長，鞋子成為衣著的一種重要配飾，有些人還專門買來收藏。鞋子多了，小小的鞋柜根本不能滿足需要。

針對(duì)普通家用鞋柜的使用情況，我對(duì)居民及家具市場(chǎng)進(jìn)行了調(diào)查，并使用微信問卷星進(jìn)行了線上調(diào)研，了解大家對(duì)智能鞋柜的功能需求。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，人們對(duì)智能鞋柜最急迫的需求是，能大量存放和方便取放鞋子，并能除臭殺菌。

一、設(shè)計(jì)原理

根據(jù)摩天輪垂直循環(huán)的結(jié)構(gòu)原理，以電機(jī)為動(dòng)力，用齒輪鏈條的方式傳動(dòng)。每個(gè)鞋盒被固定在大鏈條上，大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)大鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)。由于重心變化，通過類似摩天輪的原理，鞋盒可實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中保持狀態(tài)不變，如圖1。

圖1 結(jié)構(gòu)圖

二、設(shè)計(jì)制作

采用Arduino 作為主控單元，編寫程序接收屏幕命令，控制電機(jī)、繼電器、LED 燈。使用紅外對(duì)管傳感器檢測(cè)鞋盒的位置，增加臭氧除菌、除異味的功能，在鞋柜中安裝LED 燈，方便光線較暗時(shí)取放鞋子。

圖2 整體框架圖

三、使用方法

智能鞋柜屏幕界面如圖3 所示。當(dāng)點(diǎn)擊“向上轉(zhuǎn)”，鞋盒開始向上滾動(dòng)。出現(xiàn)想要的鞋子時(shí)，點(diǎn)擊“停止”則鞋盒停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)點(diǎn)擊“向下轉(zhuǎn)”時(shí)，效果相反。

圖3 智能鞋柜屏幕界面

當(dāng)點(diǎn)擊“設(shè)置鍵”時(shí)，進(jìn)入設(shè)置菜單。

圖4 設(shè)置菜單

設(shè)置菜單主要有4 個(gè)設(shè)置鍵及一個(gè)返回鍵。4 個(gè)設(shè)置鍵分別是“開燈”“關(guān)燈”“開殺菌”“關(guān)殺菌”。由于臭氧濃度過高對(duì)人體有害，所以在開門狀態(tài)下點(diǎn)擊“開殺菌”是無效的。

當(dāng)點(diǎn)擊“分類”時(shí)，進(jìn)入鞋子分類菜單。

圖5 鞋子分類菜單

我為演示的鞋柜做了8 個(gè)鞋盒，設(shè)置了8 種鞋子類型。當(dāng)點(diǎn)擊某一類型時(shí)，鞋柜自動(dòng)滾動(dòng)，指定的鞋盒到達(dá)取放口時(shí)停止?jié)L動(dòng)。點(diǎn)擊返回鍵，則返回默認(rèn)菜單。