生活電器
智能消毒鞋柜方案開發(fā)
消毒鞋柜是從傳統(tǒng)木制鞋柜升級而來。目前，市場上該產品名稱多種多樣，有叫電子鞋柜，有叫電子消毒鞋柜，有叫智能電子鞋柜，有叫多功能智能鞋柜等等，沒有一個規(guī)范的名稱，但主要功能基本上差不多，具有除臭、殺菌、消毒、烘干、保暖、智能控制等功能。所以簡稱為消毒鞋柜，并把市場所有消毒鞋柜歸納為木制鞋柜和金屬鞋柜2種。
一、智能消毒鞋柜發(fā)展背景
許多家庭習慣于自制鞋柜，它的先天不足在于空問封閉、不透風，易于細菌寄生，同時木制品中殘留著苯、甲醛等有害物質，有損人體健康。傳統(tǒng)木制鞋柜存在著很大的衛(wèi)生問題，最終必定被人們所淘汰。
隨著經濟的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，人們不在滿足于傳統(tǒng)鞋柜單一的儲存功能，向更加多元化智能化方向發(fā)展，具有除臭、殺菌、消毒、祛潮、保暖、擦鞋、智能控制等多功能消毒鞋柜必將成為人們的首選，傳統(tǒng)木制鞋柜必將被市場所淘汰。但目前該產品被市場所接受還須一個過程，產品本身還有一個逐步完善提高的過程。
二、智能消毒鞋柜主要技術原理
2.1臭氧除臭原理
自然界引起臭味與腐敗味的主要成分是氨、硫化氫、甲硫醇、二甲硫化物、二甲二硫化物等，臭氧可以與它們發(fā)生化學反應將其氧化分解為無毒、無臭的物質，從而達到除臭、去異味的效果。臭氧的除臭原理是氧化分解的原理，它并不是利用臭氧本身獨特的氣味來掩蓋惡臭，而是與異味的結合，將臭味加以分解，并且釋放出氧氣(0)。因此，臭氧除了能去除異味之外，還能使空氣中的氧分子(0：)純度提高。
2.2臭氧殺菌原理
臭氧是一種強氧化劑，能氧化分解細菌內部葡萄糖所需的酶，使細菌滅活死亡。并能直接與細菌、病毒作用，破壞它們的細胞器和DN A、RN A，使細菌的新陳代謝受到破壞，導致細菌死亡。還能透過細胞膜組織，侵入細胞內，作用于外膜的脂蛋白和內部的脂多糖，使細菌發(fā)生通透}生畸變而溶解死亡。臭氧滅菌為溶菌級方法，殺菌徹底，無殘留，可殺滅細菌繁殖體和芽孢、病毒、真菌等，并可破壞肉毒桿菌毒素，還對霉菌具有極強的殺滅作用。臭氧由于穩(wěn)定性差，很快會自行分解為氧氣或單個氧原子，而單個氧原子能自行結合成氧分子，不存在任何有毒殘留物，所以，臭氧是一種無污染的消毒劑。臭氧為氣體，能迅速彌漫到整個滅菌空間，滅菌無死角，殺菌效果最徹底、最明顯。
2.3低溫烘干原理
運用PTC波紋發(fā)熱器與鼓風機及風道的完美集合，在機器內部構成熱循環(huán)風系統(tǒng)，再加上溫度控制器對溫度的調配，使機器內部溫度可以相對均衡，并控制一定溫度之下，通過恒溫循環(huán)風對鞋子祛濕烘干，讓鞋子保持干爽，鞋子就不會發(fā)霉。
2.4整體發(fā)泡技術
消毒鞋柜內外箱體整體采用環(huán)戊烷發(fā)泡技術，在內外部之間形成保溫層，而且門上配有磁性密封條，關門完全密封，使隔熱、保溫效果更佳。該項技術適宜于大規(guī)模生產企業(yè)。該產品剛開始加工，基本上全是手工操作，箱體分多片沖壓折彎，然后組合焊接，發(fā)泡是用手工將顆粒狀物灌裝進箱體內膽和外殼之間。到2012年時，有些廠家對消毒鞋柜又進行工藝改革，箱體采用雙層專用冷扎板，一次沖壓成型，使箱體結構緊湊無明顯接口，再采用汽車工業(yè)烤漆技術，高溫噴涂使箱體外觀色澤均勻，無色差，且容易清潔。柜門采用不銹鋼玻璃或高檔亞克力材料，一次注塑成型，采用工業(yè)壓膜工藝，不添加任何油漆。
目前，除以上方式外，還有使用負離子發(fā)生器、LED、紫外線燈(其實就是紫外線消毒)、除臭方面又增加上除臭器、加香器和香襄方法。負離子是起空氣凈化作用，能夠清除空氣中異味。LED、紫外線燈殺菌不徹底，光線照不到的地方就無法殺菌，且對人體有傷害，而除臭器、加香器和香蓑這些除臭方法，只能是治表不治本，不能解決臭味的根本問題。
從上可以看出，臭氧應是最有效，也是目前最好的除臭、殺菌、消毒方法，也是目前市場上普遍使用的一種方法，其技術也是成熟的，但應用于鞋柜上是前所未有的，如何把握，并使其達到最佳效果，是各生產企業(yè)要研究攻克的課題。
三、智能消毒鞋柜的設計思路
智能家具是將智能控制技術應用到傳統(tǒng)家具中，使家具具有自動化、人性化、方便性等特點，并能夠滿足用戶更多的功能性需求。在家具的未來發(fā)展中，智能家具代表一個新的發(fā)展方向，同時也將會形成家具行業(yè)的一個新的經濟增長點。雖然智能家具目前尚處于概念設計和實驗開發(fā)階段，但已表現(xiàn)出強勁的發(fā)展勢頭。
智能家具中最重要是信號采集和控制處理部分，就是將傳感器輸出的模擬信號采集轉換為數(shù)字信號，對數(shù)字信號進行計算和處理之后，把結果顯示出來。目前市場上的FPGA芯片性能己經很強大，具有很強的邏輯控制和數(shù)字信號處理能力。目前市面上的智能家具大多是利用單片機或嵌入式電子計算機來進行控制，相比于主流產品，利用FPGA進行智能家具的控制系統(tǒng)設計，具有集成度高、體積小、引腳數(shù)目多、修改方便，而且設計周期短、開發(fā)費用低、風險小、功耗低、可靠性高和設計靈活等優(yōu)點。而且當有最新系統(tǒng)出現(xiàn)時，方便系統(tǒng)升級和進行系統(tǒng)擴展，同時FPGA擅長處理并行信號，信號采集和處理的實時性強。因此設計基于FPGA進行控制的智能家具是很具有發(fā)展前途的和市場遠見的。下面主要就智能鞋柜控制系統(tǒng)和大家進行探討。
四、智能鞋柜控制系統(tǒng)架構設計
在設計中，F(xiàn)PGA是整個系統(tǒng)的控制與處理核心，控制系統(tǒng)的相關功能模塊完成對信號的采集和處理任務。綜合鞋柜的各項功用，所設計的智能鞋柜必須具有殺菌消毒、祛潮防霉等基本功能，而且在具有這些功能的同時不能損傷鞋柜內的鞋子。設計的智能鞋柜控制系統(tǒng)框圖如圖1所示，主要包括主控制中心、濕度信號采集和處理、門開信號采集和處理、消毒、除臭、時鐘以及外圍電路和各種傳感器組成。
4.1鞋柜除濕
在鞋柜中放置的鞋子大多為皮革制品，在溫度25℃~35℃，相對濕度75%~95%時的溫濕環(huán)境中極其容易受到霉菌的侵害發(fā)生霉變。尤其是我國南方地區(qū)，每年有很大一部分天氣的濕度和溫度都處于這個范圍之內，由于進行溫度控制所需功率太高，因此只需要保證鞋柜內的濕度不高于75%就達到了防潮的目的了。在濕度傳感器進行濕度檢測后，經過A/D轉換后進行濕度信號處理，每當濕度超過75%時，濕度信號wet從0置1，經過主控制中心進行信號處理，將除濕信號dry由0置1，開啟外圍除濕電路進行鞋柜除濕。當相對濕度低于75%時，濕度信號就由1置0，關閉鞋柜除濕。
4.2門開報警、照明
鞋柜一般都放置在進門就能看見和使用的位置，很多人在打開鞋柜換鞋后都有忘記關閉鞋柜門的壞習慣，不僅影響美觀，而且會有難聞的氣味。通過壓力傳感器檢測門是否打開，當門打開時，就將門開信號door置1，送給主控制中心處理后，開啟門開報警和照明，報警時間持續(xù)30秒，提醒關閉鞋柜門，當門開信號置0時，即關閉柜門時關閉照明。
4.3消毒、除臭
不能將鞋子長期置于溫度比較高的環(huán)境中，為使鞋子免受損害，因此采用一種低能量的電磁輻射——紫外線進行鞋柜消毒、除臭。當人為按下消毒按鍵時，信號s置1，經過住控制中心開啟紫外，持續(xù)時間30分鐘之后，關閉紫外，并將s和c置0。
4.4時鐘分頻
將輸入20MHz的high_clk進行分頻處理，得到頻率為1Hz的clk_1Hz的時鐘，此時鐘周期為1s，通過計時器counter30之后得到30s的計時脈沖，為報警計時時鐘。同時將counter30得到的時鐘輸給計時器counter10進行計數(shù)，得到5min的計時脈沖，為門開計時時鐘。并在同時將此counter10輸出的5min計時脈沖輸給counter6進行計數(shù)后得到的為30min的計時脈沖，為開啟紫外時間和除濕時間計時，如圖2所示。
4.5主控制部分
將智能鞋柜的工作狀態(tài)分為消毒、除濕、照明報警以及待機四個狀態(tài)，分別對應state1、state2、state3和state0，其狀態(tài)轉換圖如圖3所示。當消毒信號s輸入一個由0置1的脈沖時，鞋柜控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)就由待機轉至消毒狀態(tài)，并計時30分鐘后，將s置0回到待機狀態(tài)。濕度信號wet為1時，鞋柜的工作狀態(tài)由待機轉為除濕狀態(tài)state2，wet變?yōu)?時，鞋柜工作狀態(tài)由除濕回到待機state0狀態(tài)。當門開信號door由0置1，進入狀態(tài)state3打開照明，并在計時5分鐘后鞋柜的工作狀態(tài)由待機轉為門開報警，door變?yōu)?時，鞋柜工作狀態(tài)由門開報警回到待機state0狀態(tài)。在處于消毒state1和除濕state2狀態(tài)時，當door信號由0置1時，將原有狀態(tài)掛起，先進入狀態(tài)state3，該狀態(tài)完畢后再回到原來狀態(tài)繼續(xù)。通過這三個狀態(tài)的轉換，從而達到對鞋柜工作狀態(tài)的轉換控制。
五、智能鞋柜技術的應用
一項新技術必須得到市場的認可，如果不為市場所容，必將被社會所淘汰，消毒鞋柜也是這樣。那么，怎樣使消毒鞋柜被市場所接受，特別是被普通老百姓所接受。其實，概括起來就是8個字：實用、經濟、安全、方便。
（1）實用：實用就是所購產品對購買者有用。因為消毒鞋柜其自身特性，不可能使消費者產生購買沖動，像購買高檔手表、蘋果手機等，能顯示其有身份，也沒有像冰箱、空調一樣成為人們的必須品，家家戶戶都要購買。根據(jù)實用這—原則，那么，如何讓消費者感到實用呢?目前，市場上消毒鞋柜功能是無花八門，什么都有，讓消費者不知所以然，其實，歸納起來無外乎除臭、殺菌、消毒、烘干4個主要功能。如果沒有烘干功能，怎么可能祛潮、除濕、防霉、保暖，如果沒有殺菌、消毒，還談什么根除腳氣、保護鞋子，至于空氣凈化功能，筆者認為作為鞋柜的話，應不需要。鞋柜的功用就是為了儲存，我們?yōu)榱耸剐痈玫亩么?，增加了除臭、殺菌、消毒、烘干功能，使鞋子的儲存質量有了很大的提高，鞋子上臭味沒有了、各種細菌沒有了，潮濕的鞋子導干燥了。這樣就能滿足消費者的需求了。
（2）經濟：經濟也就是經濟實惠，通俗說就是便宜，但也不全是便宜，是基于實用基礎上，價格要便宜。如果購買一個沒有用的產品，再便宜也體現(xiàn)不出價值。作為生產廠家，在生產產品的時候，在保證實用的基礎上，盡量要減少成本。
（3）安全：安全作為電器產品是國家強制性要求，如果產品不安全造成人身傷害，那誰還敢購買你的產品，誰還敢用你的產品。
（4）方便：產品使用要追求簡單、方便，不要搞得多復雜，最好是傻瓜型的，任何人一看都會操作。又或者幫助消費者設計好，購買回家就可以用。作為一個生產消毒鞋柜廠家，應緊緊圍繞其八字方針和4大功能，在這些方面做足文章。同時，該技術也可推廣應用于衣柜、文件柜。
總結
在通電的情況下，鞋柜工作在待機狀況下，根據(jù)不同的傳感器信號進行信號控制處理，使鞋柜工作在除濕、防霉、門開報警等工作狀態(tài)，通過時鐘分頻進行工作狀態(tài)時間長短的控制，從而達到了控制的目的，使設計的智能鞋柜控制系統(tǒng)基本滿足鞋柜的各項需求。
以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的智能消毒鞋柜的方案詳情。如果您有智能鞋柜的電子功能開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商：松翰、應廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、藍牙IC與模塊、wifi模塊。我們的開發(fā)能力涵蓋了PCB設計、單片機開發(fā)、藍牙技術開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)等軟硬件設計。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS耳機開發(fā)、藍牙耳機音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。
上一篇：暖風機方案開發(fā)
下一篇：干手器方案開發(fā)
- 返回頂部