基于單片機的智能衣架電路的設計

王曉蘭 高東立 陳優國 柏子洋 戴金龍

摘要：本文設計了一種智能衣架，可以記錄用戶在服飾店鋪的購物場景下，對服飾的撥動、試穿等購物行為的數據。本設計以STC89C52單片機為核心控制器、角度傳感器、壓力傳感器進行用戶使用數據的采集，藍牙模塊為通信模塊，將采集到的數據傳輸給店主的移動設備上，店主可以通過移動端APP查看相關數據。當角度傳感器檢測到衣架角度發生變化的時候，將信號送入單片機，單片機進行計數，統計衣物被用戶翻動過的次數。當衣架上的服飾被拿下來，判斷為一次客戶試穿行為，壓力傳感器采集這一數據，送入單片機進行試穿次數統計。本智能衣架測得數據精確、體積小、重量輕，結合APP使用更加方便。

關鍵字：衣架，STC89C52單片機;藍牙 ;HX711壓力傳感器

中圖分類號：TP368.2;TM925? ? 文獻標志碼：A

0前言

衣架是一種常用的生活用品，特別是在服飾店鋪中大量被使用。客戶在挑選衣物和試穿衣物的過程中，有著很多有價值的數據信息，這些數據信息記錄著用戶的偏好和衣物的受歡迎程度等。對客戶的使用數據進行采集和分析，對衣物的銷量提升有著一定的作用。衣架作為與衣服連接最緊密的工具，可以很方便地采集用戶使用數據，而目前市面上并沒有同類的產品，本文所設計的衣架具有一定的先進性。在服裝店中使用本產品可以將客戶和產品有機結合，對客戶的喜愛偏好進行個性化定位，對客戶提供導向型服務。使用戶可以更清晰的了解客戶的喜愛，從而調整自己的銷售策略。

在智能化時代下，人們的生活發生的巨大的變化，人們更傾向于用數據說明問題，以往商家統計銷售情況需要人力去統計費事又費力，而本文所設計的這個智能衣架，可以幫助店主節省時間精力，并且數據非常精確。

1電路的構成及工作原理

本文所設計的采集用戶使用數據的智能衣架控制電路，可以集成在衣架上，進行智能檢測和處理裝置，主要包括核心控制單元STC89C52RC單片機，壓力傳感器模塊，角度傳感器模塊，藍牙模塊和電源模塊。電路整體結構圖如圖1所示。。

其基本工作原理是：當衣架上的角度傳感器檢測到衣架角度發生變化的時候，就將信號送入單片機，單片機進行計數，用于統計該衣架上的服裝被用戶翻動過的次數，記錄為數據集A，這個數據反映的是客戶對服飾感興趣的程度。將一天內店鋪內各個衣架上的衣物被翻動的次數進行排序，就可以得出改店鋪中受客戶喜愛的服飾的排行。

當衣架上的服飾被拿下來，可以判斷為一次客戶試穿行為，壓力傳感器采集這一數據，送入單片機進行試穿次數統計，記錄為數據集 B。

理論上，數據集B≤數據集A。店鋪可以根據數據集A和B，結合店鋪實際成交數據集C，可以進一步分析哪些衣服第一眼受客戶喜愛，但是沒有試穿;哪些服飾客戶有試穿，但是不成交;哪些是客戶喜愛且試穿且成交的。所有的服飾在客戶需求端的數據可以表示得非常清楚，這些數據的統計對后續服飾的研發可以提供很重要的參考依據。

智能處理單元單片機將傳感器采集到的信號通過藍牙模塊發生到使用者手機，用戶可以在移動終端APP上查看數據，方便實時，大大提高了店主的客戶分析效率。

2電路設計

便攜式衣架系統主控制芯片采用了STC89C52單片機，可以更好的對各種模塊進行控制，也是基于STC89C52性價比較好，比較容易設置。STC89C52的擦寫周期為1000，三級加密程序存儲器，具有32個可編程的I/O端口，三個16位定時器/計數器，8個中斷源，全雙工UART串行通道，低功耗空閑和掉電模式，掉電后中斷可喚醒。單片機的最小系統包含單片機，晶振電路和復位電路。電路原理如圖2所示：

2.1 HX711壓力傳感器模塊

本設計采用HX711壓力傳感器模塊，當從衣架上被取下，衣架上的壓力傳感裝置進行重量變化信號的采集。本文選擇使用HX711壓力傳感器，壓力范圍為0-20kg，精度為0.02-0.05%FS。當智能衣架工作時，把衣服掛上去，壓力傳感器測得壓力發生改變，將數據輸入單片機，再通過藍牙模塊發送到移動端。當衣服被取下，移動端記錄衣服被取下的次數會增加，當衣服被翻動，翻動一次，數據就會記錄并發送到移動端。

如圖2中，壓力傳感器的DI腳和SCK腳分別連接到單片機的P3.3腳和P3.4腳，將采集的數據發送到單片機。

2.2 MPU6500角度傳感器模塊

本設計采用MPU6500角度傳感器模塊，角度傳感器模塊主要檢測衣架上的衣物被客戶翻動的數據的記錄，通過智能算法來判斷翻動的客戶是否為同一個人。檢測的衣架晃動角度范圍：小于120度錐角，這個角度基本已經可以覆蓋90%以上的客戶行為。

如圖2中，角度傳感器IR腳連接單片機的P1.0，將采集到的數據傳到單片機。

2.3 HC-05藍牙模塊

本設計采用MPU6500角度傳感器模塊，藍牙模塊主要用于將智能系統采集到的數據發送到移動端。如圖2中，藍牙模塊的4腳接5V電源，3腳，4腳分別接單片機TXD（11腳）和RXD（10腳）兩端相連接。在手機登移動端上利用Android開發程序開發一個接受系統，移動端APP開始藍牙與衣架藍牙設備連接，進行數據傳輸。

2.4電源模塊

本文所設計的電路，采用102565可充電鋰電池作為供電電源，是一種4.2Vv-5.5V的通用性可充電電池，容量為3000毫安，尺寸為9.5mm*36mm*65mm，結構小巧，待機時間可達7天，使用方便又環保。

2.4 移動端顯示

本設計智能衣架在移動端開發一個APP，開啟藍牙后，將接受衣架上單片機通過藍牙模塊發送的數據，包括衣物被取下次數， 被翻動撥動次數的數據，店主就可以在手機上進行查看。在安卓移動端APP界面和用戶查看界面如圖3（a）和（b）所示。

3 軟件設計思路

本設計是基于STC89C52單片機的智能衣架系統的設計，當傳感器測得數據經過單片機處理。啟動串口，將單片機處理過的數據發送到移動端。移動端接收數據，移動系統里面的數據隨之更新?；蝿右路嵌葌鞲衅鲿z測到角度變化，移動端接收到信息，衣服被翻動的次數會增加一次。當衣服被取下的時候，壓力幾乎為零，壓力傳感器可以采集到信號，移動端接收到信息，衣服被取下的次數會加一。數據經藍牙傳輸后，移動端APP可進行數據顯示。

4 總結

本文所設計的電路，在客戶在挑選衣物時，安裝于衣架上的角度傳感器會發生變化，可以認為是一個客戶對服飾感興趣的數據;客戶拿下衣服后，壓力傳感器輸出壓力值幾乎為零，可以記錄為客戶的試穿衣物的數據。傳感器將數據的變化發生給單片機，記錄數據，經單片機處理后通過藍牙模塊發送到店主移動端，店主可以通過移動端APP來查看和分析數據。能夠使店主更清晰的了解服飾的受歡迎程度，直觀地了解購物者的需求。對商家來說，它可以起到一個指導的作用，它可以用數據的方式讓商家明白客戶的喜好，是一個非常實用的電路設計。

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基本資料：

資助項目：1、江蘇省高校自然科學研究面上項目? ?項目編號18KJB510042

2、江蘇省高等學校大學生創新創業訓練計劃 項目編號：201812685011Y

王曉蘭（1981年-），女，漢族，江蘇省蘇州市，工程碩士，工程師，講師，主要從事智傳感器和智能產品研究工作。