雨水多发季，公共场所如商场、超市和图书馆等缺乏雨伞的统一管理，导致以下问题：雨伞随意堆放在角落或走道，造成场所混乱和不美观，降低环境质量；堆放导致通行阻塞和安全风险增加；雨伞混淆、意外丢失和损坏给用户带来不便。本文选择STM32单片机作为主控芯片，并配备了OLED显示屏、HC-SR04超声波模块、GSM模块、温湿度传感器和雨伞烘干等硬件组件，通过软件设计，实现了系统的数据采集、监测和控制等功能。本研究设计系统可以判断雨伞是否潮湿或受到雨水浸湿，并通过温度和湿度的检测显示出来，如未达到预设的温度湿度值，系统会自动进行烘干处理，保证雨伞干燥，减少雨伞霉变和腐蚀，延长雨伞使用寿命。同时，用户会通过GSM模块收到密码取伞信息，系统可以准确地识别用户输入的密码，并执行相应的后续操作，提供安全可靠的雨伞管理服务，提升用户体验。该系统设计经过多次实践检验，测试得以正常运行。

背景和研究意义

在雨水多发的季节，公共场所如商场、超市和图书馆等地常常面临一个问题，即缺乏对雨伞进行统一管理的措施。这种不规范的管理方式导致了一系列问题的出现：雨伞随意堆放在角落或走道上，给场所带来混乱和不美观的感觉，降低了整体环境质量，给人带来不舒适的视觉感受；同时，这种堆放方式还可能导致通行阻塞，增加安全风险[1]；此外，雨伞混淆、意外丢失和损坏也给用户带来了极大的不便[2]。因此，合理管理和有序存放雨伞尤为重要。本研究通过设计一套雨伞智能管理控制系统，对雨伞进行检测、保护和管理，为用户提供便捷、可靠、安全性较强的雨伞服务。

系统使用了STM32单片机作为主控芯片，主要包含：雨伞湿温度检测、雨伞烘干和密码储存、取用等功能。智能化雨伞管理系统可以提供更加便利和高效的服务，提高用户使用的安全效能和满意度体验。本设计的创新点在于每把雨伞均有且只有一个相匹配的密码，用户可以通过专属密码准确找到自己的雨伞，减少雨伞损坏或丢失状况的发生和改善雨伞乱堆乱放情况；且雨伞智能管理柜通过湿温度传感器，实时监测柜内雨伞湿温度情况并显示数据，若放入的雨伞未达到预设上下限值，系统自动进行烘干功能，保证雨伞干燥，减少雨伞霉变和腐蚀，延长雨伞的使用寿命。

该系统设计通过智能化管理措施实现对雨伞存放过程的自动化监控和密码存取管理，改善雨伞存放带来的问题，提高公共场所的管理效率，让用户能够享受更便捷、安全、舒适的雨伞使用体验，并为用户提供一个清洁、整洁的雨伞存放环境。同时也能够更好地管理和维护雨伞资源，减少环境影响，增加资源利用效能。

研究内容

本系统由STM32F103C8T6单片机最小系统电路、温湿度传感器、烘干模块、GSM模块、HC-SR04超声波模块、OLED显示屏、密码锁模块、蜂鸣器报警模块、按键电路及电源组成。主要的研究内容如下：

1. STM32F103C8T6单片机连接OLED显示屏和其他元器件，是整个系统的核心。
2. 温湿度传感器，采集温湿度数据，传递到STM32F103C8T6核心模块中。
3. 烘干模块负责继电器控制启停，实现系统的烘干功能。
4. GSM模块发送设备信息，即密码存储和取出，确保系统安全性和可靠性。

（5）超声波模块，可以检测出雨伞柜中是否有雨伞，通过OLED显示。

（6）密码锁模块和蜂鸣器报警模块，若密码输入错误，蜂鸣器将会报警。

硬件方案设计

本智能雨伞管理系统基于单片机技术，具备多种功能，包括密码存取、智能风干以及温湿度监控，通过合理的硬件组成模块来实现这些功能。首先，系统的运行始于密码存取阶段。系统的运行首先从密码存取开始，用户通过界面输入密码，单片机通过密码验证模块进行校验。如果密码正确，系统会授权用户进入雨伞存储区域。接下来是智能烘干阶段。当用户成功取用雨伞后，系统中的传感器模块会检测雨伞的湿度情况。如果雨伞处于潮湿状态，系统会启动继电器，继电器启动烘干装置对雨伞进行快速烘干。通过温湿度传感器实时监测存储区域的环境条件，保证雨伞处于温湿度合理存放范围，从而有效防止雨伞发霉或受潮。并且系统配备显示模块方便用户观察存储区域的环境状态。硬件组成模块主要包括密码验证模块、温湿度检测传感器、烘干控制装置、显示模块以及电源模块。硬件组成主要包括密码验证模块、湿度检测传感器、烘干控制装置、显示模块以及电源模块。这些模块相互协作，通过单片机的智能控制实现对雨伞的自动化管理，提高了雨伞的使用便利性和卫生水平。雨伞智能管理系统硬件框图如图所示。

软件方案设计

程序设计方案采用C语言，借助Keil软件完成基于单片机的雨伞智能管理系统。为使代码更易理解和维护，整个程序被拆分成若干独立的单元，每个单元专门处理特定的任务。雨伞智能管理系统程序分为主程序、密码验证模块、雨伞环境监测模块、烘干模块和显示模块等多个独立模块子程序，以提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。系统软件程序框图如图所示。

展示：

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