由于现代人工作压力比较大，人们都匆匆忙忙于都市生活，没有时间对自己的随身衣物进行晾晒，特别是鞋子，据调查统计，我国平均每人每天走8000至10000步，人一生的行走的路程可以绕地球五圈。足部不仅承担着人体体重二至三倍的压力，还被一双鞋子紧密包裹着，如果鞋子质量不好的话，会造成足部空间密不透风，脚会大量出汗，如果人的脚长期处于潮湿环境下，就给细菌滋生以可趁之机，容易形成脚气、脚鸡眼等疾病，给自己和周围的人造成极大的困扰。足部问题越来越成为人类健康的重要杀手，我们的产品就旨在解决这一问题，利用太阳能和电能能在短时间内实现对鞋子的烘干和除菌。

1.与现有晾鞋方式对比

现在大多数普通家庭仍在采用传统的晾鞋方式，这种传统方式的缺点是无法根据太阳光每个时刻的角度自动调整鞋子的方向，造成无法实现对太阳能资源的利用，而且长时间的暴晒容易对鞋子造成损伤，得不偿失。研究表明，采用相同面积、相同转换率的太阳能电池板，采用阳光跟随伺服技术比固定仰角技术的光伏发电设备至少提高35%的能量利用率。

2.工作原理

光路及跟随方案：阳光自动跟随系统采用多路光敏二极管，在水平面太阳出现角度180度的范围内，装有19个光敏二极管，并配有遮光盒，遮光盒内留有一个小孔，阳光正对小孔时，光敏二极管可感知到较大光照，当模块所在环境光线亮度达不到设定阈值时，DO端输出高电平；当外界环境光线亮度超过设定阈值时，DO端输出低电平。DO端与单片机连接，通过调试程序用单片机控制舵机的旋转角度，这样便可实现在水平面内鞋子方向随太阳光的方向变化而变化。在竖直平面内亦是如此，由于太阳一年四季高度不同，所以特意在竖直平面内增加了舵机及10个光敏二极管，光敏二极管将数据传给单片机，单片机进而控制竖直平面内的舵机在竖直平面内调整角度。通过双轴对太阳光进行跟踪，使鞋子随着太阳高度角和方位角的变化而变化，这样便可获得较大值的太阳能。机械结构上的双自由度可以使上层铝板在0至90度范围内进行转动，下层铝板实现在0至180度范围内的转动，舵机安装在铝板底部。平台移动：该设备采用智能四轮可移动平台，平台上装有前后左右各装有一个光敏电阻，当哪个方向的太阳光强度达到它的设定阈值时，小车通过单片机控制便向哪个方向移动，若存在多个光敏电阻同时达到阈值，平台会自动调整方向再进行检测，或者任选一个光源较强的方向进行移动；若都没有检测到较强光源，平台则会原地静止不动。该平台通过STM32单片机控制可实现自寻找太阳光，寻找到太阳光后自动停下，启用平台上的太阳光跟随系统，利用太阳光对鞋子进行晾干。烘干晾晒于一体：该设备不仅仅可用于晾晒鞋子，还可用于烘干鞋子，其上的烘干器配合湿度从传感器与继电器，可在最短时间内将潮湿的鞋子变为干燥的鞋子，烘干器与湿度传感器装在顶部支架上，当鞋子湿度较大时，湿度传感器输出信号控制继电器开闭，进而控制烘干器的开关闭合，反之如果湿度小于设定值时，通过控制继电器可使烘干器断开，这样不至于损坏鞋子，是鞋子的干度恰到好处。供电方式：该设备可采用太阳能电池板和普通家庭交流电双供电方式。当太阳光比较充足时，便可充分利用平台上的太阳能电池板，太阳能电池板也可根据太阳角度的变化而变化，原理与上述相似，这样才可实现较大限度对太阳能的利用。

3.创新点

一是使用太阳能电池板和插座双供电方式为几乎全套设备供电，太阳能供电清洁无污染，插座为设备供电实用性较广。二是将晾晒设备与移动平台结合，使其更加灵活方便，节约空间，其中利用光敏电阻平台自动寻找光源，不用担心太阳光晒不到的问题。三是鞋架的双自由度使得鞋子每时每刻都朝向光源，极大地提高了太阳光的利用率，提高晾晒效率。四是烘干器与湿度传感器的配合使用使得鞋子不会被过度烘干，在一定程度上对鞋子起到了保护作用。五是该设备占用空间较少，不论用户家里阳台面积的大小，或者是农村的露天式阳台，均可使用。

4.结语

该款鞋子晾晒设备基于STM32单片机对整个设备进行控制，底部平台的移动可使该设备永远处在有太阳光时永远处在太阳光下，通过三个舵机实现对鞋架的双自由转向，通过调整转角和仰角实现对太阳光较大下限度的跟踪和利用，配合烘干器和湿度传感器，可在最短时间内对鞋子进行干燥并且不伤害鞋子，太阳能电池板和普通插座双供电方式可使该设备根据实际情况灵活选择最适合它的供电方式，提高设备工作效率，总之，该设备具有较强的创新性和实用性。