1.1 选题背景及实际意义

随着人们生活水平的不断提高和出行需求的日益增加，行李箱作为出行必备物品越发重要。传统行李箱功能单一，而在现代快节奏生活和复杂出行环境下，人们对行李箱功能提出更高要求。科技飞速发展使各种先进传感器技术、微控制器技术不断成熟并广泛应用，单片机技术以高性能、低功耗、可编程性强等优点成为众多智能化设备核心控制单元，同时各类传感器性能提升、成本降低，为行李箱智能化升级提供技术支持。人们在出行中面临行李安全、重量管理、时间掌控等问题，如行李可能受震动撞击致物品损坏，需了解重量避免超重罚款，安全可靠锁具和便捷解锁方式受关注，准确时间信息对出行安排也很重要。实际意义在于提升行李安全性，三轴加速度传感器和声音检测模块可实时监测震动和声音，异常时报警防止盗窃损坏，指纹模块提供高度安全解锁方式；方便行李管理，称重模块让用户了解重量便于合理安排行李，显示屏显示状态信息；提高出行效率，时钟模块提供准确时间信息助于安排出行，独立按键方便操作提高易用性；推动行李箱行业智能化发展，本设计为行李箱智能化升级提供可行方案，有望满足消费者需求并推动行业发展。

1.2 国内外研究现状

在国内，高校及科研机构积极投入到智能行李箱的研究中，许多高校研究团队着重开发智能行李箱的多传感器融合技术，通过集成三轴加速度传感器等多种传感器全方位监测行李箱状态和环境信息，还探索智能控制算法以实现自动跟随、避障等功能。国内不少企业已经推出了具有多种功能的智能行李箱产品。部分产品具备指纹识别开锁、蓝牙连接手机、实时定位、智能称重等功能，并且在外观设计和材质选择上也不断创新。一些企业还在尝试将人工智能技术应用到行李箱中，例如通过语音识别实现对行李箱的控制，提升用户的使用体验。同时，国内的研究也在不断拓展智能行李箱的应用场景，比如针对商务旅行、户外探险等不同需求进行定制化设计。

在国外，智能行李箱技术研发起步较早，一些公司专注于创新技术应用，在材质上采用新型高强度、轻质复合材料，保证坚固性又减轻重量。功能方面除常见的定位、称重、锁具智能化等外，还开发出具有自动充电、太阳能充电等功能的行李箱以满足用户旅行中对电子设备充电的需求。此外，国外的智能行李箱在设计上更加注重人性化和时尚感，外观造型多样，色彩丰富，满足不同用户的审美需求。国外智能行李箱市场相对较为成熟，一些知名品牌已在全球范围内销售，注重产品品牌建设和市场推广，通过与航空公司、旅游公司等合作扩大产品知名度和市场份额。并且，国外的研究机构也在持续探索新的技术和功能，如智能行李箱与智能家居的互联、利用虚拟现实技术进行行李整理等，为智能行李箱的发展带来更多的可能性。

1.3 课题主要内容

本设计是基于单片机的多功能行李箱设计与实现，主要实现以下功能：

通过称重模块实时监测行李箱内物品的重量，并通过显示屏将重量信息展示给用户

通过加速度传感器和声音传感器等模块，实现对行李箱的震动和声音异常的监测

当行李箱被非法打开或遭受异常干扰时，系统触发报警并通过蜂鸣器和显示等方式提醒用户

通过舵机模拟行李箱锁

通过指纹识别模块实现行李箱的安全解锁功能

通过oled实现对行李箱状态、指纹识别结果、报 警信息、重量信息和时间等内容的显示

通过按键设置时间，指纹等