CN103114686B - 一种依环境自动调整伸缩程度的智能雨搭 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种依环境自动调整伸缩程度的智能雨搭，包括雨搭智能控制系统和可伸缩雨搭，其特征是：所述雨搭智能控制系统包括主控器、温湿度传感器、光照传感器、雨量传感器、限位开关一和限位开关二；所述主控器包括控制器、温湿度传感器接线口、光照传感器接线口、雨量传感器接线口、显示模块、电机输出接口、时钟模块、限位开关接口和电源转换电路；所述可伸缩雨搭包括雨搭电机、防雨布、卷轴、伸缩支撑杆、雨搭前盖和雨搭后盖。所述雨量传感器来检测是否下雨以及雨量的大小，所述光照传感器和时钟模块配合用来检测是否阴天，所述温湿度传感器来检测环境的温度湿度。

Description

一种依环境自动调整伸缩程度的智能雨搭

技术领域

本发明涉及一种智能雨搭，具体地讲，涉及一种根据环境温度、湿度、雨量的多少以及光照强度而自动调整雨搭伸缩程度的智能雨搭。

背景技术

雨搭也称雨罩、雨棚，是工民用建筑中窗户上方向外探出的一种用来挡雨遮阳的盖板。上班族，为了室内通风，上班时通常将窗户打开。由于天气的不确定性，要么太阳很足，要么说不定什么时候就下雨，大多数人家里都装有雨搭，普遍是或者一直撑开或者只能手动调节闭合，这就造成了使用不便。如果一直撑开，长期的风吹日晒对雨搭的腐蚀，会使雨搭极易损坏，也使室内无法充分享受阳光和通风；如果下雨时未及时撑开雨搭又开着窗，会造成潲雨；夏天阳光毒烈，如果未及时撑开，也起不到遮阳的作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种依环境自动调整自身伸缩程度的智能雨搭，能依据外界环境的温湿度、雨量大小、光照强度，经过控制器进行处理，转变成对雨搭防雨布伸出量的智能化控制。下雨时在保证窗户不潲雨的情况下根据雨量适时的对防雨布伸缩大小进行自动调节，实现无人值守智能控制，即使下大雨忘记关窗户了，也不会潲雨；春日暖阳时，则减少防雨布伸出大小，让室内充分享受阳光和通风；夏天阳光毒烈，则加大防雨布伸出大小，起到最大的遮阳作用；冬日下雪时，雨搭完全合上，避免了大雪压坏和清除其上积雪的不变。

本发明采用如下技术方案实现发明目的：

一种依环境自动调整伸缩程度的智能雨搭，包括雨搭智能控制系统和可伸缩雨搭，其特征是：所述雨搭控制系统包括主控器、温湿度传感器、光照传感器、雨量传感器、限位开关一和限位开关二；所述主控器包括控制器、温湿度传感器接线口、光照传感器接线口、雨量传感器接线口、显示模块、电机输出接口、时钟模块、限位开关接口和电源转换电路；所述可伸缩雨搭包括雨搭电机、防雨布、卷轴、伸缩支撑杆、雨搭前盖和雨搭后盖，所述雨搭电机连接所述电机输出接口，以接受所述雨搭智能控制系统的步进指令，带动所述卷轴转动，所述限位开关一和限位开关二设置在所述雨搭后盖上，它们经所述限位开关接口与所述控制器连接，给所述控制器提供限位信号，防止所述防雨布过伸或过缩，所述主控器还包括一个2档自动手动转换开关、手动开按键、手动关按键、中间继电器一和中间继电器二，所述手动开按键连接中间继电器一，所述手动关按键连接中间继电器二，所述中间继电器一和中间继电器二连接所述雨搭电机，所述控制器采用STC11F04E系列单片机，所述温湿度传感器接线口与所述控制器的输入端TEMP1相连，所述光照传感器接线口通过I2C总线串行外设接口通信方式与所述控制器的输入输出端I2C-SDA、I2C-SDL相连；所述雨量传感器接线口与所述控制器的输出端YLC相连；所述显示模块与所述控制器的DATA、CLK相连；所述电机输出接口与所述控制器的输出端CON1与CON2相连；所述限位开关接口与所述控制器的输出端XW1、XW2脚相连接，所述电源转换电路包括电源转换芯片LM2941，所述电源转换芯片LM2941的VIN引脚分别连接电解电容C1的正极、CBB电容C3、二极管D1、电阻R1，述电源转换芯片LM2941的VOUT引脚分别连接电解电容C8的正极、CBB电容C7、电解电容C2，经过电阻R2、R3、R4的调节是电压输出为+5V来供系统使用，所述伸缩支撑杆为弹性伸缩支撑杆。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明实现雨搭的智能控制，实现雨搭的无人值守状态下的无缝隙控制；既能通过温湿度、光照度来调节雨搭伸缩量，又可以通过雨量大小来控制雨搭的开闭以及打开程度，还能实时显示当前的温湿度信息，控制器通过三种传感器以及时钟之间的参数关系来智能的实现了雨搭伸缩程度的控制；同时本系统还增加了手动功能，主控器还包括一个2档自动手动转换开关，当雨搭不需要自动控制时，将自动手动转换开关扭到手动档位即可实现雨搭的手动控制，实现手动自动一体的人性化。

附图说明

图1为本发明优选实施例的原理结构示意图。

图2为本发明优选实施例的控制器的电路图。

图3为本发明优选实施例的温湿度传感器接线口的电路图。

图4为本发明优选实施例的光照传感器接线口电路图。

图5为本发明优选实施例的雨量传感器接线口电路图。

图6为本发明优选实施例的显示模块的电路图。

图7为本发明优选实施例的电机正反转接口电路图。

图8为本发明优选实施例的限位开关接口的电路图。

图9为本发明优选实施例的电源转换电路的电路图

图中：1、限位开关一，2、卷轴，3、限位开关二、4、雨搭电机，5、伸缩支撑杆，6、防雨布，7、雨搭前盖，8、雨搭后盖，9、自动手动转换开关，10、手动开按键，11、手动关按键。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本发明作更进一步的详细描述。

参见图1－图9，本发明包括雨搭智能控制系统和可伸缩雨搭，所述雨搭控制系统包括主控器、温湿度传感器、光照传感器、雨量传感器、限位开关一1和限位开关二3，所述主控器包括控制器、温湿度传感器接线口、光照传感器接线口、雨量传感器接线口、显示模块、电机输出接口、时钟模块、限位开关接口和电源转换电路。

所述可伸缩雨搭包括雨搭电机4、防雨布6、卷轴2、伸缩支撑杆5、雨搭前盖7和雨搭后盖8。所述雨搭电机4为步进电机，其动力用电为220V火电，其控制用电为12V直流电源，所述雨搭电机4带动所述卷轴2转动。所述雨搭电机4正转时，带动所述卷轴2正转，将所述防雨布6从所述卷轴2上放出,并由所述伸缩支撑杆5撑出；所述雨搭电机4反转时，带动所述卷轴2反转，将所述防雨布6卷回到所述卷轴2上，从而实现所述防雨布6的伸缩。所述伸缩支撑杆5为’之’字形弹性伸缩支撑杆，对所述防雨布6起支撑和弹出作用。所述雨搭电机4连接所述电机输出接口，以接受所述雨搭智能控制系统的步进指令，带动所述卷轴转动。

所述限位开关一1和所述限位开关二3设置在所述雨搭后盖上，以防止所述防雨布6过伸或过缩。所述限位开关一1和所述限位开关二3经所述限位开关接口与所述控制器连接，将所述防雨布6伸缩是否超限的信号送给所述控制器。若所述控制器收到所述限位开关一1发出的信号，说明所述防雨布6已缩到最小，这时所述控制器经所述电机输出接口给所述雨搭电机4发出停转指令，起到防止所述防雨布6过缩的作用；若所述控制器收到所述限位开关二3发出的信号，说明所述防雨布6已伸展到最大，这时所述控制器经所述电机输出接口给所述雨搭电机4发出停转指令，起到防止所述防雨布6过伸的作用。

当所述可伸缩雨搭缩到最小时，所述雨搭前盖7和雨搭后盖8完全闭合，组成封闭的盒子；并且将所述雨搭电机4、防雨布6、卷轴2、伸缩支撑杆5、限位开关一1和限位开关二3都闭合在这个封闭的盒子里，避免了烈日雨雪的侵蚀。

所述温湿度传感器接线口连接所述温湿度传感器采集环境温湿度数据，所述光照传感器接线口连接所述光照传感器采集环境光照度多少，所述雨量传感器接线口连接所述雨量传感器采集雨量大小；所述控制器连接这些接线口以汇集各传感器数据。所述时钟模块提供当前的时刻以得知当前的时间、季节、昼夜；所述显示模块用于实时显示各传感器采集的数据和当前时间。

所述控制器对接收到的所述温湿度传感器、光照传感器、雨量传感器、以及所述时钟模块传来的数据进行分析，满足事先设定的参数（如温湿度、雨量大小、光照度多少、时刻）时，所述控制器经所述电机输出接口给所述雨搭电机4发出正传或倒转步进指令，对所述防雨布6的伸缩尺寸进行智能控制。如：雨量越大，所述防雨布6的伸出量越大；春日暖阳，则减少所述防雨布6的伸出量；夏天温度越高阳光约毒烈，所述防雨布6的伸出量越大；冬日下雪时，所述雨搭电机4、防雨布6、卷轴2、伸缩支撑杆5都闭合在封闭的盒子里等等，完全实现雨搭的智能化，让室内既充分享受合适的阳光和通风，又免受烈日雨雪的困扰。

所述主控器还包括一个2档自动手动转换开关9、手动开按键10、手动关按键11、中间继电器一和中间继电器二，用于手动控制所述可伸缩雨搭的伸缩。所述自动手动转换开关9拥有自动和手动两个档位，其自动档位直接与所述电源转换电路的正极相连，其手动档位与所述手动开按键10和手动关按键11相连。所述手动开按键10与所述中间继电器一相连，所述手动关按键11与所述中间继电器二相连，所述中间继电器一和中间继电器二输出端直接与所述雨搭电机4的控制线相连，所述中间继电器一与中间继电器二独立控制所述雨搭电机4的正反转。当所述自动手动转换开关9处于手动档位，手动开和手动关按键信号，经所述中间继电器和所述雨搭电机4的控制线，直接给所述雨搭电机4发出正转指令或者倒转指令，带动所述防雨布6的步进伸缩，实现雨搭的手动控制伸缩。

所述控制器采用STC11F04E系列单片机，12V直流电源供电，通过所述电源转换电路给所述控制器供电。所述温湿度传感器接线口与所述控制器的输入端TEMP1相连，所述光照传感器接线口通过I2C总线串行外设接口通信方式与所述控制器的输入输出端I2C-SDA、I2C-SDL相连；所述雨量传感器接线口与所述控制器的输出端YLC相连；所述显示模块与所述控制器的DATA、CLK相连；所述电机输出接口与所述控制器的输出端CON1与CON2相连；所述限位开关接口与所述控制器的输出端XW1、XW2脚相连接。

所述电源转换电路包括电源转换芯片LM2941，所述电源转换芯片LM2941的VIN引脚分别连接电解电容C1的正极、CBB电容C3、二极管D1、电阻R1，述电源转换芯片LM2941的VOUT引脚分别连接电解电容C8的正极、CBB电容C7、电解电容C2，经过电阻R2、R3、R4的调节是电压输出为+5V来供系统使用。

本发明智能雨搭的处理流程为：首先检查控制器上的自动手动转换开关所处的状态，若自动手动转换开关处于手动档位，智能雨搭进入人工操作状态，可按手动开和手动关按键，人工控制防雨布的步进伸缩。若自动手动转换开关处于自动档位，系统将先初始化，初始化完毕后进入自动工作状态，控制器将监测温湿度传感器、光照传感器、雨量传感器是否在线，显示模块上分别显示各个传感器的提示信息，如无数据说明传感器断线，系统断电检查线路，连接好线路后，上电再对系统进行初始化。若所有传感器无断线，系统进入自动控制状态。雨搭智能控制系统依据各传感器采集的数据和时钟数据，对照事先设定的参数（如温湿度、雨量大小、光照度多少、时刻）通过控制雨搭电机对防雨布的伸缩尺寸进行智能控制。系统运行过程中，若检测到有传感器断线，防雨布卷回，智能雨搭则转为人工操作状态，自动状态失效；系统运行过程中，若检测到自动手动转换开关回到手动档位，智能雨搭也转为人工操作状态，自动状态失效。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换也属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种依环境自动调整伸缩程度的智能雨搭，包括雨搭智能控制系统和可伸缩雨搭，其特征是：所述雨搭智能控制系统包括主控器、温湿度传感器、光照传感器、雨量传感器、限位开关一和限位开关二；所述主控器包括控制器、温湿度传感器接线口、光照传感器接线口、雨量传感器接线口、显示模块、电机输出接口、时钟模块、限位开关接口和电源转换电路；所述可伸缩雨搭包括雨搭电机、防雨布、卷轴、伸缩支撑杆、雨搭前盖和雨搭后盖，所述电机输出接口连接雨搭电机，所述限位开关一和限位开关二设置在所述雨搭后盖上，所述主控器还包括一个2档自动手动转换开关、手动开按键、手动关按键、中间继电器一和中间继电器二，所述手动开按键连接中间继电器一，所述手动关按键连接中间继电器二，所述中间继电器一和中间继电器二连接所述雨搭电机，所述控制器采用STC11F04E系列单片机，所述温湿度传感器接线口与所述控制器的输入端TEMP1相连，所述光照传感器接线口通过I2C总线串行外设接口通信方式与所述控制器的输入输出端I2C-SDA、I2C-SDL相连；所述雨量传感器接线口与所述控制器的输出端YLC相连；所述显示模块与所述控制器的DATA、CLK相连；所述电机输出接口与所述控制器的输出端CON1与CON2相连；所述限位开关接口与所述控制器的输出端XW1、XW2脚相连接，所述电源转换电路包括电源转换芯片LM2941，所述电源转换芯片LM2941的VIN引脚分别连接电解电容C1的正极、CBB电容C3、二极管D1、电阻R1，述电源转换芯片LM2941的VOUT引脚分别连接电解电容C8的正极、CBB电容C7、电解电容C2，经过电阻R2、R3、R4的调节是电压输出为+5V来供系统使用，所述伸缩支撑杆为弹性伸缩支撑杆。