CN103696210A - 全自动逐光晾衣架 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种全自动逐光晾衣架，解决了现有晾衣架晾晒效果不佳、且无法在下雨和大风天气下自动回收的问题。该装置包括集成单片机、雨滴传感器和气压传感器的衣架，衣架上安装有由步进电机驱动的丝杆，丝杆上螺纹连接有滑台，滑台底部固定有晾衣板，晾衣板上安装有直流减速电机，直流减速电机输出端安装挂钩，挂钩上集成有控制直流减速电机的光敏传感器，雨滴传感器、气压传感器等受单片机控制。本发明依据“向日葵原理”，随日光可自动调整角度从而使衣服达到最大的受光面积；通过智能化设计实现在大风、下雨等特殊天气下自动回收衣物的功能。该晾衣架智能化程度更高、晾晒衣服的效果更好，极大地提高了晾晒衣服的效率。

Description

全自动逐光晾衣架
技术领域
本发明涉及机械控制领域，具体是一种全自动逐光晾衣架。
背景技术
晾衣架是人们日常生活中不可或缺的重要组成部分。目前常见的晾衣架主要有固定型、折叠伸缩式、手动升降型和自动升降型四种类型，这些晾衣架虽然为人们的日常生活提供了方便，但是这些晾衣架具有以下两个明显的不足：1）晾晒效果不佳，无法让衣物时刻面向太阳；2）智能化不高，无法在下雨或其他情况下实现自动回收衣物。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有晾衣架晾晒效果不佳、且无法在下雨和大风天气下自动回收等，而提供一种能够提高晾晒效率且在特殊天气情况下实现自动衣物回收的全自动逐光晾衣架。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种全自动逐光晾衣架，包括晾衣架以及安装于晾衣架上的单片机、光敏传感器、雨滴传感器和气压传感器；晾衣架包括导板，导板的前端底部固定有前卡板，导板的后端底部固定有后卡板，前卡板和后卡板之间安装有丝杆，丝杆的两端分别转动插接于前、后卡板内；丝杆上安装有滑台，丝杆贯穿过滑台并且丝杆与滑台之间螺纹连接（丝杆和滑台螺纹连接，这样丝杆正转或倒转时，就能实现滑台在丝杆上的前移或后退）；后卡板的外侧壁上安装有步进电机，步进电机的输出端与丝杆的一端连接；滑台的底部固定有晾衣板，晾衣板上表面安装有直流减速电机，直流减速电机的输出端穿过晾衣板后置于晾衣板下方，直流减速电机的输出端端部固定有挂钩，光敏传感器集成在挂钩上，直流减速电机受光敏传感器控制（光敏传感器是一个独立的模块，可用于控制直流减速电机）；雨滴传感器和气压传感器安装于导板前端，且雨滴传感器、气压传感器和步进电机受单片机控制；步进电机的电源由开关电源将220V交流转为24V直流后得到，单片机和直流减速电机的电源由开关电源将24V直流转为5V直流后得到。本发明装置中的光敏传感器、雨滴传感器、气压传感器都是现有公知技术，本领域技术人员对其工作原理及使用方法都是熟知并能够实现的。
本发明装置中的光敏传感器如图2所示，包含两个对称的光敏电阻，顶部分别设有与开关电源连接的电源正输入端和电源负输入端，与直流减速电机连接的电机正输入端和电机负输入端，当光线分布不均匀时，光敏电阻表现出不同的阻值，经过差分放大电路的处理后，得到差动信号，电机正输入端和电机负输入端分别输出控制信号给直流减速电机使输出轴带动光敏传感器跟随阳光正反转，同时带动挂钩正反转动，进而使衣物面向太阳，即使是在阴天也可以检测到光线的分布差异进而使衣物处于最佳的晾晒角度，它的优点是体积小（16×55mm）、可靠性高（防水）、易于集成在衣架上。
本发明装置中的雨滴传感器如图3所示，包括设有两个输出端的刻蚀覆铜板，在覆铜板上刻画出一条绝缘线起到开关的作用，当雨水滴落到绝缘线上时，开关开启，进而实现检测下雨的功能（即在覆铜板板上开设一条沟槽，沟槽将覆铜板分割成两块独立的覆铜板，两块独立的覆铜板上分别设有一根与单片机连接的输出端，当下雨时的雨滴滴入到沟槽内时，雨水导电，两块独立的覆铜板实现接通）。该雨滴传感器简单易得，实用性强且灵敏度高，可广泛应用于矿山安全，物品防水检测，汽车自动刮水系统和智能天窗等方面。具体工作时，当雨滴落到覆铜板上的沟槽内时，引起覆铜板左右导通，此时开关开启，两个输出将此信号输入单片机中处理，单片机输出控制信号使步进电机工作，步进电机带动丝杆旋转，在丝杆的旋转下滑台向后移动，进而使衣物回收。
本发明装置中的大风传感器是通过气压传感器实现的，当气流快速流过物体表面时会产生一定的压降，且压降变化量的大小与风力的大小呈正相关。气压传感器采集该变化量并传送至单片机，通过与所设定阈值比较，若大于该阈值则发出指令给导板上的步进电机，步进电机带动丝杆旋转，在丝杆的旋转下滑台向后移动，进而使衣物回收。该方法不受地理限制，广泛应用于各种环境下。
进一步地，如图4所示，所述的晾衣板上的直流减速电机的输出轴上位于晾衣板下方的位置安装有主动轮，晾衣板下表面还均布有一排转轴，每个转轴上都安装有一个同步轮，每个同步轮的底部中心处固定有一个挂钩，直流减速电机输出轴上的主动轮和所有转轴上的同步轮之间通过同步带连接。这样就能挂更多的衣服，并且直流减速电机通过同步带可以使得所有的同步轮实现随日光而转动的目的。
本发明装置结构简单、设计合理，依据“向日葵原理”，随日光可自动调整角度从而使衣服达到最大的受光面积；通过智能化设计实现在大风、下雨等特殊天气下自动回收衣物的功能。该晾衣架相比于其他晾衣架智能化程度更高、晾晒衣服的效果更好，极大地提高了晾晒衣服的效率，给人们的日常生活带来了极大的方便。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图。
图2为本发明装置中光敏传感器的结构示意图。
图3为本发明装置中雨滴传感器的结构示意图。
图4为本发明装置中主动轮、同步轮和同步带之间的连接示意图。
图中：1-光敏传感器、1-1-光敏电阻、1-2-电源正输入端、1-3-电源负输入端、1-4-电机正输入端、1-5-电机负输入端、2-雨滴传感器、2-1-覆铜板、2-2-绝缘线、2-3-输出端、3-气压传感器、4-导板、5-前卡板、6-后卡板、7-丝杆、8-滑台、9-步进电机、10-晾衣板、11-直流减速电机、12-挂钩、13-主动轮、14-同步轮、15-同步带。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步描述：
如图1至3所示，一种全自动逐光晾衣架，包括晾衣架以及安装于晾衣架上的单片机、光敏传感器1、雨滴传感器2和气压传感器3；晾衣架包括导板4，导板4的前端底部固定有前卡板5，导板4的后端底部固定有后卡板6，前卡板5和后卡板6之间安装有丝杆7，丝杆7的两端分别转动插接于前、后卡板5、6内；丝杆7上安装有滑台8，丝杆7贯穿过滑台8并且丝杆7与滑台8之间螺纹连接；后卡板6的外侧壁上安装有步进电机9，步进电机9的输出端与丝杆7的一端连接；滑台8的底部固定有晾衣板10，晾衣板10上表面安装有直流减速电机11，直流减速电机11的输出端穿过晾衣板10后置于晾衣板10下方，直流减速电机11的输出端端部固定有挂钩12，光敏传感器1集成在挂钩12上，直流减速电机11受光敏传感器1控制；雨滴传感器2和气压传感器3安装于导板4前端，且雨滴传感器2、气压传感器3和步进电机9受单片机控制；步进电机9的电源由开关电源将220V交流转为24V直流后得到，单片机和直流减速电机11的电源由开关电源将24V直流转为5V直流后得到。
具体实施时，单片机采用STC12C5A60S2作为主控芯片，气压传感器3采用型号为BMP085的气压传感器3。
如图4所示，为了提高本发明晾衣架的晾衣量，在晾衣板10上的直流减速电机11的输出轴上位于晾衣板10下方的位置安装有主动轮13，晾衣板10下表面还均布有一排转轴，每个转轴上都安装有一个同步轮14，每个同步轮14的底部中心处固定有一个挂钩12，直流减速电机11输出轴上的主动轮13和所有转轴上的同步轮14之间通过同步带15连接。
此外，本发明晾衣架可以与智能窗户等其他智能设备共同构成一套完整的智能阳台系统。

Claims (2)

1.一种全自动逐光晾衣架，其特征在于：包括衣架以及安装于晾衣架上的单片机、光敏传感器（1）、雨滴传感器（2）和气压传感器（3）；衣架包括导板（4），导板（4）的前端底部固定有前卡板（5），导板（4）的后端底部固定有后卡板（6），前卡板（5）和后卡板（6）之间安装有丝杆（7），丝杆（7）的两端分别转动插接于前、后卡板（5、6）内；丝杆（7）上安装有滑台（8），丝杆（7）贯穿过滑台（8）并且丝杆（7）与滑台（8）之间螺纹连接；后卡板（6）的外侧壁上安装有步进电机（9），步进电机（9）的输出端与丝杆（7）的一端连接；滑台（8）的底部固定有晾衣板（10），晾衣板（10）上表面安装有直流减速电机（11），直流减速电机（11）的输出端穿过晾衣板（10）后置于晾衣板（10）下方，直流减速电机（11）的输出端端部固定有挂钩（12），光敏传感器（1）集成在挂钩（12）上，直流减速电机（11）受光敏传感器（1）控制；雨滴传感器（2）和气压传感器（3）安装于导板（4）前端，雨滴传感器（2）、气压传感器（3）和步进电机（9）受单片机控制；步进电机（9）的电源由开关电源将220V交流转为24V直流后得到，单片机和直流减速电机（11）的电源由开关电源将24V直流转为5V直流后得到。
2.根据权利要求1所述的全自动逐光晾衣架，其特征在于：晾衣板（10）上的直流减速电机（11）的输出轴上位于晾衣板（10）下方的位置安装有主动轮（13），晾衣板（10）下表面还均布有一排转轴，每个转轴上都安装有一个同步轮（14），每个同步轮（14）的底部中心处固定有一个挂钩（12），直流减速电机（11）输出轴上的主动轮（13）和所有转轴上的同步轮（14）之间通过同步带（15）连接。
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