CN105803738A - 一种基于物联网的智能伸缩晾衣架 - Google Patents

Abstract

一种基于物联网的智能伸缩晾衣架，包括晴雨/气压传感器、雨滴传感器、电源供电模块、中央控制器、远程手机终端、控制电机、衣架伸缩装置。中央控制器分别连接晴雨/气压传感器、雨滴传感器、电源供电模块、远程手机终端、控制电机、衣架伸缩装置。本发明一种基于物联网的智能伸缩晾衣架，包括自动和手动两种工作方式，通过智能检测、智能控制的方式，能够根据天气情况，实现自动伸缩晾晒操作。

Description

一种基于物联网的智能伸缩晾衣架

技术领域

本发明一种基于物联网的智能伸缩晾衣架，属于智能家居产品技术领域。

背景技术

目前的晾衣架通常用于各种场合晾晒衣服、食品、农产品等，通常使用金属材料制作，主要由人来操作其伸缩。虽然有一些晾衣架提供了一些手摇柄来减轻人的负担，但仍然需要完全由人来操作。随着人们生活水平的提高和物质生活的丰富，人们对生活用品的质量要求也越来越高，市场上高质量的晾衣架主要集中于提供更好的材质和操作性能，也有一些专家学者试图将物联网应用于智能晾衣架，取得了一定效果。从智能窗帘、智能马桶盖等的销售情况来看，人们对智能家居的需求量还是很大的，新型智能的晾衣架的发展空间还很大。但是目前的晾衣架智能化程度不够，用户对智能衣架的最大需求是能够根据天气情况的变化智能伸缩。然而传统的晾衣架大多数是采用纯机械设计，在遇到雨天的时候，如果用户不在家，将无法完成收衣操作。虽然有一些产品采用电机驱动，但智能性不足，比如不能自动伸缩、不能远程查看衣架情况、也不能远程控制。

在国内，随着物联网技术的发展和移动互联网的进步，为开发基于物联网的自动晾衣系统提供了条件，但是，目前市场上很少有基于物联网的自动伸缩晾衣技术和系统。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于物联网的智能伸缩晾衣架，包括自动和手动两种工作方式，通过智能检测、智能控制的方式，能够根据天气情况，实现自动伸缩晾晒操作。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于物联网的智能伸缩晾衣架，包括晴雨/气压传感器、雨滴传感器、电源供电模块、中央控制器、远程手机终端、控制电机、衣架伸缩装置。中央控制器分别连接晴雨/气压传感器、雨滴传感器、电源供电模块、远程手机终端、控制电机、衣架伸缩装置。

所述晴雨/气压传感器通过分析空气压力，检测下雨或天气晴好的信号；该信号输送给中央控制器，中央控制器控制衣架伸缩装置在晴天时伸出衣架，在雨天时收缩回衣架。

所述雨滴传感器由接收雨滴的板子和处理电路组成，当下雨的时候，雨滴打到接收雨滴的板子上面，通过电阻的变化，处理电路传出低电平信号，送给中央控制器，中央控制器通过控制衣架伸缩装置收缩回衣架。雨滴传感器与晴雨/气压传感器配合工作检测天气晴/雨状况，减少误报。

所述电源供电模块设置在衣架的后方，提高系统工作时安全系数，用于为控制电机提供电源。

所述中央控制器为单片机控制板，晴雨/气压传感器、雨滴传感器的信号会传递给中央控制器，中央控制器根据两者的信号判断晴/雨状态；具有手动和自动两种工作模式；能够在雨天控制控制电机，通过衣架伸缩装置使衣架自动收缩；天气晴天时，控制电机通过衣架伸缩装置将衣架自动伸出。并能向用户发送短信提醒，并接受用户的远程控制命令。

所述远程手机终端用于晴/雨变化的时候，接受到中央控制器发送过来的信号，并能够在移动端远程控制衣架的伸缩，远程手机终端具有手动/自动两种工作模式。

所述控制电机包括手动控制/自动控制模式，能够通过远程手机终端进行远程遥控电机正反转；中央控制器通过控制电机来控制衣架伸缩装置伸缩的方向和速度。

所述衣架伸缩装置的首、尾端安装限位传感器,限位传感器连接中央控制器，衣架伸缩装置机械部件的运动碰撞,使其限位传感器触头动作实现限位报警，中央控制器控制控制电机按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动，从而限制衣架伸缩装置机械运动的位置或行程。

所述晴雨/气压传感器、雨滴传感器、远程手机终端通过无线网络与中央控制器通信连接。

本发明一种基于物联网的智能伸缩晾衣架，有益效果如下：

首先，能够远程控制。当用户不在家的时候，能够通过手机查询衣架的状态和天气状态，既能通过设计的电控伸缩部件完成晾衣架的自动/手动控制，也能够通过移动终端进行晾衣/收衣的远程操作，让用户放心外出。

其次，能够智能控制。结合传感技术，利用晴雨/气压传感器识别晴雨天气，灵敏性和稳定性高，实现了雨天收回和晴天伸出两种功能，迎合了市场的需求。当检测到下雨时候，衣架能够智能收缩，并在第一时间将通过网络发送信息告知用户以便及时处理，将损失尽最大可能减小为零。

再次，工作方式灵活。具有手动和自动两种工作模式，不但给用户的使用带来了极大的方便，而且晾衣效果好、成本低，省时又省力。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

图2是本发明的系统工作流程图。

图3是本发明的移动终端工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明实例提供的一种基于物联网的智能晾衣架结构示意图，包括如下模块：晴雨/气压传感器101、雨滴传感器102、限位传感器103、电源供电模块104、中央控制器105、无线网络106、远程手机终端107、控制电机108、衣架收缩装置109。

所述晴雨/气压传感器101安装于晾衣架上方，用于通过测量相对大气压力随时间推移的变化预测天气变化。高气压意味着“好天气”，而低气压意味着“坏天气”，大约2-3小时时间间隔中气压的变化能较好地反映天气的变化。例如：0.5mb/h<dP/dt<2.5mb/h，表示长期的高气压系统，稳定的好天气；-2.5mb/h<dP/dt<-0.5mb/h，表示长期的低气压系统，稳定的雨天。其中，dP表示气压的变化、dt表示时间的间隔。

所述雨滴传感器102安装于晾衣架上方，用于与晴雨/气压传感器101配合工作检测天气晴/雨状况，减少误报。雨滴传感器102由接收雨滴的板子和处理电路组成，当下雨的时候，雨滴打到接收雨滴的板子上面，通过电阻的变化处理电路传出低电平信号，送给单片机，实现单片机的接收。

所述限位传感器103安装于晾衣架两端，用于限制衣架收缩装置109机械运动的位置或行程。

所述电源供电模块104安装于晾衣架的后方，用于供控制电机108等装置工作。优选地，本发明设计将220V/50Hz变成整流滤波所需大小的交流电，然后再将交流电变成单项脉动直流电，再减小单项脉动直流电的脉动成分，最后得到平滑滤波的直流电的纹波成分，使输出为+5V平稳的直流电。但由于交流电网输入电压的波动和电路负载的变化使直流电压不稳定，因此在本直流电源中增加稳压电路以确保设备的正常工作。

所述中央控制器105安装于晾衣架的后方，用于控制控制电机108，并与远程手机终端107通信，优选地，为单片机控制板，具有手动和自动两种工作模式；能够在雨天控制控制电机108使衣架自动收缩，天气晴天时控制控制电机108将衣架自动伸出；并能向用户发送短信提醒，并接受用户的远程控制命令。

优选地，采用单片机AT89C52进行信号转换与输送，将转换的信号传送给单相异步电动机伸缩系统。

优选地，中央控制器105的位置设置，设置在衣架收缩装置109的后方，能够有效避免控制模块受到外界环境的破坏，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护。

所述无线网络106用于连接晴雨/气压传感器101、雨滴传感器102、限位传感器103、远程手机终端107、中央控制器105，完成相互间的通信和数据传输。

优选地，无线网络106包括ZigBee无线模块，该模块节点采用TI公司的CC2530作为主控制器芯片，可用于2.4GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE应用，结合了领先的RF收发器的优良性能，基于51内核，系统内可编程闪存，8KBRAM和许多其它强大的功能。

所述远程手机终端107，在用户手中，用于远程查询晾衣架状态，并远程控制衣架的伸缩，具有手动/自动两种工作模式。优选地，远程手机终端107采用Android智能手机作为控制终端，在STM32F107移植UC/OS-II操作系统和LwIP协议栈搭建嵌入式服务器，通过搭建ZigBee无线传感网络，采用改进的ZigBee路由算法，制定完善的通信协议，提高网络通信性能，实现远程手机终端107对智能晾衣架的远程和本地的实时监控。

所述控制电机108安装于晾衣架上，用于控制衣架收缩装置109运动，中央控制器105能够通过控制电机108来控制晾衣架的伸缩的方向和速度，优选地，控制电机108的额定功率为120W。由于晾衣架两边的菱形伸张和收缩支架的摩擦力不可能相同以及控制电机108的参数不可能完全相同等原因，两台控制电机108不会同时停止，所以用四只限位传感器103分别控制两台控制电机108。当支架的一边已经运动到位，对应控制电机108就先停止，此时。中央控制器105会继续发出晾衣架收缩或伸张的指令，直到支架的另一边运动到位，其对应控制电机108停止后，中央控制器105会才停止发出晾衣架收缩或伸张的指令。

所述衣架伸缩装置109安装于晾衣架上，用于支撑晾衣架，并能够伸缩，优选地，为金属结构，与控制电机108驱动端相连接，衣架伸缩装置109的首、尾端安装限位传感器103。优选地，衣架伸缩装置109具有衣服重量的自动检测及系统的故障保护功能，设计衣物的搭载总重量不超过30kg，晾衣架的收缩速度为0.3m/s。优选地，衣架伸缩装置109采用市售菱形手动伸缩晾衣架进行改装而成，其传动原理是：两台电动机各自通过皮带带动两根60cm长的丝杆转动，丝杆上的螺母与菱形架的顶点固定，当丝杆正转时,螺母就向前运动，从而推动晾衣架伸张。

如图2所示，为本发明实例提供的一种基于物联网的智能晾衣架系统工作流程图，具有手动和自动两种工作模式；能够在雨天控制控制电机108使衣架自动收缩，天气晴天时控制控制电机108将衣架自动伸出；并能向用户发送短信提醒，并接受用户的远程控制命令。

如图3所示，为本发明实例提供的一种基于物联网的智能晾衣架移动终端工作流程图，具有手动和自动两种工作模式；能够在雨天控制控制电机108使衣架自动收缩，天气晴天时控制控制电机108将衣架自动伸出；并能向用户发送短信提醒，并接受用户的远程控制命令。

Claims (9)

1.一种基于物联网的智能伸缩晾衣架，包括晴雨/气压传感器（101）、雨滴传感器（102）、电源供电模块（104）、中央控制器（105）、远程手机终端（107）、控制电机（108）、衣架伸缩装置(109)；其特征在于，中央控制器（105）分别连接晴雨/气压传感器（101）、雨滴传感器（102）、电源供电模块（104）、远程手机终端（107）、控制电机（108）、衣架伸缩装置（109）。

2.根据权利要求1所述一种基于物联网的智能伸缩晾衣架，其特征在于，所述晴雨/气压传感器（101）通过分析空气压力，检测下雨或天气晴好的信号；该信号输送给中央控制器（105），中央控制器（105）控制衣架伸缩装置（109）在晴天时伸出衣架，在雨天时收缩回衣架。

3.根据权利要求1所述一种基于物联网的智能伸缩晾衣架，其特征在于，所述雨滴传感器（102）由接收雨滴的板子和处理电路组成，当下雨的时候，雨滴打到接收雨滴的板子上面，通过电阻的变化，处理电路传出低电平信号，送给中央控制器（105），中央控制器（105）通过控制衣架伸缩装置（109）收缩回衣架。

4.根据权利要求1所述一种基于物联网的智能伸缩晾衣架，其特征在于，所述电源供电模块（104）设置在衣架的后方，用于为控制电机（108）提供电源。

5.根据权利要求1所述一种基于物联网的智能伸缩晾衣架，其特征在于，所述中央控制器（105）为单片机控制板，晴雨/气压传感器（101）、雨滴传感器（102）的信号会传递给中央控制器（105），中央控制器（105）根据两者的信号判断晴/雨状态；具有手动和自动两种工作模式；能够在雨天控制控制电机（108），通过衣架伸缩装置（109）使衣架自动收缩；天气晴天时，控制电机（108）控制衣架伸缩装置（109）将衣架自动伸出。

6.根据权利要求1所述一种基于物联网的智能伸缩晾衣架，其特征在于，所述远程手机终端（107）用于晴/雨变化的时候，接受到中央控制器（105）发送过来的信号，并能够在移动端远程控制衣架的伸缩，远程手机终端（107）具有手动/自动两种工作模式。

7.根据权利要求1所述一种基于物联网的智能伸缩晾衣架，其特征在于，所述控制电机（108）包括手动控制/自动控制模式，能够通过远程手机终端（107）进行远程遥控电机正反转；中央控制器（105）通过控制电机（108）来控制衣架伸缩装置(109)伸缩的方向和速度。

8.根据权利要求1所述一种基于物联网的智能伸缩晾衣架，其特征在于，所述衣架伸缩装置(109)的首、尾端安装限位传感器(103),限位传感器(103)连接中央控制器(105)，衣架伸缩装置(109)机械部件的运动碰撞,使其限位传感器(103)触头动作实现限位报警，中央控制器(105)控制控制电机(108)按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动，从而限制衣架伸缩装置(109)机械运动的位置或行程。

9.根据权利要求1所述一种基于物联网的智能伸缩晾衣架，其特征在于，所述晴雨/气压传感器（101）、雨滴传感器（102）、远程手机终端（107）通过无线网络（106）与中央控制器（105）通信连接。