CN107065987B - 一种单元式智能红酒保存箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单元式智能红酒保存箱，包括箱体、光敏传感器、温度传感器、湿度传感器、支架、陀螺仪、加湿器、风扇、中央控制器、LED照明系统、LED灯照明驱动模块、wifi模块、蓝牙模块、电源转换模块。本发明的保存箱即使是初步入门的红酒收藏者也能使用此工具达到最优的保存效果；不拘泥于过去的经验知识，而是与时俱进，通过网上学习实时更新策略，享用最先进最高效的方法保存藏酒；对某一瓶红酒制定最合适最优化的保存方法的设计，有的放矢，注重红酒之间的不同，达到对一类红酒最好的保存效果。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，尤其是涉及一种通过环境监测并实现自动化控制的单元式智能红酒保存箱。
背景技术
随着社会的进步和经济的发展，人们的收入与消费水平不断提高，追求高品质的生活条件已成为日常需求。作为一种高端消费饮料，葡萄酒不仅色泽明艳，醇香可口，更是有益于身体健康，名贵少得的葡萄酒甚至已经成为财富和地位的象征。越来越多的社会名流和寻常百姓开始收藏葡萄酒，有的是为了自己品尝，有的是为了积累升值，但是无论是哪一种，都需要对已经拥有的葡萄酒进行适当的保存，优质的葡萄酒对保存环境是非常非常挑剔的，光线，温度，湿度和振动都会对它的品质产生影响，不同的葡萄酒还需要有不同的管理方法。而并不是所有的人都精通葡萄酒的保存法则，即使有人懂得，也不一定会花大量的时间去做。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过环境监测并实现自动化控制的单元式智能红酒保存箱，该保存箱可以实现针对不同种类的葡萄酒在无人监控的情况下对葡萄酒保存空间进行针对特定个体的温度控制，湿度调节，光线照射控制的设计并实施管控。
为了达到上述目的，本发明所采用的的技术方案如下：一种单元式智能红酒保存箱，包括箱体、光敏传感器、温度传感器、湿度传感器、支架、陀螺仪、加湿器、风扇、中央控制器、LED照明系统、LED灯照明驱动模块、wifi模块、蓝牙模块、电源转换模块；所述箱体包括正方体壳体和盖在壳体上的箱盖，壳体的四个内侧壁上均布置LED照明系统，所述每个侧壁上均安装一个温度传感器和一个湿度传感器，所述支架架在壳体的内侧底面上，所述陀螺仪和光敏传感器均安装在支架上，所述加湿器安装在壳体的内侧底面上，所述箱盖上开有通风口，所述风扇安装在通风口处；所述支架包括四个推杆电机和酒托，所述四个推杆电机的一端均匀铰接在酒托的四周，四个推杆电机的另一端对应支撑在壳体内侧的四个角上；所述LED照明系统与LED灯照明驱动模块相连，四个推杆电机、LED灯照明驱动模块、光敏传感器、温度传感器、湿度传感器、陀螺仪、加湿器、风扇、电源转换模块、wifi模块和蓝牙模块均与中央控制器相连。
进一步的，所述LED照明系统由若干led灯管组成。
进一步的，还包括人机交互触摸屏，人机交互触摸屏嵌在壳体外侧，人机交互触摸屏与中央控制器相连。
进一步的，还包括移动终端；移动终端通过无线与蓝牙模块相连。
本发明的有益效果是：实现了葡萄酒优化管理的智能化，以传感器对环境监测的信号为依据依靠中央控制器对葡萄酒的保存环境做出实时的调整，保证了保存策略制定和实施的高效性；通过模块化、组合化来实现产品多功能通过不同功能模块的组合实现了满足人们科学合理高效地保存葡萄酒的需求。
附图说明图
图1是本发明的模块连接示意图；
图2是本发明的温度传感器的仿真电路原理图；
图3是本发明的湿度传感器的仿真电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图1所示，一种单元式智能红酒保存箱，包括箱体、光敏传感器、温度传感器、湿度传感器、支架、陀螺仪、加湿器、风扇、中央控制器、LED照明系统、LED灯照明驱动模块、wifi模块、蓝牙模块、电源转换模块；所述箱体包括正方体壳体和盖在壳体上的箱盖，壳体的四个内侧壁上均布置LED照明系统，所述每个侧壁上均安装一个温度传感器和一个湿度传感器，所述支架架在壳体的内侧底面上，所述陀螺仪和光敏传感器均安装在支架上，所述加湿器安装在壳体的内侧底面上，所述箱盖上开有通风口，所述风扇安装在通风口处；所述支架包括四个推杆电机和酒托，所述四个推杆电机的一端均匀铰接在酒托的四周，四个推杆电机的另一端对应支撑在壳体内侧的四个角上；所述LED照明系统与LED灯照明驱动模块相连，四个推杆电机、LED灯照明驱动模块、光敏传感器、温度传感器、湿度传感器、陀螺仪、加湿器、风扇、电源转换模块、wifi模块和蓝牙模块均与中央控制器相连。
进一步的，所述LED照明系统由若干led灯管组成。
进一步的，还包括人机交互触摸屏，人机交互触摸屏嵌在壳体外侧，人机交互触摸屏与中央控制器相连。
进一步的，还包括移动终端；移动终端通过无线与蓝牙模块相连。
所述中央控制器可以采用TI公司F2812型号的DSP产品，但不限于此。
从四条底边的中点引出的支架具有良好的支撑稳定性，内置陀螺仪使得支架系统可以随时保持葡萄酒瓶处于45度倾角状态。
移动终端可以与蓝牙模块相连，所述移动终端为电脑或者手机，获取酒箱实时信息并控制。
1、电源转换模块
中央控制器的核心DSP的供电电压较低，控制板上各零部件工作电压不尽相同。需要电源转换模块将220V市电转换为控制电路的电源电压等级。所述电源转换模块可以采用广州三敏电子科技公司MLA06A-6W型号的产品，但不限于此。
2、温度传感器
温度传感器：本系统选用Pt100，Pt100属于铂金属传感器。Pt100是一种广泛应用的测温器件，在-50到600摄氏度范围内具有其他任何温度传感器无可比拟的有事，包括高精度、稳定性好、抗干扰能力强。金属热电阻一般适用于-20到500摄氏度范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，在过程控制中广泛应用。热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即利用电阻体的阻值随温度变化而变化的特性，因此只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。
硬件电路仿真原理图如图2。1K的R8接在5V电源上，其后串联一个并联电路，为T1431和电位器VR1调节产生4.09V的参考电源；其后采用R1和PT100串联，R2和VR2并联，两条支路中间连通，构成测量电桥(R1＝R2＝1K，VR2为100Ω的精密电阻)。当Pt100的电阻值和VR2的电阻值不相等时，电桥输出一个mV级的压差信号，这个压差信号经过R3和R4(R3＝R4＝1K)接到运放LM324的正负端，经过运放LM324放大后输出期望大小的电压信号，该信号一方面通过R6(R6＝100K)接回正输入端构成反馈信号，另一方面经过R7(lK)，并经过稳压管和电容C1的并联电路后直接连AD转换芯片。运放由5V电源供电。
3、风扇
受中央控制器控制，根据传感器实时采样数据和制定出的计划温度来调整风扇的工作状态。
4、湿度传感器
湿度传感器：本系统选用Al2O3型湿度传感器，它属于电容型的高分子材料制成的湿敏元件它的传感功能是通过高分子聚合物在吸湿后引起介电常数的变化来完成的。它具有线性度好、滞后性小、响应快以及能在较寒冷的环境中使用等优点。它的在电路构成中等效于一个电容器件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。
湿度传感器的仿真电路原理图如图3。湿度控制电路由湿度传感器Al2O3型湿度传感器、振荡电路、整流电路、输出放大电路等组成。湿度检测电路如图所示。振荡电路为RC桥式振荡电路，由R1，R2，C1，C2(R1＝R2＝1K，C1＝0.01uf，C2＝0.1uF，R1和C1串联，R2和C2并联，前后两者串联，中间引出)构成，R1另一侧接到运放输出端，引出侧接到运放正输入端，运放的负输入端一方面经过R3(R3＝1K)接地，另一方面通过变阻器R4与两个二极管反向并联再并联R5(R5＝1K)的单元电路串联。构成传感器特性的线性补偿由R1，R2完成，D1，D2，用于输入保护，第一个运放为运算放大器。之后接入可变电容，然后经过R6和R7的串联电路接地(R6＝R7＝1K)，R6与R7中间引出一条电路接到第二个运放的正输入端，其负输入端接到运放的输出端上，接成电压跟随器，之后再经过二极管D3和电解电容与R8(R8＝1K)的并联电路输出测量信号。D3同样是为了输入保护。当环境温度发生变化时，传感器的电容量也随着改变，这种变化反应到由振荡电路提供的正弦波信号，通过电压跟随器输出电压。
5、加湿器
受中央控制器控制，根据传感器实时采样数据和制定出的计划湿度来调整加湿器的工作状态。
6、光敏传感器
本发明的光敏传感器的核心元件为光电管，不同的光照影响不同的光电管通过电流，DSP对电流大小进行采样，分析得到当前的光照强度，作为策略制定的原始资料。
7、Led照明系统驱动模块和照明系统
受中央控制器控制，根据传感器实时采样的光照数据和制定出的计划光照强度调整led驱动电路的工作状态，驱动电路通过对主电路晶闸管门极的控制控制led灯管的工作状态，调整隔光箱体内的光照强度。所述Led照明系统驱动模块可以采用深圳天市凯电子有限公司88000PCS生产的LED驱动模块DC—DC可调恒压恒流稳压电源，但不限于此。
8、人机交互触摸屏
人机交互触摸屏可以供用户自主输入保存红酒的年份、产地和种类等信息，存入存储器作为原始资料，还充当人机交互界面，指导用户操作，反应箱体工作信息。
9、蓝牙模块和WiFi模块
WiFi模块可以从网络中获取对应所保存葡萄酒的信息，反馈给中央控制器以提供中央控制器指定策略的依据；蓝牙模块成为沟通箱体和用户移动设备的渠道，可以及时地将环境信息发送给用户，用户也可以通过蓝牙模块对箱体工作状态进行实时的调整。蓝牙模块可以采用北京龙邱智能科技公司LQBTM蓝牙模块型号的产品，但不限于此。WiFi模块可以采用广州汇承信息科技有限公司公司HC-22WIFI串口模块型号的产品，但不限于此。
本发明的工作过程如下：
(1)用户输入所需要保存的葡萄酒的年份，产地和品种，DSP或者通过内置存储器查询已有的相关葡萄酒的保存信息，或者通过WiFi模块从互联网相关网站上得到葡萄酒的保存信息，根据这一信息指定之后的控制策略。
(2)温度传感器，湿度传感器和光敏传感器获得葡萄酒保存环境信息，实时反馈给DSP。温度高于计划温度或者低于计划温度，通过风扇调节；湿度高于计划湿度便关闭加湿器，湿度低于计划湿度便启动加湿器；光照强度过高时，DSP通过控制驱动电路减小主电路的导通角，降低光照强度，反之加大主电路的导通角。
(3)获得环境数据信息可以受控制地实时传递到网络中寻找解决方案，并上传到云盘中记录保存。
(4)机架上的陀螺仪，反馈酒托的位置信号，通过中央控制器调节酒托的
状态，使得葡萄酒瓶保持45度倾斜角度，保证红酒与软木塞的适当接触。
(5)通风口设置于箱顶，减小了强风的影响，又使得葡萄酒所处环境处于
空气流通的状态。
(6)中央控制器通过蓝牙模块向移动终端传递信息，保证用户可以实时监控酒箱状态，做出指示。
Claims (4)
1.一种单元式智能红酒保存箱，其特征在于，包括箱体、光敏传感器、温度传感器、湿度传感器、支架、陀螺仪、加湿器、风扇、中央控制器、LED照明系统、LED灯照明驱动模块、wifi模块、蓝牙模块、电源转换模块；所述箱体包括正方体壳体和盖在壳体上的箱盖，壳体的四个内侧壁上均布置LED照明系统，每个侧壁上均安装一个温度传感器和一个湿度传感器，所述支架架在壳体的内侧底面上，所述陀螺仪和光敏传感器均安装在支架上，所述加湿器安装在壳体的内侧底面上，所述箱盖上开有通风口，所述风扇安装在通风口处；所述支架包括四个推杆电机和酒托，所述四个推杆电机的一端均匀铰接在酒托的四周，四个推杆电机的另一端对应支撑在壳体内侧的四个角上；所述LED照明系统与LED灯照明驱动模块相连，四个推杆电机、LED灯照明驱动模块、光敏传感器、温度传感器、湿度传感器、陀螺仪、加湿器、风扇、电源转换模块、wifi模块和蓝牙模块均与中央控制器相连。
2.根据权利要求1所述的单元式智能红酒保存箱，其特征在于，所述LED照明系统由若干led灯管组成。
3.根据权利要求1所述的单元式智能红酒保存箱，其特征在于，还包括人机交互触摸屏，人机交互触摸屏嵌在壳体外侧，人机交互触摸屏与中央控制器相连。
4.根据权利要求1所述的单元式智能红酒保存箱，其特征在于，还包括移动终端；移动终端通过无线与蓝牙模块相连。
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