CN111930042A - 一种基于红外调节限位行程的晾衣机及其调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于红外调节限位行程的晾衣机及其调节方法，所述晾衣机包括：遥控接收模块，用于接收遥控器的遥控指令，并将其传送至MCU控制器；红外距离传感器，设置于所述晾衣机托架滑动轮轴的一侧，以晾衣机的托架滑动轮轴作为其采集挡板，采集当前晾衣机伸缩托架的位置信息，并将其传送至MCU控制器；MCU控制器，获取并处理所述遥控接收模块接收的遥控指令，根据所述遥控指令以及红外距离传感器采集的数据，设置和控制所述晾衣机的上下限位位置；直流电机，用于在所述MCU控制器的控制下驱动晾衣机的运行和停止；电源模块，用于负责给所述MCU控制器以及直流电机供电。

Description

一种基于红外调节限位行程的晾衣机及其调节方法

技术领域

本发明涉及晾衣机控制技术领域，特别是涉及一种基于红外调节限位行程的晾衣机及其调节方法。

背景技术

随着智能晾衣机的快速发展，智能晾衣机逐步进入千家万户，晾衣智能化已经成为人们生活的一大追求。未来的智能晾衣机将会成为人们家居生活的重要组成部分，在未来的智能领域中占据重要的地位。

目前市场上出现的智能晾衣机的限位形成无任何的监测措施，在运行过程中都是通过在极限位置安装微动开关，通过触碰限位开关检测是否到达限位位置，一旦限位开关损坏，晾衣机会一直往上升或下降方向运行不停止，直到拉断载重钢丝绳为止。同时，由于晾衣机安装在阳台上，不同的小区楼层高度会有一定的差别，不同的客户对晾衣机能下降的最低位置需求不一样。传统的智能晾衣机通过安装机械微动开关定位，最低下降位置已确定或只可以通过移动微动开关对下降位置进行细微调节，但根据用户实际使用反馈的意见，此种调节方式远远满足不了用户需求，同时，由于此种调整方式是在阳台高空作业，对安装人员人身安全必然存在一定的隐患，不利于推动智能晾衣机产业的发展。

如图1所示，为传统的晾衣机形成检测示意图，1和4为托架滑轮，2为伸缩托架，3为上限位微动开关的片状压杆，5为下限位微动开关调节槽，6为下限位微动开关固定螺丝，7为下限位微动开关弧形压杆，8为晾衣机箱体固定件。MCU控制器接收到遥控器的上升指令时，控制晾衣机伸缩托架上升运行，托架收缩，托架滑轮往D方向运行，伸缩托架2在上升运行过程中，伸缩托架触碰到上限位微动开关的片状压杆，此时微动开关由常闭改为常开，MCU接收到微动开关动作信号后，发出禁止晾衣机上升运行的指令信号，晾衣机才能停止上升运行。当MCU控制器接收到遥控器的下降指令时，控制晾衣机托架向下运行，伸缩托架滑轮往C方向运行，伸缩托架2在向下运行过程中，触碰到下限位微动开关7的弧形压杆，此时微动开关由常闭改为常开，MCU控制器接收到微动开关动作信号后，发出禁止晾衣机向下运行的指令信号，晾衣机才能停止下降运行，一旦上限位或下限位微动开关出现故障或误动作，晾衣机将不会按照预设定位置停机，会一直向上或向下运行，直到拉断载重连接钢丝绳或损坏器件为止，存在伸缩托架掉落的隐患，对用户人身安全构成一定的威胁。如果需要调节最低下降下限位位置，则需要调松下限位微动开关固定螺丝，把下限位微动开关沿调节槽向左边移动，但是此操作需要安装完成后才能实现调节，故晾衣机安装在阳台顶部后需要安装人员高空调整，对安装人员人身安全存在一定的隐患，而且由于结构件空间有限，只能在调节槽内调节，只能起微调节作用。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种基于红外调节限位行程的晾衣机及其调节方法，以基于红外距离传感器实现对晾衣机自由设置限位行程的目的。

为达上述及其它目的，本发明提出一种基于红外调节限位行程的晾衣机，包括：

遥控接收模块，用于接收遥控器的遥控指令，并将其传送至MCU控制器；

红外距离传感器，设置于所述晾衣机托架滑动轮轴的一侧，以晾衣机的托架滑动轮轴作为其采集挡板，采集当前晾衣机托架的位置信息，并将其传送至MCU控制器；

MCU控制器，获取并处理所述遥控接收模块接收的遥控指令，根据所述遥控指令以及红外距离传感器采集的数据，设置和控制所述晾衣机的上下限位位置；

直流电机，用于在所述MCU控制器的控制下驱动晾衣机的运行和停止；

电源模块，用于负责给所述MCU控制器以及直流电机供电。

优选地，所述晾衣机主机箱体固定件两侧中间位置固定卷线轮(6)以作为升降绳(7)的运动导轨，所述升降绳(7)一端连接直流电机，另一端与伸缩托架(5)固定连接，直流电机固定于所述晾衣机主机箱体固定件(8)上，于卷线轮(6)两侧于主机箱体固定件(8)上设置滑动轮轴(1)以及与之相匹配的滑动槽(10)，所述滑动轮轴(1)上设置有滑动轮，以便于在滑动槽10内滑动，所述滑动轮轴(1)与伸缩托架(5)为一体结构，所述升降绳(7)运动带动伸缩托架(5)上下运动同时带动滑动轮轴(1)横向运动，红外距离传感器(3)利用保护装置(2)固定于滑动槽(10)远离卷线轮(6)的另一侧、所述箱体固定件(8)边缘处。

优选地，所述保护装置(2)为壳状部件，通过将保护装置(2)固定于所述主机箱体固定件(8)，将所述红外距离传感器(3)紧固于所述保护装置(2)与主机箱体固定件(8)之间。

优选地，所述红外距离传感器包括红外发射头和红外接收头，若红外发射头平行发射红外信号，则红外发射头中间位置不能超出所述滑动轮轴的最高切点，且反射回来的红外在该反射角度下必须能让红外接收头接收到。

优选地，若红外发射头发射的红外线不是平行发射，则将红外发射头中心点对准托架滑动轮轴逆向八分之一圆弧处。

优选地，当接收到的遥控指令为限位行程设置请求时，所述MCU控制器进入限位行程设置模式，判断此时晾衣机是否处于预设起点，控制晾衣机运行，并根据所述红外距离传感器采集的数据，设置所述晾衣机的上下限位位置。

优选地，若晾衣机此时不处于预设起点，则驱动所述直流电机控制晾衣机运行至预设起点，然后启动红外距离传感器进入预备状态，并根据限位行程设置请求控制晾衣机运行，当接收到设置确认信号时，控制晾衣机停止运行并获取红外距离传感器的信息进行保存。

优选地，若晾衣机此时处于预设起点，则直接启动行程设置模式，启动红外距离传感器进入预备状态，根据限位行程设置请求控制晾衣机运行，当接收到设置确认信号时，控制晾衣机停止运行并获取红外距离传感器的信息进行保存。

优选地，晾衣机在运行时，当MCU控制器通过红外距离传感器所得的数据与保存的数据一致时，则判定到达预设的上限位或下限位位置，停止晾衣机运行。

为达到上述目的，本发明还提供一种基于红外调节限位行程的晾衣机的调节方法，包括如下步骤：

步骤S1，于接收到遥控器的限位行程请求时，进入限位行程设置模式；

步骤S2，判断此时晾衣机是否处于预设起点，若晾衣机此时不处于预设起点，则驱动直流电机将晾衣机运行至所述预设起点，启动红外距离传感器进入预备状态，并根据所述限位行程请求控制晾衣机运行，当接收到设置确认信号时，控制晾衣机停止运行并获取红外距离传感器的信息进行保存；

步骤S3，若晾衣机此时处于所述预设起点，则直接启动行程设置模式，启动红外距离传感器进入预备状态，根据所述限位行程请求控制晾衣机运行，于接收到设置确认信号时，控制晾衣机停止运行并获取红外距离传感器的信息进行保存。

与现有技术相比，本发明一种基于红外调节限位行程的晾衣机及其调节方法于通过利用遥控器发送限位行程设置请求，进入限位行程设置模式，并根据红外距离传感器采集的数据，设置和控制所述晾衣机的上下限位位置，实现了基于红外距离传感器实现对晾衣机自由设置限位行程的目的。

附图说明

图1为传统晾衣机的限位行程检测图；

图2为本发明一种基于红外调节限位行程的晾衣机的结构框图；

图3为本发明具体实施例中基于红外调节限位行程的晾衣机一侧的结构图；

图4为本发明具体实施例中红外距离传感器与托架滑动轮轴设置的细部结构图；

图5-1、图5-2、图5-3为本发明具体实施例红外距离传感器的原理图；

图6为本发明一种基于红外调节限位行程的晾衣机的调节方法的步骤流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

图2为本发明一种基于红外调节限位行程的晾衣机的结构框图。如图2所示，本发明一种基于红外调节限位行程的晾衣机，包括：

遥控接收模块201，用于接收遥控器的遥控指令，并将其传送至MCU控制器。在本发明具体实施例中，遥控接收模块201为与作为遥控发射的遥控器对应使用的红外接收模块，但本发明不以此为限，由于遥控发射、接收以及对遥控信号的处理为现有的常规技术，在此不予赘述。

红外距离传感器202，设置于所述晾衣机托架滑动轮轴的一侧，以晾衣机的托架滑动轮轴作为其采集挡板，采集当前晾衣机伸缩托架的位置信息(这里需说明的是，红外距离传感器与滑动轮轴的距离间接反映了晾衣机伸缩托架的高度信息，因此采集的红外距离传感器与滑动轮轴的距离即采集晾衣机伸缩托架的位置信息)，并将其传送至MCU控制器203。优选地，红外距离传感器202在MCU控制器203的控制下启动。

红外距离传感器红外测距的原理如下：红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，利用的红外测距传感器的红外信号发射二极管发射出一束红外光，在照射到物体(本发明中为晾衣机的托架滑动轮轴)后形成一个反射的过程，反射到红外测距传感器后由红外信号接收二极管接收信号，然后根据接收发射与接收的时间差的数据，处理后计算出红外距离传感器与物体的距离。由于红外测距技术为现有的成熟技术，在此不予赘述。

图3为本发明具体实施例中基于红外调节限位行程的晾衣机一侧的结构图，图4为本发明具体实施例中红外距离传感器与托架滑动轮轴设置的细部结构图。在本发明具体实施例中，8为晾衣机主机箱体固定件，一般固定于阳台墙顶，其两侧中间位置固定卷线轮6，升降绳7一端连接直流电机(即直流电机上卷有升降绳7)，升降绳7另一端与伸缩托架5固定连接，卷线轮6作为升降绳7的运动导轨，以在直流电机驱动下拉动升降绳7带动伸缩托架5上升或下降，具体地，卷线轮6两侧于主机箱体固定件8上设置滑动轮轴1以及与之相匹配的滑动槽10，滑动轮轴1上设置有滑动轮，以便于在滑动槽10内滑动，这里需说明的是，滑动轮轴1与伸缩托架5为一体结构，滑动轮轴1即为伸缩托架5悬挂在晾衣机上的始端(末端则是固定托架)，滑动轮轴1与滑动槽10均为现有的部件，具体可见背景技术，在此不予赘述，本发明中，升降绳7运动不仅带动伸缩托架5上下运动，而且带动滑动轮轴1横向运动，具体地，升降绳7上下运动即带动伸缩托架5和滑动轮轴运动，即伸缩托架5下降、滑动轮轴1向图3内侧运动；伸缩托架5上升、滑动轮轴1向图3外侧运动。红外距离传感器3利用保护装置2固定于滑动槽10远离卷线轮6的另一侧、所述箱体固定件8边缘处，所述保护装置2为壳状部件，通过将保护装置2固定于主机箱体固定件8，将红外距离传感器3紧固于保护装置2与主机箱体固定件8之间，这里紧固或固定均可采用螺丝固定，但本发明不以此为限，其他合适的固定方式均可。需说明的是，本发明中至少包含4个托架滑动轮轴，红外传感器只需相对于其中任意一个设置即可。

承上所述，红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，发射的红外反射回来有一定的角度，一般地，可自由设置红外发射头(图中为圆形)和红外接收头(图中矩形)的位置，红外的发射角度和接收头的接收范围均可以调。若如图5-1所示红外信号平行发射，将发射和反射的两根红外线组成的图像不断平移，可知发射头中间位置不能超出滑动轮轴的最高切点，且反射回来的红外在该反射角度下必须能让接收头(矩形)接收到；若如图5-2所示，发射的红外线不是平行发射，发射、反射组成的图像向上平移，可知发射头中间位置可超过滑动轮轴最高切点，但反射回来的红外必须能调正到接收头可接收范围，如图5-3所示，在此情况下，则最好将发射头中心点对准托架滑动轮轴逆向8分之1圆弧处。

MCU控制器203，获取并处理遥控接收模块201接收的遥控指令，根据遥控指令以及红外距离传感器202采集的数据，设置和控制晾衣机的上下限位位置。

在本发明具体实施例中，红外距离传感器202信号输出类型为电压模拟量，且与测量距离的输出关系呈类反比的非线性关系，MCU控制器203通过MCU控制器ADC检测口的分析，可得出红外距离传感器与滑动轮轴的距离，其间接反映了伸缩托架的高度信息，即晾衣机升降的高度信息。由于对红外距离传感器采集的信息的处理从而分析出距离为现有的成熟技术，在此不予赘述。

具体地，当接收到的遥控指令为限位行程(上限位或下限位)设置请求时，原有行程限位信息(红外传感器采集的数据)清除，此时上、下限位靠原始的微动开关触发达成，以达到原始上、下限位，MCU控制器203进入限位行程设置模式，判断此时晾衣机是否处于预设起点(可以是原始上限位或原始下限位位置，即晾衣机上限位/下限位微动开关(晾衣机上分别设置上限位微动开关和下限位微动开关，用来限定原始的上限位和下限位)触发的位置，本发明实施例中设置原始下限位作为预设起点)，若晾衣机此时不处于原始下限位，则MCU控制器203驱动直流电机204下降直至触发晾衣机下限位微动开关(即到达原始下限位)，MCU控制器203获取到停止信号，启动限位行程设置模式，即启动红外距离传感器进入预备状态，并控制晾衣机上升运行，当接收到设置确认信号时，控制晾衣机停止运行并获取红外距离传感器的信息进行保存；若晾衣机此时已处于下限位，则直接启动行程设置模式，启动红外距离传感器进入预备状态，控制晾衣机上升运行，当接收到设置确认信号时，控制晾衣机停止运行并获取红外距离传感器的信息进行保存。也就是说，本实施例中，当用户通过遥控器发送限位行程(上限位和/或下限位)设置请求时，晾衣机的遥控接收模块接收到该限位行程设置请求时，MCU控制器进入限位行程设置模式，将原有行程限位信息(红外传感器采集的数据)清除，若晾衣机此时不处于原始下限位，则MCU控制器驱动直流电机将晾衣机下降到原始下限位，同时(也可延时若干秒，例如1秒)，启动红外距离传感器进入预备状态，驱动直流电机运行晾衣机上升，并在达到预想位置时触发确认键，当MCU控制器通过遥控接收模块获得设置确认信号，红外距离传感器则将距离信息通过输出口发送给MCU控制器处理并进行保存；若晾衣机此时处于下限位，则直接启动行程设置模式，即直接进入上升状态调节，在达到预想位置时触发确认键，MCU控制器通过遥控接收模块获得设置确认信号，红外距离传感器则将距离信息通过输出口发送给MCU控制器处理并进行保存。具体地，本发明的限位行程设置分以下三种情况：

一、仅通过遥控器设置下限位：到达想要的下限位位置按“下降”键确认，此时MCU控制器控制晾衣机停止运行并获取红外距离传感器的信息进行保存，当用户按“停止”键退出下限位设置；

二、仅通过遥控器设置上限位：到达想要的上限位位置按“上升”键确认，此时MCU控制器控制晾衣机停止运行并获取红外距离传感器的信息进行保存当用户按按“停止”键退出；

三、通过遥控器设置下、上限位：当到达想要的下限位位置按“下降”键确认，此时MCU控制器控制晾衣机停止运行并获取红外距离传感器的信息进行保存，然后按“上升”键继续运行托架设置上限位，到达想要的上限位位置按“上升”键确认，MCU控制器控制晾衣机停止运行并获取红外距离传感器的信息进行保存按“停止”键退出。

晾衣机在运行时，当MCU控制器通过红外距离传感器所得的数据与保存的数据一致时，则判定到达预设的上限位或下限位位置，停止晾衣机运行。

直流电机204，用于在MCU控制器的控制下驱动晾衣机的运行和停止。

电源模块205，用于负责给MCU控制器以及驱动模块(直流电机204)供电。

图6为本发明一种基于红外调节限位行程的晾衣机的调节方法的步骤流程图。如图6所示，本发明一种基于红外调节限位行程的晾衣机的调节方法，包括如下步骤：

步骤S1，于接收到遥控器的限位行程(上限位和/或下限位)请求时，进入限位行程设置模式。也就是说，当用户通过遥控器发送限位行程(上限位和/或下限位)设置请求时，MCU控制器接收到该限位行程设置请求，进入限位行程设置模式。

步骤S2，判断此时晾衣机是否处于预设起点(其可以是原始上限位或原始下限位位置，即晾衣机上限位/下限位微动开关触发的位置，本发明实施例中以设置原始下限位作为起点为例)，若晾衣机此时不处于预设起点(即原始下限位)，则驱动直流电机将晾衣机下降或上升至预设起点，即下降或上升至触发晾衣机下限位或上限位微动开关，启动限位行程设置模式，即启动红外距离传感器进入预备状态，根据驱动直流电机控制晾衣机上升或下降运行，当接收到设置确认信号时，控制晾衣机停止运行并获取红外距离传感器的信息进行保存。在本实施例中，MCU控制器驱动直流电机将晾衣机下降至触发晾衣机下限位微动开关，然后启动限位行程设置模式，即启动红外距离传感器进入预备状态，并驱动直流电机控制晾衣机上升运行，当接收到设置确认信号时，控制晾衣机停止上升运行并获取红外距离传感器的信息进行保存。

步骤S3，若晾衣机此时处于预设起点，则直接启动行程设置模式，启动红外距离传感器进入预备状态，根据限位行程请求驱动直流电机晾衣机上升或下降，当接收到设置确认信号时，控制晾衣机停止运行并获取红外距离传感器的信息进行保存。在本实施例中，预设起点为原始下限位，则MCU控制器直接启动限位行程设置模式，启动红外距离传感器进入预备状态，并驱动直流电机控制晾衣机上升运行，当接收到设置确认信号时，控制晾衣机停止上升运行并获取红外距离传感器的信息进行保存。

优选地，本发明之基于红外调节限位行程的晾衣机的调节方法，还包括：

晾衣机在运行时，当MCU控制器通过红外距离传感器所得的数据与保存的数据一致时，则判定到达预设的上限位或下限位位置，停止晾衣机运行。

综上所述，本发明一种基于红外调节限位行程的晾衣机及其调节方法于通过利用遥控器发送限位行程设置请求，进入限位行程设置模式，并根据红外距离传感器采集的数据，设置和控制所述晾衣机的上下限位位置，实现了基于红外距离传感器实现对晾衣机自由设置限位行程的目的。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种基于红外调节限位行程的晾衣机，包括：

遥控接收模块，用于接收遥控器的遥控指令，并将其传送至MCU控制器；

红外距离传感器，设置于所述晾衣机托架滑动轮轴的一侧，以晾衣机的托架滑动轮轴作为其采集挡板，采集当前晾衣机伸缩托架的位置信息，并将其传送至MCU控制器；

MCU控制器，获取并处理所述遥控接收模块接收的遥控指令，根据所述遥控指令以及红外距离传感器采集的数据，设置和控制所述晾衣机的上下限位位置；

直流电机，用于在所述MCU控制器的控制下驱动晾衣机的运行和停止；

电源模块，用于负责给所述MCU控制器以及直流电机供电。

2.如权利要求1所述的一种基于红外调节限位行程的晾衣机，其特征在于：所述晾衣机主机箱体固定件两侧中间位置固定卷线轮(6)以作为升降绳(7)的运动导轨，所述升降绳(7)一端连接直流电机，另一端与伸缩托架(5)固定连接，直流电机固定于所述晾衣机主机箱体固定件(8)上，于卷线轮(6)两侧于主机箱体固定件(8)上设置滑动轮轴(1)以及与之相匹配的滑动槽(10)，所述滑动轮轴(1)上设置有滑动轮，以便于在滑动槽10内滑动，所述滑动轮轴(1)与伸缩托架(5)为一体结构，所述升降绳(7)运动带动伸缩托架(5)上下运动同时带动滑动轮轴(1)横向运动，红外距离传感器(3)利用保护装置(2)固定于滑动槽(10)远离卷线轮(6)的另一侧、所述箱体固定件(8)边缘处。

3.如权利要求2所述的一种基于红外调节限位行程的晾衣机，其特征在于：所述保护装置(2)为壳状部件，通过将保护装置(2)固定于所述主机箱体固定件(8)，将所述红外距离传感器(3)紧固于所述保护装置(2)与主机箱体固定件(8)之间。

4.如权利要求2所述的一种基于红外调节限位行程的晾衣机，其特征在于：所述红外距离传感器包括红外发射头和红外接收头，若红外发射头平行发射红外信号，则红外发射头中间位置不能超出所述滑动轮轴的最高切点，且反射回来的红外在该反射角度下必须能让红外接收头接收到。

5.如权利要求2所述的一种基于红外调节限位行程的晾衣机，其特征在于：若红外发射头发射的红外线不是平行发射，则将红外发射头中心点对准托架滑动轮轴逆向八分之一圆弧处。

6.如权利要求2所述的一种基于红外调节限位行程的晾衣机，其特征在于：当接收到的遥控指令为限位行程设置请求时，所述MCU控制器进入限位行程设置模式，判断此时晾衣机是否处于预设起点，控制晾衣机运行，并根据所述红外距离传感器采集的数据，设置所述晾衣机的上下限位位置。

7.如权利要求6所述的一种基于红外调节限位行程的晾衣机，其特征在于：若晾衣机此时不处于预设起点，则驱动所述直流电机控制晾衣机运行至预设起点，然后启动红外距离传感器进入预备状态，并根据限位行程设置请求控制晾衣机运行，当接收到设置确认信号时，控制晾衣机停止运行并获取红外距离传感器的信息进行保存。

8.如权利要求6所述的一种基于红外调节限位行程的晾衣机，其特征在于：若晾衣机此时处于预设起点，则直接启动行程设置模式，启动红外距离传感器进入预备状态，根据限位行程设置请求控制晾衣机运行，当接收到设置确认信号时，控制晾衣机停止运行并获取红外距离传感器的信息进行保存。

9.如权利要求6所述的一种基于红外调节限位行程的晾衣机，其特征在于：晾衣机在运行时，当MCU控制器通过红外距离传感器所得的数据与保存的数据一致时，则判定到达预设的上限位或下限位位置，停止晾衣机运行。

10.一种基于红外调节限位行程的晾衣机的调节方法，包括如下步骤：

步骤S1，于接收到遥控器的限位行程请求时，进入限位行程设置模式；

步骤S2，判断此时晾衣机是否处于预设起点，若晾衣机此时不处于预设起点，则驱动直流电机将晾衣机运行至所述预设起点，启动红外距离传感器进入预备状态，并根据所述限位行程请求控制晾衣机运行，当接收到设置确认信号时，控制晾衣机停止运行并获取红外距离传感器的信息进行保存；

步骤S3，若晾衣机此时处于所述预设起点，则直接启动行程设置模式，启动红外距离传感器进入预备状态，根据所述限位行程请求控制晾衣机运行，于接收到设置确认信号时，控制晾衣机停止运行并获取红外距离传感器的信息进行保存。

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