CN208192399U - 一种智能伞 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能伞，所述智能伞包括伞柄，伞面和伞杆；所述伞柄内设置Arduino模块、稳压模块、储能模块，所述伞面为双层伞面，内层伞面上设置RGB灯、太阳能电池板、传感器模块、蓝牙模块、第一继电器、第二继电器和第三继电器，所述伞柄下设置照明LED灯和环状密码锁。本实用新型是一款防丢失、人性化、绿色环保的智能伞，当智能伞与手机超过一定距离时手机APP可以报警防止人们遗忘，伞柄下的环状密码锁可以将智能伞锁在栏杆等细长状物体上防止智能伞被盗；智能伞上的传感器模块实时采集环境信息并显示在手机APP上；伞柄下的照明LED灯和伞面上的RGB灯和可以照明和警示；智能伞在白天吸收光能并储存电能。

Description

一种智能伞

技术领域

本实用新型涉及智能家居领域，具体而言，涉及一种智能伞。

背景技术

日常生活中，伞是一种提供阴凉环境或者遮蔽雨雪的工具。目前，虽然市场上伞的数量庞大、式样繁多，但是功能普遍单一，停留在传统伞的阶段，且容易丢失，尤其是在下雨天外出时不小心将伞遗忘在原处，给人们带来麻烦。总之，传统伞已逐渐不能满足人们日益增长的需要。

随着电子和互联网技术的进步，许多传统产品逐渐走向智能化和多功能化，例如智能手表、智能手机、智能眼镜等等，对传统产品的智能化改造也符合现代科技的发展趋势。通过走访调查发现，智能伞越来越受到大众的青睐，但目前市场上出现的智能伞功能参差不齐，用户体验一般。因此，有必要研究一款智能伞，为大众提供便利。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种智能伞，是一款防丢失、人性化、绿色环保的智能伞。

根据本实用新型实施例的一种智能伞，所述智能伞包括伞柄，伞面和伞杆；所述伞柄内设置Arduino模块、稳压模块、储能模块，所述伞面为双层伞面，内层伞面上设置RGB灯、太阳能电池板、传感器模块、蓝牙模块、第一继电器、第二继电器和第三继电器，所述伞柄下设置照明LED灯和环状密码锁；所述太阳能电池板与所述第一继电器电连接，所述第一继电器与所述稳压模块电连接，所述稳压模块与所述储能模块电连接，所述RGB灯与所述第二继电器电连接，所述第二继电器与所述储能模块电连接，所述照明LED灯与所述第三继电器电连接，所述第三继电器与所述储能模块电连接，所述第一继电器、第二继电器、第三继电器的控制口均与所述Arduino模块电连接，所述Arduino模块与所述储能模块电连接，所述传感器模块与所述Arduino模块电连接，所述蓝牙模块与所述Arduino模块电连接。

优选的，所述伞柄下设置环状密码锁。

优选的，所述Arduino模块是以ATmega328为处理器的Arduino Nano。

优选的，所述蓝牙模块是HC-05。

优选的，所述传感器模块包括温湿度传感器和紫外线传感器，所述温湿度传感器型号是dht11，所述紫外线传感器型号是ML8511。

优选的，第一继电器、第二继电器以及第三继电器采用1路继电器，型号是SDR-05VDC-SL-C。

优选的，所述太阳能电池板是柔性贴片式太阳能电池板。

优选的，所述储能模块是锂电池。

优选的，所述稳压模块是7805。

本实用新型中的有益效果是：设计一款防丢失、人性化、绿色环保的智能伞，当智能伞与手机超过一定距离时手机APP可以报警防止人们遗忘，伞柄处的环状密码锁可以将智能伞锁在栏杆等细长状物体上防止智能伞被盗，解决伞具的丢失问题；智能伞上的传感器模块实时采集环境信息并显示在手机APP上，为用户提供合适的出行建议；伞柄下的LED灯和伞面上的RGB灯和可以照明和警示，保障用户在下雨天夜晚的出行安全；智能伞在白天吸收光能并储存电能，为自身的电子设备提供能量。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型提出的一种智能伞的结构示意图；

图2为本实用新型太阳能电池板与储能模块连接电路图；

图3为本实用新型RGB灯打开与关闭的电路图；

图4为本实用新型照明LED灯打开与关闭的电路图；

图5为本实用新型Arduino模块与蓝牙模块、传感器模块连接的电路图；

图6为本实用新型系统结构框图。

1.外层伞面 2.温湿度传感器 3.紫外线传感器 4.内层伞面 5.太阳能电池板 6.第一继电器 7.第二继电器 8.第三继电器 9.RGB灯 10.照明LED灯 11.环状密码锁 12.稳压模块 13.蓝牙模块 14.储能模块 15.Arduino模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参考图1-6，一种智能伞，所述智能伞包括伞柄，伞面和伞杆；所述伞柄内设置Arduino模块15、稳压模块12、储能模块14，所述伞面为双层伞面，内层伞面4上设置RGB灯9、太阳能电池板5、传感器模块、蓝牙模块13、第一继电器6、第二继电器7和第三继电器8，所述伞柄下设置照明LED灯10和环状密码锁11；所述太阳能电池板5与所述第一继电器6电连接，所述第一继电器6与所述稳压模块12电连接，所述稳压模块12与所述储能模块14电连接，所述RGB灯9与所述第二继电器7电连接，所述第二继电器7与所述储能模块14电连接，所述照明LED灯10与所述第三继电器8电连接，所述第三继电器8与所述储能模块14电连接，所述第一继电器6、第二继电器7、第三继电器8的控制口均与所述Arduino模块15电连接，所述Arduino模块15与所述储能模块14电连接，所述传感器模块与所述Arduino模块15电连接，所述蓝牙模块13与所述Arduino模块15电连接。所述蓝牙模块13与手机蓝牙无线连接，手机上制作一个手机APP可以调用手机蓝牙权限。

采用双层伞面，外层为透明伞面，内层为防紫外线伞面，器件放在内层伞面4上可以有效地防水，外层伞面1透明保证太阳能电池板5和紫外线传感器3正常工作，内层为防紫外线伞面可以使智能伞作为遮阳伞，外层伞面1和内层伞面4的尾部不是全部缝合，留有一定长度的开口，保证温湿度传感器2正常工作。

采用柔性单晶硅太阳能电池板5，它具有一定的柔性，用热熔胶将它贴附在内层伞面4上，我们将它沿智能伞的骨架两边贴附，不影响智能伞的折叠；贴附多片太阳能电池板5，达到一定的输出功率。

RGB灯9采用串联的方式连接，用热熔胶将它贴附在内层伞面4上，使用继电器控制RGB灯9的打开与关闭。照明LED灯10采用串联的方式连接，在伞柄底端开两个小洞，将其嵌在伞柄底端，使用继电器控制RGB灯9的打开与关闭。

内层伞面4上的器件与伞柄内的器件电连接的导线都是从伞杆中经过，可以有效地防水。

采用具有一定直径的圆柱形的塑料伞柄，用螺丝等固定装置将伞柄固定在伞杆上。

在伞柄下面放置一个环状密码锁11，用螺丝等固定装置将环状密码锁11固定在伞柄底端，环状密码锁11的尾部有可伸长的锁链，锁链与数字密码锁衔接，用户拨到正确的密码，锁链立即抽回。

具体的还包括，所述Arduino模块15是以ATmega328为处理器的Arduino Nano，相比于Arduino Uno、Arduino Mega系列，它具有体积优势。

所述蓝牙模块13是HC-05,可以主从一体，既可以发送数据又可以接收数据。

所述传感器模块包括温湿度传感器2和紫外线传感器3，所述温湿度传感器2型号是dht11，所述紫外线传感器3型号是ML8511。

而且第一继电器6、第二继电器7以及第三继电器8最好采用1路继电器，型号是SDR-05VDC-SL-C。

所述太阳能电池板5是柔性贴片式太阳能电池板。

所述储能模块14是锂电池。

所述稳压模块12是7805。

所述伞杆中空处理。

所述伞柄外设置环状密码锁11。

如图2所示，第一继电器6的DC+口与储能模块14的正极电连接，第一继电器6的DC-口与储能模块14的负极电连接，第一继电器6的信号端IN口与Arduino模块15的PIN_4口电连接，第一继电器6的COM口与太阳能电池板5的正极电连接，第一继电器6的输出端NO口与7805的输入端电连接，7805的输出端与二极管的正极电连接，二极管的负极与储能模块14的正极电连接，储能模块14的负极与7805的接地端电连接，7805的接地端与太阳能电池板5的负极电连接。第一继电器6的通断是由手机APP控制的，在手机蓝牙与智能伞上的蓝牙模块13配对连接时，用户打开或关闭手机APP界面上的“充电”按钮，手机APP会控制手机蓝牙发送一个控制信号，智能伞上的蓝牙模块13接收到控制信号后将控制信号发送给Arduino模块15，Arduino模块15置第一继电器6的信号端IN口高电平或者低电平，第一继电器6接通或者断开，实现在太阳能电池板5给储能模块14充电电路中开关的功能。在晴朗的白天，用户需要太阳能电池板5给储能模块14充电或者不需要，通过操作手机APP即可实现。

如图3所示，第二继电器7的DC+口与储能模块14的正极电连接，第二继电器7的DC-口与储能模块14的负极电连接，第二继电器7的COM口与储能模块14的正极电连接，第二继电器7的信号端IN口与Arduino模块15的PIN_5口电连接，第二继电器7的输出端NO口与RGB灯9的正极电连接，RGB灯9的负极与储能模块14的负极电连接。第二继电器7的通断是由手机APP控制的，在手机蓝牙与智能伞上的蓝牙模块13配对连接时，用户打开或关闭手机APP界面上的“RGB灯9”按钮，手机APP会控制手机蓝牙发送一个控制信号，智能伞上的蓝牙模块13接收到控制信号后将它发送给Arduino模块15，Arduino模块15置第二继电器7的信号端IN口高电平或者低电平，第二继电器7接通或者断开，实现在储能模块14给RGB灯9充电电路中开关的功能。在下雨天的夜晚出行时，用户需要打开RGB灯9或者关闭RGB灯9，通过操作手机APP即可实现。

如图4所示，第三继电器8的DC+口与储能模块14的正极电连接，第三继电器8的DC-口与储能模块14的负极电连接，第三继电器8的COM口与储能模块14的正极电连接，第三继电器8的信号端IN口与Arduino模块15的PIN_6口电连接，第三继电器8的输出端NO口与照明LED灯10的正极电连接，照明LED灯10的负极与储能模块14的负极电连接。第三继电器8的通断是由手机APP控制的，在手机蓝牙与智能伞上的蓝牙模块13配对连接时，用户打开或关闭手机APP界面上的“照明LED灯10”按钮，手机APP会控制手机蓝牙发送一个控制信号，智能伞上的蓝牙模块13接收到控制信号后将它发送给Arduino模块15，Arduino模块15置第三继电器8的信号端IN口高电平或者低电平，第三继电器8接通或者断开，实现在储能模块14给照明LED灯10充电电路中开关的功能。在下雨天的夜晚出行时，用户需要打开照明LED灯10或者关闭照明LED灯10，通过操作手机APP即可实现。

如图5所示，温湿度传感器2的VCC口与Arduino模块15的5V口电连接,温湿度传感器2的GND口与Arduino模块15的接地口电连接,温湿度传感器2的DATA口与Arduino模块15的PIN_7口电连接。DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器2，DATA口向Arduino模块15的PIN_7口输出模拟量，Arduino模块15将模拟量转化成数字量，再通过内部的程序，把数字量转化成可视的温湿度数据，并控制蓝牙模块13将温湿度数据发放给手机蓝牙，手机APP可以调用手机蓝牙的温湿度数据，并在手机APP界面上实时显示。用户打开手机APP，即可了解今天的温湿度。

如图5所示，紫外线传感器3的VCC口与Arduino模块15的5V口电连接,紫外线传感器3的GND口与Arduino模块15的接地口电连接,紫外线传感器3的DATA口与Arduino模块15的PIN_8口电连接。它通过将光电流转化成电压的原理来检测紫外线强度，信号口向Arduino模块15的PIN_8口输出模拟量，Arduino模块15将模拟量转化成数字量，再通过内部的程序，把数字量转化成可视的紫外线数据，并控制蓝牙模块13将紫外线数据发放给手机蓝牙，手机APP可以调用手机蓝牙的紫外线数据，并在界面上实时显示。用户打开手机APP，即可了解今天的紫外线强度。

如图5所示，蓝牙模块13的VCC口与Arduino模块15的5V口电连接,蓝牙模块13的GND口与Arduino模块15的接地口电连接,蓝牙模块13的TX口与Arduino模块15的RX口电连接，蓝牙模块13的TX口与Arduino模块15的RX口电连接。在手机蓝牙与智能伞上的蓝牙模块13配对连接前提下，如果手机与智能伞超过一定距离，手机蓝牙与智能伞的蓝牙模块13断开连接，手机APP检测到手机蓝牙无连接的状态，会启动报警提示功能，防止人们遗忘伞具。

其中，手机APP，是用来接收蓝牙模块13发送过来的环境信息，并提醒用户是否适宜出行；此外还可以发送指令控制继电器以实现照明警示充电的功能。手机APP在APPINVENTER环境下开发，APP界面主要分为四个部分:

⑴连接蓝牙部分包括“设备选择”和“断开连接”按钮。

⑵天气信息显示部分包括“温度”、“湿度”、“紫外线强度”。

⑶控制智能伞器件部分包括“照明”按钮、“警示”按钮、“充电”按钮

⑷附加功能部分包括“舒适度显示”、“打开网页”、“报警提示”。

“选择蓝牙设备”可以让手机蓝牙选择并连接附近的蓝牙设备，“断开连接”按钮可以断开手机蓝牙与外界蓝牙的连接。天气显示部分可以看到今天的温度、湿度和紫外线强度。“照明”按钮可以打开伞柄底端的照明LED灯10、“警示”按钮可以打开智能伞的RGB灯9、“充电”按钮可以让太阳能电池板5给储能模块14充电。在手机APP内置算法，根据温湿度和紫外线强度计算得到舒适度和出行建议，在温度为18-25℃，湿度为40％-70％时，显示“舒适”，其他情况显示“不舒适”；当紫外线强度为0-2，显示“最弱、安全、可以不采取措施”；为3-4，显示“弱、正常、外出戴防护帽或太阳镜”；为5-6，显示“中等、注意、除戴防护帽和太阳镜外涂擦防晒霜”；为7-9，显示“强、在上午十点至下午四点时段避免外出活动”；为>10，显示“很强、尽量不外出、必须外出时，要采取一定的防护措施”。“打开网页”便于用户打开当地天气网站，快速了解今日天气。“报警提示”检测蓝牙成功连接后，若再次检测到蓝牙断开，则进行振动语音提示，提示用户雨伞可能遗失。

Arduino模块15是整个系统的主控中心，为了实现智能伞与手机APP的信息传递，需要提前编写三个程序，一是传感器模块的程序，二是蓝牙模块13的程序，三是继电器的程序。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能伞，包括主体，其特征在于：伞柄内设置Arduino模块、稳压模块、储能模块，伞面为双层伞面，内层伞面上设置RGB灯、太阳能电池板、传感器模块、蓝牙模块、第一继电器、第二继电器和第三继电器，伞柄下设置照明LED灯和环状密码锁，所述太阳能电池板与所述第一继电器电连接，所述第一继电器与所述稳压模块电连接，所述稳压模块与所述储能模块电连接，所述RGB灯与所述第二继电器电连接，所述第二继电器与所述储能模块电连接，所述照明LED灯与所述第三继电器电连接，所述第三继电器与所述储能模块电连接，所述第一继电器、第二继电器、第三继电器的控制口均与所述Arduino模块电连接，所述Arduino模块与所述储能模块电连接，所述传感器模块与所述Arduino模块电连接，所述蓝牙模块与所述Arduino模块电连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能伞，其特征在于：所述伞柄下设置环状密码锁。

3.根据权利要求1所述的一种智能伞，其特征在于：所述Arduino模块是以ATmega328为处理器的Arduino Nano。

4.根据权利要求1所述的一种智能伞，其特征在于：所述蓝牙模块是HC-05。

5.根据权利要求1所述的一种智能伞，其特征在于：所述传感器模块包括温湿度传感器和紫外线传感器，所述温湿度传感器型号是dht11，所述紫外线传感器型号是ML8511。

6.根据权利要求1所述的一种智能伞，其特征在于：第一继电器、第二继电器以及第三继电器采用1路继电器，型号是SDR-05VDC-SL-C。

7.根据权利要求1所述的一种智能伞，其特征在于：所述太阳能电池板是柔性贴片式太阳能电池板。

8.根据权利要求1所述的一种智能伞，其特征在于：所述储能模块是锂电池。

9.根据权利要求1所述的一种智能伞，其特征在于：所述稳压模块是7805。