一種智能晾衣架及其工作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種晾衣架控制系統及其工作方法，具體涉及一種智能防雨晾衣架系 統及其工作方法。
【背景技術】
[0002] 現今，人們的生活開始慢慢的離不開自動化產品。電飯煲、洗衣機、電磁爐、電視機 等家電早已實現自動化。日常生活中天氣多變，上班族、學生族工作上課間如果突然下雨， 屋外晾曬的衣物不能及時收回會被淋濕。夏季，如果遇到高溫天氣，衣服掛在室外，一般人 們也沒注意收回，長時間的暴曬會使衣物更容易損壞。

【發明內容】

[0003] 本發明提供一種智能晾衣架系統及其工作方法，該智能晾衣架能夠根據天氣變化 自動晾衣。
[0004] 本發明采用以下技術方案實現：包括衣架、遮棚及控制系統，其特征在于：所述 控制系統包括單片機及分別與所述單片機相連的驅動模塊、光照傳感模塊、雨滴傳感模塊、 時鐘模塊、電源模塊、第一直流電機、第二直流電機、按鍵模塊、液晶顯示屏；所述雨滴傳感 模塊用于監測屋外是否下雨，當有水滴滴在雨滴板上的時候雨滴傳感模塊輸出一電平信號 至單片機；所述光照傳感模塊用于檢測屋外光強大小，光照傳感模塊的輸出通過AD轉換電 路將光照強度信號轉換成數字信號，再將該數字信號輸入至單片機；所述時鐘模塊主要用 于時間顯示與定時；所述電源模塊向系統供電；所述驅動模塊接收單片機輸出信號，控制 第一直流電機及第二直流電機轉動所述第一直流電機控制衣架的伸縮；所述第二直流電機 控制遮棚的伸縮；所述按鍵模塊用于設置晾衣時間與光照強度設定值；所述液晶顯示屏用 于實時顯示時間及屋外光照強度。
[0005] 在本發明一實施例中，所述按鍵模塊包括第一至第四按鍵及AD轉換電路，所述第 一至第四按鍵的一端共地，第一按鍵另一端經第一電阻接第二按鍵另一端；第二按鍵另一 端經第二電阻接第三按鍵另一端；第三按鍵另一端經第三電阻接第四按鍵另一端；第四按 鍵的另一端經第四電阻接電源模塊；第四按鍵的另一端經第五電阻接AD轉換電路；第五電 阻與AD轉換電路間連接一接地電容；AD轉換電路接單片機；第一至第四電阻阻值相同，用 于給每個按鍵分壓，當不同的按鍵被按下時，輸出不同的電壓值經AD轉換電路轉換得到相 應的數字信號，并將該數字信號傳送至單片機，單片機根據接收到的數字信號判斷是哪個 按鍵被按下。
[0006] 在本發明一實施例中，所述控制系統還包括裝第一限位開關及第二限位開關；所 述第一限位開關用于判斷衣架已經運行到位；所述第二限位開關用于判斷遮棚已經運行到 位。
[0007] 進一步的，所述的第一限位開關、第二限位開關均包括霍爾傳感器及磁元件；所述 霍爾傳感器安裝在陽臺內，所述磁元件安裝在衣架或遮棚上；當磁元件運行到霍爾傳感器 位置時，所述霍爾傳感器輸出一低電平至單片機。
[0008] 在本發明一實施例中，所述光照傳感模塊包括一光照傳感器及與其相連的下拉電 阻，當光照變強的時候光照傳感器的輸出電壓升高，經過AD轉換電路轉換后得到的數字信 號也變大，通過所述液晶顯示屏顯示光照強度的變化。
[0009] 本發明還提供一種基于上述的智能晾衣架的工作方法，其特征在于：包括以下步 驟：步驟S1 :系統初始化；步驟S2 :判斷雨滴傳感模塊的輸出是否為高電平，如果為高電平 則說明下雨了，進入步驟S3,否則進入步驟S4 ;步驟S3 :收回衣架及遮棚；步驟S4 :單片機 接收按鍵模塊的輸出，根據接收到的按鍵信息執行相應的程序；步驟S5 :判斷定時時間是 否到達，如果定時到達收回遮棚與衣架；步驟S6 :通過所述光照傳感模塊檢測外界光照強 度，若光照強度小于第一設定值則判斷為陰天，若光照強度大于第二設定值則判斷為暴曬， 光照強度處在第一設定值與第二設定值之間則判斷為晴天；步驟S7 :若為陰天或暴曬時衣 架和遮棚都伸出；步驟S8:當由陰天或者暴曬轉為晴天時遮棚收回。
[0010] 在本發明一實施例中，按下第一按鍵表示第一設定值減少；按下第二按鍵表示第 二設定值增加；按下第三按鍵表示定時時間增加；按下第四按鍵表示定時開始。
[0011] 在本發明一實施例中，第一限位開關輸出低電平，則說明衣架已經收回成功，否則 說明衣架未收回成功，第一直流電機繼續反轉；第二限位開關輸出低電平，則說明遮棚已經 收回成功，否則說明遮棚未收回成功，第二直流電機繼續反轉。
[0012] 在本發明一實施例中，所述光照傳感模塊包括一光照傳感器及與其相連的下拉電 阻，當光照變強的時候光照傳感器的輸出電壓升高，經過AD轉換電路轉換后得到的數字信 號也變大，通過所述液晶顯示屏顯示光照強度的變化。
[0013]與現有技術先比，本發明實現下雨自動收回，晴天自動晾衣等基本功能，并提供可 定時、光照可調功能及易操作的應用界面，使人們的生活更省心、更方便。在本發明提供的 技術方案中對響應外接天氣變化設置了不同等級的優先級別，其中對下雨的處理為最高級 另IJ，定時功能為第二級別，光照為最低級別。程序采用掃描方式，每次掃描，先獲取限位開關 的狀態，如果限位開關呈低電平，說明衣架已伸縮到位，不再運行電機。如果呈高電平則衣 架未到位，運行電機。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發明控制系統的電路原理框圖。
[0015] 圖2為按鍵模塊的電路原理圖。
[0016] 圖3為電機驅動模塊電路原理圖。
[0017] 圖4為雨滴傳感模塊的電路原理圖 圖5為雨滴板工作建構示意圖。
[0018] 圖6為光照傳感模塊的電路原理圖。
[0019] 圖7為晾衣架工作方法的主要流程圖。
[0020] 圖8為下雨處理流程圖。
[0021] 圖9為定時處理流程圖。
[0022] 圖10為陰天與暴曬處理流程圖。
[0023] 圖11為晴天處理流程圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步說明。
[0025] -種智能晾衣架，包括衣架、遮棚及控制系統，所述控制系統包括單片機及分別與 所述單片機相連的驅動模塊、光照傳感模塊、雨滴傳感模塊、時鐘模塊、電源模塊、第一直流 電機、第二直流電機、按鍵模塊、液晶顯示屏；所述雨滴傳感模塊用于監測屋外是否下雨，當 有水滴滴在雨滴板上的時候雨滴傳感模塊輸出一電平信號至單片機；所述光照傳感模塊用 于檢測屋外光強大小，光照傳感模塊的輸出通過AD轉換電路將光照強度信號轉換成數字 信號，再將該數字信號輸入至單片機；所述時鐘模塊主要用于時間顯示與定時；所述電源 模塊向系統供電；所述驅動模塊接收單片機輸出信號，控制第一直流電機及第二直流電機 轉動所述第一直流電機控制衣架的伸縮；所述第二直流電機控制遮棚的伸縮；所述按鍵模 塊用于設置晾衣時間與光照強度設定值；所述液晶顯示屏用于實時顯示時間及屋外光照強 度。其中，控制系統的電路原理圖參見圖1。
[0026] 在本發明一實施例中，所述按鍵模塊包括第一至第四按鍵及AD轉換電路，所述第 一至第四按鍵的一端共地，第一按鍵另一端經第一電阻接第二按鍵另一端；第二按鍵另一 端經第二電阻接第三按鍵另一端；第三按鍵另一端經第三電阻接第四按鍵另一端；第四按 鍵的另一端經第四電阻接電源模塊；第四按鍵的另一端經第五電阻接AD轉換電路；第五電 阻與AD轉換電路間連接一接地電容；AD轉換電路接單片機；第一至第四電阻阻值相同，用 于給每個按鍵分壓，當不同的按鍵被按下時，輸出不同的電壓值經AD轉換電路轉換得到相 應的數字信號，并將該數字信號傳送至單片機，單片機根據接收到的數字信號判斷是哪個 按鍵被按下。按鍵模塊的電路原理圖參見圖2。
[0027] 在本發明智能晾衣架包括衣架和遮棚均需要直流電機控制，電機驅動模塊電路原 理圖參見圖3。圖3中IN1-4排針接單片機的4個10 口，單片機的控制信號由此輸入。較 佳的，可以在信號輸入處加4個LED燈，用于指示輸入的信號是0或1，可以直觀的看出單片 機控制電機的正轉或者反轉。
[0028] ENA與ENB為使能控制端，都為高電平時選通2路輸出。因為模型設計使用了兩個 電機，為了減少對I/O口的占用，把ENA和ENB接高電壓。只要單片機控制電機的兩個10 口 輸出高低電平變換即可實現電機正反轉停。具體情況查看表1，IN1、IN2控制電機DJ，IN3、 IN4控制電機DJ2。TLP521-4為四路光電耦合器，光耦用來隔離驅動輸出的12V電壓與單片 機輸入的控制信號。
[0029] 表 1
本發明實施例中的雨滴傳感器模塊電路參見圖4。圖4中C11、C12為濾波電容。可調 電阻R17可以調節傳感器的靈敏度。P10外接雨滴板參見圖5,當有雨滴滴在板上面時，雨 滴板兩組交互線1、2接通，比較器LM358輸出信號控制三極管8050,使接在單片機10 口的 YUDI輸出端為高電平，LED燈D4滅。
[0030] 圖6為本發明光照傳感器模塊電路，光照傳感器0N9658通過下拉電阻接地，當光 照變強的時候AINO的輸入電壓升高，經過AD轉換器轉換后得到的值也變大，顯示在12864 上可直觀的看到光照變化。如果采用電阻上拉接法，那么得到的值隨光照的升高而減小。 為了便于編程理解，