一种智能晾衣架及其工作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种晾衣架控制系统及其工作方法，具体涉及一种智能防雨晾衣架系 统及其工作方法。
【背景技术】
[0002] 现今，人们的生活开始慢慢的离不开自动化产品。电饭煲、洗衣机、电磁炉、电视机 等家电早已实现自动化。日常生活中天气多变，上班族、学生族工作上课间如果突然下雨， 屋外晾晒的衣物不能及时收回会被淋湿。夏季，如果遇到高温天气，衣服挂在室外，一般人 们也没注意收回，长时间的暴晒会使衣物更容易损坏。
【发明内容】
[0003] 本发明提供一种智能晾衣架系统及其工作方法，该智能晾衣架能够根据天气变化 自动晾衣。
[0004] 本发明采用以下技术方案实现：包括衣架、遮棚及控制系统，其特征在于：所述 控制系统包括单片机及分别与所述单片机相连的驱动模块、光照传感模块、雨滴传感模块、 时钟模块、电源模块、第一直流电机、第二直流电机、按键模块、液晶显示屏；所述雨滴传感 模块用于监测屋外是否下雨，当有水滴滴在雨滴板上的时候雨滴传感模块输出一电平信号 至单片机；所述光照传感模块用于检测屋外光强大小，光照传感模块的输出通过AD转换电 路将光照强度信号转换成数字信号，再将该数字信号输入至单片机；所述时钟模块主要用 于时间显示与定时；所述电源模块向系统供电；所述驱动模块接收单片机输出信号，控制 第一直流电机及第二直流电机转动所述第一直流电机控制衣架的伸缩；所述第二直流电机 控制遮棚的伸缩；所述按键模块用于设置晾衣时间与光照强度设定值；所述液晶显示屏用 于实时显示时间及屋外光照强度。
[0005] 在本发明一实施例中，所述按键模块包括第一至第四按键及AD转换电路，所述第 一至第四按键的一端共地，第一按键另一端经第一电阻接第二按键另一端；第二按键另一 端经第二电阻接第三按键另一端；第三按键另一端经第三电阻接第四按键另一端；第四按 键的另一端经第四电阻接电源模块；第四按键的另一端经第五电阻接AD转换电路；第五电 阻与AD转换电路间连接一接地电容；AD转换电路接单片机；第一至第四电阻阻值相同，用 于给每个按键分压，当不同的按键被按下时，输出不同的电压值经AD转换电路转换得到相 应的数字信号，并将该数字信号传送至单片机，单片机根据接收到的数字信号判断是哪个 按键被按下。
[0006] 在本发明一实施例中，所述控制系统还包括装第一限位开关及第二限位开关；所 述第一限位开关用于判断衣架已经运行到位；所述第二限位开关用于判断遮棚已经运行到 位。
[0007] 进一步的，所述的第一限位开关、第二限位开关均包括霍尔传感器及磁元件；所述 霍尔传感器安装在阳台内，所述磁元件安装在衣架或遮棚上；当磁元件运行到霍尔传感器 位置时，所述霍尔传感器输出一低电平至单片机。
[0008] 在本发明一实施例中，所述光照传感模块包括一光照传感器及与其相连的下拉电 阻，当光照变强的时候光照传感器的输出电压升高，经过AD转换电路转换后得到的数字信 号也变大，通过所述液晶显示屏显示光照强度的变化。
[0009] 本发明还提供一种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 骤：步骤S1 :系统初始化；步骤S2 :判断雨滴传感模块的输出是否为高电平，如果为高电平 则说明下雨了，进入步骤S3,否则进入步骤S4 ;步骤S3 :收回衣架及遮棚；步骤S4 :单片机 接收按键模块的输出，根据接收到的按键信息执行相应的程序；步骤S5 :判断定时时间是 否到达，如果定时到达收回遮棚与衣架；步骤S6 :通过所述光照传感模块检测外界光照强 度，若光照强度小于第一设定值则判断为阴天，若光照强度大于第二设定值则判断为暴晒， 光照强度处在第一设定值与第二设定值之间则判断为晴天；步骤S7 :若为阴天或暴晒时衣 架和遮棚都伸出；步骤S8:当由阴天或者暴晒转为晴天时遮棚收回。
[0010] 在本发明一实施例中，按下第一按键表示第一设定值减少；按下第二按键表示第 二设定值增加；按下第三按键表示定时时间增加；按下第四按键表示定时开始。
[0011] 在本发明一实施例中，第一限位开关输出低电平，则说明衣架已经收回成功，否则 说明衣架未收回成功，第一直流电机继续反转；第二限位开关输出低电平，则说明遮棚已经 收回成功，否则说明遮棚未收回成功，第二直流电机继续反转。
[0012] 在本发明一实施例中，所述光照传感模块包括一光照传感器及与其相连的下拉电 阻，当光照变强的时候光照传感器的输出电压升高，经过AD转换电路转换后得到的数字信 号也变大，通过所述液晶显示屏显示光照强度的变化。
[0013]与现有技术先比，本发明实现下雨自动收回，晴天自动晾衣等基本功能，并提供可 定时、光照可调功能及易操作的应用界面，使人们的生活更省心、更方便。在本发明提供的 技术方案中对响应外接天气变化设置了不同等级的优先级别，其中对下雨的处理为最高级 另IJ，定时功能为第二级别，光照为最低级别。程序采用扫描方式，每次扫描，先获取限位开关 的状态，如果限位开关呈低电平，说明衣架已伸缩到位，不再运行电机。如果呈高电平则衣 架未到位，运行电机。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明控制系统的电路原理框图。
[0015] 图2为按键模块的电路原理图。
[0016] 图3为电机驱动模块电路原理图。
[0017] 图4为雨滴传感模块的电路原理图 图5为雨滴板工作建构示意图。
[0018] 图6为光照传感模块的电路原理图。
[0019] 图7为晾衣架工作方法的主要流程图。
[0020] 图8为下雨处理流程图。
[0021] 图9为定时处理流程图。
[0022] 图10为阴天与暴晒处理流程图。
[0023] 图11为晴天处理流程图。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0025] -种智能晾衣架，包括衣架、遮棚及控制系统，所述控制系统包括单片机及分别与 所述单片机相连的驱动模块、光照传感模块、雨滴传感模块、时钟模块、电源模块、第一直流 电机、第二直流电机、按键模块、液晶显示屏；所述雨滴传感模块用于监测屋外是否下雨，当 有水滴滴在雨滴板上的时候雨滴传感模块输出一电平信号至单片机；所述光照传感模块用 于检测屋外光强大小，光照传感模块的输出通过AD转换电路将光照强度信号转换成数字 信号，再将该数字信号输入至单片机；所述时钟模块主要用于时间显示与定时；所述电源 模块向系统供电；所述驱动模块接收单片机输出信号，控制第一直流电机及第二直流电机 转动所述第一直流电机控制衣架的伸缩；所述第二直流电机控制遮棚的伸缩；所述按键模 块用于设置晾衣时间与光照强度设定值；所述液晶显示屏用于实时显示时间及屋外光照强 度。其中，控制系统的电路原理图参见图1。
[0026] 在本发明一实施例中，所述按键模块包括第一至第四按键及AD转换电路，所述第 一至第四按键的一端共地，第一按键另一端经第一电阻接第二按键另一端；第二按键另一 端经第二电阻接第三按键另一端；第三按键另一端经第三电阻接第四按键另一端；第四按 键的另一端经第四电阻接电源模块；第四按键的另一端经第五电阻接AD转换电路；第五电 阻与AD转换电路间连接一接地电容；AD转换电路接单片机；第一至第四电阻阻值相同，用 于给每个按键分压，当不同的按键被按下时，输出不同的电压值经AD转换电路转换得到相 应的数字信号，并将该数字信号传送至单片机，单片机根据接收到的数字信号判断是哪个 按键被按下。按键模块的电路原理图参见图2。
[0027] 在本发明智能晾衣架包括衣架和遮棚均需要直流电机控制，电机驱动模块电路原 理图参见图3。图3中IN1-4排针接单片机的4个10 口，单片机的控制信号由此输入。较 佳的，可以在信号输入处加4个LED灯，用于指示输入的信号是0或1，可以直观的看出单片 机控制电机的正转或者反转。
[0028] ENA与ENB为使能控制端，都为高电平时选通2路输出。因为模型设计使用了两个 电机，为了减少对I/O口的占用，把ENA和ENB接高电压。只要单片机控制电机的两个10 口 输出高低电平变换即可实现电机正反转停。具体情况查看表1，IN1、IN2控制电机DJ，IN3、 IN4控制电机DJ2。TLP521-4为四路光电耦合器，光耦用来隔离驱动输出的12V电压与单片 机输入的控制信号。
[0029] 表 1
本发明实施例中的雨滴传感器模块电路参见图4。图4中C11、C12为滤波电容。可调 电阻R17可以调节传感器的灵敏度。P10外接雨滴板参见图5,当有雨滴滴在板上面时，雨 滴板两组交互线1、2接通，比较器LM358输出信号控制三极管8050,使接在单片机10 口的 YUDI输出端为高电平，LED灯D4灭。
[0030] 图6为本发明光照传感器模块电路，光照传感器0N9658通过下拉电阻接地，当光 照变强的时候AINO的输入电压升高，经过AD转换器转换后得到的值也变大，显示在12864 上可直观的看到光照变化。如果采用电阻上拉接法，那么得到的值随光照的升高而减小。 为了便于编程理解，