基于物联网的智能晾衣架

2017-11-29 11:49徐华源余慧文陈经纬李东阳高志鹏
大陆桥视野·下 2017年12期
关键词:晾衣架智能家居物联网

徐华源+余慧文+陈经纬+李东阳+高志鹏

【摘 要】根据电子商业化,智能化,自动化的发展理念,开发创造了一大批物联网智能家居,虽然在市面上出现过一些智能晾衣架,但是却因为只能在家中控制,不能满足当代人希望随时随地了解控制家中衣物情况,因此我们构思了一种基于物联网的智能晾衣架,利用发达的互联网和自动化技术,将手机和晾衣架通过APP连接,达到一个随时了解衣物状况和控制晾衣架伸缩,翻转的目的。

【关键词】物联网;智能家居;晾衣架

引言

如今互联网时代发展迅速,人们对物联网的使用需求不断增多,在各个行业中物联网应用广泛,尤其是物联网智能家居,随着时代的潮流不断向前发展,实现这种物联网智能家居最大特色就是能和APP相连,用户只要利用终端系统就能随时监控设备的运行情况并进行远程控制。在您早上上班之前将之前洗好的衣物放到晾衣架上,当中午阳光强烈的时候衣物会自动翻转,还有突遇暴雨的时候衣架会自动收回防雨罩内,防止衣物被淋湿。而远在公司上班的你不单单可以实时了解衣物的晾晒情况,还可以通过手机随意操控这一切。这便是我们提出的基于物联网技术的智能晾衣架。如今的大多数衣服都是露天晾晒或者挂在窗外的普通晾衣杆上,如果在上班时间下雨,那么衣物就都白晾了,因此我便产生了设计这个基于物联网技术的智能晾衣架的想法。智能晾衣架有自动伸缩系统,自动翻转系统,控制系统三个主要系统组成。这样的智能晾衣架的好处是上班族可以随时了解家中衣物情况,不用因为下雨而使衣物淋湿,控制衣服的照射时间能使衣物穿起来更加舒适。

1.智能晾衣架外观和结构设计

本智能晾衣架左右两侧是两个P型架,每个P型架上均有一组步进电机传动系统和一个菱形伸缩架,自动翻转架挂于两伸缩架末端,上面和两侧有防雨罩,大部分结构采用不锈钢矩形管,不锈钢矩形管有着较高的抗弯、抗扭强度,同时,自重较轻,表面光泽度极好,有很高的反射率。如同镜面的表面,非常美观。防雨罩采用丙烯酸塑料,具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性、易染色、易加工、可选颜色和透明度、外观优美,顶部采用弧形设计,不易积水,并起到美观作用。

考虑到方便用户手动控制,将控制系统独立出来,做成一个控制盒,以便晾衣架装在没有阳台的窗外时可以在室内控制。收回状态下体积2165mm*1215mm*608mm,外观如图1所示。

2.自动伸缩系统

自动伸缩机构的主体为菱形架,使用步进电机和丝杠螺母副作为驱动,在菱形架上面的铰接处装有滚轮,配合导轨承受衣物的重量。外觀渲染参考图的状态为半伸出半收回状态,在完全伸出的状态下,可承重70kg以上(固定的墙体强度足够的前提下),图2为伸缩机构结构图。

3.自动翻转系统

智能晾衣架自动翻转系统的电机和减速箱内有一组微动开关,用于检测当前衣挂的角度是否已到极限角度,为了防止相邻衣物相互干涉,翻转系统的翻转角度极限范围为-40°到+40°,如图3所示。

4.控制盒系统硬件设计

该智能晾衣架控制系统利用单片机作为智能晾衣架的核心控制芯片,其主要特点是:具有编程简单、外围电路简单、可靠性高,而价格便宜等优点。利用雨滴传感器和光照传感器来识别晴雨天气。先进的WIFI串口模块,实现手机和单片机之间的通讯。在一般模式下单片机接收来自传感器的信号,经过分析后发出晾衣服架伸出、收回或者翻转等功能的指令,使晾衣服架自动伸出、收回或者翻转,有效地避免在下雨时,衣服无人收起而被雨淋湿了,或在阳光强烈时,衣服没有被阳光充分地晾晒。手动控制模式下,通过按钮开关或手机APP可以自由地控制晾衣架,其信号的优先级高于传感器的信号,用于晾衣服架伸出、收回或者翻转的控制。控制盒上有一个伸出按钮、一个收回按钮、一个开启或关闭自动收回功能的按钮(默认开启)、一个用于开启或关闭自动翻转功能的按钮、一个用于手动翻转的按钮。一组状态指示灯。手机APP端也有这几个按钮和指示灯。控制盒系统结构如图4所示。

5.结论

基于物联网的智能晾衣架的设计蓝图如上文所言,最终通过实验,数学软件分析各项理论数据,并通过受力分析,结合实际的各项记录,对晾衣架相应反应不好处进行修改。智能晾衣架可以为人们带来更为惬意、轻松的生活。如今人们的生活工作节奏越来越快,智能晾衣架契合了城市居民追求快捷化、时尚化、个性化、人性化、智能化的消费需求与潮流,使人们的生活质量有了很大的提高。

参考文献:

[1]张谦等.基于单片机的智能晾衣架设计[J].机械工程与自化.2012(06).

[2]李祖林,张忠贤.基于数字信号处理器和单片机的回转驱动电机控制研究[J].湖南工业大学学报.2008(06).

[3]陆猛等.智能环境感知晾衣架的设计与实现[J].物联网技术.2017(08).

[4]郭献章等.智能防雨晾衣架[J].物理实验.2014(04).

[5]鲍根,王子安.一种新型太阳能旋转晾衣架[J].科技视界.2017(02).endprint

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