一种智能晾衣架控制系统
技术领域
本实用新型涉及智能家居技术领域，特别是涉及一种智能晾衣架控制系统。
背景技术
传统的晾晒衣物的方式是在阳台内的天花板下设置钢筋挂钩，将衣物挂在钢筋上晾晒，衣物长期不见阳光，在梅雨天气更是容易滋生细菌，产生霉变；而普通的可移动的晾衣架虽然移动方便，可以人为地在白天移出晾衣架进行晾晒，在夜晚收回晾衣架，但是在夏季太阳光强烈的午后时间，衣物在室外长时间暴晒，容易受损。而且如果突遇暴雨或阵雨，家中衣物无人来收，衣服就会被淋湿。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种智能晾衣架控制系统。
本实用新型所采取的技术方案是：
一种智能晾衣架控制系统，包括雨滴检测模块、温湿度检测模块、光照检测模块、主控模块和继电器模块；
所述雨滴检测模块的输出端、温湿度检测模块的输出端和光照检测模块的输出端均与主控模块的输入端连接，所述主控模块的输出端与继电器模块的输入端连接。
进一步，还包括限位开关模块，所述限位开关模块的输出端与主控模块的输入端连接。
进一步，还包括无线接收模块，所述无线接收模块的输出端与主控模块的输入端连接。
进一步，所述无线接收模块包括无线接收单元和解码单元。
进一步，还包括遥控模块，所述遥控模块与无线接收模块无线连接。
进一步，所述遥控模块包括按键单元和无线发射单元。
进一步，还包括数码管显示模块，所述数码管显示模块的输入端与主控模块的输出端连接。
进一步，还包括指示灯模块，所述指示灯模块的输入端与主控模块的输出端连接。
进一步，所述温湿度检测模块采用型号为DHT11的温湿度传感器。
进一步，所述雨滴检测模块采用电阻式雨滴传感器。
本实用新型的有益效果：包括雨滴检测模块、温湿度检测模块、光照检测模块、主控模块和继电器模块，利用温湿度检测模块、雨滴检测模块和光照检测模块来检测室外的环境状况，能够在天气晴好时伸出晾衣架晾晒衣物，在天气恶劣时，收回晾衣架，真正实现了智能化家居生活。
附图说明
图1为本实用新型的系统模块框图；
图2为本实用新型的主控模块的电路原理图；
图3为本实用新型的温湿度检测模块的电路原理图；
图4为本实用新型的雨滴检测模块的电路原理图；
图5为本实用新型的光照检测模块的电路原理图；
图6为本实用新型的继电器模块的电路原理图；
图7为本实用新型的限位开关模块的电路原理图；
图8为本实用新型的数码管显示模块的电路原理图；
图9为本实用新型的指示灯模块的电路原理图；
图10为本实用新型的遥控模块的电路原理图；
图11为本实用新型的无线接收模块的电路原理图；
图12为本实用新型的晾衣架结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步解释和说明。
针对现有的晾衣架无法根据天气状况在天气晴好时伸出晾衣架、在天气恶劣时收回晾衣架的问题，本实用新型提出了一种智能晾衣架控制系统，如图1所示，该智能晾衣架系统主要包括雨滴检测模块、温湿度检测模块、光照检测模块、主控模块、继电器模块、指示灯模块、数码管显示模块、遥控模块、无线接收模块、限位开关模块和电源模块，所述无线接收模块包括无线接收单元和解码单元，所述遥控模块包括按键单元和无线发射单元。
所述无线接收模块的输出端、雨滴检测模块的输出端、温湿度检测模块的输出端、光照检测模块的输出端和限位开关模块的输出端均与主控模块的输入端连接，所述主控模块的输出端分别与继电器模块的输入端、数码管显示模块的输入端和指示灯模块的输入端连接，所述遥控模块与无线接收模块无线连接；
所述电源模块的输出端分别与无线接收模块的输入端、雨滴检测模块的输入端、温湿度检测模块的输入端、光照检测模块的输入端、主控模块的输入端、继电器模块的输入端、数码管显示模块的输入端、指示灯模块的输入端和限位开关模块的输入端连接。
其中，主控模块，用于触发控制信号控制继电器模块、数码管显示模块和指示灯模块。如图2所示，所述主控模块由单片机U3和单片机外围电路组成。其中单片机U3可选用STC89C52型号的单片机。单片机外围电路可包括图2所述的晶振电路和复位电路，所述晶振电路包括晶振Y1、第二十二电容C22和第二十三电容C23，晶振Y1的输出连接到单片机U3。所述复位电路包括第一电阻R1、第一电容C1和第一按键K1。
温湿度检测模块，用于检测室外的温度和湿度。如图3所示，温湿度检测模块采用型号为DHT11的温湿度传感器，DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器，可同时检测空气中的温度和湿度，温湿度传感器DHT11测量的空气湿度范围为[20％，90％]RH，测量的温度范围为[0，50]℃。温湿度传感器DHT11采用单总线通信，单总线通过一个上拉电阻即第二十四电阻R24与控制模块进行通信。
温湿度采集模块将采集到的温度和湿度，即第二检测信号传输至主控模块，主控模块将采集到的温度和湿度与预先设定的温度和湿度进行比较，如果温度高于设定的温度，即室外的光照强烈，温度较高，主控模块触发控制信号控制继电器模块，继电器模块从而控制电机正转，将晾衣架收回，防止暴晒对衣物造成损伤；当采集到的湿度高于设定的湿度，说明室外空气中的水分较大，不适合晾晒衣物，主控模块触发控制信号控制继电器模块，继电器模块从而控制电机正转，将晾衣架收回。
雨滴检测模块，用于检测是否下雨以及雨量的大小。所述雨滴检测模块可采用电阻式雨滴传感器，电阻式雨滴传感器的检测原理是，雨量的变化会引起电阻式雨滴传感器的的电阻值的变化，因此，可通过电阻式雨滴传感器的电阻值变化间接得到雨量的大小。如图4所述，所述雨滴检测模块的输出端与主控模块连接。第一指示灯LED1亮起，雨滴检测模块开始工作，当雨滴传感器SENSOR的感应板检测到雨滴时，雨滴检测模块的输出端YUDI输出低电平信号，主控模块接收到低电平信号即控制继电器模块正转，收回晾衣架；当雨滴传感器SENSOR的感应板检测不到雨滴或者雨滴蒸发后，雨滴检测模块的输出端YUDI输出高电平信号，第二指示灯LED2亮起，主控模块根据接收到高电平信号即控制继电器模块工作，继电器模块控制电机反转，伸出晾衣架。雨滴检测模块的另一输出端YULIANG也与主控模块连接，用于检测雨量的多少。
光照检测模块，用于检测室外光线强度。如图5所示，所述光照检测模块包括第二十一光敏电阻R21、第五三极管Q5、第十九电阻R19和第二十电阻R20，所述光照检测模块的输出端与主控模块的输入端连接。
当光线较暗时，光敏电阻R21的阻值变大，第五三极管Q5的基极电压被拉低，第五三极管Q5处于截止状态，第五三极管Q5的发射极的电压被第二十电阻R20拉低，光照检测模块向主控模块输出低电平信号；当光线强度较强时，光敏电阻R21的阻值变小，第五三极管Q5的基极的电压变高，第五三极管Q5处于导通状态，第五三极管Q5的发射极的电压被拉高，因此，光照检测模块向主控模块输出高电平信号。光照检测模块通过输出电平信号即第三检测信号至主控模块，主控模块接收到光照检测模块输出的电平信号，触发控制信号，控制继电器模块，继电器模块从而控制电机正转和反转，从而实现在白天将晾衣架伸出，在夜晚收回晾衣架这一目的。
继电器模块，用于控制电机转动。如图6所示，所述继电器模块包括第六三极管Q6、第七三极管Q7、第一继电器JD1、第二继电器JD2、电机M、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6。
根据主控模块的控制信号，继电器模块采用第一继电器JD1和第二继电器JD2双继电器分别控制电机的正转和反转，所述从而控制晾衣架的伸出与收回。
限位开关模块，用于在晾衣架触碰到限位开关时控制继电器模块停止工作。限位开关是一种常用的小电流主令电器，利用产生机械运动部件的碰撞使其触头动作实现接通或断开控制电路，达到控制的目的。如图7所示，限位开关模块包块第一限位开关XW1和第二限位开关XW2，所述第一限位开关XW1和第二限位开关XW2分别安装在晾衣架的两侧。电机正转收回晾衣架时晾衣架触碰到第一限位开关XW1，限位开关模块向主控模块输出一个检测信号，主控模块接收到检测信号以后，控制继电器模块停止工作。同理，当电机反转伸出晾衣架时晾衣架触碰到第二限位开关XW2，限位开关模块向主控模块输出一个检测信号，主控模块接收到检测信号以后控制继电器模块停止工作。本实用新型采用两个限位开关分别放置在晾衣架的两端，防止晾衣架过度伸出和收回。
数码管显示模块，用于实时显示环境湿度。如图8所示，数码管显示模块采用2位数码管显示室外环境中的湿度。温湿度采集模块将采集到的温度和湿度传输到主控模块，主控模块触发第二控制信号控制数码管显示模块显示室外环境中的湿度。
指示灯模块，用于指示智能晾衣架控制系统的工作状态。如图9所示，指示灯模块包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第四发光二极管D4、第五发光二极管D5和第六发光二极管D6。第四发光二极管D4亮时，表示智能晾衣架控制系统处于智能模式，当晾衣架智能系统处于智能模式时，由智能晾衣架系统自主地控制继电器模块实现衣架的伸出与收回；第四发光二极管D4灭时，表示智能晾衣架控制系统处于手动模式，当智能晾衣架系统处于手动模式，可人工控制晾衣架的伸出与收回。第五发光D5二极管亮时，表示电机正转，将晾衣架收回。第六发光二极管亮时D6，表示电机反转，将晾衣架伸出。
遥控模块，用于手动控制晾衣架的伸出与收回。如图10所示，所述遥控模块包括按键单元和无线发射单元。
按键单元，用于输入按键信号，所述按键信号包括晾衣架伸出、晾衣架收回和切换工作模式的按键信号，所述工作模式包括智能模式和手动模式。如图10所示，所述按键单元包括第二按键K2、第三按键K3、第四按键K4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3。第四按键为切换工作模式按键，用于输入智能晾衣架系统处于智能模式或手动模式的按键信号；第三按键K3为晾衣架收回按键，用于输入晾衣架收回的按键信号，第二按键K2为晾衣架伸出按键，用于输入晾衣架伸出的按键信号。当智能晾衣架系统处于手动模式时，主控模块接收到晾衣架伸出的按键信号，即通过继电器模块控制电机反转，伸出晾衣机，同理，当主控模块接收到由第三按键K3输入的晾衣架收回的按键信号，即通过继电器模块控制电机正转，收回晾衣机。第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3起到过滤杂质信号作用。
无线发射单元，用于发射编码按键信号，所示编码按键信号是指晾衣架伸出、晾衣架收回和切换工作模式的按键信号经过编码后得到的信号。如图10所示，无线发射单元包括编码子单元和无线发射子单元。所述编码子单元用于将从按键单元输入的按键信号进行编码得到编码按键信号，所述编码子单元包括编码芯片U4，编码芯片U4可采用SC2262。无线发射子单元，用于将编码按键信号发送至主控模块。所述无线发射子单元采用315M无线发射模块M1，315M无线发射模块U5采用声表谐振器SAW稳频，频率稳定度极高，而且频点不会发生偏移。
无线接收模块，用于接收编码按键信号并将编码按键信号进行解码得到解码按键信号。如图11所示，所述无线接收模块包括无线接收单元和解码单元。
无线接收单元，用于接收来自遥控模块的编码按键信号。无线接收单元采用315M超再生无线接收模块M2，接收灵敏度可达到-105dB。
解码单元，用于将接收到的编码按键信号解码。所述解码单元由解码芯片M3及外围电路组成。所述解码芯片M3可采用SC2272。315M超再生无线接收模块M3本身不带有解码集成电路，因此需要与解码电路配合使用。解码单元将编码按键信号解码后得到解码按键信号，并将解码按键信号输送至主控模块。
电源模块，用于为智能晾衣架系统供电。所述电源模块包括稳压元件，稳压元件可采用7085稳压管。先使用变压器将市电220V电压转变成5V电压，变压器输出的5V电压是不够稳定的，因此，使用稳压元件将变压器输出的电压稳定在5V，保证供给智能晾衣架控制系统的电压为稳定的5V电压，提高了电路安全。
本实用新型还提供了另一个实施例，如图12所示，智能晾衣架控制系统包括滑轨1、钢丝绳2和伸缩架3，所述滑轨1上设置有若干个滑轮4，所述滑轨1和伸缩架3可优选安装在走廊的内侧墙壁5上，所述伸缩架3通过钢丝绳2悬挂在滑轮4下方，继电器模块的电机通过控制滑轮4在滑轨1上滚动，从而控制伸缩架3的拉开与收回。雨滴检测模块和光线检测模块可选择安装在的走廊外侧墙壁上(图中未示出)，便于采集雨滴和光照。伸缩架3的两侧分别安装有第一线为开关和第二限位开关，用来防止伸缩架3过度伸出和收回。温湿度检测模块主控模块、数码管显示模块和指示灯模块可选择安装在走廊的内侧墙壁5上方，既方便用户观察到数码管显示模块和指示灯模块，又可以防止日晒雨淋造成电路老化。
本实用新型的工作原理如下：
系统上电后，通过遥控模块输入切换工作模式的按键信号，使智能晾衣架系统处于智能模式。参照图1，当光线检测模块检测到室外光照强度适合晾晒衣物时，会产生第三检测信号，主控模块根据接收到的第三检测信号触发第一控制信号，从而控制继电器模块，继电器模块的第二继电器控制电机反向转动，将晾衣架伸出，当晾衣架触碰到限位开关模块的第二限位开关时，限位开关模块向主控模块输出第四检测信号，主控模块根据接收到的第四检测信号，触发第四控制信号，从而继电器模块控制电机停止工作，同理，当光线检测模块检测到室外光照强度较弱时，收回晾衣机，晾衣架触碰到第一限位开关时，电机停止工作，做到了在白天将晾衣架伸出晾晒衣物，夜晚将晾衣架收回，避免雾气和露水浸湿衣物。
当雨滴检测模块检测到雨滴时，会传输第一检测信号到主控模块，主控模块根据接收到的第一检测信号触发第一控制信号，从而控制继电器模块，继电器模块从而控制电机正向转动，将晾衣架收回，当晾衣架触碰到限位开关模块的第一限位开关时，电机停止转动，同理，当雨滴检测模块检测不到雨滴时或雨滴已经蒸发时，主控模块控制继电器模块伸出晾衣架。
温湿度传感器模块采集环境中的湿度和温度，并将检测到的温度和湿度信息，即第二检测信号传输至主控模块，主控模块触发第二控制信号，从而控制数码管显示模块显示采集到的湿度。主控模块还将采集到的温度和湿度与预先设定的温度和湿度进行比较，当采集到的温度和湿度高于设定的温度和湿度，主控模块会触发第一控制信号，从而控制继电器模块，收回晾衣架，同理，当温湿度检测模块检测到的温度和湿度低于设定的温度和湿度时，主控模块将会控制继电器模块伸出衣架进行晾晒衣物。
通过遥控模块输入切换按键的按键输入信号，使智能晾衣架系统处于手动模式，在手动模式下，通过遥控模块输入收回晾衣架的按键信号、伸出晾衣架的按键信号，无线接收模块将接收到的按键信号传输至主控模块，主控模块根据相应的按键信号触发控制信号，从而控制继电器模块工作。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
