基于物聯(lián)網(wǎng)的智能晾衣架

徐華源+余慧文+陳經(jīng)緯+李東陽(yáng)+高志鵬

【摘 要】根據(jù)電子商業(yè)化，智能化，自動(dòng)化的發(fā)展理念，開(kāi)發(fā)創(chuàng)造了一大批物聯(lián)網(wǎng)智能家居，雖然在市面上出現(xiàn)過(guò)一些智能晾衣架，但是卻因?yàn)橹荒茉诩抑锌刂疲荒軡M足當(dāng)代人希望隨時(shí)隨地了解控制家中衣物情況，因此我們構(gòu)思了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能晾衣架，利用發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化技術(shù)，將手機(jī)和晾衣架通過(guò)APP連接，達(dá)到一個(gè)隨時(shí)了解衣物狀況和控制晾衣架伸縮，翻轉(zhuǎn)的目的。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；智能家居；晾衣架

引言

如今互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代發(fā)展迅速，人們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的使用需求不斷增多，在各個(gè)行業(yè)中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用廣泛，尤其是物聯(lián)網(wǎng)智能家居，隨著時(shí)代的潮流不斷向前發(fā)展，實(shí)現(xiàn)這種物聯(lián)網(wǎng)智能家居最大特色就是能和APP相連，用戶只要利用終端系統(tǒng)就能隨時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況并進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。在您早上上班之前將之前洗好的衣物放到晾衣架上，當(dāng)中午陽(yáng)光強(qiáng)烈的時(shí)候衣物會(huì)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，還有突遇暴雨的時(shí)候衣架會(huì)自動(dòng)收回防雨罩內(nèi)，防止衣物被淋濕。而遠(yuǎn)在公司上班的你不單單可以實(shí)時(shí)了解衣物的晾曬情況，還可以通過(guò)手機(jī)隨意操控這一切。這便是我們提出的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能晾衣架。如今的大多數(shù)衣服都是露天晾曬或者掛在窗外的普通晾衣桿上，如果在上班時(shí)間下雨，那么衣物就都白晾了，因此我便產(chǎn)生了設(shè)計(jì)這個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能晾衣架的想法。智能晾衣架有自動(dòng)伸縮系統(tǒng)，自動(dòng)翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)三個(gè)主要系統(tǒng)組成。這樣的智能晾衣架的好處是上班族可以隨時(shí)了解家中衣物情況，不用因?yàn)橄掠甓挂挛锪軡瘢刂埔路恼丈鋾r(shí)間能使衣物穿起來(lái)更加舒適。

1.智能晾衣架外觀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本智能晾衣架左右兩側(cè)是兩個(gè)P型架，每個(gè)P型架上均有一組步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)和一個(gè)菱形伸縮架，自動(dòng)翻轉(zhuǎn)架掛于兩伸縮架末端，上面和兩側(cè)有防雨罩，大部分結(jié)構(gòu)采用不銹鋼矩形管，不銹鋼矩形管有著較高的抗彎、抗扭強(qiáng)度，同時(shí)，自重較輕，表面光澤度極好，有很高的反射率。如同鏡面的表面，非常美觀。防雨罩采用丙烯酸塑料，具有較好的透明性、化學(xué)穩(wěn)定性和耐候性、易染色、易加工、可選顏色和透明度、外觀優(yōu)美，頂部采用弧形設(shè)計(jì)，不易積水，并起到美觀作用。

考慮到方便用戶手動(dòng)控制，將控制系統(tǒng)獨(dú)立出來(lái)，做成一個(gè)控制盒，以便晾衣架裝在沒(méi)有陽(yáng)臺(tái)的窗外時(shí)可以在室內(nèi)控制。收回狀態(tài)下體積2165mm*1215mm*608mm，外觀如圖1所示。

2.自動(dòng)伸縮系統(tǒng)

自動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)的主體為菱形架，使用步進(jìn)電機(jī)和絲杠螺母副作為驅(qū)動(dòng)，在菱形架上面的鉸接處裝有滾輪，配合導(dǎo)軌承受衣物的重量。外觀渲染參考圖的狀態(tài)為半伸出半收回狀態(tài)，在完全伸出的狀態(tài)下，可承重70kg以上（固定的墻體強(qiáng)度足夠的前提下），圖2為伸縮機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。

3.自動(dòng)翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)

智能晾衣架自動(dòng)翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)的電機(jī)和減速箱內(nèi)有一組微動(dòng)開(kāi)關(guān)，用于檢測(cè)當(dāng)前衣掛的角度是否已到極限角度，為了防止相鄰衣物相互干涉，翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)角度極限范圍為-40°到+40°，如圖3所示。

4.控制盒系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

該智能晾衣架控制系統(tǒng)利用單片機(jī)作為智能晾衣架的核心控制芯片，其主要特點(diǎn)是：具有編程簡(jiǎn)單、外圍電路簡(jiǎn)單、可靠性高，而價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。利用雨滴傳感器和光照傳感器來(lái)識(shí)別晴雨天氣。先進(jìn)的WIFI串口模塊，實(shí)現(xiàn)手機(jī)和單片機(jī)之間的通訊。在一般模式下單片機(jī)接收來(lái)自傳感器的信號(hào)，經(jīng)過(guò)分析后發(fā)出晾衣服架伸出、收回或者翻轉(zhuǎn)等功能的指令，使晾衣服架自動(dòng)伸出、收回或者翻轉(zhuǎn)，有效地避免在下雨時(shí)，衣服無(wú)人收起而被雨淋濕了，或在陽(yáng)光強(qiáng)烈時(shí)，衣服沒(méi)有被陽(yáng)光充分地晾曬。手動(dòng)控制模式下，通過(guò)按鈕開(kāi)關(guān)或手機(jī)APP可以自由地控制晾衣架，其信號(hào)的優(yōu)先級(jí)高于傳感器的信號(hào)，用于晾衣服架伸出、收回或者翻轉(zhuǎn)的控制。控制盒上有一個(gè)伸出按鈕、一個(gè)收回按鈕、一個(gè)開(kāi)啟或關(guān)閉自動(dòng)收回功能的按鈕（默認(rèn)開(kāi)啟）、一個(gè)用于開(kāi)啟或關(guān)閉自動(dòng)翻轉(zhuǎn)功能的按鈕、一個(gè)用于手動(dòng)翻轉(zhuǎn)的按鈕。一組狀態(tài)指示燈。手機(jī)APP端也有這幾個(gè)按鈕和指示燈。控制盒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

5.結(jié)論

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能晾衣架的設(shè)計(jì)藍(lán)圖如上文所言，最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)，數(shù)學(xué)軟件分析各項(xiàng)理論數(shù)據(jù)，并通過(guò)受力分析，結(jié)合實(shí)際的各項(xiàng)記錄，對(duì)晾衣架相應(yīng)反應(yīng)不好處進(jìn)行修改。智能晾衣架可以為人們帶來(lái)更為愜意、輕松的生活。如今人們的生活工作節(jié)奏越來(lái)越快，智能晾衣架契合了城市居民追求快捷化、時(shí)尚化、個(gè)性化、人性化、智能化的消費(fèi)需求與潮流，使人們的生活質(zhì)量有了很大的提高。

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