一種依環境自動調整伸縮程度的智能雨搭的製作方法
2023-05-05 11:51:36 1
專利名稱：一種依環境自動調整伸縮程度的智能雨搭的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種智能雨搭，具體地講，涉及ー種根據環境溫度、溼度、雨量的多少以及光照強度而自動調整雨搭伸縮程度的智能雨搭。
背景技術：
雨搭也稱雨罩、雨棚，是エ民用建築中窗戶上方向外探出的ー種用來擋雨遮陽的蓋板。上班族，為了室內通風，上班時通常將窗戶打開。由於天氣的不確定性，要麼太陽很足，要麼說不定什麼時候就下雨，大多數人家裡都裝有雨搭，普遍是或者一直撐開或者只能手動調節閉合，這就造成了使用不便。如果一直撐開，長期的風吹日曬對雨搭的腐蝕，會使雨搭極易損壞，也使室內無法充分享受陽光和通風；如果下雨時未及時撐開雨搭又開著窗，會造成潲雨；夏天陽光毒烈，如果未及時撐開，也起不到遮陽的作用。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種依環境自動調整自身伸縮程度的智能雨搭，能依據外界環境的溫溼度、雨量大小、光照強度，經過控制器進行處理，轉變成對雨搭防雨布伸出量的智能化控制。下雨時在保證窗戶不潲雨的情況下根據雨量適時的對防雨布伸縮大小進行自動調節，實現無人值守智能控制，即使下大雨忘記關窗戶了，也不會潲雨；春日暖陽時，則減少防雨布伸出大小，讓室內充分享受陽光和通風；夏天陽光毒烈，則加大防雨布伸出大小，起到最大的遮陽作用；冬日下雪時，雨搭完全合上，避免了大雪壓壞和清除其上積雪的不變。本發明採用如下技術方案實現發明目的:
一種依環境自動調整伸縮程度的智能雨搭，包括雨搭智能控制系統和可伸縮雨搭，其特徵是:所述雨搭控制系統包括主控器、溫溼度傳感器、光照傳感器、雨量傳感器、限位開關一和限位開關ニ；所述主控器包括控制器、溫溼度傳感器接線ロ、光照傳感器接線ロ、雨量傳感器接線ロ、顯示模塊、電機輸出接ロ、時鐘模塊、限位開關接ロ和電源轉換電路；所述可伸縮雨搭包括雨搭電機、防雨布、捲軸、伸縮支撐杆、雨搭前蓋和雨搭後蓋，所述雨搭電機連接所述電機輸出接ロ，以接受所述雨搭智能控制系統的步進指令，帶動所述捲軸轉動。作為對本技術方案的進ー步限定，所述限位開關ー和限位開關ニ設置在所述雨搭後蓋上，它們經所述限位開關接ロ與所述控制器連接，給所述控制器提供限位信號，防止所述防雨布過伸或過縮。作為對本技術方案的進ー步限定，所述主控器還包括ー個2檔自動手動轉換開關、手動開按鍵、手動關按鍵、中間繼電器一和中間繼電器ニ，所述手動開按鍵連接中間繼電器一，所述手動關按鍵連接中間繼電器ニ，所述中間繼電器一和中間繼電器ニ連接所述雨搭電機。作為對本技術方案的進ー步限定，所述控制器採用STC11RME系列單片機，所述溫溼度傳感器接線ロ與所述控制器的輸入端TEMPI相連，所述光照傳感器接線ロ通過I2C總線串行外設接ロ通信方式與所述控制器的輸入輸出端I2C-SDA、I2C-SDL相連；所述雨量傳感器接線ロ與所述控制器的輸出端YLC相連；所述顯示模塊與所述控制器的DATA、CLK相連；所述電機輸出接ロ與所述控制器的輸出端CONl與C0N2相連；所述限位開關接ロ與所述控制器的輸出端XW1、XW2腳相連接。作為對本技術方案的進ー步限定，所述電源轉換電路包括電源轉換晶片LM2941，所述電源轉換晶片LM2941的VIN引腳分別連接電解電容Cl的正極、CBB電容C3、ニ極管Dl、電阻Rl，述電源轉換晶片LM2941的VOUT引腳分別連接電解電容C8的正極、CBB電容C7、電解電容C2，經過電阻R2、R3、R4的調節是電壓輸出為+5V來供系統使用。作為對本技術方案的進ー步限定，所述伸縮支撐杆為彈性伸縮支撐杆。與現有技術相比，本發明的優點和積極效果是:本發明實現雨搭的智能控制，實現雨搭的無人值守狀態下的無縫隙控制；既能通過溫溼度、光照度來調節雨搭伸縮量，又可以通過雨量大小來控制雨搭的開閉以及打開程度，還能實時顯示當前的溫溼度信息，控制器通過三種傳感器以及時鐘之間的參數關係來智能的實現了雨搭伸縮程度的控制；同時本系統還增加了手動功能，主控器還包括ー個2檔自動手動轉換開關，當雨搭不需要自動控制吋，將自動手動轉換開關扭到手動檔位即可實現雨搭的手動控制，實現手動自動一體的人性化。
圖1為本發明優選實施例的原理結構示意圖。圖2為本發明優選實施例的控制器的電路圖。圖3為本發明優選實施例的溫溼度傳感器接線ロ的電路圖。圖4為本發明優選實施例的光照傳感器接線ロ電路圖。圖5為本發明優選實施例的雨量傳感器接線ロ電路圖。圖6為本發明優選實施例的顯示模塊的電路圖。圖7為本發明優選實施例的電機正反轉接ロ電路圖。圖8為本發明優選實施例的限位開關接ロ的電路圖。圖9為本發明優選實施例的電源轉換電路的電路圖
圖中:1、限位開關一，2、捲軸，3、限位開關ニ、4、雨搭電機，5、伸縮支撐杆，6、防雨布，7、雨搭前蓋，8、雨搭後蓋，9、自動手動轉換開關，10、手動開按鍵，11、手動關按鍵。
具體實施例方式下面結合附圖和優選實施例對本發明作更進一歩的詳細描述。參見圖1 ー圖9，本發明包括雨搭智能控制系統和可伸縮雨搭，所述雨搭控制系統包括主控器、溫溼度傳感器、光照傳感器、雨量傳感器、限位開關ー I和限位開關ニ 3，所述主控器包括控制器、溫溼度傳感器接線ロ、光照傳感器接線ロ、雨量傳感器接線ロ、顯示模塊、電機輸出接ロ、時鐘模塊、限位開關接口和電源轉換電路。所述可伸縮雨搭包括雨搭電機4、防雨布6、捲軸2、伸縮支撐杆5、雨搭前蓋7和雨搭後蓋8。所述雨搭電機4為步進電機，其動カ用電為220V火電，其控制用電為12V直流電源，所述雨搭電機4帶動所述捲軸2轉動。所述雨搭電機4正轉時,帶動所述捲軸2正轉，將所述防雨布6從所述捲軸2上放出，並由所述伸縮支撐杆5撐出；所述雨搭電機4反轉時，帶動所述捲軸2反轉，將所述防雨布6卷回到所述捲軸2上，從而實現所述防雨布6的伸縮。所述伸縮支撐杆5為』之』字形弾性伸縮支撐杆，對所述防雨布6起支撐和彈出作用。所述雨搭電機4連接所述電機輸出接ロ，以接受所述雨搭智能控制系統的步進指令，帶動所述捲軸轉動。所述限位開關ー I和所述限位開關ニ 3設置在所述雨搭後蓋上，以防止所述防雨布6過伸或過縮。所述限位開關ーI和所述限位開關ニ 3經所述限位開關接ロ與所述控制器連接，將所述防雨布6伸縮是否超限的信號送給所述控制器。若所述控制器收到所述限位開關ー I發出的信號，說明所述防雨布6已縮到最小，這時所述控制器經所述電機輸出接ロ給所述雨搭電機4發出停轉指令，起到防止所述防雨布6過縮的作用；若所述控制器收到所述限位開關ニ 3發出的信號，說明所述防雨布6已伸展到最大，這時所述控制器經所述電機輸出接ロ給所述雨搭電機4發出停轉指令，起到防止所述防雨布6過伸的作用。當所述可伸縮雨搭縮到最小時，所述雨搭前蓋7和雨搭後蓋8完全閉合，組成封閉的盒子；並且將所述雨搭電機4、防雨布6、捲軸2、伸縮支撐杆5、限位開關ー I和限位開關ニ 3都閉合在這個封閉的盒子裡，避免了烈日雨雪的侵蝕。所述溫溼度傳感器接線ロ連接所述溫溼度傳感器採集環境溫溼度數據，所述光照傳感器接線ロ連接所述光照傳感器採集環境光照度多少，所述雨量傳感器接線ロ連接所述雨量傳感器採集雨量大小；所述控制器連接這些接線ロ以匯集各傳感器數據。所述時鐘模塊提供當前的時刻以得知當前的時間、季節、晝夜；所述顯示模塊用於實時顯示各傳感器採集的數據和當前時間。所述控制器對接收到的所述溫溼度傳感器、光照傳感器、雨量傳感器、以及所述時鐘模塊傳來的數據進行分析，滿足事先設定的參數(如溫溼度、雨量大小、光照度多少、時亥IJ)時，所述控制器經所述電機輸出接ロ給所述雨搭電機4發出正傳或倒轉步進指令，對所述防雨布6的伸縮尺寸進行智能控制。如:雨量越大，所述防雨布6的伸出量越大；春日曖陽，則減少所述防雨布6的伸出量；夏天溫度越高陽光約毒烈，所述防雨布6的伸出量越大；冬日下雪時，所述雨搭電機4、防雨布6、捲軸2、伸縮支撐杆5都閉合在封閉的盒子裡等等，完全實現雨搭的智能化，讓室內既充分享受合適的陽光和通風，又免受烈日雨雪的困擾。所述主控器還包括ー個2檔自動手動轉換開關9、手動開按鍵10、手動關按鍵11、中間繼電器一和中間繼電器ニ，用於手動控制所述可伸縮雨搭的伸縮。所述自動手動轉換開關9擁有自動和手動兩個檔位，其自動檔位直接與所述電源轉換電路的正極相連，其手動檔位與所述手動開按鍵10和手動關按鍵11相連。所述手動開按鍵10與所述中間繼電器ー相連，所述手動關按鍵11與所述中間繼電器二相連，所述中間繼電器一和中間繼電器ニ輸出端直接與所述雨搭電機4的控制線相連，所述中間繼電器一與中間繼電器ニ獨立控制所述雨搭電機4的正反轉。當所述自動手動轉換開關9處於手動檔位，手動開和手動關按鍵信號，經所述中間繼電器和所述雨搭電機4的控制線，直接給所述雨搭電機4發出正轉指令或者倒轉指令，帶動所述防雨布6的步進伸縮，實現雨搭的手動控制伸縮。所述控制器採用STC11RME系列單片機，12V直流電源供電，通過所述電源轉換電路給所述控制器供電。所述溫溼度傳感器接線ロ與所述控制器的輸入端TEMPI相連，所述光照傳感器接線ロ通過I2C總線串行外設接ロ通信方式與所述控制器的輸入輸出端I2C-SDA、I2C-SDL相連；所述雨量傳感器接線ロ與所述控制器的輸出端YLC相連；所述顯示模塊與所述控制器的DATA、CLK相連；所述電機輸出接ロ與所述控制器的輸出端CONl與C0N2相連；所述限位開關接ロ與所述控制器的輸出端XW1、XW2腳相連接。所述電源轉換電路包括電源轉換晶片LM2941，所述電源轉換晶片LM2941的VIN引腳分別連接電解電容Cl的正極、CBB電容C3、ニ極管D1、電阻R1，述電源轉換晶片LM2941的VOUT引腳分別連接電解電容C8的正極、CBB電容C7、電解電容C2，經過電阻R2、R3、R4的調節是電壓輸出為+5V來供系統使用。本發明智能雨搭的處理流程為:首先檢查控制器上的自動手動轉換開關所處的狀態，若自動手動轉換開關處於手動檔位，智能雨搭進入人工操作狀態，可按手動開和手動關按鍵，人工控制防雨布的步進伸縮。若自動手動轉換開關處於自動檔位，系統將先初始化，初始化完畢後進入自動工作狀態，控制器將監測溫溼度傳感器、光照傳感器、雨量傳感器是否在線，顯示模塊上分別顯示各個傳感器的提示信息，如無數據說明傳感器斷線，系統斷電檢查線路，連接好線路後，上電再對系統進行初始化。若所有傳感器無斷線，系統進入自動控制狀態。雨搭智能控制系統依據各傳感器採集的數據和時鐘數據，對照事先設定的參數(如溫溼度、雨量大小、光照度多少、時刻)通過控制雨搭電機對防雨布的伸縮尺寸進行智能控制。系統運行過程中，若檢測到有傳感器斷線，防雨布卷回，智能雨搭則轉為人工操作狀態，自動狀態失效；系統運行過程中，若檢測到自動手動轉換開關回到手動檔位，智能雨搭也轉為人工操作狀態，自動狀態失效。當然，上述說明並非對本發明的限制，本發明也不僅限於上述舉例，本技術領域的普通技術人員在本發明的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換也屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種依環境自動調整伸縮程度的智能雨搭，包括雨搭智能控制系統和可伸縮雨搭，其特徵是:所述雨搭控制系統包括主控器、溫溼度傳感器、光照傳感器、雨量傳感器、限位開關ー和限位開關ニ；所述主控器包括控制器、溫溼度傳感器接線ロ、光照傳感器接線ロ、雨量傳感器接線ロ、顯示模塊、電機輸出接ロ、時鐘模塊、限位開關接口和電源轉換電路；所述可伸縮雨搭包括雨搭電機、防雨布、捲軸、伸縮支撐杆、雨搭前蓋和雨搭後蓋，所述電機輸出接ロ連接雨搭電機。
2.根據權利要求1所述的智能雨搭，其特徵是:所述限位開關ー和限位開關ニ設置在所述雨搭後蓋上。
3.根據權利要求1所述的智能雨搭，其特徵是:所述主控器還包括ー個2檔自動手動轉換開關、手動開按鍵、手動關按鍵、中間繼電器一和中間繼電器ニ，所述手動開按鍵連接中間繼電器一，所述手動關按鍵連接中間繼電器ニ，所述中間繼電器一和中間繼電器ニ連接所述雨搭電機。
4.根據權利要求1所述的智能雨搭，其特徵是:所述控制器採用STC11F04E系列單片機，所述溫溼度傳感器接線ロ與所述控制器的輸入端TEMPI相連，所述光照傳感器接線ロ通過I2C總線串行外設接ロ通信方式與所述控制器的輸入輸出端I2C-SDA、I2C-SDL相連；所述雨量傳感器接線ロ與所述控制器的輸出端YLC相連；所述顯示模塊與所述控制器的DATA、CLK相連；所述電機輸出接ロ與所述控制器的輸出端CONl與C0N2相連；所述限位開關接ロ與所述控制器的輸出端XW1、XW2腳相連接。
5.根據權利要求1所述的智能雨搭，其特徵是:所述電源轉換電路包括電源轉換晶片LM2941，所述電源轉換晶片LM2941的VIN引腳分別連接電解電容Cl的正極、CBB電容C3、ニ極管D1、電阻R1，述電源轉換晶片LM2941的VOUT引腳分別連接電解電容C8的正極、CBB電容C7、電解電容C2，經過電阻R2、R3、R4的調節是電壓輸出為+5V來供系統使用。
6.根據權利要求1-5之一所述的智能雨搭，其特徵是:所述伸縮支撐杆為弾性伸縮支撐杆。
全文摘要
本發明公開了一種依環境自動調整伸縮程度的智能雨搭，包括雨搭智能控制系統和可伸縮雨搭，其特徵是所述雨搭智能控制系統包括主控器、溫溼度傳感器、光照傳感器、雨量傳感器、限位開關一和限位開關二；所述主控器包括控制器、溫溼度傳感器接線口、光照傳感器接線口、雨量傳感器接線口、顯示模塊、電機輸出接口、時鐘模塊、限位開關接口和電源轉換電路；所述可伸縮雨搭包括雨搭電機、防雨布、捲軸、伸縮支撐杆、雨搭前蓋和雨搭後蓋。所述雨量傳感器來檢測是否下雨以及雨量的大小，所述光照傳感器和時鐘模塊配合用來檢測是否陰天，所述溫溼度傳感器來檢測環境的溫度溼度。
文檔編號E04F10/06GK103114686SQ20131005614
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月22日 優先權日2013年2月22日
發明者陳恩修, 張建喜, 王國利, 周峰 申請人:山東商業職業技術學院