便于收晾衣物的智能晾衣架的制作方法

本实用新型涉及家用晾衣设备领域，特别是涉及一种便于收晾衣物的智能晾衣架。

背景技术：

随着时代的发展，人们对生活品质的要求也越来越高，智能化家居用品在人类生活中发挥着越来越重要的作用。晾衣架，作为人们每天使用的家居用品，如今已经成为许多家庭的生活必需品。晾衣架是中国一大特色产品，该行业形成至今已有数十年时间，从开创至今技术不断改进和变革。现代晾衣架行业起步于上世纪九十年代的中后期，随着国内第一批专业生产和销售晾衣架企业的诞生，专业的晾衣设备也逐渐走进消费者的生活。在现代晾衣架行业兴起前，人们在日常生活中的晾衣需求主要通过悬空竹竿、绳索或其他管状金属物等简易工具来满足，专业晾衣架设备的出现，改变了人们的晾晒习惯。晾衣架是以五金类材料为核心材料构建，有固定形状、可延展或可升降且操作便捷的晾衣设备，该行业的发展历程主要包括三个阶段：从最初的落地、外飘和手摇式晾衣架，发展到由电力驱动的电动晾衣机，再到近年来出现的多功能的晾衣机，晾衣架产品的功能得到极大地延展和丰富。

当前，晾衣架行业从产品系列来分，主要有：可移动系列和固定安装系列，二个系列四大类别即：落地类、手摇类(升降)、推拉类和电动(智能)升降类。根据中国建筑装饰装修材料协会晾衣架专委会工作报告，整个晾衣架行业消费市场产值分别是2015年80亿、2016年120亿、2017年200亿的规模，预计到2020年，整个行业将形成超过350亿产值的规模。

智能晾衣机是一种使用电作为驱动力、向智能化方向发展的家居产品，主要由电机驱动的动力系统、智能控制系统和合金制造的机身系统等模块组成，根据用户的多样化需求，可集成包括照明、声控、远程控制、烘干、风干和消毒等功能。目前电动(智能)晾衣架的市场渗透率不足10％，但是增长态势却不容忽视，整个晾衣架行业不同类别的增长发生了较大的变化，传统的落地类、手摇类(升降)、推拉类增长缓慢，而表现最为亮眼的电动(智能)晾衣架其增涨幅度已经连续三年超过传统品类，正处于高速发展阶段。

中国专利cn103498322a公开了一种户外型智能晾衣架，该智能晾衣架可实现下雨及光照强度等环境参数的检测，从而自动控制晾衣架的伸缩，实现了自动化、智能化功能。然而，其无法实现晾衣架整体的升降功能，对于用户而言，收晒衣物时仍需使用撑衣杆等辅助工具，使用存在不便。

现有技术中也有一些智能晾衣架具备升降控制功能，然而均需要通过独立设置升降驱动的电机以实现升降功能，无法与伸缩控制机构有效联动。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种便于收晾衣物的智能晾衣架，具备下雨检测和光照强度检测功能，智能控制晾衣架伸缩晾晒，智能化程度高，使用方便；且具备整体升降功能，便于收晾衣物。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：便于收晾衣物的智能晾衣架，包括晾衣架主体、升降驱动组件和微控制器，所述的晾衣架主体包括悬挂横梁，悬挂横梁的一端设置有第一伸缩驱动组件，另一端设有第二伸缩驱动组件，所述的第一伸缩驱动组件和第二伸缩驱动组件均包括丝杆、对称固定于悬挂横梁两端的u型支架、竖向导轨、丝杆螺母副和伸缩连杆，丝杆与丝杆螺母副相配合，所述的竖向导轨固定连接于u型支架的两耳部之间，所述的丝杆螺母副上设有与所述竖向导轨相配合的导向孔，所述伸缩连杆的一端与u型支架铰接，另一端与丝杆螺母副铰接，两个伸缩连杆的铰接点之间桥接晾衣横杆；

还包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴同轴连接所述第一伸缩驱动组件或第二伸缩驱动组件的丝杆，第一伸缩驱动组件的丝杆与第二伸缩驱动组件的丝杆之间通过同步传动组件相连；

所述的升降驱动组件包括升降驱动杆、卷线盘和定滑轮组，挂绳的一端缠绕在卷线盘上，另一端穿过定滑轮组与所述的悬挂横梁相连；所述的升降驱动杆顶端设置有第一锥齿轮，所述的卷线盘同轴固定于升降驱动杆的末端，丝杆上同轴固定有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮；

所述的晾衣横杆和/或伸缩连杆上设有雨滴检测组件和光照检测组件，所述的雨滴检测组件和光照检测组件均与所述微控制器的采样信号输入端相连，所述微控制器的使能信号输出端与所述的驱动电机相连。

便于收晾衣物的智能晾衣架，还包括遮雨棚，所述的遮雨棚桥接于两个u型支架之间且设置于所述伸缩连杆的上端，所述遮雨棚的长度使得所述伸缩连杆完全收缩时所有衣物均置于遮雨棚下方被完全遮挡、所述伸缩连杆完全伸展时所有衣物均伸出遮雨棚的外沿而不被遮挡。

所述的驱动电机为步进电机。

所述的同步传动组件包括外齿盘和链条，所述的链条张紧于两外齿盘之间。

所述的u型支架内设有用于检测所述丝杆螺母副上下位置的接近开关，所述的接近开关均与所述微控制器的采样信号输入端相连。

所述的雨滴检测组件包括雨水感应器wy、滑动变阻器w1、定值电阻r4、定值电阻r5和电压比较器，定值电阻r4与滑动变阻器w1串联构成第一分压支路、定值电阻r5与雨水感应器wy串联构成第二分压支路，定值电阻r4与滑动变阻器w1的公共连接端与电压比较器的正相输入端相连，定值电阻r5与雨水感应器wy的公共连接端与电压比较器的反相输入端相连，电压比较器的输出端与所述微控制器的信号采样端口连接。

便于收晾衣物的智能晾衣架，还包括显示模组，显示模组为tftlcd液晶屏，tftlcd液晶屏与所述微控制器相连。

便于收晾衣物的智能晾衣架，还包括蓝牙通信模块，所述的蓝牙通信模块与所述微控制器相连。

便于收晾衣物的智能晾衣架，还包括支撑座，所述的升降驱动杆与支撑座轴承配合，支撑座与驱动电机的壳体通过连接件相连。

本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型具备下雨检测和光照强度检测功能，下雨时自动收缩连杆从而收进晾衣横杆，光照强度低于阈值时同样收缩连杆，当光照强度高于阈值且不下雨时伸出连杆进行衣物晾晒，智能化程度高，使用方便。

2)本实用新型具备整体升降功能，收晾衣物时无需使用撑衣杆等辅助工具，使用更方便。而且升降功能的实现与伸缩功能联动，当需要晾晒衣物时，伸缩连杆伸出，同时卷线盘卷线，衣架整体升高；当需要收衣物时，伸缩连杆收缩，同时卷线盘放线，衣架整体下降以便收衣，且伸缩连杆收缩时衣物集中，更加方便收衣。

3)本实用新型单独设置有遮雨棚，遮雨棚长度的设计与伸缩连杆结构设计配合，晾晒时所有衣物均伸出遮雨棚的外沿而不被遮挡，下雨连杆完全收缩时所有衣物均置于遮雨棚下方被完全遮挡，晾晒、遮雨功能均不受影响。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型电路原理框图；

图3为本实用新型雨滴检测组件电路原理图。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：便于收晾衣物的智能晾衣架，包括晾衣架主体、升降驱动组件和微控制器，所述的晾衣架主体包括悬挂横梁1，悬挂横梁1的一端设置有第一伸缩驱动组件，另一端设有第二伸缩驱动组件，所述的第一伸缩驱动组件和第二伸缩驱动组件均包括丝杆2、对称固定于悬挂横梁1两端的u型支架3、竖向导轨4、丝杆螺母副5和伸缩连杆6，丝杆2与丝杆螺母副5相配合，丝杆螺母副5优选滚珠丝杆螺母副5，丝杆传动稳定性非常良好，可防止在运动过程中产生较大抖动，进而防止衣物跌落。为了更好地抵抗外界环境中扬尘和雨水的作用，选用滑动较为稳定、可以掺杂少量灰尘却不影响运动的滚珠丝杆。

所述的竖向导轨4固定连接于u型支架3的两耳部之间，所述的丝杆螺母副5上设有与所述竖向导轨4相配合的导向孔，所述伸缩连杆6的一端与u型支架3铰接，另一端与丝杆螺母副5铰接，两个伸缩连杆6的铰接点之间桥接晾衣横杆7。还包括驱动电机，具体采用步进电机14，型号42bygh34，扭矩0.28n，所述步进电机14的输出轴同轴连接所述第一伸缩驱动组件或第二伸缩驱动组件的丝杆2，第一伸缩驱动组件的丝杆2与第二伸缩驱动组件的丝杆2之间通过同步传动组件相连。具体的，所述的同步传动组件包括外齿盘15和链条16，所述的链条16张紧于两外齿盘15之间。运动过程中，步进电机14转动带动丝杆螺母副5沿竖向导轨4方向上下移动，伸缩连杆6两端点距离产生变化从而驱动伸缩连杆6伸缩。由于两丝杆2之间设置有同步传动的链条16，一根丝杆2在步进电机14驱动下转动时，另一根丝杆2也被带动同步转动，两边的伸缩连杆6的同步伸缩带动晾衣横杆7横向平移。

所述的升降驱动组件包括升降驱动杆19、卷线盘8和定滑轮组9，挂绳10的一端缠绕在卷线盘8上，另一端穿过定滑轮组9与所述的悬挂横梁1相连；所述的升降驱动杆19顶端设置有第一锥齿轮18，所述的卷线盘8同轴固定于升降驱动杆19的末端，丝杆2上同轴固定有与第一锥齿轮18啮合的第二锥齿轮20；还包括支撑座21，所述的升降驱动杆19与支撑座21轴承配合，支撑座21与驱动电机的壳体通过连接件22相连。当步进电机14驱动丝杆2转动时，第二锥齿轮20带动第一锥齿轮18同步转动，从而带动卷线盘8旋转，通过设计保证伸缩连杆6伸出时卷线盘8收线、伸缩连杆6收缩时卷线盘8放线。

作为优选，升降驱动组件宜设置为两组，分别与每侧丝杆2配合，引出的挂绳10有两根，悬挂在悬挂横梁1的中部平衡点位置。

控制方面，最外侧的晾衣横杆7上设有雨滴检测组件11和光照检测组件12，所述的u型支架3内设有用于检测所述丝杆螺母副5上下位置的接近开关17，如图2所示，所述的雨滴检测组件11、光照检测组件12、接近开关17均与所述微控制器的采样信号输入端相连，所述微控制器的使能信号输出端与所述的驱动电机相连。本实施例中，微控制器采用stm32f103zet6，雨滴检测组件11采用yl-83，光照检测组件12采用gy-30。

雨滴检测组件11的具体电路如图3所示，雨滴检测组件11包括雨水感应器wy、滑动变阻器w1、定值电阻r4、定值电阻r5和电压比较器，定值电阻r4与滑动变阻器w1串联构成第一分压支路、定值电阻r5与雨水感应器wy串联构成第二分压支路，定值电阻r4与滑动变阻器w1的公共连接端与电压比较器的正相输入端相连，定值电阻r5与雨水感应器wy的公共连接端与电压比较器的反相输入端相连，电压比较器的输出端与所述微控制器的信号采样端口连接。当有雨水时，雨水感应器wy阻值变小，基于电阻分压原理，此时电压比较器正相输入端(5脚)电压高于反相输入端(4脚)电压，输出端(2脚)输出高电平，单片机p1.2脚采集到高电平，由程序判断控制输出，使晾衣架自动收回；当天晴时，雨水感应器wy阻值变大，此时电压比较器5脚电压低于4脚电压，2脚输出低电平，单片机通过控制步进电机14使晾衣架自动伸出。此处滑动变阻器w1的作用是调试雨水感应器wy的标准值，使检测结果更准确可靠。stm32只需要采集雨滴模块yl-83信号引脚上的高低电平即可判断天气情况，对应的程序为：

光照模块gy-30使用的芯片为bh1750fvi，bh1750fvi可以感应不同的光照强度，通信方式为iic通信，stm32通过iic来获取光照模块采集的数据，bh1750fvi写数据的格式为(bh1750fvi不能在停机状态接收复数指令，在每一个opecode后插入sp)：

对应的程序为：

bh1750fvi读数据的格式为：

对应的程序为：

光照模块在主函数内获取数据的程序为：

read_bh1750()；

illumination＝convert_bh1750()；//获取光照强度

步进电机14是通过pwm进行驱动的，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机14按设定的方向转动一个固定的角度，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。相应的程序为：

雨滴检测组件11和光照检测组件12也可以设置在伸缩连杆6上，达到检测目的即可。便于收晾衣物的智能晾衣架，还包括显示模组，显示模组为tftlcd液晶屏，tftlcd液晶屏与所述微控制器相连。tftlcd液晶屏使用的型号是ili9341，大小为24寸，tftlcd液晶屏的驱动电路使用的是正点原子的驱动电路，显示相关的程序为：

lcd_showstring(0,10,240,240,16,(u8*)"smartlow-carbonclothesdryer")；//显示标题

lcd_showstring(95,250,240,240,16,(u8*)"from:groupof20")；//显示组号

lcd_showstring(10,100,240,240,16,(u8*)display)；//显示光照强度

lcd_showstring(10,130,240,240,16,(u8*)"weather:rain")；//显示天气

lcd_showstring(10,160,240,240,16,(u8*)"hanger:shrink")；//显示衣架状态

便于收晾衣物的智能晾衣架，还包括蓝牙通信模块，所述的蓝牙通信模块与所述微控制器相连。蓝牙通信模块hc-05的通信方式是串口通信，蓝牙通信模块的名称、密码和波特率等相关的参数均可用串口线与电脑连接，通过at指令进行设置，设置好之后，再连接到主控上，手机端的app我们使用的是现成的app：串口助手。蓝牙通信模块与手机配对好之后，进入串口助手连接上蓝牙通信模块，然后就可以进行通信了。蓝牙串口的接收程序为：

结构上，作为优选，便于收晾衣物的智能晾衣架，还包括遮雨棚13，所述的遮雨棚13桥接于两个u型支架3之间且设置于所述伸缩连杆6的上端，所述遮雨棚13的长度使得所述伸缩连杆6完全收缩时所有衣物均置于遮雨棚13下方被完全遮挡、所述伸缩连杆6完全伸展时所有衣物均伸出遮雨棚13的外沿而不被遮挡。遮雨棚13长度的设计与伸缩连杆6结构设计配合，晾晒时所有衣物均伸出遮雨棚13的外沿而不被遮挡，下雨连杆完全收缩时所有衣物均置于遮雨棚13下方被完全遮挡，晾晒、遮雨功能均不受影响。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。