本发明属于智能生活技术领域，尤其是一种基于单片机控制的智能公园长椅。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，茶余饭后越来越多的人们喜欢在公园锻炼，同时欣赏公园的美景，而公园长椅零零散散的点缀其中，让人们在锻炼之余可以有休息的地方。目前，公园长椅大多采用木质或者铁质的结构，由于对公园长椅保护不足，使得在经过雨淋、暴晒之后会变得很脆弱，当人们坐上去之后可能存在安全隐患。
在专利文献(专利申请号为：cn201110429510.7)中提到了一种便民太阳能供电的公园长椅，主要用来给居民提供方便，可以在长椅上为手机充电等，虽然方便了人们，但是并不能遮风挡雨，经过风吹日晒长椅和线路都会出现安全隐患。
在专利文献(专利申请号为：cn201610397809.1)中提到了一种便于人们躺卧的公园长椅，使人们在休息时可以更加舒适，但并不能保证公园长椅的干净卫生，不能延长使用寿命，而且会造成资源浪费。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于单片机控制的智能公园长椅，通过在长椅的侧边加装清洁装置，可以时刻保持长椅的干净整洁，长椅背后的遮阳装置与传动装置结合起来，使得人和长椅都可以遮阳挡雨，从而使得长椅受到保护，延长其使用寿命。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种基于单片机控制的智能公园长椅，包括长椅主体，在长椅主体一侧安装有清洁装置，在长椅主体的背部滑动安装有遮阳装置，该遮阳装置与传动装置相连并在传动装置的驱动下起落，在长椅主体上安装有图像采集装置；所述清洁装置、传动装置和图像采集装置均在单片机控制装置的控制下工作。
进一步，所述长椅主体采用木质结构，在长椅主体的下方设有流水口，在长椅主体两侧底部安装有长椅腿。
进一步，所述清洁装置包括清扫刷、剪叉式伸缩装置和清扫刷防雨罩，所述清扫刷通过剪叉式伸缩装置连接在清扫刷防雨罩上，所述清扫刷防雨罩将清扫刷和剪叉式伸缩装置都保护在内并作为长椅扶手。
进一步，所述遮阳装置包括固定板、防雨板、防雨板固定支架、滑轮、齿轮、伸缩杆和阻挡块；所述固定板固装在长椅主体的背部，该固定板上有两条对称的滑轨，供防雨板固定支架上的滑轮滑动，所述伸缩杆位于固定板滑轨之间部分的下部，用以支撑起防雨板，所述防雨板支架的左右各有两个滑轮，防雨板支架的上半部分是齿条形状，左右各有一个齿轮与其咬合，随着齿轮的转动带动防雨板支架的上下滑动，所述挡雨板固定在挡雨板支架上并用阻挡块使其固定。
进一步，所述两条滑轨之间的固定板为长椅主体一半的高度。
进一步，所述传动装置包括电机、定齿轮、大链条、动齿轮、固定杆、第一螺旋齿轮、第二螺旋齿轮、第一从动轮、小链条、从动杆、第二从动轮、直角固定架和挡板；所述电机固定在长椅主体底部两侧的长椅腿上，所述定齿轮和电机相连，所述挡板位于长椅腿的后方，通过固定杆以动齿轮在外，第一螺旋齿轮在内的顺序固定好，动齿轮转动会带动第一螺旋齿轮转动，所述定齿轮和动齿轮通过大链条配合在一起，定齿轮的转动带动动齿轮，所述第二螺旋齿轮和第一螺旋齿轮成直角，且与水平面成60°角放置，从而实现90°传动，所述第一从动轮和第二螺旋齿轮连接在一起，第二螺旋齿轮的转动带动第一从动轮，所述直角固定架两两配合将第一从动轮和第二螺旋齿轮固定在挡板上，所述第二从动轮和第一从动轮在一个水平面，第二从动轮通过从动杆和遮阳装置的齿轮连接，从而带动齿轮的转动，所述小链条将第一从动轮和第二从动轮配合实现传动功能。
进一步，所述图像采集装置包括三个ccd相机，三个ccd相机分别位于长椅主体左肩和右肩以及清洁装置的清扫刷的上部。
进一步，所述单片机控制装置包括单片机、单片机信号接收器、单片机信号发射器、清洁装置信号接收器、传动装置信号接收器和图像处理模块，所述单片机安装在控制室内，单片机信号接收器、单片机信号发射器、图像处理模块均与单片机连接，单片机同时与ccd相机、电机、剪叉式伸缩装置连接；单片机信号接收器放置在屋顶，单片机信号发射器放置在单片机旁边，清洁装置信号接收器安装在剪叉式伸缩装置上，传动装置信号接收器安装在电机上，电机、单片机、剪叉式伸缩装置都与电源连接。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明通过在长椅的侧边加装清洁装置，通过清洁装置对长椅进行清洁处理，可以时刻保持长椅的干净整洁；通过长椅背后的遮阳装置与传动装置结合起来，可以智能地对长椅进行遮阳和挡雨，使得长椅不会因为雨水浸湿，太阳暴晒而损坏，又可以为人们提供乘凉和避雨的地方，延长其使用寿命，其结构设计新颖，既保留了公园长椅简洁大方，与公园环境相得益彰。
2、本发明的传动装置采用电机带动动齿轮转动，动齿轮与第一螺旋齿轮同步转动，第一齿轮与第二齿轮成90度且与地面成60度咬合，带动第一从动轮转动，通过小链条配合实现第二从动轮转动，从而带动防雨板固定支架向上转动，电机的正反转动可以使防雨板支架上下移动，从而解决了现有遮阳装置使用和回收不便的问题，同时具有的伸缩杆使得防雨板翻转的角度可以选择，应对不同身高的人可以翻转不同的角度，从而有最舒适的避雨体验。
3、本发明在长椅的两侧对称安装两套传动装置，当一侧的传动装置出现问题时，另一套还可以继续工作，从而可以应对各种突发情况，具有良好的适应性，延长设备的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的长椅主体结构示意图；
图3为本发明的清洁装置结构示意图；
图4为本发明的传动装置结构示意图；
图5为本发明的遮阳装置结构示意图；
图6为本发明的齿轮链条配合结构示意图；
图7为本发明的链条结构示意图；
图8为本发明的滑轮滑轨结构示意图；
图中，11-长椅主体，12-挡板，13-长椅腿，14-流水口，21-清扫刷防雨罩，22-清扫机，23-清扫刷，24-剪叉式伸缩装置，25-ccd相机，31-电机，32-定齿轮，33-大链条，34-第一螺旋齿轮，35-小链条，36-动齿轮，37-固定杆，38-直角固定架，39-第二螺旋齿轮，310-链节，311-第一从动轮，312-第二从动轮，313-从动杆，41-齿轮，42-防雨板，43-防雨板固定支架，44-固定板，45-滑轮，47-伸缩杆，48-阻挡块，49-滑轨，410-螺丝。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明。
一种基于单片机控制的智能公园长椅，如图1至图8所示，包括长椅主体、清洁装置、遮阳装置、传动装置、图像采集装置和单片机控制装置；所述长椅主体11作为主体部分，位于中间，所述清洁装置固定在长椅主体11的一侧，所述遮阳装置安装在长椅主体11的背部，通过长椅主体11背部的滑轨和遮阳装置的滑轮连在一起，可以实现滑动，所述传动装置与遮阳装置相连并驱动遮阳装置的起落，所述图像采集装置安装在清洁装置上方和长椅主体的两个肩膀上；单片机控制装置与控制清洁装置、传动装置和图像采集装置相连接实现相应的智能控制功能。
所述长椅主体11采用木质结构，通体刷漆，进行防腐操作，长椅可以进行倚靠。在长椅主体11左右两侧安装有清扫刷防雨罩21，长椅主体11的下方设有流水口14，可以将清洁装置站上的水流下去。在长椅主体底部两侧设有长椅腿13，在长椅腿13上设有两个圆环，下方的圆环放置电机31，长椅腿13的后方安置有挡板12，传动装置的动齿轮36、第一螺旋齿轮34通过固定杆37安装在挡板12上，第二螺旋齿轮39、第一从动轮311通过直角固定架38安装在挡板12上，在此处实现90度传动。
所述清洁装置包括清扫机22、清扫刷23、剪叉式伸缩装置24和ccd相机25，所述清扫刷23安装在清扫机22上，通过重力的作用清扫刷23和长椅主体11有摩擦力作用，通过剪叉式伸缩装置24的伸缩可以实现对长椅主体11进行清洁和除湿，清扫刷23清理之后沾上的杂物可以通过流水口14掉下去，所述ccd相机安装在清扫机22上方，可以采集图像信息传回单片机，在由单片机传回控制信号给剪叉式伸缩装置24，从而实现长椅的清洁。
所述遮阳装置包括齿轮41、防雨板42、防雨板固定支架43、固定板44、滑轮45、伸缩杆47、阻挡块48、滑轨49和螺钉410。所述固定板44通过8个螺钉410固定在长椅主体11的背部，在固定板44的左右两边有两条对称的滑轨45，在滑轨45中间的部分只有固定板中体高度的一半，整体呈现“凹”型，以便防雨板42在转动时不会受到影响，在滑轨45中间的下半部分通过伸缩杆47和防雨板42连接起来，可以伸缩控制防雨板42的升降，在固定板44的上方是防雨板42和防雨板固定支架43以及齿轮41，所述防雨板固定支架43的左右两边的下半部分各有两个凹槽用来放置滑轮45，共4个滑轮用来使防雨板固定支架43上升和下降，所述防雨板固定支架左右两端的上半部分是齿条形状，各有一个齿轮41与其配合，齿轮41的转动带动防雨板固定支架43的升降，所述防雨板42放置在防雨板固定支架43里面，在防雨板固定支架43的中间部分有一固定轴将防雨板42固定在防雨板固定支架43上，以使防雨板42在伸缩杆47的作用下可以绕轴旋转，从而起到挡雨遮阳的作用。
所述传动装置包括电机31、定齿轮32、大链条33、第一螺旋齿轮34、小链条35、动齿轮36、固定杆37、直角固定架38、第二螺旋齿轮39、链节310、第一从动轮311、第二从动轮312和从动杆313。所述电机31固定在长椅腿13下面的圆圈中，定齿轮32安装在电机31上，由电机31带动定齿轮32转动，所述挡板12位于长椅腿13的后方，动齿轮36和第一螺旋齿轮34平行且连接在一起且一起转动，通过固定杆37固定在挡板12上，其中第一螺旋齿轮34在内，动齿轮36在外，所述动齿轮36和定齿轮32通过大链条33配合在一起且一起传动，所述第二螺旋齿轮39和第一从动轮311平行且连接在一起，一起传动并通过两个直角固定支架38固定在挡板12上，使得第二螺旋齿轮39和第一从动轮311可以转动，所述第一螺旋齿轮34和挡板12的一面平行，第二螺旋齿轮39和第一螺旋齿轮34垂直放置，且第二螺旋齿轮39的一面和水平面成60度角放置，如此，经过两个螺旋齿轮的作用就实现了垂直传动，所述和第二螺旋齿轮39平行且同轴转动的第一从动轮311就和遮阳装置的齿轮41平行，所述第二从动轮312和遮阳装置的齿轮同轴转动，但是第二从动轮312与第一从动轮311在同一水平面上，如此，通过小链条35就将第一从动轮311和第二从动轮312配合起来了，通过电机31的转动，最终带动遮阳装置齿轮41的转动，从而可以将遮阳装置进行上升和下降。
所述图像采集装置包括三个ccd相机，所述三个ccd相机分别位于长椅主体11的双肩和清扫装置的清扫机22的上部，可以采集到长椅主体上和长椅主体对面的图像，并采用机器视觉技术结合系统内嵌的模块进行判别，所述系统内嵌模块指的是图像处理模块。
所述单片机控制装置包括单片机、单片机信号接收器、单片机信号发射器、长椅信号发射器、清洁装置信号发射器、清洁装置信号接收器、传动装置信号接收器和遮阳装置信号接收器。所述单片机安装在控制室内，单片机信号接收器、单片机信号发射器、图像处理模块均与单片机连接，单片机同时与三个ccd相机、湿度感应器、传动装置信号接收器、清洁装置信号发射器、清洁装置信号接收器、遮阳装置信号接收器相连，单片机信号接收器放在屋顶，单片机信号发射器放在单片机旁边，长椅信号发射器位于椅背的上部，湿度感应器放置在长椅信号发射器附近，清洁装置信号接收器和清洁装置信号发射器安装在剪叉式伸缩装置24上，传动装置信号接收器安装在电机31上，遮阳装置信号接收器安装在伸缩杆47上，所述电机31，剪叉式伸缩装置24，伸缩杆47均与电源连接。
在本实施例中，单片机采用stm32f101r6单片机，该单片机低成本、功耗低，足以满足本发明的需要。具体实现流程是：首先单片机将清洁装置的ccd相机拍摄到的目标转换成图像信号，传送给图像处理模块，得到拍摄目标的形态信息，根据像素分布、亮度、颜色等信息，将其转换成数字信号，然后图像处理模块对数字信号进行处理，并对提取目标的特征进行判别，从而判别长椅上是否有杂物，若有，单片机则会对清洁装置信号接收器发射清洁的信号，从而使剪叉式伸缩装置进行动作；当长椅主体上的ccd相机拍摄的图像传送到单片机，经过上述步骤，可以判别坐在长椅上的人的特征，然后调出有关的信息，通过将拍摄的图片进行阈值分割等标定颜色，与已知的图片进行对比，从数据库中调取该照片人的身高，即可判断该照片上人的大致身高，从而在对其进行遮阳时可以针对性的进行，单片机将该人的身高信息进行处理，经过单片机信息发射器传递给电机，使其开始转动，当转动到滑轨终点电机停止转动，单片机给伸缩杆发出信号，开始将遮阳板翻转到一定角度，实现遮阳避雨；当湿度感应器濒临两个阈值时，过湿和过干都会通过长椅信号发射器给单片机发射信号，从而进行一系列的遮阳挡雨操作。
本发明未述及之处适用于现有技术。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。