基于物聯網的智能晾衣架

徐華源 余慧文 陳經緯 李東陽 高志鵬 / 上海工程技術大學

基于物聯網的智能晾衣架

徐華源 余慧文 陳經緯 李東陽 高志鵬 / 上海工程技術大學

根據電子商業化，智能化，自動化的發展理念，開發創造了一大批物聯網智能家居，雖然在市面上出現過一些智能晾衣架，但是卻因為只能在家中控制，不能滿足當代人希望隨時隨地了解控制家中衣物情況，因此我們構思了一種基于物聯網的智能晾衣架，利用發達的互聯網和自動化技術，將手機和晾衣架通過APP連接，達到一個隨時了解衣物狀況和控制晾衣架伸縮，翻轉的目的。

物聯網；智能家居；晾衣架

引言

如今互聯網時代發展迅速，人們對物聯網的使用需求不斷增多，在各個行業中物聯網應用廣泛，尤其是物聯網智能家居，隨著時代的潮流不斷向前發展，實現這種物聯網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就能隨時監控設備的運行情況并進行遠程控制。在您早上上班之前將之前洗好的衣物放到晾衣架上，當中午陽光強烈的時候衣物會自動翻轉，還有突遇暴雨的時候衣架會自動收回防雨罩內，防止衣物被淋濕。而遠在公司上班的你不單單可以實時了解衣物的晾曬情況，還可以通過手機隨意操控這一切。這便是我們提出的基于物聯網技術的智能晾衣架。如今的大多數衣服都是露天晾曬或者掛在窗外的普通晾衣桿上，如果在上班時間下雨，那么衣物就都白晾了，因此我便產生了設計這個基于物聯網技術的智能晾衣架的想法。智能晾衣架有自動伸縮系統，自動翻轉系統，控制系統三個主要系統組成。這樣的智能晾衣架的好處是上班族可以隨時了解家中衣物情況，不用因為下雨而使衣物淋濕，控制衣服的照射時間能使衣物穿起來更加舒適。

1.智能晾衣架外觀和結構設計

本智能晾衣架左右兩側是兩個P型架，每個P型架上均有一組步進電機傳動系統和一個菱形伸縮架，自動翻轉架掛于兩伸縮架末端，上面和兩側有防雨罩，大部分結構采用不銹鋼矩形管，不銹鋼矩形管有著較高的抗彎、抗扭強度，同時，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、化學穩定性和耐候性、易染色、易加工、可選顏色和透明度、外觀優美，頂部采用弧形設計，不易積水，并起到美觀作用。

考慮到方便用戶手動控制，將控制系統獨立出來，做成一個控制盒，以便晾衣架裝在沒有陽臺的窗外時可以在室內控制。收回狀態下體積2165mm*1215mm*608mm，外觀如圖1所示。

圖1 外觀和結構

2.自動伸縮系統

圖2 自動伸縮系統

自動伸縮機構的主體為菱形架，使用步進電機和絲杠螺母副作為驅動，在菱形架上面的鉸接處裝有滾輪，配合導軌承受衣物的重量。外觀渲染參考圖的狀態為半伸出半收回狀態，在完全伸出的狀態下，可承重70kg以上（固定的墻體強度足夠的前提下），圖2為伸縮機構結構圖。

3.自動翻轉系統

智能晾衣架自動翻轉系統的電機和減速箱內有一組微動開關，用于檢測當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，翻轉系統的翻轉角度極限范圍為-40°到+40°，如圖3所示。

圖3 自動翻轉系統

4.控制盒系統硬件設計

該智能晾衣架控制系統利用單片機作為智能晾衣架的核心控制芯片，其主要特點是:具有編程簡單、外圍電路簡單、可靠性高，而價格便宜等優點。利用雨滴傳感器和光照傳感器來識別晴雨天氣。先進的WIFI串口模塊，實現手機和單片機之間的通訊。在一般模式下單片機接收來自傳感器的信號，經過分析后發出晾衣服架伸出、收回或者翻轉等功能的指令，使晾衣服架自動伸出、收回或者翻轉，有效地避免在下雨時，衣服無人收起而被雨淋濕了，或在陽光強烈時，衣服沒有被陽光充分地晾曬。手動控制模式下，通過按鈕開關或手機APP可以自由地控制晾衣架，其信號的優先級高于傳感器的信號，用于晾衣服架伸出、收回或者翻轉的控制。控制盒上有一個伸出按鈕、一個收回按鈕、一個開啟或關閉自動收回功能的按鈕（默認開啟）、一個用于開啟或關閉自動翻轉功能的按鈕、一個用于手動翻轉的按鈕。一組狀態指示燈。手機APP端也有這幾個按鈕和指示燈。控制盒系統結構如圖4所示。

圖4 智能晾衣架控制盒系統結構

5.結論

基于物聯網的智能晾衣架的設計藍圖如上文所言，最終通過實驗，數學軟件分析各項理論數據，并通過受力分析，結合實際的各項記錄，對晾衣架相應反應不好處進行修改。智能晾衣架可以為人們帶來更為愜意、輕松的生活。如今人們的生活工作節奏越來越快，智能晾衣架契合了城市居民追求快捷化、時尚化、個性化、人性化、智能化的消費需求與潮流，使人們的生活質量有了很大的提高。

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