新型智能晾衣阳台系统.pdf

本发明为一种新型智能晾衣阳台系统，该系统主要包括智能窗户、智能晾衣架、智能窗帘、紫外线杀菌灯等结构，涉及人们日常生活技术领域，解决了人们日常生活中下雨刮风天气衣服无法自动收回，窗户无法自动关闭等问题。本发明系统主要采用电机带动同步带原理实现，侧面窗户的开关则是采用推窗器实现。所有器件均可以实现自动控制、手动控制，亦可实现手机远程控制，极大的方便了人们的生活。本发明系统拥有价格便宜、方便实用、功能新颖、市场需求量大的优势，同时本发明系统的设计和实施都是以实际情况出发，填补了当前智能家居在这一方面的空缺，而且本发明系统可操作性强，市场前景很好。

权利要求书
1.  一种新型智能晾衣阳台系统，其特征在于：包括正窗户框（1）、正窗户（2）、侧窗户框（3）、侧窗户（4）、自动晾衣架系统（5）、雨滴传感器（6）、大气压传感器（7）、光敏传感器（8）和单片机（9）；
自动晾衣架系统（5）安装于正窗户框（1）内的上框中间位置，自动晾衣架系统（5）包括两根多级伸缩油缸（5-1）、两根晾衣杆（5-2）以及紫外线杀菌灯（5-3），两根多级伸缩油缸（5-1）平行设置且之间通过连接架（5-4）连接，两根多级伸缩油缸（5-1）垂直固定在正窗户框（1）的上框上，两根多级伸缩油缸（5-1）的最内层活塞杆（5-5）端部下方各固定有一个连接板（5-6），每个连接板（5-6）下端连接有一个伸缩架（5-7），两个伸缩架（5-7）下端共同与紫外线杀菌灯（5-3）固定，两根晾衣杆（5-2）分别固定在紫外线杀菌灯（5-3）的两相对侧边上，每根晾衣杆（5-2）上都挂设有若干衣架（5-8）；光敏传感器（8）集成在紫外线杀菌灯（5-3）的上表面上，雨滴传感器（6）和大气压传感器（7）集成在正窗户框（1）的侧框外侧，光敏传感器（8）、雨滴传感器（6）、大气压传感器（7）都与单片机（9）连接，两根多级伸缩油缸和紫外线杀菌灯（17）的动作由单片机（9）控制；
正窗户框（1）的顶框的一端安装有窗户电机（10），正窗户框（1）的顶框内部的一端安装有主动轮（11）、另一端安装有从动轮（12），主动轮（11）和从动轮（12）之间通过同步带（13）连接，主动轮（11）的轮轴与窗户电机（10）的输出轴连接；正窗户框（1）的底框上表面设有一条凸棱轨道（14）；正窗户（2）安装于正窗户框（1）内，正窗户（2）分为左、右两部分，每部分正窗户（2）都由左、右两扇矩形的正窗体（2-1）组成，两扇正窗体（2-1）之间通过合页铰接连接，靠近正窗户框（1）侧框位置的正窗体（2-1）顶部和底部分别通过转轴（2-2）与正窗户框（1）的顶框和底框转动连接，远离正窗户框（1）侧框位置的正窗体（2-1）顶部设有连接轴（2-3）、底部铰接有带滑槽的滑块（2-4），其中，两个连接轴（2-3）分别与正窗户框（1）顶框内部的同步带（13）两侧连接，两个滑块（2-4）通过其上的滑槽滑动卡接在正窗户框（1）底框上的凸棱轨道（14）上；窗户电机（10）的动作由单片机（9）控制；
侧窗户框（3）的底框上安装有推窗器（15），侧窗户（4）安装于侧窗户框（3）内，侧窗户（4）为一扇矩形的侧窗体（4-1），侧窗体（4-1）的顶部与侧窗户框（3）的顶框之间通过合页铰接连接，推窗器（15）的链条端部与侧窗体（4-1）的底部连接；推窗器（15）的动作由单片机（9）控制。

2.  根据权利要求1所述的新型智能晾衣阳台系统，其特征在于：正窗户框（1）的顶框的另一端安装有窗帘电机（16），正窗户框（1）的顶部安装有窗帘转轴，窗帘转轴上卷裹有窗帘，窗帘转轴的一端与窗帘电机（16）的输出轴连接、另一端转动连接在正窗户框（1）上；窗帘电机（16）的动作由单片机（9）控制。

3.  根据权利要求1或2所述的新型智能晾衣阳台系统，其特征在于：滑块（2-4）底面的两侧位置设置有用于在正窗户框（1）的底框上表面滑动的滑轮（2-5）。

4.  根据权利要求1或2所述的新型智能晾衣阳台系统，其特征在于：单片机（9）还连接有GSM模块（18）。

5.  根据权利要求3所述的新型智能晾衣阳台系统，其特征在于：单片机（9）还连接有GSM模块（18）。

6.  根据权利要求1或2所述的新型智能晾衣阳台系统，其特征在于：单片机（9）还连接有自动/手动转换开关（19）。

7.  根据权利要求3所述的新型智能晾衣阳台系统，其特征在于：单片机（9）还连接有自动/手动转换开关（19）。

8.  根据权利要求4所述的新型智能晾衣阳台系统，其特征在于：单片机（9）还连接有自动/手动转换开关（19）。

9.  根据权利要求5所述的新型智能晾衣阳台系统，其特征在于：单片机（9）还连接有自动/手动转换开关（19）。

说明书新型智能晾衣阳台系统
技术领域
本发明涉及一种阳台，具体是一种新型智能晾衣阳台系统。
背景技术
目前，普通家庭的窗户需要人工打开和关闭，在外出忘记关闭的情况下，当遇到刮风下雨等恶劣天气无法自动关闭，导致阳台上的东西被吹跑或淋湿；窗帘也是必须人工操作才可以实现拉开或者关闭，有时候会出现主人躺在床上了但是想起没拉窗帘，可又不想起床，造成生活的不便。目前市场上的晾衣架也是有很多缺点：比如无法将衣服送出阳台使衣物得到充分晾晒；将衣服送出阳台在刮风下雨等天气情况下，衣物无法自动收回；当想对晾晒的衣物进行杀菌时，无法进行紫外线杀菌。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种新型智能晾衣阳台系统。该阳台系统是一种电机带动同步带传动原理实现的新型智能阳台。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种新型智能晾衣阳台系统，包括正窗户框、正窗户、侧窗户框、侧窗户、窗帘、自动晾衣架系统、雨滴传感器、大气压传感器、光敏传感器和单片机；
自动晾衣架系统安装于正窗户框内的上框中间位置，自动晾衣架系统包括两根多级伸缩油缸、两根晾衣杆以及紫外线杀菌灯，两根多级伸缩油缸平行设置且之间通过连接架连接，两根多级伸缩油缸垂直固定在正窗户框的上框上，两根多级伸缩油缸的最内层活塞杆端部下方各固定有一个连接板，每个连接板下端连接有一个伸缩架，两个伸缩架下端共同与紫外线杀菌灯固定，两根晾衣杆分别固定在紫外线杀菌灯的两相对侧边上，每根晾衣杆上都挂设有若干衣架；光敏传感器集成在紫外线杀菌灯的上表面上，雨滴传感器和大气压传感器集成在正窗户框的侧框外侧，光敏传感器、雨滴传感器、大气压传感器都与单片机连接，两根多级伸缩油缸和紫外线杀菌灯的动作由单片机控制；
正窗户框的顶框的一端安装有窗户电机，正窗户框的顶框内部的一端安装有主动轮、另一端安装有从动轮，主动轮和从动轮之间通过同步带连接，主动轮的轮轴与窗户电机的输出轴连接；正窗户框的底框上表面设有一条凸棱轨道；正窗户安装于正窗户框内，正窗户分为左、右两部分，每部分正窗户都由左、右两扇矩形的正窗体组成，两扇正窗体之间通过合页铰接连接，靠近正窗户框侧框位置的正窗体顶部和底部分别通过转轴与正窗户框的顶框和底框转动连接，远离正窗户框侧框位置的正窗体顶部设有连接轴、底部设有带滑槽的滑块，其中，两个连接轴分别与正窗户框顶框内部的同步带两侧连接，两个滑块通过其上的滑槽滑动卡接在正窗户框底框上的凸棱轨道上；窗户电机的动作由单片机控制；
侧窗户框的底框上安装有推窗器，侧窗户安装于侧窗户框内，侧窗户为一扇矩形的侧窗体，侧窗体的顶部与侧窗户框的顶框之间通过合页铰接连接，推窗器的链条端部与侧窗体的底部连接；推窗器的动作由单片机控制。
本发明阳台系统安装有大气压传感器和雨滴传感器。当检测到外界刮风或下雨时，传感器会采集信号并将其传送给单片机，单片机检测晾衣杆是否在阳台外，并检测正窗户是否现在处于关闭状态：如晾衣杆在阳台外边且正窗户处于开启状态，则将晾衣杆自动收回，然后发出控制信号使窗户关闭；如晾衣杆在阳台外边且正窗户处于关闭状态，则单片机先输出控制信号使正窗户自动开启，然后输出控制信号使晾衣杆自动收回，最后输出控制信号使正窗户自动关闭；如晾衣杆不在阳台外边但正窗户处于开启状态，则单片机直接发出控制信号关闭正窗户；如检测到晾衣杆不在阳台外边且正窗户处于关闭状态，则单片机不做任何反应。当大气压传感器和雨滴传感器检测到天气再次变晴朗无风之后，传感器会传送信息给单片机，单片机发出控制命令使侧窗户、正窗户自动打开，检测到正窗户开启后再发出控制命令使晾衣杆伸出阳台进行晾晒。
在本发明阳台系统中晾衣杆的伸出与收回是通过两根多级收缩油缸的给油和回油实现的，多级收缩油缸包括缸体，缸体内设有一级、二级活塞杆；正窗户的开启与关闭是通过电机带动同步带传送原理实现；侧窗户的开启与关闭则是采用推窗器来实现。在下雨或刮风天气，单片机同时检测侧窗户是否处于开启状态，如是则单片机发出控制信号使其关闭，如否则单片机不做任何反应。
除此之外，本发明阳台系统中也安装有光敏传感器。光敏传感器检测到光线慢慢变弱且达到某一阈值后，就传送信号给单片机，单片机开始关闭侧窗户，同时通过控制多级伸缩油缸收回晾衣杆，然后关闭主窗户。当第二天早上光敏传感器检测到光线慢慢变强且达到某一阈值后，就传送信号给单片机，单片机开始打开侧窗户、正窗户，同时通过控制多级伸缩油缸再将晾衣杆也送出阳台。
紫外线杀菌灯的动作由单片机控制，紫外线杀菌灯可对晾晒的衣服进行杀毒，紫外线杀菌灯的两节灯管均向外偏有一定的弧度，使得紫外线杀菌灯能更好的照向两排衣服，杀菌效果更好，进一步的保证了人体健康。
进一步的，正窗户框的顶框的另一端安装有窗帘电机，正窗户框的顶部安装有窗帘转轴，窗帘卷在窗帘转轴上，窗帘转轴的一端与窗帘电机的输出轴连接、另一端转动连接在正窗户框上；窗帘电机的动作由单片机控制。光敏传感器检测到光线慢慢变弱且达到某一阈值后，就传送信号给单片机，单片机控制窗帘电机带动窗帘转轴转动开始放下窗帘；当第二天早上光敏传感器检测到光线慢慢变强且达到某一阈值后，就传送信号给单片机，单片机控制窗帘电机带动窗帘转轴转动开始卷起窗帘。
滑块底面的两侧位置设置有用于在正窗户框的底框上表面滑动的滑轮。滑轮的设置使得正窗户的开启与关闭更加容易顺畅。
单片机还连接有GSM模块。本发明智能阳台的整个系统均可以实现手机远程控制功能，该控制功能通过GSM模块实现，它的输入电压为220V（50/60Hz）,单路功率为MAX=5KW,控制方式为手机短信控制/振铃控制，工作方式为自锁+非锁（掉电记忆），输出方式为常开输出，它的突出特点是可以不受距离影响，有手机信号就能控制开关；而且采用工业级的零件，非常稳定可靠。通过GSM模块用手机进行远程操作，通过手机发送预定短信：衣架外送/回收、正窗户打开/关闭，侧窗户打开/关闭，窗帘打开/关闭，打开/关闭紫外线杀菌灯，可根据主人的需求分别实现衣架、正窗户、侧窗户、窗帘、紫外线杀菌灯的远程控制开闭功能。
单片机还连接有自动/手动转换开关。当按下自动/手动转换开关后，单片机与窗户电机、推窗器、窗帘电机的通信被切断，此时人可以手动控制正窗户、侧窗户、窗帘的打开或者关闭。当主人在家，想手动控制时，只需按下自动/手动转换开关，该转换开关指向单片机，默认该开关置于自动状态；当按下变成手动状态，所有的传感器与单片机的通信中断，单片机将不再控制系统的自动开闭，改由手动控制主窗户、侧窗户与晾衣架的情况。窗帘的开启与关闭也可通过手动控制开关来实现。当主人想关闭窗帘时只需将开关置于OFF上，则事先连接好的电路控制同步带的反转实现窗帘的关闭；当主人想要开启窗帘时，只需将开关置于ON上，则电路控制同步带的正转实现窗帘的开启。紫外线杀菌灯可直接通过ON与OFF控制开启与关闭状态。
本发明阳台系统解决了人们日常生活中下雨刮风天气衣服无法自动收回，窗户无法自动关闭等问题。主要采用电机带动同步带原理实现，所有器件均可以实现自动控制、手动控制，亦可实现手机远程控制，极大的方便了人们的生活。通过前期的市场现状调研，本发明阳台系统拥有价格便宜，方便实用，功能新颖，市场需求量大的优势，同时本发明阳台系统的设计和实施都是以实际情况出发，填补了当前智能家居在这一方面的空缺，而且本发明阳台系统里面的部件都可以拆卸，可以根据用户的要求添加或者减少部件，可操作性强，市场前景很好。
附图说明
图1为本发明系统的模块示意图。
图2为本发明系统的结构示意图。
图3为本发明系统中自动晾衣架系统结构示意图。
图4为本发明系统中紫外线杀菌灯及晾衣杆结构示意图。
图5为本发明系统中正窗户框与正窗户底部连接示意图。
图6为本发明系统侧正窗户框与侧窗户底部连接示意图。
图7为本发明系统中正窗户框与正窗户顶部传送示意图。
图中：1-正窗户框、2-正窗户、2-1-正窗体、2-2-转轴、2-3-连接轴、2-4-滑块、2-5-滑轮、3-侧窗户框、4-侧窗户、4-1-侧窗体、5-自动晾衣架系统、5-1-多级伸缩油缸、5-2-晾衣杆、5-3-紫外线杀菌灯、5-4-连接架、5-5-活塞杆、5-6-连接板、5-7-伸缩架、5-8-衣架、6-雨滴传感器、7-大气压传感器、8-光敏传感器、9-单片机、10-窗户电机、11-主动轮、12-从动轮、13-同步带、14-凸棱轨道、15-推窗器、16-窗帘电机、17-紫外线杀菌灯、18-GSM模块、19-自动/手动转换开关。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的描述：
如图1至图7所示，一种新型智能晾衣阳台系统，包括正窗户框1、正窗户2、侧窗户框3、侧窗户4、自动晾衣架系统5、雨滴传感器6、大气压传感器7、光敏传感器8和单片机9；
自动晾衣架系统5安装于正窗户框1内的上框中间位置，自动晾衣架系统5包括两根多级伸缩油缸5-1、两根晾衣杆5-2以及紫外线杀菌灯5-3，两根多级伸缩油缸5-1平行设置且之间通过连接架5-4连接，两根多级伸缩油缸5-1垂直固定在正窗户框1的上框上，两根多级伸缩油缸5-1的最内层活塞杆5-5端部下方各固定有一个连接板5-6，每个连接板5-6下端连接有一个伸缩架5-7，两个伸缩架5-7下端共同与紫外线杀菌灯5-3固定，两根晾衣杆5-2分别固定在紫外线杀菌灯5-3的两相对侧边上，每根晾衣杆5-2上都挂设有若干衣架5-8；光敏传感器8集成在紫外线杀菌灯5-3的上表面上，雨滴传感器6和大气压传感器7集成在正窗户框1的侧框外侧，光敏传感器8、雨滴传感器6、大气压传感器7都与单片机9连接，两根多级伸缩油缸和紫外线杀菌灯17的动作由单片机9控制；
正窗户框1的顶框的一端安装有窗户电机10，正窗户框1的顶框内部的一端安装有主动轮11、另一端安装有从动轮12，主动轮11和从动轮12之间通过同步带13连接，主动轮11的轮轴与窗户电机10的输出轴连接；正窗户框1的底框上表面设有一条凸棱轨道14；正窗户2安装于正窗户框1内，正窗户2分为左、右两部分，每部分正窗户2都由左、右两扇矩形的正窗体2-1组成，两扇正窗体2-1之间通过合页铰接连接，靠近正窗户框1侧框位置的正窗体2-1顶部和底部分别通过转轴2-2与正窗户框1的顶框和底框转动连接，远离正窗户框1侧框位置的正窗体2-1顶部设有连接轴2-3、底部铰接有带滑槽的滑块2-4，其中，两个连接轴2-3分别与正窗户框1顶框内部的同步带13两侧连接，两个滑块2-4通过其上的滑槽滑动卡接在正窗户框1底框上的凸棱轨道14上；窗户电机10的动作由单片机9控制；
侧窗户框3的底框上安装有推窗器15，侧窗户4安装于侧窗户框3内，侧窗户4为一扇矩形的侧窗体4-1，侧窗体4-1的顶部与侧窗户框3的顶框之间通过合页铰接连接，推窗器15的链条端部与侧窗体4-1的底部连接；推窗器15的动作由单片机9控制，该推窗器15的推力/拉力为200N，最大的工作电流为0.6-0.8A，行程为150-800mm，行走的速度为8mm/sec，工作电压为24V。
具体实施时，正窗户框1的顶框的另一端安装有窗帘电机16，正窗户框1的顶部安装有窗帘转轴，窗帘转轴上卷裹有窗帘，窗帘转轴的一端与窗帘电机16的输出轴连接、另一端转动连接在正窗户框1上；窗帘电机16的动作由单片机9控制。
滑块2-4底面的两侧位置设置有用于在正窗户框1的底框上表面滑动的滑轮2-5。
单片机9还连接有GSM模块18和以及自动/手动转换开关19。
本发明智能晾衣阳台系统具有如下几大功能：
功能一： 下雨刮风天气自动关闭功能
雨滴传感器6、大气压传感器7分别检测到外界的信号变化并将其转化为电信号输入到单片机9，单片机9经过运算输出控制信号进而控制多级伸缩油缸5-1、窗户电机10、推窗器15，实现多级伸缩油缸5-1的伸缩以及正窗户2、侧窗户4的关闭。
功能二： 衣服向阳旋转与夜晚自动收回以及夜晚窗户、窗帘关闭功能
光光敏传感器8检测到光线变弱且到达某一阈值时，传送信号到单片机9，单片机9发出控制命令给推窗器15使其收回链条实现关闭功能；同时给窗帘电机16使其带动窗帘转轴转动将窗帘放下；控制晾衣架中的多级伸缩油缸5-1的一级、二级活塞杆收回，从而使衣服收回，然后给窗户电机10使其带动主动轮11、从动轮12和同步带13转动，实现正窗户2关闭功能。当第二天光敏传感器8检测到光线变强且到达某一阈值后，传送信号给单片机9，单片机9又会打开窗帘、侧窗户4、正窗户2，将多级伸缩油缸5-1的一级、二级活塞杆伸出阳台。
功能三： 紫外线杀菌功能
通过单片机9以及其上的固定开关可以打开或关闭紫外线杀菌灯17，同时，紫外线杀菌灯17也可通过GSM模块18用手机进行远程控制,通过手机发送短信：打开紫外线杀菌灯17、关闭紫外线杀菌灯17来进行控制。
功能四：手动控制功能
 当按下自动/手动转换开关19后，单片机9与窗户电机10、推窗器15、窗帘电机16的通信被切断，此时人可以手动控制正窗户2、侧窗户4、窗帘的打开或者关闭。
功能五：手机远程控制功能
通过GSM模块18用手机进行远程操作，通过手机发送预定短信：衣架外送/回收、正窗户2打开/关闭，侧窗户4打开/关闭，窗帘打开/关闭，打开/关闭紫外线杀菌灯17，可根据主人的需求分别实现衣架、正窗户2、侧窗户4、窗帘、紫外线杀菌灯17的远程控制开闭功能。