基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架
阅读说明：本技术 基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架 (Clothes hanger capable of automatically extending out of window for airing based on Internet of things ) 是由 刘平涛 李卫东 王伟 于 2021-07-14 设计创作，主要内容包括：基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架,安装基壳的下端形成有出入通口,电源模块接入市电,电源模块用于对晾衣架用电部件提供所需电压；主控模块用于晾衣架的运行控制,通过主控模块进行远程应用程序的状态同步及控制信号的接收执行,主控模块还通过在线天气同步进行晾衣架的室外晾晒；无线天线用于无线信号的接收和发送；升降电机固定在安装基壳内顶部,升降电机的动力轴连接升降支架,升降支架的下部从出入通口伸出,升降位移探测器对升降支架的升降位置进行定位；伸缩电机驱动伸缩支架沿滑轮环伸缩并带动晾衣杆伸出窗外。本发明满足人们对全自动晾晒和自然阳光晾晒需求,解决人们无法在晚上回家后收获干燥卫生和自然阳光晾晒衣物问题。(The clothes hanger capable of automatically extending out of a window for airing based on the Internet of things is characterized in that an inlet and outlet port is formed at the lower end of an installation base shell, a power supply module is connected to commercial power and is used for providing required voltage for electric components of the clothes hanger; the main control module is used for controlling the operation of the clothes hanger, carrying out state synchronization of remote application programs and receiving and executing of control signals through the main control module, and carrying out outdoor airing of the clothes hanger through on-line weather synchronization; the wireless antenna is used for receiving and transmitting wireless signals; the lifting motor is fixed at the top in the mounting base shell, a power shaft of the lifting motor is connected with the lifting support, the lower part of the lifting support extends out of the inlet and outlet port, and the lifting displacement detector is used for positioning the lifting position of the lifting support; the telescopic motor drives the telescopic support to stretch along the pulley ring and drive the clothes airing rod to extend out of the window. The invention meets the requirements of people on full-automatic airing and natural sunlight airing, and solves the problems that people cannot harvest dry and sanitary clothes and dry clothes in natural sunlight after getting home at night.)
技术领域
本发明属于智能家居技术领域，具体涉及一种基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架。
背景技术
随着智能AI科技的不断发展，人们对智能化产品的认知越来越成熟，市场上的智能产品日益增多，人们对智能生活的向往也越来越趋于火热。智能家居行业经过十多年的发展，智能家居市场已是进入高速发展状态，传统家电企业与互联网、科技巨头争相布局，创新型企业层出不穷，各方竞争如火如荼，智能家居产品琳琅满目，随着智能家居设备的成本逐渐降低，智能家居设备也慢慢深入普通家庭的生活当中。
现阶段，我国工薪阶层人口约占全国人口的26％，其中大多数人过着早出晚归的生活，衣物基本上只能晾晒于室内，很难实现自然的阳光晾晒需求。特别是到了阴冷的冬季和持续的梅雨季节，衣物在室内无法正常晾干，甚至于出现发霉状态，严重影响人们的穿戴感受和健康卫生。现有技术虽然存在自动式晾衣架，但传统的自动晾衣架只能通过遥控器进行升降控制，高档点的增加了烘干和杀菌功能，但依旧无法满足人们对于全自动晾晒和自然阳光晾晒的需求。
发明内容
为此，本发明提供一种基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架，能够满足人们对于全自动晾晒和自然阳光晾晒的需求，解决早出晚归的人们无法在晚上回家后收获干燥卫生和自然阳光晾晒的衣物问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架，安装于带有窗户的室内屋顶上，包括安装基壳、电源模块、主控模块、无线天线、升降位移探测器、升降电机、升降支架、固定支架、伸缩电机、伸缩支架和晾衣杆；
所述安装基壳的下端形成有出入通口，所述电源模块设置在所述安装基壳的内部，电源模块接入市电，电源模块用于对晾衣架用电部件提供所需电压；
所述主控模块设置在所述安装基壳的内部，主控模块用于晾衣架的运行控制，主控模块内置有无线WIFI/BT模块并连接云端外网，通过主控模块进行远程应用程序的状态同步及控制信号的接收执行，主控模块还通过在线天气同步进行晾衣架的室外晾晒；
所述无线天线安装在所述安装基壳的外部，无线天线与主控模块之间电连接，无线天线用于无线信号的接收和发送；
所述升降位移探测器布置在所述安装基壳的出入通口处，所述升降电机固定在所述安装基壳内顶部，所述升降支架固定在所述安装基壳内顶部，升降电机的动力轴连接所述升降支架，所述升降支架的下部从所述出入通口伸出，所述升降位移探测器对升降支架的升降位置进行定位；
所述固定支架连接在所述升降支架的底部，固定支架下设有滑轮环；所述伸缩电机连接所述固定支架，所述伸缩支架连接所述滑轮环，所述晾衣杆连接在所述伸缩支架的下端，伸缩电机驱动所述伸缩支架沿所述滑轮环伸缩并带动所述晾衣杆伸出窗外。
作为基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架优选方案，还包括紫外线杀菌灯，所述紫外线杀菌灯连接在所述安装基壳的底部，紫外线杀菌灯通过紫外灯驱动模块连接所述主控模块，紫外线杀菌灯用于对衣物的杀菌消毒。
作为基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架优选方案，还包括加热组件和风机，所述加热组件连接所述安装基壳，所述风机设置在加热组件的上方，所述加热组件通过加热驱动模块与主控模块电连接，所述风机通过风机驱动模块与主控模块电连接，加热组件和风机用于连续阴雨天气时对衣物进行热风烘干。
作为基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架优选方案，还包括照明灯，所述照明灯连接在所述安装基壳的底部，照明灯处于所述出入通口的一侧，照明灯通过照明灯驱动模块与主控模块电连接，照明灯用于夜晚时衣物收拾或晾晒时的照明。
作为基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架优选方案，所述紫外线杀菌灯、加热组件和风机均设有两组，两组所述紫外线杀菌灯、加热组件和风机分布在所述出入通口的两侧。
作为基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架优选方案，还包括伸缩位移探测器，所述伸缩位移探测器连接所述固定支架，伸缩位移探测器集成有伸缩位移传感信号调理电路，所述伸缩位移传感信号调理电路与主控模块电连接；
所述升降位移探测器集成有升降位移传感信号调理电路，所述升降位移传感信号调理电路与主控模块电连接。
作为基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架优选方案，还包括接触传感器和接触传感信号转换电路，所述接触传感器通过所述接触传感信号转换电路连接到主控模块，接触传感器设置在所述伸缩支架的端部。
作为基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架优选方案，还包括雨水传感器和雨水传感信号转换电路，所述雨水传感器通过所述雨水传感信号转换电路连接到主控模块，雨水传感器设置在所述伸缩支架的顶部。
作为基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架优选方案，所述升降电机通过升降电机驱动模块连接所述主控模块，主控模块通过升降控制信号控制升降电机驱动模块以进行升降电机的升降控制；
所述伸缩电机通过伸缩电机驱动模块连接所述主控模块，主控模块通过伸缩控制信号控制伸缩电机驱动模块以进行伸缩电机的伸缩控制。
作为基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架优选方案，还包括无线接收模块和无线遥控器，所述无线接收模块与所述主控模块电连接，无线接收模块与无线遥控器通过无线信号进行晾衣架控制信号交换。
本发明具有如下优点：安装基壳的下端形成有出入通口，电源模块设置在安装基壳的内部，电源模块接入市电，电源模块用于对晾衣架用电部件提供所需电压；主控模块设置在安装基壳的内部，主控模块用于晾衣架的运行控制，主控模块内置有无线WIFI/BT模块并连接云端外网，通过主控模块进行远程应用程序的状态同步及控制信号的接收执行，主控模块还通过在线天气同步进行晾衣架的室外晾晒；无线天线安装在安装基壳的外部，无线天线与主控模块之间电连接，无线天线用于无线信号的接收和发送；升降位移探测器布置在安装基壳的出入通口处，升降电机固定在安装基壳内顶部，升降支架固定在安装基壳内顶部，升降电机的动力轴连接升降支架，升降支架的下部从出入通口伸出，升降位移探测器对升降支架的升降位置进行定位；固定支架连接在升降支架的底部，固定支架下设有滑轮环；伸缩电机连接固定支架，伸缩支架连接滑轮环，晾衣杆连接在伸缩支架的下端，伸缩电机驱动伸缩支架沿滑轮环伸缩并带动晾衣杆伸出窗外。本发明基于无线WIFI/BT模块协议进行联网，晾晒方式多样，可实现本地的遥控器控制晾晒和远程控制晾晒功能，也可根据网络实时天气进行自动室外晾晒；在连续阴雨天时，可以实现衣物的烘干；还可以实现衣物晾晒或烘干后对衣物的紫外线杀菌消毒，保持衣物干净卫生；方便本地实时晾晒需求；对于突如其来的雨水天气，可以实现自动收衣，防止雨水淋湿衣物；能够防止晾衣架碰撞到外部物体不自知而损坏外物或被外物损坏；晾晒方式灵活，对于各种季节天气都能满足人们对于晾晒的需求，让人们充分享受智能家居带来的便利生活。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架结构示意图；
图2为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架系统架构示意图；
图3为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架电路原理示意图；
图4为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架电源模块电路图；
图5为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架主控模块电路图；
图6为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架无线WIFI/BT模块电路图；
图7为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架紫外灯驱动模块电路图；
图8为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架照明灯驱动模块电路图；
图9为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架加热驱动模块电路图；
图10为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架风机驱动模块电路图；
图11为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架升降电机驱动模块电路图；
图12为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架伸缩电机驱动模块电路图；
图13为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架升降位移传感信号调理电路图；
图14为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架伸缩位移传感信号调理电路图；
图15为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架雨水传感信号转换电路图；
图16为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架接触传感信号转换电路图；
图17为本发明实施例中提供的基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架无线接收模块电路图。
图中，1、室内屋顶；2、安装基壳；3、电源模块；4、主控模块；5、无线天线；6、升降位移探测器；7、升降电机；8、升降支架；9、固定支架；10、伸缩电机；11、伸缩支架；12、晾衣杆；13、出入通口；14、滑轮环；15、紫外线杀菌灯；16、紫外灯驱动模块；17、加热组件；18、加热驱动模块；19、风机；20、风机驱动模块；21、照明灯；22、照明灯驱动模块；23、伸缩位移探测器；24、伸缩位移传感信号调理电路；25、升降位移传感信号调理电路；26、接触传感器；27、接触传感信号转换电路；28、雨水传感器；29、雨水传感信号转换电路；30、升降电机驱动模块；31、伸缩电机驱动模块；32、无线接收模块；33、无线遥控器；34、无线WIFI/BT模块。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1、图2和图3，本发明实施例提供一种基于物联网的可自动伸出窗外晾晒的晾衣架，安装于带有窗户的室内屋顶1上，包括安装基壳2、电源模块3、主控模块4、无线天线5、升降位移探测器6、升降电机7、升降支架8、固定支架9、伸缩电机10、伸缩支架11和晾衣杆12；
所述安装基壳2的下端形成有出入通口13，所述电源模块3设置在所述安装基壳2的内部，电源模块3接入市电，电源模块3用于对晾衣架用电部件提供所需电压；
所述主控模块4设置在所述安装基壳2的内部，主控模块4用于晾衣架的运行控制，主控模块4内置有无线WIFI/BT模块34并连接云端外网，通过主控模块4进行远程应用程序的状态同步及控制信号的接收执行，主控模块4还通过在线天气同步进行晾衣架的室外晾晒；
所述无线天线5安装在所述安装基壳2的外部，无线天线5与主控模块4之间电连接，无线天线5用于无线信号的接收和发送；
所述升降位移探测器6布置在所述安装基壳2的出入通口13处，所述升降电机7固定在所述安装基壳2内顶部，所述升降支架8固定在所述安装基壳2内顶部，升降电机7的动力轴连接所述升降支架8，所述升降支架8的下部从所述出入通口13伸出，所述升降位移探测器6对升降支架8的升降位置进行定位；
所述固定支架9连接在所述升降支架8的底部，固定支架9下设有滑轮环14；所述伸缩电机10连接所述固定支架9，所述伸缩支架11连接所述滑轮环14，所述晾衣杆12连接在所述伸缩支架11的下端，伸缩电机10驱动所述伸缩支架11沿所述滑轮环14伸缩并带动所述晾衣杆12伸出窗外。
参见图4，晾衣架供电采用市电AC220V，电源模块3将市电AC220V转换成智能晾衣架各用电部件所需电源规格，经过内部三个电源模块3转换后，产生三种规格电源DC24V、DC5V、DC3.3V提供给晾衣架各部件使用。
参见图5，主控模块4采用GD32F103RBT6，GD32F103RBT6是一个基于ARM Cortex－M3内核的32位通用微控制器产品，可以为用户带来优异的系统性能与灵活的应用体验。出色的实时控制能力及优化的功耗设计可以满足晾衣架自动化对性能和价格的双重需求。
参见图6，晾衣架包含有无线WIFI/BT模块34，晾衣架可以通过家里WIFI路由或者Bluetooth网关连接外网服务器，可以通过移动端APP实现晾衣架的远程智能控制。
具体的，无线WIFI/BT模块34采用的是AP6212，AP6212是一款低功耗高性能的WiFi+BT4.2+FM模块，具有无缝漫游功能和先进的安全性能。该模块符合802.11b/g/n标准，通过802.11n草案中的单流速度可达72.2Mbps、802.11g中规定的54Mbps或802.11b中的11Mbps连接到无线局域网。该模块为WiFi提供SDIO接口，为蓝牙提供UART/PCM接口，为FM提供UART/I2s/PCM接口，具有StationMode，SoftAP，P2P功能等。
参见图7，本实施例中，还包括紫外线杀菌灯15，所述紫外线杀菌灯15连接在所述安装基壳2的底部，紫外线杀菌灯15通过紫外灯驱动模块16连接所述主控模块4，紫外线杀菌灯15用于对衣物的杀菌消毒。
具体的，紫外线杀菌灯15实现衣物晾晒或烘干后对衣物的紫外线杀菌消毒功能，保持衣物干净卫生，紫外灯驱动模块16采用AC220V供电，主控模块4通过控制信号控制紫外驱动模块以达到紫外灯的控制。紫外线杀菌灯15还可以使用定时关闭功能，防止长时间开启导致人员误灼伤。
参见图8，本实施例中，还包括照明灯21，所述照明灯21连接在所述安装基壳2的底部，照明灯21处于所述出入通口13的一侧，照明灯21通过照明灯驱动模块22与主控模块4电连接，照明灯21用于夜晚时衣物收拾或晾晒时的照明。照明灯驱动模块22采用AC220V供电，主控模块4通过控制信号控制照明灯驱动模块22以达到照明灯21的控制。
参见图9和图10，本实施例中，还包括加热组件17和风机19，所述加热组件17连接所述安装基壳2，所述风机19设置在加热组件17的上方，所述加热组件17通过加热驱动模块18与主控模块4电连接，所述风机19通过风机驱动模块20与主控模块4电连接，加热组件17和风机19用于连续阴雨天气时对衣物进行热风烘干。
具体的，所述紫外线杀菌灯15、加热组件17和风机19均设有两组，两组所述紫外线杀菌灯15、加热组件17和风机19分布在所述出入通口13的两侧。保证晾衣架的杀菌消毒、加热风干的效果。
具体的，晾衣架自带热风烘干，在连续阴雨天时，可以通过自带的热风烘干功能实现衣物的烘干。加热驱动模块18采用AC220V供电，风机驱动模块20采用DC24V供电。主控模块4通过控制信号控制加热驱动模块18和风机驱动模块20以实现热风烘干的功能。
参见图11、图12、图13和图14，本实施例中，所述升降电机7通过升降电机驱动模块30连接所述主控模块4，主控模块4通过升降控制信号控制升降电机驱动模块30以进行升降电机7的升降控制；所述伸缩电机10通过伸缩电机驱动模块31连接所述主控模块4，主控模块4通过伸缩控制信号控制伸缩电机驱动模块31以进行伸缩电机10的伸缩控制。本实施例中，还包括伸缩位移探测器23，所述伸缩位移探测器23连接所述固定支架9，伸缩位移探测器23集成有伸缩位移传感信号调理电路24，所述伸缩位移传感信号调理电路24与主控模块4电连接；所述升降位移探测器6集成有升降位移传感信号调理电路25，所述升降位移传感信号调理电路25与主控模块4电连接。
具体的，晾衣架包含有升降电机驱动模块30和升降电机7，升降电机驱动模块30采用DC24V供电，主控模块4通过控制信号控制升降电机驱动模块30以达到升降电机7的控制。晾衣架还包含有伸缩电机驱动模块31和伸缩电机10，伸缩电机驱动模块31采用DC24V供电，主控模块4通过控制信号控制伸缩电机驱动模块31以达到伸缩电机10的控制。升降位移探测器6能够保证主控模块4随时掌控晾衣杆12上下位置，做到上下位置精确掌控。伸缩位移探测器23能够保证主控模块4随时掌控晾衣杆12里外位置，做到里外位置精确掌控。
参见图15，本实施例中，还包括雨水传感器28和雨水传感信号转换电路29，所述雨水传感器28通过所述雨水传感信号转换电路29连接到主控模块4，雨水传感器28设置在所述伸缩支架11的顶部。对于突如其来的雨水天气，晾衣架可以实现自动收衣，防止雨水淋湿衣物。
具体的，晾衣架包含至少两个雨水传感器28和雨水传感信号转换电路29，雨水传感信号转换电路29连接主控模块4，两个雨水传感器28分别连接到雨水传感信号转换电路29，通过雨水传感器28监测室外雨水情况，如遇下雨可自动收回在外衣物。
参见图16，本实施例中，还包括接触传感器26和接触传感信号转换电路27，所述接触传感器26通过所述接触传感信号转换电路27连接到主控模块4，接触传感器26设置在所述伸缩支架11的端部。接触传感器26防止晾衣架碰撞到外部物体不自知而损坏外物或被外物损坏。
具体的，晾衣架包含有至少四个接触传感器26和接触传感信号转换电路27，接触传感信号转换电路27连接主控模块4，四个接触传感器26分别连接到接触传感信号转换电路27，通过接触传感器26探测晾衣架是否碰撞到外部物体不自知而损坏外物或被外物损坏。
参见图17，本实施例中，还包括无线接收模块32和无线遥控器33，所述无线接收模块32与所述主控模块4电连接，无线接收模块32与无线遥控器33通过无线信号进行晾衣架控制信号交换。无线遥控器33支持晾衣杆12的升/降、伸/缩和暂停控制功能，晾衣架的无线遥控器33还支持热风烘干、紫外杀菌灯、照明灯21的控制功能。无线遥控器33可放置于桌面上，或挂于晾衣架旁墙面上，方便需要时可以就近使用。
综上所述，本发明设有安装基壳2、电源模块3、主控模块4、无线天线5、升降位移探测器6、升降电机7、升降支架8、固定支架9、伸缩电机10、伸缩支架11和晾衣杆12，安装基壳2的下端形成有出入通口13，电源模块3设置在安装基壳2的内部，电源模块3接入市电，电源模块3用于对晾衣架用电部件提供所需电压；主控模块4设置在安装基壳2的内部，主控模块4用于晾衣架的运行控制，主控模块4内置有无线WIFI/BT模块34并连接云端外网，通过主控模块4进行远程应用程序的状态同步及控制信号的接收执行，主控模块4还通过在线天气同步进行晾衣架的室外晾晒；无线天线5安装在安装基壳2的外部，无线天线5与主控模块4之间电连接，无线天线5用于无线信号的接收和发送；升降位移探测器6布置在安装基壳2的出入通口13处，升降电机7固定在安装基壳2内顶部，升降支架8固定在安装基壳2内顶部，升降电机7的动力轴连接升降支架8，升降支架8的下部从出入通口13伸出，升降位移探测器6对升降支架8的升降位置进行定位；固定支架9连接在升降支架8的底部，固定支架9下设有滑轮环14；伸缩电机10连接固定支架9，伸缩支架11连接滑轮环14，晾衣杆12连接在伸缩支架11的下端，伸缩电机10驱动伸缩支架11沿滑轮环14伸缩并带动晾衣杆12伸出窗外。本发明基于无线WIFI/BT模块34协议进行联网，晾晒方式多样，可实现本地的遥控器控制晾晒和远程控制晾晒功能，也可根据网络实时天气进行自动室外晾晒；在连续阴雨天时，可以实现衣物的烘干；还可以实现衣物晾晒或烘干后对衣物的紫外线杀菌消毒，保持衣物干净卫生；方便本地实时晾晒需求；对于突如其来的雨水天气，可以实现自动收衣，防止雨水淋湿衣物；能够防止晾衣架碰撞到外部物体不自知而损坏外物或被外物损坏；晾晒方式灵活，对于各种季节天气都能满足人们对于晾晒的需求，让人们充分享受智能家居带来的便利生活。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
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