本發(fā)明涉及智能家居技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種通過環(huán)境監(jiān)測并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的單元式智能紅酒保存箱。

背景技術(shù)：

隨著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的收入與消費(fèi)水平不斷提高，追求高品質(zhì)的生活條件已成為日常需求。作為一種高端消費(fèi)飲料，葡萄酒不僅色澤明艷，醇香可口，更是有益于身體健康，名貴少得的葡萄酒甚至已經(jīng)成為財(cái)富和地位的象征。越來越多的社會名流和尋常百姓開始收藏葡萄酒，有的是為了自己品嘗，有的是為了積累升值，但是無論是哪一種，都需要對已經(jīng)擁有的葡萄酒進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋４妫瑑?yōu)質(zhì)的葡萄酒對保存環(huán)境是非常非常挑剔的，光線，溫度，濕度和振動(dòng)都會對它的品質(zhì)產(chǎn)生影響，不同的葡萄酒還需要有不同的管理方法。而并不是所有的人都精通葡萄酒的保存法則，即使有人懂得，也不一定會花大量的時(shí)間去做。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種通過環(huán)境監(jiān)測并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的單元式智能紅酒保存箱，該保存箱可以實(shí)現(xiàn)針對不同種類的葡萄酒在無人監(jiān)控的情況下對葡萄酒保存空間進(jìn)行針對特定個(gè)體的溫度控制，濕度調(diào)節(jié)，光線照射控制的設(shè)計(jì)并實(shí)施管控。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的的技術(shù)方案如下：一種單元式智能紅酒保存箱，包括箱體、光敏傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、支架、陀螺儀、加濕器、風(fēng)扇、中央控制器、led照明系統(tǒng)、led燈照明驅(qū)動(dòng)模塊、wifi模塊、藍(lán)牙模塊、電源轉(zhuǎn)換模塊；所述箱體包括正方體殼體和蓋在殼體上的箱蓋，殼體的四個(gè)內(nèi)側(cè)壁上均布置led照明系統(tǒng)，所述每個(gè)側(cè)壁上均安裝一個(gè)溫度傳感器和一個(gè)濕度傳感器，所述支架架在殼體的內(nèi)側(cè)底面上，所述陀螺儀和光敏傳感器均安裝在支架上，所述加濕器安裝在殼體的內(nèi)側(cè)底面上，所述箱蓋上開有通風(fēng)口，所述風(fēng)扇安裝在通風(fēng)口處；所述支架包括四個(gè)推桿電機(jī)和酒托，所述四個(gè)推桿電機(jī)的一端均勻鉸接在酒托的四周，四個(gè)推桿電機(jī)的另一端對應(yīng)支撐在殼體內(nèi)側(cè)的四個(gè)角上；所述led照明系統(tǒng)與led燈照明驅(qū)動(dòng)模塊相連，四個(gè)推桿電機(jī)、led燈照明驅(qū)動(dòng)模塊、光敏傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、陀螺儀、加濕器、風(fēng)扇、電源轉(zhuǎn)換模塊、wifi模塊和藍(lán)牙模塊均與中央控制器相連。

進(jìn)一步的，所述led照明系統(tǒng)由若干led燈管組成。

進(jìn)一步的，還包括人機(jī)交互觸摸屏，人機(jī)交互觸摸屏嵌在殼體外側(cè)，人機(jī)交互觸摸屏與中央控制器相連。

進(jìn)一步的，還包括移動(dòng)終端；移動(dòng)終端通過無線與藍(lán)牙模塊相連。

本發(fā)明的有益效果是：實(shí)現(xiàn)了葡萄酒優(yōu)化管理的智能化，以傳感器對環(huán)境監(jiān)測的信號為依據(jù)依靠中央控制器對葡萄酒的保存環(huán)境做出實(shí)時(shí)的調(diào)整，保證了保存策略制定和實(shí)施的高效性；通過模塊化、組合化來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多功能通過不同功能模塊的組合實(shí)現(xiàn)了滿足人們科學(xué)合理高效地保存葡萄酒的需求。

附圖說明圖

圖1是本發(fā)明的模塊連接示意圖；

圖2是本發(fā)明的溫度傳感器的仿真電路原理圖；

圖3是本發(fā)明的濕度傳感器的仿真電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，一種單元式智能紅酒保存箱，包括箱體、光敏傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、支架、陀螺儀、加濕器、風(fēng)扇、中央控制器、led照明系統(tǒng)、led燈照明驅(qū)動(dòng)模塊、wifi模塊、藍(lán)牙模塊、電源轉(zhuǎn)換模塊；所述箱體包括正方體殼體和蓋在殼體上的箱蓋，殼體的四個(gè)內(nèi)側(cè)壁上均布置led照明系統(tǒng)，所述每個(gè)側(cè)壁上均安裝一個(gè)溫度傳感器和一個(gè)濕度傳感器，所述支架架在殼體的內(nèi)側(cè)底面上，所述陀螺儀和光敏傳感器均安裝在支架上，所述加濕器安裝在殼體的內(nèi)側(cè)底面上，所述箱蓋上開有通風(fēng)口，所述風(fēng)扇安裝在通風(fēng)口處；所述支架包括四個(gè)推桿電機(jī)和酒托，所述四個(gè)推桿電機(jī)的一端均勻鉸接在酒托的四周，四個(gè)推桿電機(jī)的另一端對應(yīng)支撐在殼體內(nèi)側(cè)的四個(gè)角上；所述led照明系統(tǒng)與led燈照明驅(qū)動(dòng)模塊相連，四個(gè)推桿電機(jī)、led燈照明驅(qū)動(dòng)模塊、光敏傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、陀螺儀、加濕器、風(fēng)扇、電源轉(zhuǎn)換模塊、wifi模塊和藍(lán)牙模塊均與中央控制器相連。

進(jìn)一步的，所述led照明系統(tǒng)由若干led燈管組成。

進(jìn)一步的，還包括人機(jī)交互觸摸屏，人機(jī)交互觸摸屏嵌在殼體外側(cè)，人機(jī)交互觸摸屏與中央控制器相連。

進(jìn)一步的，還包括移動(dòng)終端；移動(dòng)終端通過無線與藍(lán)牙模塊相連。

所述中央控制器可以采用ti公司f2812型號的dsp產(chǎn)品，但不限于此。

從四條底邊的中點(diǎn)引出的支架具有良好的支撐穩(wěn)定性，內(nèi)置陀螺儀使得支架系統(tǒng)可以隨時(shí)保持葡萄酒瓶處于45度傾角狀態(tài)。

移動(dòng)終端可以與藍(lán)牙模塊相連，所述移動(dòng)終端為電腦或者手機(jī)，獲取酒箱實(shí)時(shí)信息并控制。

1、電源轉(zhuǎn)換模塊

中央控制器的核心dsp的供電電壓較低，控制板上各零部件工作電壓不盡相同。需要電源轉(zhuǎn)換模塊將220v市電轉(zhuǎn)換為控制電路的電源電壓等級。所述電源轉(zhuǎn)換模塊可以采用廣州三敏電子科技公司mla06a-6w型號的產(chǎn)品，但不限于此。

2、溫度傳感器

溫度傳感器：本系統(tǒng)選用pt100，pt100屬于鉑金屬傳感器。pt100是一種廣泛應(yīng)用的測溫器件，在-50到600攝氏度范圍內(nèi)具有其他任何溫度傳感器無可比擬的有事，包括高精度、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)。金屬熱電阻一般適用于-20到500攝氏度范圍內(nèi)的溫度測量，其特點(diǎn)是測量準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、性能可靠，在過程控制中廣泛應(yīng)用。熱電阻是基于電阻的熱效應(yīng)進(jìn)行溫度測量的，即利用電阻體的阻值隨溫度變化而變化的特性，因此只要測量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓?，就可以測量出溫度。

硬件電路仿真原理圖如圖2。1k的r8接在5v電源上，其后串聯(lián)一個(gè)并聯(lián)電路，為t1431和電位器vr1調(diào)節(jié)產(chǎn)生4.09v的參考電源；其后采用r1和pt100串聯(lián)，r2和vr2并聯(lián)，兩條支路中間連通，構(gòu)成測量電橋(r1＝r2＝1k，vr2為100ω的精密電阻)。當(dāng)pt100的電阻值和vr2的電阻值不相等時(shí)，電橋輸出一個(gè)mv級的壓差信號，這個(gè)壓差信號經(jīng)過r3和r4(r3＝r4＝1k)接到運(yùn)放lm324的正負(fù)端，經(jīng)過運(yùn)放lm324放大后輸出期望大小的電壓信號，該信號一方面通過r6(r6＝100k)接回正輸入端構(gòu)成反饋信號，另一方面經(jīng)過r7(lk)，并經(jīng)過穩(wěn)壓管和電容c1的并聯(lián)電路后直接連ad轉(zhuǎn)換芯片。運(yùn)放由5v電源供電。

3、風(fēng)扇

受中央控制器控制，根據(jù)傳感器實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)和制定出的計(jì)劃溫度來調(diào)整風(fēng)扇的工作狀態(tài)。

4、濕度傳感器

濕度傳感器：本系統(tǒng)選用al2o3型濕度傳感器，它屬于電容型的高分子材料制成的濕敏元件它的傳感功能是通過高分子聚合物在吸濕后引起介電常數(shù)的變化來完成的。它具有線性度好、滯后性小、響應(yīng)快以及能在較寒冷的環(huán)境中使用等優(yōu)點(diǎn)。它的在電路構(gòu)成中等效于一個(gè)電容器件，其電容量隨著所測空氣濕度的增大而增大。

濕度傳感器的仿真電路原理圖如圖3。濕度控制電路由濕度傳感器al2o3型濕度傳感器、振蕩電路、整流電路、輸出放大電路等組成。濕度檢測電路如圖所示。振蕩電路為rc橋式振蕩電路，由r1，r2，c1，c2(r1＝r2＝1k，c1＝0.01uf，c2＝0.1uf，r1和c1串聯(lián)，r2和c2并聯(lián)，前后兩者串聯(lián)，中間引出)構(gòu)成，r1另一側(cè)接到運(yùn)放輸出端，引出側(cè)接到運(yùn)放正輸入端，運(yùn)放的負(fù)輸入端一方面經(jīng)過r3(r3＝1k)接地，另一方面通過變阻器r4與兩個(gè)二極管反向并聯(lián)再并聯(lián)r5(r5＝1k)的單元電路串聯(lián)。構(gòu)成傳感器特性的線性補(bǔ)償由r1，r2完成，d1，d2，用于輸入保護(hù)，第一個(gè)運(yùn)放為運(yùn)算放大器。之后接入可變電容，然后經(jīng)過r6和r7的串聯(lián)電路接地(r6＝r7＝1k)，r6與r7中間引出一條電路接到第二個(gè)運(yùn)放的正輸入端，其負(fù)輸入端接到運(yùn)放的輸出端上，接成電壓跟隨器，之后再經(jīng)過二極管d3和電解電容與r8(r8＝1k)的并聯(lián)電路輸出測量信號。d3同樣是為了輸入保護(hù)。當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，傳感器的電容量也隨著改變，這種變化反應(yīng)到由振蕩電路提供的正弦波信號，通過電壓跟隨器輸出電壓。

5、加濕器

受中央控制器控制，根據(jù)傳感器實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)和制定出的計(jì)劃濕度來調(diào)整加濕器的工作狀態(tài)。

6、光敏傳感器

本發(fā)明的光敏傳感器的核心元件為光電管，不同的光照影響不同的光電管通過電流，dsp對電流大小進(jìn)行采樣，分析得到當(dāng)前的光照強(qiáng)度，作為策略制定的原始資料。

7、led照明系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模塊和照明系統(tǒng)

受中央控制器控制，根據(jù)傳感器實(shí)時(shí)采樣的光照數(shù)據(jù)和制定出的計(jì)劃光照強(qiáng)度調(diào)整led驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)電路通過對主電路晶閘管門極的控制控制led燈管的工作狀態(tài)，調(diào)整隔光箱體內(nèi)的光照強(qiáng)度。所述led照明系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模塊可以采用深圳天市凱電子有限公司88000pcs生產(chǎn)的led驅(qū)動(dòng)模塊dc—dc可調(diào)恒壓恒流穩(wěn)壓電源，但不限于此。

8、人機(jī)交互觸摸屏

人機(jī)交互觸摸屏可以供用戶自主輸入保存紅酒的年份、產(chǎn)地和種類等信息，存入存儲器作為原始資料，還充當(dāng)人機(jī)交互界面，指導(dǎo)用戶操作，反應(yīng)箱體工作信息。

9、藍(lán)牙模塊和wifi模塊

wifi模塊可以從網(wǎng)絡(luò)中獲取對應(yīng)所保存葡萄酒的信息，反饋給中央控制器以提供中央控制器指定策略的依據(jù)；藍(lán)牙模塊成為溝通箱體和用戶移動(dòng)設(shè)備的渠道，可以及時(shí)地將環(huán)境信息發(fā)送給用戶，用戶也可以通過藍(lán)牙模塊對箱體工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整。藍(lán)牙模塊可以采用北京龍邱智能科技公司lqbtm藍(lán)牙模塊型號的產(chǎn)品，但不限于此。wifi模塊可以采用廣州匯承信息科技有限公司公司hc-22wifi串口模塊型號的產(chǎn)品，但不限于此。

本發(fā)明的工作過程如下：

(1)用戶輸入所需要保存的葡萄酒的年份，產(chǎn)地和品種，dsp或者通過內(nèi)置存儲器查詢已有的相關(guān)葡萄酒的保存信息，或者通過wifi模塊從互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)網(wǎng)站上得到葡萄酒的保存信息，根據(jù)這一信息指定之后的控制策略。

(2)溫度傳感器，濕度傳感器和光敏傳感器獲得葡萄酒保存環(huán)境信息，實(shí)時(shí)反饋給dsp。溫度高于計(jì)劃溫度或者低于計(jì)劃溫度，通過風(fēng)扇調(diào)節(jié)；濕度高于計(jì)劃濕度便關(guān)閉加濕器，濕度低于計(jì)劃濕度便啟動(dòng)加濕器；光照強(qiáng)度過高時(shí)，dsp通過控制驅(qū)動(dòng)電路減小主電路的導(dǎo)通角，降低光照強(qiáng)度，反之加大主電路的導(dǎo)通角。

(3)獲得環(huán)境數(shù)據(jù)信息可以受控制地實(shí)時(shí)傳遞到網(wǎng)絡(luò)中尋找解決方案，并上傳到云盤中記錄保存。

(4)機(jī)架上的陀螺儀，反饋酒托的位置信號，通過中央控制器調(diào)節(jié)酒托的

狀態(tài)，使得葡萄酒瓶保持45度傾斜角度，保證紅酒與軟木塞的適當(dāng)接觸。

(5)通風(fēng)口設(shè)置于箱頂，減小了強(qiáng)風(fēng)的影響，又使得葡萄酒所處環(huán)境處于

空氣流通的狀態(tài)。

(6)中央控制器通過藍(lán)牙模塊向移動(dòng)終端傳遞信息，保證用戶可以實(shí)時(shí)監(jiān)控酒箱狀態(tài)，做出指示。