本實用新型主要涉及生活領域，更具體地說，涉及一種智能晾衣架控制系統(tǒng)。

背景技術：

隨著社會經濟水平的發(fā)展，現在人們的生活追求個性化、自動化，追求快節(jié)奏，家裝要求的檔次越來越高，生活家居人性化、智能化的要求使智能控制技術在智能家居電子產品中得到了廣泛應用，它不僅優(yōu)化了人們的生活方式和居住環(huán)境，而且方便人們有效地安排時間和節(jié)約各種能源。在如今這個快節(jié)奏的時代里，人們的日程安排越來越緊密。經常由于各種原因不在家或者晚回家，從而導致晾曬的衣物不能及時曬出與收回。尤其是在氣候多變的季節(jié)里，這種現象尤為普遍。因此，如何讓晾衣架更好的幫助人們晾曬衣物、保護衣物是非常有價值意義的研究方向。

技術實現要素：

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種智能晾衣架控制系統(tǒng)，利用太陽能，節(jié)能環(huán)保，能夠判別雨天和黑暗的情況，提醒用戶晾衣時間，使用戶能夠及時收衣服。

為解決上述技術問題，本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)包括主控制器、按鍵模塊、時鐘模塊、雨滴檢測模塊、溫濕度檢測模塊、光線檢測模塊、人體感應模塊、語音模塊、照明燈、指示燈組、驅動模塊、電機、太陽能充電模塊、供電模塊、電壓調整模塊、放電模塊、GPRS模塊、用戶終端，利用太陽能，節(jié)能環(huán)保，能夠判別雨天和黑暗的情況，提醒用戶晾衣時間，使用戶能夠及時收衣服。

其中，所述按鍵模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端；所述時鐘模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端；所述雨滴檢測模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端；所述溫濕度檢測模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端；所述光線檢測模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端；所述人體感應模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端；所述主控制器的輸出端連接著語音模塊的輸入端；所述主控制器的輸出端連接著照明燈的輸入端；所述主控制器的輸出端連接著指示燈組的輸入端；所述主控制器的輸出端連接著驅動模塊的輸入端；所述驅動模塊的輸出端連接著電機的輸入端；所述供電模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端；所述太陽能充電模塊的輸出端連接著供電模塊的輸入端；所述太陽能充電模塊的輸出端連接著放電模塊的輸入端；所述主控制器的輸出端連接著放電模塊的輸入端；所述電壓調整模塊連接著太陽能充電模塊；所述主控制器連接著電壓調整模塊；所述太陽能充電模塊連接著主控制器；所述用戶終端通過GPRS模塊連接著主控制器。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)所述主控制器采用MSP430單片機。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)所述雨滴檢測模塊采用Arduino雨滴模塊。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)所述人體感應模塊采用AMG8833型紅外線陣列傳感器。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)所述驅動模塊采用L298N驅動芯片。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)所述語音模塊采用WT588D語音芯片。

控制效果：本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)，利用太陽能，節(jié)能環(huán)保，能夠判別雨天和黑暗的情況，提醒用戶晾衣時間，使用戶能夠及時收衣服。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方法對本實用新型做進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的硬件結構圖。

圖2為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的主控制器的電路圖。

圖3為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的太陽能充電模塊的電路圖。

圖4為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的電壓調整模塊的電路圖。

圖5為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的放電模塊的電路圖。

圖6為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的供電模塊的電路圖。

圖7為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的時鐘模塊的電路圖。

圖8為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的雨滴檢測模塊的電路圖。

圖9為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的溫濕度檢測模塊的電路圖。

圖10為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的光線檢測模塊的電路圖。

圖11為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的人體感應模塊的電路圖。

圖12為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的語音模塊的電路圖。

圖13為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的照明燈的電路圖。

圖14為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的指示燈組的電路圖。

圖15為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的驅動模塊、電機的電路圖。

圖16為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的GPRS模塊的電路圖。

圖17為本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的按鍵模塊的電路圖。

具體實施方式

具體實施方式一：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17說明本實施方式，本實施方式所述一種智能晾衣架控制系統(tǒng)包括主控制器、按鍵模塊、時鐘模塊、雨滴檢測模塊、溫濕度檢測模塊、光線檢測模塊、人體感應模塊、語音模塊、照明燈、指示燈組、驅動模塊、電機、太陽能充電模塊、供電模塊、電壓調整模塊、放電模塊、GPRS模塊、用戶終端，利用太陽能，節(jié)能環(huán)保，能夠判別雨天和黑暗的情況，提醒用戶晾衣時間，使用戶能夠及時收衣服。

其中，所述按鍵模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端，所述按鍵模塊采用兩個ST5.0LF160Q型號獨立按鍵，分別為SW1按鍵、SW2按鍵、SW3按鍵、SW4按鍵、SW5按鍵，按鍵模塊的SW1、SW2、SW3、SW4、SW5端分別與主控制器的P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5引腳相連接，按鍵SW1為開/關按鍵，按一下SW1按鍵，向主控制器的P2.1引腳發(fā)送一個脈沖信號，喚醒主控制器，開啟系統(tǒng)；長按SW1按鍵，向主控制器的P2.1引腳發(fā)送連續(xù)電平信號，系統(tǒng)關閉；按鍵SW2為時間加按鍵，按鍵SW3位時間減按鍵，按鍵SW4為確定按鍵，利用SW2、SW3、SW4按鍵實現晾衣時間的設定；按鍵SW5為電機控制按鍵，控制電機的正反轉，從而控制晾衣架的伸縮功能。

所述時鐘模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端，時鐘模塊采用DS1302時鐘芯片，時鐘模塊用于產生時鐘信號給系統(tǒng)提供實時時間，時鐘模塊的SCLK引腳與主控制器的P5.4引腳相連接；時鐘模塊的RST_D引腳與主控制器的P4.6引腳相連接，RST_D引腳為輸入信號，在讀、寫數據期間，必須為高；時鐘模塊的I/O引腳與主控制器的P4.5引腳相連接。

所述雨滴檢測模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端，雨滴檢測模塊采用Arduino雨滴模塊，接上5V電源，電源指示燈DS2亮，雨滴檢測模塊的感應板上沒有水滴時，DO輸出為高電平，開關指示燈DS1滅，雨滴檢測模塊的感應板上有水滴時，DO輸出為低電平，開關指示燈DS1亮，擦掉感應板上的水滴，DO恢復高電平狀態(tài)。AO模擬輸出，連接到主控制器的AD口，檢測滴在上面的雨量大小，DO TTL數字輸出也可以連接主控制器檢測是否有雨；雨滴檢測模塊的DO端和AO端分別與主控制器的P2.7、P2.6引腳相連接。

所述溫濕度檢測模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端，溫濕度檢測模塊采用AM2305濕敏電容數字溫濕度模塊，采用單總線進行通信，SDA_W端通過與主控制器的P3.0引腳相連接，R1和C2用于增強電路的抗干擾性，R2為上拉電阻，當總線閑置時，其狀態(tài)為高電平；主控制器每次讀取溫濕度檢測模塊的溫濕度數值使上一次測量的結果，需連續(xù)讀取兩次，才能獲取實時數據，連續(xù)多次讀取溫濕度檢測模塊的溫度數值時，每次讀取間隔大于2S即可獲得準確的數據。

所述光線檢測模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端，光線檢測模塊采用光敏電阻，光敏電阻R6與一定值電阻R5串聯(lián)接入電路，當光照強度改變時，引起光敏電阻R6阻值的變化，因此會引起電路中光敏電阻R6與定值電阻R5的分壓情況的變動，ADC0832芯片通過檢測接入點的電壓變化情況，轉換為數字信號傳送給主控制器進行運算處理，當檢測的光照強度值小于設定光照前度值時，主控制器向指示燈組發(fā)送控制信號，指示燈組發(fā)光；光線檢測模塊的CS_R端、CLK_R端、DIO_R端與主控制器的P4.7、P5.3、P5.2引腳相連接。

所述人體感應模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端，人體感應模塊采用AMG8833型紅外線陣列傳感器，采用64個8×8網格形式的熱電堆元件，通過紅外輻射檢測絕對溫度，能夠通過測量實際溫度和溫度梯度來提供熱圖像，能夠探測多名人員，識別運動的位置和方向，幾乎不受環(huán)境光線條件的影響。內置硅透鏡提供60°的視角，通過I²C接口以每秒1或10幀與主控制器通信查看測量值。中斷信號輸出對關鍵時間事件作出快速響應，靈活性度較高。人體感應模塊的SDA_A、SCL_A、INT_A端分別與主控制器的P4.4、P4.3、P4.2引腳相連接，人體感應模塊可以實現靜止的人體信號檢測，并將檢測信號經過處理后以數字信號的形式傳送給主控制器進行分析。

所述主控制器的輸出端連接著語音模塊的輸入端，語音模塊采用WT588D語音芯片，語音模塊與主控制器采用三線串口控制模式，和標準的4線SPI不同，語音模塊只接收主控制器發(fā)來的數據、指令和時鐘信號，而不需要發(fā)送數據。在三線串口模式下，主控制器的P3.5引腳與語音模塊的RST端相連接，為復位端；主控制器的P3.3引腳與語音模塊的YCLK端相連接，為時鐘信號端；主控制器的P3.1引腳與語音模塊的YDATA端相連接，為數據接口端；主控制器的P3.2引腳與語音模塊的YCS端相連接，為片選信號端；選用3.3V供電。

所述主控制器的輸出端連接著照明燈的輸入端，照明燈采用HQ-SD-W150F型號LED燈具，照明燈的L_IN端與主控制器的P4.0引腳相連接，當P4.0引腳輸出的是低電平時，則由Q1、Q2兩個三極管組成的信號放大電路就被截止，則繼電器K2回路中無電流，所以繼電器K2線圈無法工作，使得繼電器K2開關觸點斷開，LED燈具回路不通，LED燈具L不亮，反之，當P4.0口輸出的是高電平時，則由Q1、Q2兩個三極管組成的信號放大電路就導通了，則繼電器K2線圈工作，使得繼電器K2觸點閉合，LED燈具回路導通，LED燈具L發(fā)光。

所述主控制器的輸出端連接著指示燈組的輸入端，指示燈組采用LED發(fā)光二極管，包括六個LED發(fā)光二極管，六個LED發(fā)光二極管的陰極通過限流電阻連接到電源，陽極的LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6端分別與主控制器的P6.0、P6.1、P6.2、P6.5、P6.6、P6.7引腳相連接，當主控制器的P6.0或P6.1或P6.2或P6.5或P6.6或P6.7引腳出現低電平時，對應的LED指示燈發(fā)光，起到裝飾作用。

所述主控制器的輸出端連接著驅動模塊的輸入端，驅動模塊采用L298N驅動芯片，L298N內部包含4通道邏輯驅動電路，即將邏輯控制電平進行功率放大，變?yōu)榭梢杂糜诠β黍寗拥碾妷?，具有工作電壓高、輸出電流大，產生的輸出電壓穩(wěn)定、抗干擾能力強等特點，LN298N的輸入端用TL2521光耦進行輸入、輸出信號的隔離，L298N驅動芯片的IN1和IN2端分別通過光耦U5、U6進行輸入信號的隔離，IN1_M端和IN2_M端分別連接到主控制器的P5.1引腳和P5.0引腳，用于控制電機的正反轉，L298N驅動芯片的ENA_M與主控制器的P4.1引腳相連接，用于控制電機的啟停。

所述驅動模塊的輸出端連接著電機的輸入端，電機采用57電機，驅動模塊采用L298N驅動芯片，驅動模塊的OUT1端和OUT2端與電機相連接，用于驅動電機運行，電機正轉，將晾衣架伸出，靠近窗口，電機反轉，將晾衣架收回，遠離窗口。

所述供電模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端，供電模塊的IN_S端與太陽能電池板相連接，太陽能電池板產生的電壓經LM2576穩(wěn)壓后，在OUTPUT腳輸出主控制器的工作電壓VCC，VCC的值可通過電位器進行調整，其運算公式為：Vcc＝1.23*(1+R₅/R₆)，根據以上公式只要調節(jié)好R5的阻值就能使主控制器獲得較為精準的參考電壓，當電路中因為某些原因使VCC電壓發(fā)生改變時可以馬上調節(jié)R5，使VCC重新穩(wěn)定。

所述太陽能充電模塊的輸出端連接著供電模塊的輸入端，太陽能充電模塊的太陽能電池板輸出端IN_S端與供電模塊的IN_S端相連接，太陽能電池板產生的電壓直接傳送給供電模塊。

所述太陽能充電模塊的輸出端連接著放電模塊的輸入端，放電模塊的BATTERY端與太陽能充電模塊的BATTERY端相連接，放電模塊的P3.4端與主控制器的P3.4引腳，放電模塊用于對蓄電池進行放電，BATTERY端連接的是蓄電池端。

所述主控制器的輸出端連接著放電模塊的輸入端，放電模塊的BATTERY端與太陽能充電模塊的BATTERY端相連接，放電模塊的P3.4端與主控制器的P3.4引腳，放電模塊用于對蓄電池進行放電，BATTERY端連接的是蓄電池端。

所述電壓調整模塊連接著太陽能充電模塊，太陽能充電模塊采用LM2576開關型降壓穩(wěn)壓器，太陽能充電模塊采用LM2576進行穩(wěn)壓，反饋端FB與輸出調整電路的D/AOUT端相連接，進行調壓。太陽能充電模塊用于給兩個蓄電池充電，能提高充電效率。

所述主控制器連接著電壓調整模塊，電壓調整模塊的DIN、CLK、CS端分別與主控制器的P1.6、P1.7、P2.0引腳相連接，電壓調整模塊采用TLC5615芯片，TLC5615芯片的作用是進行D/A轉換，當片選CS為低電平時，在每一個CLK時鐘的上升沿將DIN的一位數據移入16位寄存器，接著CS的上升沿將16位移位寄存器的10位有效數據鎖存于10位DAC寄存器，供DAC電路進行轉換；當片選CS為高電平時，串行輸入數據則不會被移入16位移位寄存器。當DIN讀入數據后，經DA轉換，在OUT輸出電壓D/AOUT，D/AOUT與太陽能充電模塊中LM2576的反饋端FB端口相連接，與內部參考電壓比較，進而調整充電電壓。

所述太陽能充電模塊連接著主控制器，太陽能充電模塊的ON/OFF端與主控制器的P1.3引腳相連接，用于控制太陽能充電模塊的開啟與關閉，主控制器通過P1.4和P1.5引腳對太陽能充電模塊進行采樣，P1.4引腳獲得采樣電流，P1.5引腳獲得采樣電壓，并將采樣的電壓值和電流值通過GPRS模塊發(fā)送出去，由用戶終端對太陽能充電模塊的電壓和電流進行監(jiān)測。

所述用戶終端通過GPRS模塊連接著主控制器，GPRS模塊采用MC55模塊，MC55模塊除了具有CSM模塊原有的功能外還支持分組業(yè)務功能，內嵌了TCP/IP協(xié)議，可以直接與互聯(lián)網互通；它的數據輸入、輸出接口實際上是一個串行異步收發(fā)器，符合RS232接口標準，且有固定的參數，8位數據位和1位停止位，無校驗位，它與主控制器協(xié)同工作，共同完成數據的遠程傳輸；用戶終端通過GPRS模塊接收主控制器傳送的數據信息，主控制器的P6.4引腳與GPRS模塊的IGT端相連接，用于啟動MC55模塊；主控制器的P3.7、P3.6引腳分別與GPRS模塊的RXD0、TXD0端相連接，進行數據的輸入輸出；主控制器的P6.3引腳與GPRS模塊的RINGO端相連接，作為數據傳輸的中斷信號。

具體實施方式二：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17說明本實施方式，所述主控制器采用MSP430單片機。所述MSP430單片機的具體型號為MSP430F149，MSP430F149單片機是TI公司推出的超低功耗主控制器，有60KB+256字節(jié)FLASH，2KBRAM，包括基本時鐘電路、看門狗定時器、帶3個捕獲/比較寄存器和PWM輸出的16位定時器、帶7個捕獲/比較寄存器和PWM輸出的16位定時器、2個具有中斷功能的8位并行端口、4個8位并行端口、模擬比較器、12位A/D轉換器、2個串行通信接口等模塊。是美國德州儀器開始推向市場的一種16位超低功耗、具有精簡指令集的混合信號處理器。稱之為混合信號處理器，是由于其針對實際應用需求，將多個不同功能的模擬電路、數字電路模塊和主控制器集成在一個芯片上，以提供“單片機”解決方案。

具體實施方式三：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17說明本實施方式，所述雨滴檢測模塊采用Arduino雨滴模塊。所述Arduino雨滴模塊可用于各種天氣狀況的監(jiān)測，并轉成數字信號和模擬信號輸出，傳感器采用高品質FR-04雙面材料，超大面積5.0×4.0CM，并用鍍鎳處理表面，具有對抗氧化、導電性、及壽命方面更優(yōu)越的性能；使用寬電壓LM393比較器，輸出信號干凈，波形好，驅動能力強，超過15mA；配電位器調節(jié)靈敏度，工作電壓為3.3V-5V；輸出形式有數字開關量輸出和模擬量AO電壓輸出；接上5V電源，電源指示燈DS2亮，感應板上沒有水滴時，DO輸出為高電平，開關指示燈DS1滅，感應板上有水滴時，DO輸出為低電平，開關指示燈DS1亮，擦掉感應板上的水滴，DO恢復高電平狀態(tài)。AO模擬輸出，可以連接到主控制器的AD口，檢測滴在上面的雨量大小，DO TTL數字輸出也可以連接主控制器檢測是否有雨。

具體實施方式四：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17說明本實施方式，所述人體感應模塊采用AMG8833型紅外線陣列傳感器。所述AMG8833型紅外線陣列傳感器是松下的紅外線陣列傳感器Grid-EYE系列的高性能產品，可以解決眾多場合的人體在靜止不動情況下的檢測識別，溫度精度為±2.0℃，人檢測距離為7米(環(huán)境溫度24℃)，環(huán)境溫度越低，人檢測距離越遠。AMG8833型紅外線陣列傳感器是采用先進的MEMS技術所孕育出的高精度紅外線傳感器。采用64個8×8網格形式的熱電堆元件，通過紅外輻射檢測絕對溫度，能夠通過測量實際溫度和溫度梯度來提供熱圖像，能夠探測多名人員，識別運動的位置和方向，幾乎不受環(huán)境光線條件的影響，不會像傳統(tǒng)攝像機那樣侵犯隱私。內置硅透鏡提供60°的視角，通過I²C接口以每秒1或10幀與主控制器通信查看測量值。中斷信號輸出對關鍵時間事件作出快速響應，靈活性度較高。

具體實施方式五：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17說明本實施方式，所述驅動模塊采用L298N驅動芯片。所述L298N可接受標準TTL邏輯電平信號VSS，VSS可接4.5～7V電壓。4腳VS接電源電壓，VS電壓范圍VIH為+2.5～46V，輸出電流可達2.5A，可驅動電感性負載。L298N可驅動2個電機，OUT1、OUT2和OUT3、OUT4之間可分別接電機，本實用新型我們選用驅動一臺電機。IN1、IN2、IN3、IN4腳接輸入控制電平，控制電機的正反轉。ENA、ENB接控制使能端，控制電機的停轉。

具體實施方式六：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17說明本實施方式，所述語音模塊采用WT588D語音芯片。所述WT588D是一款語音芯片，芯片封裝有DIP18、SSOP20和LQFP32形式。根據外掛或者內置SPI-Flash的不同，播放時長也不同，支持2M～32Mbit的SPI-Flash存儲器；內嵌DSP高速音頻處理器，處理速度快；內置13Bit/DA轉換器，以及12Bit/PWM輸出，音質好；PWM輸出可直接推勱0.5W/8Ω揚聲器，推挽電流充沛；支持DAC/PWM兩種輸出方式；支持加載WAV音頻格式；所述WT588D是一款具有單片機內核的語音芯片，WT588D音質較好，控制靈活的特點，更增加了可播放MIDI和弦功能，性能更好。

本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)的工作原理為：本實用新型一種智能晾衣架控制系統(tǒng)，采用太陽能充電模塊給系統(tǒng)供電，太陽能充電模塊給蓄電池充電，進行儲能，可以用于其他應用，主控制器控制太陽能充電模塊的開啟和關閉，并控制電壓調整模塊對太陽能充電模塊的輸出電壓進行調整，通過主控制器還能對太陽能充電模塊中的蓄電池進行放電控制。當用戶在智能晾衣架上晾衣服時，通過按鍵SW1開啟系統(tǒng)，按下SW4按鍵，主控制器控制驅動模塊驅動電機正轉，將衣服靠近窗口，進行晾曬，通過按鍵SW2、SW3、SW4設定晾衣時間，當到達晾衣時間時，主控制器驅動語音模塊進行“請及時收衣”的語音提醒，并通過GPRS模塊向用戶終端發(fā)送提醒數據；在晾衣過程中，溫度檢測模塊檢測晾衣架周圍環(huán)境中的溫濕度信息，并通過GPRS模塊向用戶終端發(fā)送檢測數據，使用戶隨時掌握衣服的干濕度信息；雨滴檢測模塊檢測是否有雨水，若檢測到雨滴，則主控制器控制驅動模塊驅動電機反轉，將衣服遠離窗口；光線檢測模塊用于檢測光照度信號，當檢測的光照強度值小于設定光照前度值時，主控制器向指示燈組發(fā)送控制信號，指示燈組發(fā)光；光照強度小于設定值時，當人體感應模塊檢測到人體信號時，主控制器驅動照明燈發(fā)光，進行照明。

雖然本實用新型已以較佳的實施例公開如上，但其并非用以限定本實用新型，任何熟悉此技術的人，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，都可以做各種改動和修飾，因此本實用新型的保護范圍應該以權利要求書所界定的為準。