摘要：随着生活品质的提升，生活工具越来越追求智能化、高效化。传统的晾衣方式耗时费力，已满足不了人们的需要。因此，本文依托于智能晾衣机，增设了雨雪传感器、光强传感器来自动感应天气状况，完成晾衣机自动防雨功能。开启控制按钮，即使在无人的状态下，也能实现自动收回衣物，解决了传统晾衣的难题。
关键词：晾衣机；自动防雨；智能控制；雨雪传感器
市场中流行的外飘晾衣机，是人为手动控制的推拉杆，耗时费力，容易发生危险。光照强烈时或者下雨时，晾晒衣物很容易受到损伤。为此，笔者设计研发了智能防雨晾衣机，该装置增设了雨雪传感器和光线传感器，自动感应天气状况的改变，具有自动防雨功能。采用电动推拉杆，晾衣架可实现自动延伸或收缩的功能，根据需要改变衣杆长短。本设计中的晾衣机的控制电路可实现自动控制，操作简单便捷，大大提升了晾衣机的智能化。
1传统晾衣机现状
在传统的晾衣技术中，一般说来是依靠简易晾衣杆固定到阳台中来完成晾晒衣物的。随着生活品质的提升，人们对智能晾衣需求越来越强烈。目前市场上流行的晾衣机大部分是靠手动摇动拉线来达到晾衣架的升降，满足人们的需求。在当前看来，晾衣机的发展还存在着以下的问题:(1)用户户型面积有限，空间较小，但晾衣机的配置占地面积过大，缩小了用户可使用的空间。(2)城市住宅小区楼间距小，阳台通风能力差，采光不足，导致晾晒的衣物效果差，细菌滋生，有时还伴有异味。(3)晾衣杆长度不可调节，可晾晒的衣物空间有限。(4)晾衣机的安装空间仅限室内，造成衣物晾晒周期过长，影响用户使用。在上述的基础之上，本文提出一种智能防雨晾晒机，不仅可以自动感知天气的转变，还可根据天气的状况，自动变化晾衣机的工作模式，实现全自动智能化晾晒衣物。
2晾衣机的结构和功能
2.1晾衣机的结构
如图1所示，智能晾衣机的整体结构示意如下。
图1晾衣机整体结构示意图
（1.支撑座2.伸缩式晾衣机3.伸缩式雨棚装置通4.衣机电动推拉杆5.雨雪传感器6.雨棚电动推拉杆7.光强传感器8.控制器）
晾衣机被安置在窗户的下方位置，雨蓬被安置在晾衣机的上方位置。电动推拉杆被安在菱形的晾衣杆上，推拉杆可以实现自动伸长或缩短，用户可根据实际自由调整高度。雨蓬配备了专门的电动推拉杆，可根据需要自由延伸，将其完全自动化。雨雪传感器可感应天气的变化，光强传感器感应到的光线变化情况，将其变成信号传递给控制器，晾衣机进入自动防雨模式。
2.2晾衣机的功能
晾衣机正常工作状态和雨棚工作状态既可人为手动控制，也可开启自动模式。晾衣机处于人为手动控制时，衣物在晾衣杆上放好之后，按下“衣机收”按钮，晾衣机就会进入工作模式。晾衣机处于自动模式时，晾好衣物后，按下感应器开关，感应器会自动感知天气的变化。当感应器感应到下雨时，控制器自动连接，晾衣机模式变更到电机反转模式，紧接着雨蓬推拉杆会被推出，在晾衣机上方架起雨棚。当感应器感应不到雨珠时，光强传感器会感应到光线的变化，光线变强时，雨雪传感器停止了工作，晾衣机处于常态工作模式，雨蓬被收回，晾衣机电动推拉杆被推出，装有晾晒衣物的晾衣机自动进入工作模式 [3]。
3控制器电路
如图2所示，控制器分为五大模块，分别是信号传感模块、晾衣机电动推拉杆电机正转A模块、晾衣机电动推拉杆电机反转a模块、雨棚推拉杆电机正转模块B、雨棚推拉杆电机反转模块b。在1号按钮处设置两个常开触点；中间继电器，分为两路KM1和KM2；雨雪继电器，负责感应雨雪天气状况；光强继电器负责感应光线的强度。
2控制器原理图
3.1传感模块控制电路
如图3所示，传感模块包括雨雪传感器和光强传感器两个组成部分，其工作的内容是负责感应天气，是否有雨雪出现，将感应到的天气状况，变换成信号输送给控制器，从而达到控制器实行智能通电与断电 [1]。
图3传感模块控制电路图
3.2衣机推拉杆电机正转模块A的电路
如图4所示，中间继电器KM2是否进入通电状态取决于光强继电器的感应情况如何。中间继电器KM2常开触点闭合时，按下1号按钮键，形成并联电路，衣机推拉杆电机正转模块处于工作状态。光强传感器感应到晴天光线时，其控制器自动处于闭合状态。KM2常开触点被启动，进入通电状态，晾衣机进入正转模式，自动伸出晾衣机。将1号按钮设置成手动模式，方便使用人对晾衣机实行手动控制。
图4衣机推拉杆电机正转模块A的电路
上述工作原理同样适用于其它三大模块的电路控制，就不做重复叙述了。
4使用方法和过程分析
自动防雨晾衣机是在电动推拉杆和控制电路联合作用下，完成雨蓬自动打开和衣架自动伸缩工作的。具体操作流程如下:
在晾衣架上把衣服挂好之后，启动1号按扭键，闭合2号按钮键的常用开关，在这种状态下，A模块进入通电状态，电动推拉杆启动工作流程，将晾衣机推出去，衣架伸到一定程度之后，按下总的操作键，电动推拉杆停止延伸，衣物晾晒操作已经完成。这时开启感应接收器，晾衣机进入自动防雨模式。
当感应器感应到雨珠后，会自动打开雨蓬。这时，晾衣机的雨雪继电器进入闭合状态，a模块启动运行，继电器KM2线圈的常开触电开关被关闭，形成一个区别于晾衣机常态工作模式的独立电路。在此种工作模式下，雨蓬推拉杆被推出，当推拉杆延伸至极限时，自动停止，雨蓬被打开，此时晾衣机进入防雨工作模式。
当感应器感应不到雨珠时，晾衣机的雨雪继电器会自动断开，各个线路回归到原始状态，继电器线圈KM2进入通电状态，常开的触点开关连接，A模块和B模块同时进入通电状态。在此种情况下，晾衣机自动收回雨蓬推拉杆，电动推拉杆进入工作状态，将衣架推出，当当推拉杆延伸至极限时，自动停止延伸。
5样机研制与产品评价
本设计的晾衣机在完成设计分析环节之后，制作了样机模型，并对其性能进行了多次试验，对不合格的性能又做了合理改进，最后再反复试验之后，自动防雨晾衣机样机成型。控制低压电路，利用电动推杆，晾衣架可以实现自动伸缩衣杆，用户可以根据需要自由调节晾衣杆的长度，方便晾晒、收回衣服。当感应器感应到天气转为阴天时，晾衣架会自动展开雨蓬，自动展开防雨功能。
6结束语
本文设计的智能晾衣机在雨天不仅可以自动收起晾晒衣物，而且可自动提示，操作智能。使用多点布置的形式，可大大提高晾衣机的雨水感应器的灵敏度，感应到有雨水时，晾衣机可自动启用防雨功能，以免晾晒衣物遭雨淋；阳光过于强烈的时候，本文设计的晾衣机可进行自动收缩，免于衣物因暴晒而出现褪色或材质稀疏的伤害。基于实验的校验，本晾衣机可长期使用，因此有值得推广的价值，可以更加方便人们的生活。
参考文献：
[1]陆猛,陈国荣,朱斌魁,等.智能环境感知晾衣架的设计与实现[J].物联网技术,2017,7(8):53-55.
[2]程昭顺,卢涵宇.自动晾衣架控制系统设计与实现[J].电脑知识与技术,2017,13(18):83-85.
论文作者:陈仁典
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/6
标签：拉杆论文; 防雨论文; 感应论文; 雨蓬论文; 雨雪论文; 衣物论文; 模块论文; 《防护工程》2018年第17期论文;