[实用新型]基于单片机控制的全自动雨伞

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于单片机控制的全自动雨伞。

背景技术

目前，市面上的自动雨伞在打开时靠一只手就可完成，但在收合时，必须借助另一只手或借助其它物体帮忙，才能完成。这就给一些特殊人士带来了不便。市面上雨伞的伞面在一般情况下并不能固定保持在一定的张开角度下，只能完全张开或完全收合，另外张开及收合雨伞的速度不可调节，也不能自动调节雨具的大小，因而在某些特殊情况下有所不便。

发明内容

本实用新型针对目前的雨伞只能处于完全张开或完全收合的状态、并且张开或收合的速度以及伞面的大小无法调整、伞柄有效长度固定、需要双手操作的问题，提出了一种张开角度可随时调整、张开速度可控、伞柄有效长度大、只需单手即可控制的基于单片机控制的全自动雨伞。

本实用新型所述的基于单片机控制的全自动雨伞，包括中空管状伞柄、套接于伞柄外部并沿伞柄滑动的滑块、伞架、伞面，所述的伞柄末端安装把手，所述的伞架包括多条伞骨和与之相应的伞辐，所述的伞骨上端铰接在伞顶螺母外缘，所述的伞辐的一端铰接在滑块的外周、另一端分别铰接相应的伞骨上；所述的伞面固定在所述的伞骨的表面，其特征在于：所述的伞柄和所述的把手之间的空腔连通，所述的空腔内安装所述的控制装置，所述的控制装置包括螺杆、步进电机、单片机开发板、电源，所述的螺杆包括上螺纹安装端、下螺纹安装端和中间的螺纹段，所述的螺杆的两端分别通过上轴承和下轴承架于伞柄内部；所述的螺杆下螺纹安装端通过联轴器与所述的步进电机的输出轴相连、上螺纹安装端伸出伞柄的部分啮合伞顶螺母，所述的螺杆的螺纹段螺接伞柄螺母，所述的伞柄螺母通过伞柄上的窗口与所述的滑块固定；所述的步进电机与所述的单片机开发板导线连接，所述单片机开发板上集成单片机、晶振电路、复位电路、步进电机驱动电路芯片及安装在把手上的矩阵键盘；所述的晶振电路、复位电路、步进电机驱动电路芯片及矩阵键盘均与所述的单片机信号连接；所述电源分别为所述单片机开发板中的单片机供电和步进电机驱动电路芯片供电。

所述的螺杆与所述的伞柄同轴。

所述的螺杆的上螺纹安装端与所述的下螺纹安装端的外径均小于所述的螺纹段的外径，并且设置在上螺纹安装端和下螺纹安装端的螺纹螺距小于所述的螺纹段的螺纹螺距。

所述的伞顶螺母从上螺纹安装端的最底端螺纹运动到最上端螺纹的时间与所述的伞柄螺母从螺纹段的最底端螺纹运动到最上端螺纹的时间相等。

位于所述的上轴承正上方的上端安装端配有用于限制上轴承轴向位移的轴承端盖。

所述的伞柄与所述的把手螺接。

所述的单片机开发板以及所述的电源置于所述的把手内，所述的步进电机、螺杆以及固定螺杆的上轴承、下轴承和伞柄螺母均置于伞柄内部。

所述的单片机开发板采用STC系列单片机89C52RC；所述的电源采用+5V电源供电；所述的步进电机驱动电路芯片采用外部电源供电的反相驱动芯片ULN2003；所述的矩阵键盘为2×2矩阵键盘，共设有4个按键，分别为正转键、反转键、加速键及减速键。

本实用新型的工作原理是：单片机采用自带的定时/计数器，定时/计数器设置工作在定时模式，给定时器赋一个初始值可使其定时一定的时间后触发中断程序。在主程序中初始化定时器及启动定时器计时，在中断程序中对定时器重新赋初始值，并重新启动定时器，在中断程序中设置一个变量用于记录中断达到的次数，当中断次数达到预置的值时，该变量被清零用于重新计数，此时根据键盘扫描程序得到的矩阵键盘的按键情况，相应的输出端口的各引脚输出相应的电平。当计数变量再一次达到预置的值时，根据此时键盘的按键情况，相应的输出端口的各引脚输出相应的电平，以此循环输出相应的电平序列来控制电机的转动；当按下正转键时，单片机输出端口输出相应电平序列控制步进电机正向转动，带动螺杆转动，伞柄螺母在螺杆上往伞顶的方向移动，带动滑块同向移动，推动伞骨撑开伞面。同时，螺杆的转动也带动伞顶螺母同伞柄螺母往同一方向移动，由于伞顶螺母处的螺纹的螺距相对伞柄螺母处的小，因而伞顶螺母移动的距离小于伞柄螺母移动的距离。当伞柄螺母移动到螺杆的螺纹顶端时，伞顶螺母也移动到最大距离处，此时伞骨完全张开，伞顶螺母的移动使得伞柄的有效长度增加，伞具可遮挡的空间增大。