[发明专利]一种基于自动挡雨和预警推送功能的蒸发器手机在线控制装置及方法

权利要求书

1.一种基于自动挡雨和预警推送功能的蒸发器手机在线控制装置，其特征在于：包括挡雨机构(1)、检测机构(16)、底座(27)、在线检测与挡雨控制模块、云数据处理模块(13)，所述云数据处理模块包括服务器(14)和数据库(15)；

挡雨机构(1)包括旋转臂(10)、触杆(8)、挡雨盖(9)、支撑杆(11)、57步进电机(2)、轴承(7)，57步进电机(2)固定设置在底座(27)上且57步进电机(2)的传动轴朝上，支撑杆(11)竖直固定在57步进电机(2)的传动轴上，支撑杆(11)向上穿过轴承(7)的中心孔，旋转臂(10)的一端固定在支撑杆(11)上且位于轴承(7)的上方，旋转臂(10)的另一端与挡雨盖(9)顶端的中心固定连接，触杆(8)固定设置在支撑杆(11)上且位于旋转臂(10)与轴承(7)之间，轴承(7)的外环通过轴承固定支架(5)设置在57步进电机(2)的正上方，行程开关Ⅰ(6)设置在轴承固定支架(5)上且与触杆(8)位于同一水平面上，行程开关Ⅰ(6)与57步进电机(2)电连接；

所述检测机构(16)包括电机固定杆(17)、导轨固定杆(18)、42步进电机(19)、丝杆(21)、水位传感器探头(25)、行程开关Ⅱ(23)，导轨固定杆(18)的端头固定设置在支撑杆(11)上且位于旋转臂(10)的上方，电机固定杆(17)的端头固定设置在支撑杆(11)上且位于导轨固定杆(18)的正上方，电机固定杆(17)与导轨固定杆(18)平行，42步进电机(19)固定设置在电机固定杆(17)的端头，42步进电机(19)的传动轴与丝杆(21)的顶端固定连接，导轨固定杆(18)端头的底端固定设置有丝杆套筒，丝杆(21)穿过导轨固定杆(18)的端头并延伸至丝杆套筒内，靠近支撑杆(11)侧的丝杆套筒侧壁上竖直设置有开口，丝杆(21)上啮合设置有丝杆螺母(22)(22)(22)(22)，丝杆螺母(22)(22)(22)(22)的外壁固定设置有水平杆，水平杆穿过丝杆套筒侧壁的开口且与导轨固定杆(18)在竖直方向上平行，水平杆的下端固定设置有探头固定杆(24)且水平杆与探头固定杆(24)垂直，水位传感器探头(25)固定设置在探头固定杆(24)底端，蒸发器(26)设置在底座(27)上，导轨固定杆(18)的底端设置有行程开关Ⅱ(23)，行程开关Ⅱ(23)与42步进电机(19)电连接；

在线检测与挡雨控制模块包括Arduino单片机、Esp8266模块和雨水传感器，Arduino单片机、Esp8266模块和雨水传感器电连接，智能手机(12)和雨水传感器，智能手机(12)、服务器(14)与Arduino单片机通过Esp8266模块网络连接，在线检测与挡雨控制模块的智能手机(12)与云数据处理模块(13)中的服务器(14)保持基于TCP协议的长连接，服务器(14)与Arduino单片机通过Esp8266模块保持基于TCP协议的长连接，服务器(14)集成个推SDK，调用天气预报的公共编程接口，雨水传感器输出电平信号或智能手机(12)发送指令到Arduino单片机控制57步进电机(2)转动，检测获得的水面蒸发量信息存储在数据库(15)中，Arduino单片机均与行程开关Ⅰ(6)、行程开关Ⅱ(23)、42步进电机(19)、57步进电机(2)电连接；

电机固定杆(17)与旋转臂(10)在水平方向上的夹角为84.6°；

支撑杆(11)的底端通过联轴器Ⅰ(3)与57步进电机(2)的传动轴固定连接；57步进电机(2)通过电机固定支架(4)固定安装在底座(27)上，轴承固定支架(5)扣合设置在电机固定支架(4)正上方；

具体步骤如下：

S1.检测方法：

1)智能手机(12)发送测量指令，通过Arduino单片机递送脉冲信号给驱动板，调节电机的占空比控制42步进电机(19)的传动轴顺时针转动，丝杆(21)随42步进电机(19)的传动轴顺时针转动，丝杆螺母(22)与丝杆(21)啮合传动使丝杆螺母(22)向上移动，当与丝杆螺母(22)固定的水平杆触碰到行程开关Ⅱ(23)后，通过Arduino单片机递送脉冲信号给驱动板，调节电机的占空比控制42步进电机(19)的传动轴逆时针转动，带动丝杆螺母(22)向下移动设定距离，进行复位操作；

2)将蒸发器(26)放置在水位传感器探头(25)正下方，通过Arduino单片机递送脉冲信号给驱动板，调节电机的占空比控制42步进电机(19)Ⅰ的传动轴逆时针转动，通过丝杆(21)和丝杆螺母(22)的啮合传动使水位传感器探头(25)匀速逼近水面，待探头接触到蒸发器(26)的水面时，读取并记录初始水位高度数据A，通过Arduino单片机递送脉冲信号给驱动板，调节电机的占空比控制42步进电机(19)的传动轴顺时针旋转，通过丝杆(21)和丝杆螺母(22)的啮合传动带动水位传感器探头(25)向上移动进行复位操作，蒸发器(26)进行蒸发操作；

3)待需要测量蒸发量时，通过Arduino单片机递送脉冲信号给驱动板，调节电机的占空比控制42步进电机(19)Ⅰ逆时针转动，通过丝杆(21)和丝杆螺母(22)的啮合传动使水位传感器探头(25)匀速逼近水面，待探头接触到蒸发器(26)的水面时，读取蒸发后的水位高度数据B，将两次获得的水位高度数据即初始水位高度数据A与蒸发后的水位高度数据B根据折算系数进行蒸发量计算，通过Arduino单片机递送脉冲信号给驱动板，调节电机的占空比控制42步进电机(19)的传动轴顺时针转动，通过丝杆(21)和丝杆螺母(22)的啮合传动使水平杆触碰到行程开关Ⅱ(23)后，通过Arduino单片机递送脉冲信号给驱动板，调节电机的占空比控制42步进电机(19)的传动轴逆时针转动，通过丝杆(21)和丝杆螺母(22)的啮合传动带动探头固定杆(24)下降到设定距离，进行复位操作；

4)当智能手机(12)发送测量指令，Arduino单片机进行检测操作后，通过服务器(14)和Esp8266模块将检测结果传递给智能手机(12)显示；

S2.挡雨方法：

1)通过Arduino单片机递送脉冲信号给驱动板，调节电机的占空比控制57步进电机(2)的传动轴逆时针转动，带动与支撑杆(11)固定连接的触杆(8)逆时针转动，触杆(8)触碰行程开关Ⅰ(6)时，通过Arduino单片机递送脉冲信号给驱动板，调节电机的占空比控制57步进电机(2)的传动轴顺时针转动，带动与支撑杆(11)固定连接的旋转臂(10)顺时针转动，与旋转臂(10)固定连接的挡雨盖(9)顺时针转动至初始位置，向服务器(14)反馈挡雨盖(9)回到初始位置的操作结果；

2)待出现降雨天气，即服务器(14)集成的个推SDK调用天气预报的公共编程接口或通过雨水传感器检测降雨，智能手机(12)发送指令到Arduino单片机或雨水传感器输出电平信号至Arduino单片机控制57步进电机(2)的转动轴顺时针转动至挡雨盖(9)位于蒸发器(26)正上方时，停止旋转，向服务器(14)反馈挡雨盖(9)挡雨成功的结果；

3)待降雨停止，即服务器(14)集成的个推SDK调用天气预报的公共编程接口或通过雨水传感器检测雨停，雨水传感器输出电平信号或智能手机(12)发送指令到Arduino单片机控制57步进电机(2)的传动轴逆时针转动，带动与支撑杆(11)固定连接的触杆(8)逆时针转动至触碰行程开关Ⅰ(6)后，再控制57步进电机(2)的传动轴顺时针旋转至挡雨盖(9)回到初始位置。