自动雨阳棚的设计研究

基于单片机的能自动打开的遮雨遮阳篷的设计摘要：如今智能家居系统不断普及，给人们带来了极大的便利，智能家居系统目前主要是用来控制家电的。

很少有在防护上面做开发的，因此本设计提出了一套智能遮阳伞系统。

当下雨的或者有较大太阳的时候，系统会自动的控制关闭打开遮阳伞。

本设计采用单片机作为处理器，采用1602液晶显示器来显示雨水及阳关强度信息。

传感器信号经过ad转化电路转换成数字，经过单片机处理，得到雨水的大小及阳光强度的大小，和按键设定好的阈值进行比较，判断需不需要打开遮阳伞，打开遮阳伞是通过步进电机控制关闭的。

通过达林顿管来驱动步进电机的开关。

本文将阐述系统方案的设计架构，器件选型论证，以及硬件和软件电路的设计原理思路及流程。

对调试过程中遇到的问题进行分析。

关键词：51单片机AD转换1602液晶步进电机Design of automatic shelter canopy based on single chip microcomputer Abstract: Nowadays, the smart home system has been popularized and brought great convenience to people. The smart home system is mainly used to control household appliances. There is little development on the protection. Therefore, this design proposes a set of intelligent sunshade system. When it rains or has a larger sun, the system will automatically control and turn off the sun umbrella. This design uses a single chip microcomputer as a processor, and uses 1602 liquid crystal display to display rainwater and intensity information. The sensor signals are converted into numbers through the AD conversion circuit, and the size of the rainwater and the intensity of the sunlight are obtained through the processing of the single chip microcomputer. The sun umbrella is not needed to be opened and the sun umbrella is closed through the stepper motor control. Switch through the Darlington tube to drive the stepper motor. This article will elaborate the design framework of the system plan, the demonstration of device selection, and the design principle and process of hardware and software circuit. The problems encountered in the process of debugging are analyzed.Keywords: 51 MCU AD conversion 1602 LCD stepper motor一、绪论 (3)1.1、本文的背景及意义 (3)1.2、本文拟解决的问题及研究方法 (3)二、系统方案设计 (4)2.1、系统方案概述 (4)2.2、器件选型与论证 (6)2.2.1、单片机的选型 (6)2.2.2、显示模块的选型 (7)2.2.3、AD转换器件的选型 (8)三、硬件电路设计 (9)3.1、单片机最小系统设计 (9)3.2、液晶显示电路设计 (10)3.3、按键电路设计 (11)3.4、雨水采集电路设计 (12)3.5、阳光测电路设计 (13)3.6、AD转换电路设计 (14)3.7、步进电机电路设计 (14)3.8、电源电路设计 (15)四、软件系统设计 (16)4.1、软件系统流程 (16)4.2、系统初始化程序 (17)4.2.1、定时器初始化 (17)4.2.2、1602液晶初始化 (18)4.3、光照采集及雨水大小采集程序 (19)4.4、打开遮阳伞阈值设定程序 (20)4.5、控制步进电机打开遮阳伞程序 (22)4.6、1602液晶显示程序 (23)五、系统调试与运行 (24)5.1、硬件调试 (24)5.2、软件调试 (25)5.3、系统运行 (25)七、总结 (26)参考文献 (27)致谢 (27)附录1 (28)附录2 (28)一、绪论1.1、本文的背景及意义当前，随着人们生活水平的飞速发展，人们对生活品质的要求逐渐变高，生活中的很多方面都已经实行自动化，就算还未达到完全自动化的层次，也都向着智能全自动方面飞速靠拢。

自动遮雨棚
【创意来源】
雷阵雨来得突然，家中却无人，妈妈辛苦晒在阳台外的衣物来不及收，被雨水打湿又得重新洗。

这样的情况相信每家每户都可能碰到，甚至邻居看到了也帮不上忙，从外面赶回家收衣物也来不及。

因此，我想发明自动遮雨棚，让大家可以放心的洗晒衣物，下雨也不必担心。

【研究过程】
如何可以检测晴天还是雨天呢？在环保局工作的爸爸给了我提示：环保局自动测雨量的装置就是由雨滴传感器来控制的。

受到启发后，我准备做一个遮雨棚模型来实现自己的想法。

先用几块板材制作出阳台的模型，再用条状的积木制作雨棚的支架，然后用薄膜粘在支架上，模型结构就搭建完成。

现在就是怎么实现“自动”，用导线连接电池，电池盒的两端分别接连主控器和雨水检测器，主控器的另一端连接马达电机，最后将雨棚支架连接到马达电机上，利用电机的动力，就可以实现雨棚其展开和收拢。

自动遮雨棚采用雨滴传感器进行控制，当传感器检测到雨水时，就把“信息”传递给马达电机，电机就会把遮雨棚展开，当传感器表面变得干燥时，遮雨棚就会自动收拢。

【制作模型】。

粮库自动雨棚设计方案粮库自动雨棚是一种能够根据天气情况自动开闭的雨棚，提供对粮食仓储设施的保护。

下面是一个粮库自动雨棚的设计方案。

一、设计理念：通过实现自动开闭功能，使粮库雨棚能够根据天气情况进行主动保护，减少粮食受潮、发霉等情况的发生，提高粮食存储的质量和效益。

二、主要组成部分：1. 主干架：采用钢铁结构搭建，具有足够强度和稳定性，用于支撑雨棚的各个组件。

2. 开闭装置：采用自动感应器、电机和控制装置组成。

通过感应器感知天气情况，传递给控制装置，控制电机的开闭，实现雨棚的自动开闭。

3. 雨棚材料：采用防水、防晒、耐腐蚀的材料，如聚碳酸酯、聚氯乙烯等，具有良好的耐候性和机械性能。

三、功能特点：1. 自动感应：通过感应器感知天气情况，包括降水、风力等因素，实现自动开闭功能。

2. 稳固性：主干架采用坚固的钢铁结构，能够承受较大的风力和降水冲击，保证雨棚的稳定性。

3. 防水功能：雨棚材料具有良好的防水性能，能够有效遮雨，保护粮食免受雨水侵害。

4. 透光性：雨棚材料具有透光性，能够有效利用自然光源，降低对粮食的光照污染。

5. 耐候性：雨棚材料具有良好的耐候性，能够抵御太阳紫外线辐射和大气污染的腐蚀，保持长期稳定的性能。

四、安全措施：1. 人员安全：设置防护栏杆和警示灯，确保工作人员的安全。

2. 防滑设计：雨棚工作平台和楼梯采用防滑设计，确保操作人员的安全。

五、施工和运行维护：1. 施工：按照设计图纸和方案进行组装安装，确保雨棚的稳固性和正常使用。

2. 运行维护：定期对开闭装置和雨棚材料进行检查，如有损坏或老化，及时进行维护和更换，确保雨棚的正常运行。

六、效益和前景：通过粮库自动雨棚的应用，能够有效提高粮食的存储质量和效益，减少粮食损耗，降低粮库运营成本，为粮食储存行业带来巨大的经济效益和社会效益。

总之，粮库自动雨棚是一种能够根据天气情况自动开闭的雨棚，通过实现自动感应和自动开闭功能，能够有效避免粮食受潮、发霉等情况的发生，提高粮食存储的质量和效益，具有广阔的应用前景。

毕-设业-计（20 届）太阳能遮阳雨棚设计所在学院专业班级工业设计学生姓名学号指导教师职称完成日期年月摘要：随着社会经济的不断发展，各种材料被不断利用。

PC阳光板作为一种新型的高强度、隔热、透光建筑材料，作为采光顶棚或装饰材料广泛用于商业大楼、体育馆、候车厅、候机楼、建筑幕墙等场所。

而太阳能照明工具也随着太阳能利用的不断深入也逐渐普及开来。

本文通过对阳光板和太阳能照明灯具的现状的研究和分析，将遮阳雨棚与太阳能LED灯结合起来，设计了这个太阳能遮阳雨棚，既能起到很好的遮阳挡雨功能，又能将白天的太阳能有效的利用起来，到了晚上进行释放，方便人们晚上出入家门的问题，为人们提供更好的家居环境。

同时面对现在日益严重的能源危机问题，对使用太阳能的优势进行了分析。

关键词：遮阳雨棚；太阳能；LED灯；家居环境Abstract：With the continuous development of social economy, a variety of materialsare constantly used. PC sunlight board as a new type of high-strength, heat insulation, light building materials, lighting and ceiling or as a decorative material widely used in commercial buildings, gym, waiting room, terminal, building walls and other places. The solar lighting tools with the deepening of solar energy are also becoming more common off. Based on the sun and solar panel lighting of the status of research and analysis, solar LED light shade canopy combined with the design of this solar shade canopy, shade rain both play a very good function, but also to effective use of solar energy during the day up to the release of the evening, easy for people to access their homes at night the problem of providing people with better home environment. Now both face the increasingly serious energy crisis, the advantages of the use of solarenergy were analyzed.Key words：Shade canopy; solar; LED lights; home environment目录太阳能遮阳雨棚设计................................................................................... 错误!未定义书签。

雨棚项目可行性研究报告一、项目概况雨棚项目是指在建筑物的门口、窗户或者通道上安装防雨遮阳设施，用于遮挡雨水和阳光。

随着人们生活水平的提高和对生活质量要求的增加，雨棚项目在市场上得到了越来越多的关注和需求。

本报告对雨棚项目进行了可行性研究，旨在分析雨棚项目的市场需求、技术可行性、经济可行性以及风险控制等方面，为投资方提供决策支持。

二、市场需求分析1.市场背景随着城市化进程的不断加快，城市建筑物的数量和规模不断增加。

同时，人们对生活质量的要求也越来越高，希望生活在一个舒适、便利的环境中。

在这样的背景下，雨棚项目应运而生，成为了满足市民需求的重要产品。

2.市场需求特点雨棚项目的市场需求具有如下特点：(1)稳定增长：随着人们生活水平的提高，对生活环境的要求不断提升，雨棚项目的市场需求也在不断增加。

(2)多样化需求：不同建筑物的雨棚需求各异，有的需要防雨，有的需要遮阳，有的需要光线透明，有的需要坚固耐用等，因此雨棚产品的种类也非常丰富。

(3)定制化需求：随着人们对个性化生活的追求，雨棚项目的需求也越来越趋向于定制化，满足不同客户的个性化需求。

三、技术可行性分析1.材料选择(1)铝合金材料：具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，是雨棚项目常用的材料之一。

(2)玻璃材料：透光性好、美观大方，是雨棚项目常用的覆盖材料。

2.工艺技术(1)制作工艺：采用先进的数控加工设备，能够快速、精确地完成雨棚产品的制作。

(2)安装工艺：采用模块化设计，能够实现快速安装和拆卸，方便维护和更换。

3.技术创新(1)智能化设计：结合智能感应技术，实现自动调节、遥控操作等功能，提升用户体验。

(2)节能环保：采用光伏发电技术，实现雨棚项目的自给自足，减少能源消耗。

四、经济可行性分析1.成本估算雨棚项目的成本包括材料成本、人工成本、设备成本、运营成本等。

其中，材料成本是主要成本之一，占到了项目总成本的70%以上。

2.收益预测根据市场需求和定价策略，预测雨棚项目的销售收入。

科学技术创新2020.04一种房车自动遮阳篷设施的设计郑静静张培明（潍坊科技学院，山东寿光262700）1背景房车，又称“车轮上的家”，兼具“房”与“车”两大功能，但其属性还是车，是一种可移动和具有居家必备的基本设施的车种，房车是由国外引进的时尚设施车种，其车上的居家设施有：卧具、炉具、冰箱、橱柜、沙发、餐桌椅、盥洗设施、空调、电视和音响等家具和电器，可分为驾驶区域、起居区域、卧室区域、卫生区域和厨房区域等，房车是集“衣、食、住、行”于一身，实现“生活中旅行，旅行中生活”的时尚产品，房车也称旅居车，可以随意停靠在远离城市的沙滩、湖岸、草地、山坡和森林中，同时又拥有城市的生活方式。

2房车遮阳棚存在的问题由于房车内部空间有限，到达目的地后，需要在车外开辟活动空间，所以房车一般都配备车外遮阳篷。

在中午阳光较烈时，游人可将桌椅搬至遮阳棚下，既能逃避阳光，又能享受自然。

然而房车遮阳棚在使用方面还存在一些不完善的地方。

2.1拆卸不便给人们带来困扰。

随着社会的发展，科技的进步，人们越来越追求效率，更注重时间价值，在假期时间有限的情况下，游人更想在一些小细节方面节约时间，遮阳棚的复杂拆卸过程无疑让人们感觉美中不足，若是遇到大风等恶劣天气，遮阳棚拆卸不及时也很容易导致其损坏。

2.2遮阳棚外凸产生的风阻。

汽车车体一般是一个不规则流线体，在车辆行驶过程中，车体将空气分开，空气从车辆四周流过。

有的房车遮阳棚折叠后，会在车体外部形成外凸物件，车辆行驶过程中，外凸物件会产生风阻，增大油耗量。

3合理利用遮阳棚现如今，电在我们生活中扮演着非常重要的角色，针对配备了众多家用电器，集“衣、食、住、行”于一身的房车来说，电更是“生命”之源。

太阳能发电作为一种新兴的可再生能源，可以为房车提供源源不断的电源。

利用房车遮阳棚加装平板式太阳能电池板，可为房车解决电源问题。

4设计过程4.1设计内容。

为达到上述目的，采取了如下技术方案：本发明提出的一种房车自动遮阳篷设施，具有两根支撑臂以及遮帘，房车车体的其中一侧上部设有向内凹陷的安装仓；安装仓的左、右侧各设有支撑臂铰接座，所述支撑臂具有牵引槽，支撑臂的底部具有和牵引槽的开口同侧的凸缘，两支撑臂以牵引槽开口相对设置；安装仓的左、右侧各设有支撑臂展收机构，每个支撑臂展收机构包括支撑臂展收电机和第一传动副，第一传动副由固定在支撑臂内侧端端面上的扇形蜗轮和与其相啮合的蜗杆组成，由销轴通过扇形蜗轮的轴孔和同侧的支撑臂铰接座上的销轴孔将支撑臂铰接在支撑臂铰接座上，支撑臂展收电机通过第一传动副驱动支撑臂展开或回收；所述遮帘的内侧与车体固定，遮帘的左、右侧边缘搁置在对应的支撑臂的凸缘上；遮帘的左、右侧各设有遮帘牵引机构，遮帘牵引机构包括遮帘展收电机、第二传动副以及处于遮帘展收电机所在一侧支撑臂牵引槽内的主动带轮、从动带轮、连接在两带轮之间的传动带以及固定在传动带上的牵引接头，遮帘的外侧左、右端各由牵引弹力绳与对应的牵引接头连接，遮帘展收电机通过第二传动副驱动传动带转动，从而带动遮帘展开与收拢。

天气自适应伞棚系统设计摘要：为了提高人们户外出行的体验感，更好地将科技服务于人类。

本文提出以STM32单片机作为控制核心，利用信息技术，通过雨雪监测模块与温度检测模块对外界环境的一个数据处理后通过电机驱动液压杆完成机械自动伸缩，实现伞棚的自动控制、天气自适应功能，为居民提供更完善的出行服务。

关键词：STM32单片机；自适应伞棚；1引言在一些人流量较大的区域比如：景区、广场、商业街、人们遇到突发天气可能会无法及时应对。

因此，本项目研究了一款天气自适应伞棚系统，可以智能化的为出行的居民提供遮阳、避雨等服务，且该设计占地面积小，节省空间，便于安装使用，可以有效地解决人们在出行过程中遇到的天气变化方面的问题。

2方案设计本项目设计采用STM32单片机作为整体系统的控制核心，利用太阳能充电板对蓄电池充电，实现了清洁能源的充分利用，并且保证了整个系统的稳定性工作；利用光强感应、紫外线检测、雨滴检测、温度检测等多模块协同工作对周围环境进行监测，当外界环境有数值超过相应界值时，伞棚自动开启。

同时，该系统采用超声波模块进行检测伞棚开闭时附近人员状况，并配合语音模块及时做出语音提示，保障工作环境下人们的安全性。

当各个传感器感受到外界环境恢复正常数值时，该系统会自动启动合伞功能。

整体结构框图如图1所示：图1 整体结构框图3 硬件电路设计硬件电路模块作为天气自适应伞棚的最核心部分，要确保在各种天气情况下天气自适应系统功能保持稳定正常工作，天气自适应伞棚的硬件设计采用了模块化设计。

本设计选用STM32F103C6T6单片机作为控制芯片。

图2 STM32单片机电路原理图天气自适应伞棚的超声波模块采用的是HCSR04超声波传感器，对伞棚工作的周围环境进行探测，确保没有行人在伞棚开伞范围内。

图3 超声波传感器电路原理图天气自适应伞棚的电机驱动模块采用的是L9110H，该系统通过电机驱动液压杆完成柔性伞骨结构的开合。

图4 L9110H电路原理图天气自适应伞棚的雨滴传感器利用雨水导电的特性，采用先进电路检测是否有雨水，若有则伞棚展开。

建筑雨棚方案建筑雨棚是建筑物中的一个重要的功能性零部件，主要起到遮阳、防雨及美观的作用。

随着建筑设计理念的不断发展，雨棚的设计也不断创新和完善。

本文将探讨一种新型建筑雨棚方案，并就其设计理念、材料选用、结构特点和功能优势进行详细阐述。

该雨棚方案的设计理念是结合现代建筑风格和环保理念，以打造一种独特的外观和可持续发展的特性。

为了实现这一理念，我们提出采用钢结构、玻璃和太阳能发电板等材料进行构造和覆盖。

钢结构增强了雨棚的稳定性和耐久性，同时也与现代建筑风格相契合。

玻璃的选用则能够使雨棚具备透明感，不仅能够满足遮阳的需求，还能够提供良好的观景效果。

太阳能发电板的应用一方面能够为雨棚提供电力，另一方面也能为建筑物提供可再生能源。

在结构特点方面，该雨棚采用了拱形结构，具备较大的自由度和灵活性。

拱形结构可以有效分散雨棚的重量，使得整个雨棚更加稳定，能够承受较大的外力和风压。

同时，该结构还能够提供良好的空间效果，实现对不同尺寸的场地的适应性。

在覆盖材料上，玻璃和太阳能发电板的应用使得雨棚具备透明性和可再生能源的功能。

而且，在玻璃选用上可以采用特殊的玻璃，如防爆玻璃、隔音玻璃等，以提高雨棚的安全性和舒适性。

此外，该雨棚方案还具备多种功能优势。

首先是遮阳效果好。

采用玻璃覆盖的雨棚能够有效阻挡阳光的直射，降低建筑物内部温度，提供一个凉爽的休息和活动空间。

其次，防雨效果好。

该雨棚能够有效防止雨水的进入，使得建筑物内部和周边环境都能保持干燥。

此外，太阳能发电板的应用还使得雨棚能够为建筑物提供电力，不仅能够满足自身使用的需要，还能够为建筑物其他设施和设备供电。

最后，该雨棚方案还具备美观的外观。

玻璃和拱形结构的结合，使得雨棚具备了简洁、流畅的线条，与周围环境相协调，增加了建筑物的整体美感。

总之，该新型建筑雨棚方案通过创新的设计理念、材料选用和结构特点，以及多种功能优势的综合展示，能够满足建筑物的遮阳、防雨和美观等需求。

这种设计不仅能够提供实用的功能级需求，还能够提升建筑物的品质和形象，为人们提供一个舒适、宜人的休息和活动空间。

(详细版)阳光板雨棚设计方案1. 项目背景随着现代城市的发展，对于室外空间的应用需求日益增加，阳光板雨棚作为一种新型的室外覆盖材料，具有出色的防水、防晒、节能和环保性能。

为了满足人们对室外活动空间的需求，我们提出了这个阳光板雨棚的设计方案。

2. 设计目标1. 结构安全可靠，能承受风雨等自然因素的影响。

2. 设计简洁大方，符合现代城市审美需求。

3. 材料环保节能，具有良好的经济效益和社会效益。

4. 施工方便，便于维护和管理。

3. 设计原则1. 安全性原则：确保结构在各种自然因素作用下的稳定性和安全性。

2. 功能性原则：充分考虑雨棚的使用功能，满足人们的活动需求。

3. 经济性原则：在满足功能和美观的前提下，降低工程成本。

4. 环保节能原则：选择绿色、环保、可再生的材料，提高资源利用率。

4. 设计内容4.1 结构设计1. 采用承重柱和梁结构，保证整体的稳定性和强度。

2. 屋面采用阳光板材料，具有良好的透光性和防水性能。

3. 设计合理的排水系统，防止积水和渗漏。

4.2 材料选择1. 阳光板：选用高品质的阳光板材料，具有良好的耐候性、抗冲击性和节能性能。

2. 钢材：采用镀锌钢管或无缝钢管，具有良好的防腐性能和机械性能。

3. 连接件：选用不锈钢或其他耐腐蚀材料，确保连接部分的稳定性和耐久性。

4.3 尺寸及布局1. 根据实际需求，合理规划雨棚的尺寸和形状。

2. 考虑到人体工程学，设置合理的进出口和通道宽度。

3. 充分考虑雨棚的采光和通风需求，合理布局阳光板和窗户。

4.4 施工工艺1. 地面基础处理：平整地面，处理基础，确保承载力和稳定性。

2. 立柱和梁的安装：按照设计要求，安装立柱和梁，确保垂直度和水平度。

3. 屋面阳光板的安装：安装阳光板，注意接缝处理和密封，防止水汽渗透。

4. 排水系统施工：设置合理的排水坡度和排水口，确保雨水顺利排出。

5. 效益分析1. 经济效益：阳光板雨棚具有良好的经济性，投资回报期短。