一种智能遮阳车衣嵌入式系统设计
基于全自动智能遥控轿车遮阳车衣的研究
基于全自动智能遥控轿车遮阳车衣的研究摘要：为了解决静态汽车高温的问题,提出了一种以STM32单片机为控制核心，设计一套美观、抗风能力强、方便移动、自动化程度高、更贴近人性及操作简便的全自动智能遥控轿车遮阳车衣。
全自动智能遥控轿车遮阳车衣由ABS树脂收纳盒子、聚合物锂电池、外层布料内层橡胶的遮阳罩、气泵、气管开关、电机和控制电路构成。
基于这种设计思想设计出一款智能化的遮阳车衣，车衣采用远程遥控，使用电机正反转完成遮阳车衣放收；采用气泵对遮阳车衣进行充气和抽气来达到自动铺展和回收；采用指纹识别技术启动和关闭报警系统来防止盗窃；达到即用即收的功能。
关键词：遮阳车衣；智能化；机电一体化；智能车衣；汽车用品2016年年末，我国民用汽车保有量19441万量，然而长时间停在太阳下的汽车会因为太阳辐射而导致车内温度升高，驾驶员的心情变得烦躁，给驾车带来不同程度的危险。
现市场上的轿车遮阳车衣，存在车衣张开和折叠不方便、耗时多、设备固定难拆卸以及美观不足的缺点。
全自动智能遥控轿车遮阳车衣是外置式的汽车配套用品，通过遮阳罩将车窗、车顶及整个车身遮盖，阻止直射阳光。
遮阳罩由软质遮阳面料制成，其中间布满直径为8mm的塑料软管，软管充气后即膨胀。
遮阳车衣张开后由专用扣固定于车体，展开和收纳完全自动化。
采用电机旋转与气泵完成遮阳车衣回收与自动铺展，采用指纹生物识别技术启动和关闭报警系统来防止盗窃，内置气体压力传感器判断充气状况，一键张开，一键回收，使用极其方便；采用吸盘装置将遮阳车衣固定在车顶；汽车舒适系统的人机交互与控制必然是为未来发展方向。
1 全自动智能遥控轿车遮阳车衣设计1.1 全自动智能遥控轿车遮阳车衣机构设计遮阳车衣的机械工作模块包括：旋转模块、升降模块、充气模块、气压检测模块等。
总装配图如图1所示。
1.锂电池2.皮带3.收纳盒底板4.一号电机5.小带轮6.外套筒7.螺母8.内套筒9.套管 10.螺杆 11.钢柱 12.卷膜槽 13二号电机 14.大带轮 15.圆形导槽16.充气泵 17.橡胶软管 18.吸气泵 19.收纳盒顶盖 20.橡胶膜 21.吸盘图1 遮阳车衣机构总装配图工作原理：工作使用时，升降机构中的二号电机正转，会带动传动丝杠正转，传动螺母在传动丝杠的带动下逐渐升高，从而盒顶盖在内套筒的支撑下升高，盒顶盖和底板两部分分离；此时，一号电机通过传动机构带动外套筒旋转，外套筒正转后，遮阳车衣被离心张开；利用充气泵对遮阳车衣内部进行充气，遮阳车衣被充气膨胀张开达到预设形状；此时，遮阳车衣覆盖在汽车的顶部、前后窗和侧窗，覆盖完全，达到良好的遮阳效果。
智能遮阳系统[实用新型专利]
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专利名称：智能遮阳系统
专利类型：实用新型专利
发明人：邓军华
申请号：CN201820303488.9申请日：20180305
公开号：CN207988379U
公开日：
20181019
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开一种智能遮阳系统，安装于幕墙板块上，包括：门机架；遮阳百叶单元，包括多个百叶片，多个所述百叶片并排设置且位于门机架与幕墙板块之间，相邻百叶片活动连接；传动组件，位于门机架上且与遮阳百叶单元活动连接，以带动遮阳百叶单元运动；电机驱动组件，位于门机架上且与传动组件连接，以驱动传动组件往复运动，进而通过传动组件展开或折叠遮阳百叶单元中的多个百叶片；控制器，与电机驱动组件电连接，用于根据当地自然气候或光照角度数据生成控制指令，控制电机驱动组件工作。
本实用新型的技术方案能够智能控制遮阳百叶单元的展开及折叠，能够同时兼具遮阳和节能的效果。
申请人：深圳市方大建科集团有限公司
地址：518000 广东省深圳市南山区高新技术产业园南区科技南十二路方大科技大厦19楼
国籍：CN
代理机构：深圳市精英专利事务所
代理人：葛勤
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一种智能全自动遮阳系统[实用新型专利]
![一种智能全自动遮阳系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/8b73247c6bec0975f565e21e.png)
专利名称：一种智能全自动遮阳系统专利类型：实用新型专利
发明人：唐得鸿
申请号：CN201921992001.3
申请日：20191118
公开号：CN211144318U
公开日：
20200731
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及建筑遮阳技术领域，尤其为一种智能全自动遮阳系统，包括墙体，所述墙体表面的中端开设有窗口，所述窗口内腔顶部的右端固定安装有第一步进电机，所述第一步进电机的输出端固定安装有第一主动齿轮，所述第一主动齿轮的右侧啮合有第一从动齿轮，所述第一从动齿轮的底部固定安装有第一连接杆；本实用新型通过第一步进电机、第一主动齿轮、第一从动齿轮、第一皮带轮、皮带、第二皮带轮、第二连接杆、第二遮阳叶片、第二步进电机、收卷辊、遮阳布、重力杆、第二主动齿轮、第二从动齿轮、转杆、第一连接杆和第一遮阳叶片的设置，起到了可有效的调节阳光的穿透率，从而根据使用者的需求进行调节。
申请人：宜宾中鸿科技有限公司
地址：644000 四川省宜宾市翠屏区慈善路98号
国籍：CN
代理机构：成都时誉知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：沈成金
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一种车辆用遮阳系统、遮阳系统控制方法及车辆[发明专利]
![一种车辆用遮阳系统、遮阳系统控制方法及车辆[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/d32e533a76a20029bc642d92.png)
专利名称：一种车辆用遮阳系统、遮阳系统控制方法及车辆专利类型：发明专利
发明人：杨沐辉,朱艳清,王瞻远,胡大明
申请号：CN201911407243.6
申请日：20191231
公开号：CN111016597A
公开日：
20200417
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及车辆技术领域，公开了一种车辆用遮阳系统、遮阳系统控制方法及车辆，所述系统包括投影装置、显示膜和控制装置；所述显示膜为透明膜，用于贴在所述车辆的窗玻璃上；所述投影装置设置在所述车辆的内部，用于将预设光线投影到所述显示膜上，以使所述显示膜显示所述预设光线的颜色；所述控制装置与所述投影装置连接，用于控制所述投影装置工作，本发明通过投影的方式，使遮阳系统虚拟化，可以节省重量，增加了车辆的使用空间，通过自动化控制，提高调解的便捷性，增加了驾驶的体验感和科技感。
申请人：宁波吉利汽车研究开发有限公司,浙江吉利控股集团有限公司
地址：315336 浙江省宁波市杭州湾新区滨海二路818号
国籍：CN
代理机构：广州三环专利商标代理有限公司
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一种智能遮阳车衣嵌入式系统设计
一种智能遮阳车衣嵌入式系统设计林桂全+姚玉环+古顺东+王堪佑摘要：文章提出的智能车衣嵌入式控制系统，包括稳压电源电路、主控电路、电机驱动电路、电流检测电路、红外接收电路和光电门电路；电路结构完善，构成合理；能够通过遥控器进行操控，并且操作简单、低功耗，为汽车全自动智能遮阳车衣提供安全可靠的自动控制电路，能够满足实际车衣控制系统对低成本要求。
关键词：嵌入式系统；自动化车衣；低成本；低功耗U471 文献标志码：A ：2095-2945（2018）07-0114-02Abstract： The embedded control system of intelligent vehicle clothing is presented in this paper， which includes steady voltage power supply circuit，main control circuit， motor drive circuit， current detection circuit，infrared receiving circuit and photoelectric gate circuit. The circuit structure is perfect and the composition is reasonable； it can be controlled by the remoter and has simple operation and low power consumption； it can provide a safe and reliable automatic control circuit for automatic intelligent sunshade vehicle clothing， so as to meet the low cost requirements of actual vehicle clothing control system.Keywords： embedded system； automatic clothing； low cost； low powerconsumption1 智能車衣控制系统的总体设计全自动智能遥控轿车遮阳车衣，包括稳压电源电路、主控电路、电机驱动电路、电流检测电路、红外接收电路和光电门电路；直流电源直接给稳压电源电路供电，稳压电源电路输出两路电压，一路给主控电路供电，另一路给电机驱动电路供电；主控电路、电机驱动电路和电机依次电连接，电机驱动电路用于控制电机进行正转或反转；压力传感电路、红外接收电路和光电门电路均与主控电路电连接。
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一种智能遮阳车衣嵌入式系统设计
文章提出的智能车衣嵌入式控制系统，包括稳压电源电路、主控电路、电机驱动电路、电流检测电路、红外接收电路和光电门电路；电路结构完善，构成合理；能够通过遥控器进行操控，并且操作简单、低功耗，为汽车全自动智能遮阳车衣提供安全可靠的自动控制电路，能够满足实际车衣控制系统对低成本要求。
标签：嵌入式系统；自动化车衣；低成本；低功耗
Abstract：The embedded control system of intelligent vehicle clothing is presented in this paper，which includes steady voltage power supply circuit，main control circuit，motor drive circuit，current detection circuit，infrared receiving circuit and photoelectric gate circuit. The circuit structure is perfect and the composition is reasonable；it can be controlled by the remoter and has simple operation and low power consumption；it can provide a safe and reliable automatic control circuit for automatic intelligent sunshade vehicle clothing，so as to meet the low cost requirements of actual vehicle clothing control system.
Keywords：embedded system；automatic clothing；low cost；low power consumption
1 智能車衣控制系统的总体设计
全自动智能遥控轿车遮阳车衣，包括稳压电源电路、主控电路、电机驱动电路、电流检测电路、红外接收电路和光电门电路；直流电源直接给稳压电源电路供电，稳压电源电路输出两路电压，一路给主控电路供电，另一路给电机驱动电路供电；主控电路、电机驱动电路和电机依次电连接，电机驱动电路用于控制电机进行正转或反转；压力传感电路、红外接收电路和光电门电路均与主控电路电连接。
2 硬件电路总体设计
基于STM32 F103ZET6芯片主控电路，由LM7805CN三端稳压芯片、AMS1117-3.3稳压芯片、蜂鸣器、三极管S0805、HX711模数转换芯片、压感应变片组件、OLED1286
4显示器、L298N驱动模块、电机、HS0038红外接收头、槽型光耦传感器和LM393电压比较器组成，可以进行显示、控制及被盗时的警报。
稳压电源外部DC12V直流电源输入通过端子分别给4个电机供电，12V直流电源再通过LM7805CN三端稳压芯片输出5V直流电源给电机驱动L298N模块供电，通过Header2控制外部电机，另外5V直流电源通过AMS1117-3.3稳压芯片，将5V直流电源转换为 3.3V给MCU跟其他外设供电。
由主控芯片
STM32F407ZET6通过控引脚连接按键控制智能车衣的升降开关；连接蜂鸣器BEEP来达到报警和提示用户全自动智能车衣张开完毕的作用；连接OLED12864来显示用户信息、智能车衣信息、电池电量等；连接模数转换芯片HX711将Header6所连接的压力应变片所感受的压力大小转化成数字，当收纳盒被移动时，底部的压力传感器实时给MCU反馈数据，MCU根据反馈的数据进行判断从而做出相应的反应；连接红外遥控接头HS0038红外接收头主控芯片控制，实现远程遥控全自动智能车衣的启动；连接槽型光耦传感器跟LM393电压比较器经典电路，两个光电门的作用分别为全自动智能车衣顶盖上升停止的位置标志，顶盖下降停止的位置标志。
2.1 稳压电源电路
稳压电源电路包括第一稳压芯片和第二稳压芯片；第一稳压芯片是型号为LM7805CN的三端稳压芯片，第二稳压芯片是型号为AMS1117-3.3的稳压芯片。
第一稳压芯片将12V直流电源电压降为5V直流电压，输出至第二稳压芯片和电机驱动电路。
第二稳压芯片将5V直流电压进一步降为3.3V直流电压，输出至主控电路2和其他外设。
2.2 主控电路
主控电路中的STM32-F407ZET6可以通过引脚连接按键控制智能车衣的升降开关，主控电路中的MCU通过引脚连接蜂鸣器电路的蜂鸣器BEEP来达到报警和提示用户全自动智能车衣张开完毕的作用；MCU通过三个IO口外接控制指纹模块，验证用户信息；MCU通过8P2Header9x2连接8P1Header8x2连接OLED12864显示电路中的OLED12864来显示用户信息、智能车衣信息、电池电量等；MCU通过引脚连接压力传感器电路中模的数转换芯片HX711，将Header6所连接的压力应变片所感受的压力大小转化成数字显示出来；MCU通过REMOTE_IN对红外遥控接收电路的HS0038红外接收头主控芯片的控制，实现远程遥控全自动智能车衣的启动；MCU通过两引脚连接光电门电路中的钟槽型光耦传感器跟LM393电压比较器经典电路，使两个光电门的作用分别为全自动智能车衣顶盖上升停止的位置标志，顶盖下降停止的位置标志。
2.3 驱动电路
其中一个L298N芯片的管脚IN1和IN2为输入端，与MCU芯片连接；管脚OUT1和OUT2为对应的输出端，与一个电机进行连接。
管脚IN3和IN4为另一个输入端；管脚OUT3和OUT4为对应的输出端，与另一个电机进行连接。
电机驱动电路3还包括另一个L298N芯片，只采用管脚IN1和IN2为输入端，管脚OUT1和OUT2为对应的输出端，与第三个电机进行连接；管脚IN3和IN4以及管脚OUT3和OUT4均悬空。
2.4 压力传感器电路
压力传感电路5包括A/D转换器芯片和压力感应片；其中，A/D转换器芯片采用型号为HX711的模数转换芯片。
所述压力感应片、所述A/D转换器芯片、所述主控电路2依次电连接；HX711芯片通过端子2P1与压力感应片连接，通过端子2P2与MCU芯片连接。
所述压力感应片用于将压力转换为电信号；所述A/D转换器芯片将所述压力感应片产生的模拟信号转换为数字信号。
压力传感电路5的作用是，当用于收容车衣的收纳盒被移动时，底部的压力传感器实时给MCU反馈数据，MCU根据反馈的数据进行判断从而做出相应的反应。
3 结束语
采用嵌入式系统来控制汽车的智能遮阳车衣，电路结构完善，构成合理；能够通过遥控器进行操控，并且操作简单、自动化程度高，为汽车全自动智能遮阳车衣提供安全可靠的自动控制电路。
参考文献：
[1]陈士平.车衣市场分析报告[J].科技与企业，2011（12）：206.
[2]王娜.汽车车衣的研究现状[J].轻工科技，2013（11）：64-65.
[3]Wang Na. Research Status of car sweing[J]. Light Industry Science and Technology，2013（11）：64-65.
[4]杨友平.基于89051实现智能晾衣架控制系统设计[J].机械工程与自动化，2011（6）：126-128.。