本實(shí)用新型涉及傳感器技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，基于風(fēng)鈴應(yīng)用的室外環(huán)境監(jiān)測(cè)傳聲系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代居家及辦公的發(fā)展，建筑物的格局變得越來(lái)越封閉，人們對(duì)環(huán)境的感知變得越來(lái)越遲鈍。為了在封閉的生活或工作環(huán)境中也能夠感受到大自然的風(fēng)聲雨聲，人們常常會(huì)在居家或者辦公場(chǎng)所設(shè)置風(fēng)鈴。

然而，要在現(xiàn)代生活環(huán)境下的室外安裝目前市場(chǎng)上的那些風(fēng)鈴極其困難，并且由于墻壁和玻璃的阻攔，傳聲效果非常差，且無(wú)法偵測(cè)是否下雨的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于解決傳統(tǒng)風(fēng)鈴風(fēng)聲傳播被阻隔，下雨無(wú)法檢測(cè)的問(wèn)題。

本實(shí)用新型的目的采用下述的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種基于風(fēng)鈴應(yīng)用的室外環(huán)境監(jiān)測(cè)傳聲系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括設(shè)置在室外的檢測(cè)裝置和設(shè)置在室內(nèi)的藍(lán)牙音響，所述檢測(cè)裝置包括三軸加速度計(jì)、下雨檢測(cè)電路、帶藍(lán)牙功能的微控制器，該三軸加速度計(jì)和下雨檢測(cè)電路的輸出端分別和該微控制器的輸入端相連；該檢測(cè)裝置與該藍(lán)牙音響通過(guò)藍(lán)牙連接實(shí)現(xiàn)室外檢測(cè)和室內(nèi)音響的通信。

上述本實(shí)用新型提供的一種基于風(fēng)鈴應(yīng)用的室外環(huán)境監(jiān)測(cè)傳聲系統(tǒng)進(jìn)一步的特征在于：所述下雨檢測(cè)電路包括一對(duì)金屬片，分別連接電源的正極和負(fù)極，該正負(fù)極金屬片與該微控制器的輸入端相連，當(dāng)有雨水流過(guò)該正負(fù)極金屬片時(shí)，該兩個(gè)金屬片導(dǎo)通，沒(méi)有雨水流過(guò)時(shí)，則該兩個(gè)金屬片斷開(kāi)。微控制器只要檢測(cè)金屬片是否導(dǎo)通就可以判定是否下雨。

更進(jìn)一步的是，所述的系統(tǒng)具有LED顯示裝置，該LED顯示裝置設(shè)置在前述的藍(lán)牙音響上，以LED燈顯示電量和系統(tǒng)工作狀態(tài)。

將前述檢測(cè)裝置設(shè)置在室外環(huán)境中，通過(guò)三軸加速度計(jì)及下雨檢測(cè)電路獲知風(fēng)雨信息，具有藍(lán)牙功能的微控制器通過(guò)I2C接口實(shí)時(shí)讀取加速度計(jì)的三軸加速度數(shù)據(jù)，并計(jì)算出三軸加速度計(jì)本身角度傾斜，另一方面，微控制器根據(jù)下雨檢測(cè)電路檢測(cè)是否下雨，微控制器根據(jù)角度和下雨檢測(cè)電路檢測(cè)狀態(tài)通過(guò)內(nèi)中的藍(lán)牙模塊向藍(lán)牙音響傳送裝置傾斜角度和雨滴密集度信息，藍(lán)牙音響根據(jù)不同信息播放相應(yīng)音樂(lè)。

本實(shí)用新型提供的基于風(fēng)鈴應(yīng)用的室外環(huán)境監(jiān)測(cè)傳聲系統(tǒng)，是基于三軸加速度計(jì)所具有的傾角檢測(cè)功能而設(shè)計(jì)出的一種成本低，實(shí)用性強(qiáng)的室外環(huán)境監(jiān)測(cè)傳聲解決方案，可以有效解決由于墻壁和玻璃等建筑物阻攔下傳聲效果非常差，且無(wú)法偵測(cè)是否下雨的技術(shù)難題。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例室外檢測(cè)裝置電路原理示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例室內(nèi)藍(lán)牙音響電路原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)一步加以描述：

本實(shí)施例提供的基于風(fēng)鈴應(yīng)用的室外環(huán)境監(jiān)測(cè)傳聲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，所述系統(tǒng)包括設(shè)置在室外的三軸加速度計(jì)、下雨檢測(cè)電路、帶藍(lán)牙通信功能的微控制器以及設(shè)置在室內(nèi)的藍(lán)牙音響。該三軸加速度計(jì)和下雨檢測(cè)電路的輸出端分別和該微控制器的輸入端相連。該微控制器與該藍(lán)牙音響通過(guò)藍(lán)牙連接實(shí)現(xiàn)室外檢測(cè)和室內(nèi)音響的通信。所述的系統(tǒng)還具有LED顯示裝置，該LED顯示裝置設(shè)置在前述的藍(lán)牙音響上，以LED燈顯示電量和系統(tǒng)工作狀態(tài)。

圖2、圖3示出的是根據(jù)上述本實(shí)用新型技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例，本實(shí)施例中三軸加速計(jì)采用DA213，微控制器采用CC2541（內(nèi)含藍(lán)牙通訊模塊），可以實(shí)現(xiàn)I2C通信。三軸加速度計(jì)DA213的SCL端與微控制器CC2541的一個(gè)I/O輸入接口（SCL）相連，三軸加速度計(jì)DA213的SDA端與微控制器CC2541的另一個(gè)I/O輸入接口（SDA）相連，所述的藍(lán)牙音響內(nèi)也包含一個(gè)型號(hào)為CC2541的MCU，室外檢測(cè)裝置的微控制器CC2541與室內(nèi)音響中內(nèi)置的CC2541通過(guò)藍(lán)牙連接，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)音響和室外檢測(cè)裝置的通信。

本實(shí)施例中，下雨檢測(cè)電路包括一對(duì)銅質(zhì)金屬片，分別連接電源的正極和負(fù)極，該正負(fù)極銅質(zhì)金屬片與該微控制器CC2541的輸入端相連，當(dāng)有雨水流過(guò)該正負(fù)極金屬片時(shí)，該兩個(gè)金屬片導(dǎo)通，沒(méi)有雨水流過(guò)時(shí)，則該兩個(gè)金屬片斷開(kāi)。微控制器CC2541只要檢測(cè)銅質(zhì)金屬片是否導(dǎo)通就可以判定是否下雨。

本系統(tǒng)可以通過(guò)以下方式設(shè)置在室外：

方式一：將本實(shí)用新型系統(tǒng)中的檢測(cè)裝置置于一具有過(guò)水孔的盒體內(nèi)，該盒體用螺釘固定于建筑物外墻，風(fēng)和雨這兩種檢測(cè)目標(biāo)進(jìn)入該開(kāi)孔的盒體內(nèi)，三軸加速度計(jì)受風(fēng)的影響，三軸加速度數(shù)據(jù)發(fā)生變化，微控制器通過(guò)I2C接口實(shí)時(shí)讀取加速度計(jì)的三軸加速度數(shù)據(jù)，并計(jì)算出三軸加速度計(jì)本身角度傾斜；另一方面，當(dāng)雨水流入盒體內(nèi)時(shí)，盒體內(nèi)的正負(fù)極銅質(zhì)金屬片遇水導(dǎo)通，待雨水停止，則金屬片斷開(kāi)，微處理器通過(guò)檢測(cè)銅質(zhì)金屬片是否導(dǎo)通就可以判定是否下雨。微控制器根據(jù)傾斜角度和下雨檢測(cè)狀態(tài)通過(guò)藍(lán)牙模塊向室內(nèi)的藍(lán)牙音響傳送裝置傾斜角度和雨滴密集度信息，藍(lán)牙音響根據(jù)這些信息播放相應(yīng)音樂(lè)。

方式二：將上述本實(shí)用新型系統(tǒng)中的檢測(cè)裝置放置在一個(gè)外觀類似傳統(tǒng)風(fēng)鈴的結(jié)構(gòu)內(nèi)，其上開(kāi)設(shè)一過(guò)水孔，同樣道理，當(dāng)雨水通過(guò)過(guò)水孔流入風(fēng)鈴結(jié)構(gòu)內(nèi)時(shí)，結(jié)構(gòu)內(nèi)的正負(fù)極銅質(zhì)金屬片遇水導(dǎo)通，待雨水停止，則金屬片斷開(kāi)，微控制器根據(jù)加速度計(jì)傾斜角度和下雨檢測(cè)狀態(tài)通過(guò)藍(lán)牙模塊向室內(nèi)的藍(lán)牙音響傳送裝置傾斜角度和雨滴密集度信息，藍(lán)牙音響根據(jù)這些信息播放相應(yīng)音樂(lè)。

利用開(kāi)孔盒以及風(fēng)鈴結(jié)構(gòu)的開(kāi)孔設(shè)計(jì)，讓雨滴可以順利流入流出，在開(kāi)孔中放置正負(fù)極銅質(zhì)金屬片，利用雨水導(dǎo)電的原理，當(dāng)雨水流入時(shí)金屬片導(dǎo)通，流出則斷開(kāi)。微處理器只要檢測(cè)銅質(zhì)金屬片是否導(dǎo)通就可以判定是否下雨。

根據(jù)三軸加速度數(shù)據(jù)計(jì)算加速度計(jì)傾斜角度的方法具體為：

設(shè)OXYZ為動(dòng)坐標(biāo)系，并且加速度計(jì)的三個(gè)軸分別為X軸、Y軸和Z軸，三軸輸出值分別為A_X、A_Y和A_Z。設(shè)θ為X軸與水平面的夾角，設(shè)ψ為Y軸與水平面的夾角，設(shè)φ為Z軸與重力矢量的夾角。當(dāng)動(dòng)坐標(biāo)系發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)基本三角函數(shù)可獲得θ、ψ和φ數(shù)值，即為加速度計(jì)的傾斜角度