宋超　王寶毅　謝天藍(lán)

摘 要：在紡織材料中帳篷是最早被用于建筑方面的，它可在戶外建立許多安全，舒適的密閉空間。它具有簡(jiǎn)便、輕巧等特點(diǎn)，防風(fēng)、防雨、防雪、防寒、防塵、防蚊蟲的等功能也齊聚一身。如今人們生活水平提高旅游業(yè)蓬勃發(fā)展，隨之帶動(dòng)帳篷行業(yè)銷量的大增。另外這種便利的紡織品也廣泛用于軍隊(duì)和國(guó)防。帳篷及相關(guān)用品的生產(chǎn)已逐步從美國(guó)、歐洲、韓國(guó)及我國(guó)臺(tái)灣省向我國(guó)沿海地區(qū)轉(zhuǎn)移，但國(guó)內(nèi)制作及后整理整體水平不高，中高檔帳篷所需材料及工藝大部分仍需進(jìn)口。因此，積極采用新材料、新技術(shù)、新工藝，提高產(chǎn)品深加工技術(shù)，生產(chǎn)出最符合用途要求的新型帳篷產(chǎn)品及高附加值帳篷產(chǎn)品是目前面臨的一個(gè)重要課題。

關(guān)鍵詞：帳篷;太陽能;傘;技術(shù)

一、多功能帳篷的市場(chǎng)調(diào)研與分析

（一）市場(chǎng)調(diào)研

前期市場(chǎng)調(diào)研，目前市面上帳篷對(duì)于戶外野營(yíng)存在諸多缺陷。然而隨著時(shí)代的發(fā)展，智能化的發(fā)展，當(dāng)進(jìn)入了以年輕人為消費(fèi)主力、以智能手機(jī)為主導(dǎo)的電子消費(fèi)的時(shí)代，只具有單一功能的產(chǎn)品是必然滿足不了現(xiàn)代消費(fèi)主力群體年輕人的切實(shí)需求的。

（二）發(fā)展優(yōu)勢(shì)分析

目前帳篷的已經(jīng)發(fā)展出了許多衍生產(chǎn)品，各種各樣的功能，這也是為了應(yīng)對(duì)各種各樣環(huán)境而設(shè)計(jì)的。多功能帳篷傘，方便攜帶，可在太陽傘與帳篷之間隨意轉(zhuǎn)換，帳篷外部傘架采用鋁合金簡(jiǎn)潔輕便，傘形態(tài)時(shí)，將帳篷支架收在剛管里，帳篷傘的上部支架為圓形結(jié)構(gòu)，其下部由三角形固定，帳篷為斜圓柱形，同樣用三角形固定。智能化;半自動(dòng)收縮的帳篷支架，根據(jù)室溫調(diào)節(jié)帳篷的窗簾。

二、作品簡(jiǎn)介

多功能帳篷傘實(shí)現(xiàn)了太陽傘與野營(yíng)帳篷通用的結(jié)構(gòu)形式在多中野外或休閑場(chǎng)地都可使用。該產(chǎn)品采用三層布料作為平頂面，中間由拉鏈或其他縫合裝置進(jìn)行扣合傘專為為帳篷時(shí)即將傘頂部的雙層布料結(jié)構(gòu)展開。用太陽傘模式時(shí)可將主桿（把手）處的支撐展開金字塔上的棱超結(jié)構(gòu)（三角架固定結(jié)構(gòu)展開形式）以套管的鎖緊方式與主桿連結(jié)。傘上部的太陽能板以環(huán)繞狀固定傘頂部通過太陽能轉(zhuǎn)化器將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，這些電能將用于半自動(dòng)收縮帳篷支架和帳篷窗簾的自動(dòng)調(diào)節(jié)以及帳篷內(nèi)的照明設(shè)備等電子系統(tǒng)或是將電能儲(chǔ)存在蓄電池組中如圖：

太陽能傘是由太陽傘的改裝而成從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。太陽能傘外表皮經(jīng)過采用PVC布面料打造，傘中支架是由鋁合金制成輕巧方便外部的三角傘架是由鋁合金鋼管設(shè)計(jì)而成具有堅(jiān)韌的性能從而達(dá)到帳篷建成后不會(huì)被風(fēng)吹倒，帳篷外部支架也是由鋁合金鋼材組成傘形態(tài)時(shí)將帳篷支架收在鋼管里用時(shí)直接打開。

自動(dòng)撐開與收攏功能：一種能夠快速撐開和收攏的氣彈簧快撐帳篷功能。解決了現(xiàn)有技術(shù)中帳篷撐開不便，需要多人合作才能搭起帳篷的缺點(diǎn)，目的是提供一種使用氣彈簧能自動(dòng)伸展并快速支撐骨架的帳篷，包括相互連接的支撐架及帳篷布，支撐架包括固定部、活動(dòng)部、撐桿及斜桿，斜桿與撐桿相鉸接，其特征在于固定部與活動(dòng)部之間連接有氣彈簧，撐桿鉸接在活動(dòng)部上，斜桿鉸接在固定部上。支撐架的頂部設(shè)置氣彈簧，通過氣彈簧的伸縮功能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)將支撐架展開，方便使用，省力。

三、產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)分析

（一）整體設(shè)計(jì)介紹

外觀設(shè)計(jì)：選擇合適的材料，設(shè)計(jì)出滿足設(shè)計(jì)要求的外觀。

功能設(shè)計(jì)：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)每個(gè)功能基本的電路和機(jī)械結(jié)構(gòu)。

電路仿真：將每個(gè)基本功能電路用Multisim軟件仿真，并測(cè)試。

PCB電路板的設(shè)計(jì)：將仿真合理的模塊電路用Protel軟件設(shè)計(jì)印刷電路。

定制材料：根據(jù)設(shè)計(jì)最終的電路原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)，定制所需硬件。

硬件調(diào)試：將已完成的硬件模塊進(jìn)行分塊調(diào)試安裝。

軟件調(diào)試：將設(shè)計(jì)好的軟件，下載到主控芯片的硬件中，制成微處理器，進(jìn)行功能測(cè)試。

（二）材料選擇

多功能帳篷傘的布料選擇聚酰胺（PA，俗稱尼龍）， PA具有良好的綜合性能，包括力學(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤(rùn)滑性，且摩擦系數(shù)低，有一定的阻燃性，易于加工，

骨架材質(zhì)選擇鋁或鋁合金，它具有密度小、強(qiáng)度高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好、耐蝕性好、易加工等特點(diǎn)，很適合制作帳篷。

傳感器選擇溫度傳感器，結(jié)合單片機(jī)電路設(shè)計(jì)，采用一只Ds18B20溫度傳感器，直接讀取被測(cè)溫度值，之后進(jìn)行轉(zhuǎn)換，依次完成設(shè)計(jì)要求。單片機(jī)選擇AT89c51單片機(jī)。

四、工作原理

多功能帳篷傘采用太陽能電池板提供電能，首先太陽能板吸收太陽能，將電能儲(chǔ)存在蓄電池中。帳篷內(nèi)有溫度顯示器，還有窗簾自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。溫度檢測(cè)由溫度檢測(cè)模塊Ds18B20傳感器檢測(cè)溫度，通過信號(hào)控制模塊AT89C51單片機(jī)來存儲(chǔ)和控制輸出的溫度信號(hào)，最后通過LED1602液晶顯示屏顯示溫度，通過plc編程實(shí)現(xiàn)窗簾的自動(dòng)控制。帳篷還帶有報(bào)警系統(tǒng)，通過對(duì)環(huán)境溫度的檢測(cè)，當(dāng)溫度過高時(shí)會(huì)發(fā)出蜂鳴聲。本設(shè)計(jì)的報(bào)警電路由晶體三極管和蜂鳴器組成。當(dāng)溫度超限時(shí)，可以通過控制三極管的基極，使其輸出一定頻率的矩形脈沖信號(hào)，從而使得蜂鳴器和電源有序的接通，使蜂鳴器產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)出相應(yīng)的音頻信號(hào)，達(dá)到報(bào)警的目的。

結(jié)束語

創(chuàng)新設(shè)計(jì)，來源于日常生活，多觀察身邊事物，本著以人為本的態(tài)度，發(fā)現(xiàn)更多便利的創(chuàng)新產(chǎn)品。多功能帳篷傘只是戶外帳篷創(chuàng)新設(shè)計(jì)的冰山一角，還有許多方面等待我們創(chuàng)新，但是我相信我們的多功能帳篷傘也將會(huì)順應(yīng)時(shí)代潮流，得到大量需求，最后發(fā)展壯大。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：宋超，出生日期1987.02，性別：女，民族：漢，籍貫：山東省榮成市，學(xué)歷：研究生，就職單位+職稱：大連科技學(xué)院 講師，研究方向?yàn)椋弘娏ο到y(tǒng)智能控制。

王寶毅，出生日期1998.11.17，性別：男，民族：滿族，籍貫：河北，學(xué)歷：本科在讀，就職單位+職稱：學(xué)生。

謝天藍(lán)，出生日期1999.1.4，性別：男，民族：漢，籍貫：四川，學(xué)歷：本科在讀，就職單位+職稱：學(xué)生。