一種智能窗戶控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種智能窗戶控制系統(tǒng)，包括窗體、窗簾、單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)模塊、傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、無線數(shù)據(jù)接發(fā)模塊和電機控制模塊。一種智能窗戶控制系統(tǒng)，利用傳感器完成對光線強弱感知、可燃?xì)怏w濃度監(jiān)測、人體熱釋電、溫濕度等信號的采集工作，傳送給單片機進(jìn)行分析處理，再驅(qū)動電機進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，最后利用傳動結(jié)構(gòu)達(dá)到控制窗戶和窗簾開合度的目的。本實用新型可安裝于傳統(tǒng)窗戶上，不需要重新更換窗戶，實現(xiàn)了資源再利用；同時還具有價格低廉、拆卸方便、功能齊全等優(yōu)勢。本實用新型將窗戶與窗簾進(jìn)行整合，經(jīng)聯(lián)動控制整個室內(nèi)的窗戶窗簾，解決了舒適度、生命財產(chǎn)安全等現(xiàn)實問題。
【專利說明】
一種智能窗戶控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及窗戶控制領(lǐng)域，尤其涉及一種智能窗戶控制系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]隨著高科技和信息技術(shù)時代的到來，家居智能化已然成為一場新的革命。各類家具正以智能化所帶來的多元化和對環(huán)境所提供的安全、舒適、便捷作為新的目標(biāo)和追求。窗戶作為建筑介于內(nèi)環(huán)境與外環(huán)境之間的通道，起通風(fēng)、擋雨擋風(fēng)作用的同時，還需要兼具防盜等功能。傳統(tǒng)窗戶常因為人們的不當(dāng)操作導(dǎo)致雨水流入室內(nèi)，炎熱天氣環(huán)境下窗簾的不正確開合導(dǎo)致室內(nèi)溫度急劇升高。傳統(tǒng)窗戶在實際生活中具有一定程度上的矛盾，比如出于防盜目的將窗戶關(guān)閉時，起不了通風(fēng)的目的，甚至可能造成煤氣中毒等。
[0003]智能家居雖已被廣泛使用，但市場現(xiàn)有的智能窗多是包括窗戶本身以及控制系統(tǒng)在內(nèi)的完整系統(tǒng)，一方面需要重新更換窗戶，對資源再利用不利;另一方面是現(xiàn)有智能窗戶在室內(nèi)環(huán)境的舒適度和防盜等方面尚有欠缺且造價高昂。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型要解決以上技術(shù)問題，提供一種智能窗戶控制系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種智能窗戶控制系統(tǒng)，包括窗體、窗簾、單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)模塊、傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、無線數(shù)據(jù)接發(fā)模塊和電機控制模塊，所述單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)模塊包括單片機和與所述單片機相連的電源電路、時鐘電路、復(fù)位電路，所述傳感器數(shù)據(jù)采集模塊包括DHT11溫濕度感應(yīng)模塊、MQ2可燃性氣體感應(yīng)模塊、光敏感應(yīng)模塊和人體熱釋電感應(yīng)模塊，所述DHT11溫濕度感應(yīng)模塊、MQ2可燃性氣體感應(yīng)模塊、光敏感應(yīng)模塊和人體熱釋電感應(yīng)模塊分別與所述單片機相連，所述電機控制模塊包括第一步進(jìn)電機、第一驅(qū)動器、齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)、第二步進(jìn)電機、第二驅(qū)動器和同步帶同步輪傳動結(jié)構(gòu)，所述單片機通過所述無線數(shù)據(jù)接發(fā)模塊分別與所述第一驅(qū)動器和所述第二驅(qū)動器相連，所述第一驅(qū)動器與所述第一步進(jìn)電機相連，所述第二驅(qū)動器與所述第二步進(jìn)電機相連，所述第一步進(jìn)電機通過所述齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)與所述窗體相連，所述第二步進(jìn)電機通過所述同步帶同步輪傳動結(jié)構(gòu)與所述窗簾相連。
[0006]所述單片機型號為STC12C5A60S2單片機。[〇〇〇7] 所述DHT11溫濕度感應(yīng)模塊為DHT11溫濕度傳感器，所述MQ2可燃性氣體感應(yīng)模塊為MQ2煙霧傳感器，所述光敏感應(yīng)模塊為光敏傳感器，所述人體熱釋電感應(yīng)模塊為HC-SR501 熱釋紅外感應(yīng)器。
[0008]所述齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)包括齒輪和齒條，所述齒條與所述窗體的窗框相連，所述齒輪與所述齒條嚙合，所述第一步進(jìn)電機位于所述齒條下方，所述第一步進(jìn)電機與所述窗體的窗框相連，所述第一步進(jìn)電機與所述齒輪相連，所述第一步進(jìn)電機驅(qū)動所述齒輪轉(zhuǎn)動。
[0009]所述同步帶同步輪傳動結(jié)構(gòu)包括同步帶、主動輪和從動輪，所述主動輪和所述從動輪于同一直線設(shè)于所述窗簾上方，所述主動輪、所述從動輪與所述同步帶嚙合，所述第二步進(jìn)電機與所述主動輪相連，所述第二步進(jìn)電機驅(qū)動所述主動輪轉(zhuǎn)動，所述同步帶通過拉桿與所述窗簾相連。
[0010] 所述第一步進(jìn)電機和所述第二步進(jìn)電機型號均為42BYG009型步進(jìn)電機。[〇〇11] 所述第一驅(qū)動器和所述第二驅(qū)動器型號均為S1-7300A驅(qū)動器。
[0012]本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:一種智能窗戶控制系統(tǒng)，利用傳感器完成對光線強弱感知、可燃?xì)怏w濃度監(jiān)測、人體熱釋電、溫濕度等信號的采集工作，傳送給單片機進(jìn)行分析處理，再驅(qū)動電機進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，最后利用傳動結(jié)構(gòu)達(dá)到控制窗戶和窗簾開合度的目的。本實用新型可安裝于傳統(tǒng)窗戶上，不需要重新更換窗戶，實現(xiàn)了資源再利用；同時還具有價格低廉、拆卸方便、功能齊全等優(yōu)勢。本實用新型將窗戶與窗簾進(jìn)行整合，經(jīng)聯(lián)動控制整個室內(nèi)的窗戶窗簾，解決了舒適度、生命財產(chǎn)安全等現(xiàn)實問題?！靖綀D說明】
[0013]圖1是一種智能窗戶控制系統(tǒng)的連接框圖；
[0014]圖2是齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是同步帶同步輪傳動結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖中:1、窗體2、窗簾3、傳感器數(shù)據(jù)采集模塊4、電機控制模塊5、齒輪6、齒條 7、窗框8、同步帶9、主動輪10、從動輪11、拉桿?！揪唧w實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例做詳細(xì)說明。
[0018]如圖1-3所示，一種智能窗戶控制系統(tǒng)，包括窗體1、窗簾2、單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)模塊、傳感器數(shù)據(jù)采集模塊3、無線數(shù)據(jù)接發(fā)模塊和電機控制模塊4,所述單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)模塊包括單片機和與所述單片機相連的電源電路、時鐘電路、復(fù)位電路，所述傳感器數(shù)據(jù)采集模塊3包括DHT11溫濕度感應(yīng)模塊、MQ2可燃性氣體感應(yīng)模塊、光敏感應(yīng)模塊和人體熱釋電感應(yīng)模塊，所述DHT11溫濕度感應(yīng)模塊、MQ2可燃性氣體感應(yīng)模塊、光敏感應(yīng)模塊和人體熱釋電感應(yīng)模塊分別與所述單片機相連，所述電機控制模塊4包括第一步進(jìn)電機、第一驅(qū)動器、 齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)、第二步進(jìn)電機、第二驅(qū)動器和同步帶同步輪傳動結(jié)構(gòu)，所述單片機通過所述無線數(shù)據(jù)接發(fā)模塊分別與所述第一驅(qū)動器和所述第二驅(qū)動器相連，所述第一驅(qū)動器與所述第一步進(jìn)電機相連，所述第二驅(qū)動器與所述第二步進(jìn)電機相連，所述第一步進(jìn)電機通過所述齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)與所述窗體1相連，所述第二步進(jìn)電機通過所述同步帶同步輪傳動結(jié)構(gòu)與所述窗簾2相連。
[0019]所述單片機型號為STC12C5A60S2單片機。[〇〇2〇] 所述DHT11溫濕度感應(yīng)模塊為DHT11溫濕度傳感器，所述MQ2可燃性氣體感應(yīng)模塊為MQ2煙霧傳感器，所述光敏感應(yīng)模塊為光敏傳感器，所述人體熱釋電感應(yīng)模塊為HC-SR501 熱釋紅外感應(yīng)器。[0021 ]所述齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)包括齒輪5和齒條6,所述齒條6與所述窗體1的窗框7相連， 所述齒輪5與所述齒條6嚙合，所述第一步進(jìn)電機位于所述齒條6下方，所述第一步進(jìn)電機與所述窗體1的窗框7相連，所述第一步進(jìn)電機與所述齒輪5相連，所述第一步進(jìn)電機驅(qū)動所述齒輪5轉(zhuǎn)動。
[0022]所述同步帶同步輪傳動結(jié)構(gòu)包括同步帶8、主動輪9和從動輪10,所述主動輪9和所述從動輪10于同一直線設(shè)于所述窗簾2上方，所述主動輪9、所述從動輪10與所述同步帶8嚙合，所述第二步進(jìn)電機與所述主動輪9相連，所述第二步進(jìn)電機驅(qū)動所述主動輪9轉(zhuǎn)動，所述同步帶8通過拉桿11與所述窗簾2相連。[〇〇23] 所述第一步進(jìn)電機和所述第二步進(jìn)電機型號均為42BYG009型步進(jìn)電機。[〇〇24] 所述第一驅(qū)動器和所述第二驅(qū)動器型號均為S1-7300A驅(qū)動器。
[0025]針對傳統(tǒng)窗戶使用中的矛盾，本實用新型的智能控制功能優(yōu)先性排序為:
[0026](1)MQ2可燃性氣體感應(yīng)模塊。若室內(nèi)監(jiān)測到煤氣等危險氣體，控制系統(tǒng)其余功能均停止，系統(tǒng)做開窗處理并報警；[〇〇27](2)人體熱釋電感應(yīng)模塊。在室內(nèi)監(jiān)測無可燃?xì)怏w前提下，若傳感器監(jiān)測到室外有爬窗等不明侵入，系統(tǒng)立即關(guān)窗并報警；[〇〇28](3)溫濕度感應(yīng)模塊、光敏感應(yīng)模塊僅在上述兩個傳感器監(jiān)測安全的情況下，才對窗體1和窗簾2做出控制。[〇〇29] 所述DHT11溫濕度感應(yīng)模塊為DHT11溫濕度傳感器，對環(huán)境溫濕度進(jìn)行分析，并將信號傳輸至STC12C5A60S2單片機，用于單片機控制窗戶開閉的檢測信號。所述MQ2可燃性氣體感應(yīng)模塊為MQ2煙霧傳感器，可檢測多種可燃性氣體，成本低廉，靈敏度高，作為單片機控制窗戶開閉的檢測信號。所述光敏感應(yīng)模塊為光敏傳感器，主要用于控制窗簾2,當(dāng)光強達(dá)到設(shè)定值時，單片機會根據(jù)光電流的大小對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從而控制步進(jìn)電機驅(qū)動窗簾2根據(jù)室內(nèi)采光狀況進(jìn)行狀態(tài)改變，保證人們的休息與工作不受室內(nèi)環(huán)境上的影響。所述人體熱釋電感應(yīng)模塊為HC-SR501熱釋紅外感應(yīng)器，當(dāng)感應(yīng)器探測到人體紅外光譜的變化， 則輸出高頻，單片機對數(shù)據(jù)分析處理，控制電路引起蜂鳴報警。
[0030]無線數(shù)據(jù)接發(fā)模塊主要用于以下情況:單片機與電機驅(qū)動模塊4分離，各傳感器將采集到的數(shù)字信號傳送至單片機，單片機再通過該模塊向電機驅(qū)動模塊4發(fā)射控制信號，無線數(shù)據(jù)接發(fā)模塊節(jié)省了設(shè)備量和設(shè)備投入資金。[0031 ]所述齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu)包括齒輪5和齒條6,所述齒條6與所述窗體1的窗框7相連， 所述齒輪5與所述齒條6嚙合，所述第一步進(jìn)電機與所述齒輪5相連，所述第一步進(jìn)電機驅(qū)動所述齒輪5轉(zhuǎn)動。齒條6與受控窗戶的窗體1的外側(cè)窗框7相連，齒條6與齒輪5緊密配合。第一步進(jìn)電機正反轉(zhuǎn)時，帶動齒輪5正反方向轉(zhuǎn)動，帶動齒條6向左或向右移動，S卩帶動受控窗戶的左右移動，即完成窗戶的控制。
[0032]所述同步帶同步輪傳動結(jié)構(gòu)包括同步帶8、主動輪9和從動輪10,所述主動輪9和所述從動輪10于同一直線設(shè)于所述窗簾2上方，所述主動輪9、所述從動輪10與所述同步帶8嚙合，所述同步帶8通過拉桿11與所述窗簾2相連。主動輪9位于窗簾2上方右端，從動輪10與主動輪9于同一直線安裝在窗簾2上方左端，拉桿11的一端安裝在同步帶8上，另一端與窗簾2 相連。當(dāng)?shù)诙竭M(jìn)電機驅(qū)動主動輪9轉(zhuǎn)動時，帶動同步帶8傳動，同步帶8通過拉桿11帶動窗簾2與同步帶8—起移動，從而達(dá)到控制窗簾2的目的。
[0033]以上對本實用新型的實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本實用新型范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種智能窗戶控制系統(tǒng)，其特征在于:包括窗體、窗簾、單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)模塊、傳 感器數(shù)據(jù)采集模塊、無線數(shù)據(jù)接發(fā)模塊和電機控制模塊，所述單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)模塊包 括單片機和與所述單片機相連的電源電路、時鐘電路、復(fù)位電路，所述傳感器數(shù)據(jù)采集模塊 包括DHT11溫濕度感應(yīng)模塊、MQ2可燃性氣體感應(yīng)模塊、光敏感應(yīng)模塊和人體熱釋電感應(yīng)模 塊，所述DHT11溫濕度感應(yīng)模塊、MQ2可燃性氣體感應(yīng)模塊、光敏感應(yīng)模塊和人體熱釋電感應(yīng) 模塊分別與所述單片機相連，所述電機控制模塊包括第一步進(jìn)電機、第一驅(qū)動器、齒輪齒條 傳動結(jié)構(gòu)、第二步進(jìn)電機、第二驅(qū)動器和同步帶同步輪傳動結(jié)構(gòu)，所述單片機通過所述無線 數(shù)據(jù)接發(fā)模塊分別與所述第一驅(qū)動器和所述第二驅(qū)動器相連，所述第一驅(qū)動器與所述第一 步進(jìn)電機相連，所述第二驅(qū)動器與所述第二步進(jìn)電機相連，所述第一步進(jìn)電機通過所述齒 輪齒條傳動結(jié)構(gòu)與所述窗體相連，所述第二步進(jìn)電機通過所述同步帶同步輪傳動結(jié)構(gòu)與所 述窗簾相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能窗戶控制系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機型號為 STC12C5A60S2 單片機。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能窗戶控制系統(tǒng)，其特征在于:所述DHT11溫濕度感應(yīng) 模塊為DHT11溫濕度傳感器，所述MQ2可燃性氣體感應(yīng)模塊為MQ2煙霧傳感器，所述光敏感應(yīng) 模塊為光敏傳感器，所述人體熱釋電感應(yīng)模塊為HC-SR501熱釋紅外感應(yīng)器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能窗戶控制系統(tǒng)，其特征在于:所述齒輪齒條傳動結(jié)構(gòu) 包括齒輪和齒條，所述齒條與所述窗體的窗框相連，所述齒輪與所述齒條嚙合，所述第一步 進(jìn)電機與所述齒輪相連，所述第一步進(jìn)電機驅(qū)動所述齒輪轉(zhuǎn)動。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能窗戶控制系統(tǒng)，其特征在于:所述同步帶同步輪傳動 結(jié)構(gòu)包括同步帶、主動輪和從動輪，所述主動輪和所述從動輪于同一直線設(shè)于所述窗簾上 方，所述主動輪、所述從動輪與所述同步帶嗤合，所述同步帶通過拉桿與所述窗簾相連。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能窗戶控制系統(tǒng)，其特征在于:所述第一步進(jìn)電機和所 述第二步進(jìn)電機型號均為42BYG009型步進(jìn)電機。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能窗戶控制系統(tǒng)，其特征在于:所述第一驅(qū)動器和所述 第二驅(qū)動器型號均為S1-7300A驅(qū)動器。
【文檔編號】E05F15/73GK205568606SQ201620309116
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】汪俊澤, 楊朝智, 周偉財, 陳曉松
【申請人】汪俊澤, 楊朝智, 周偉財, 陳曉松