專(zhuān)利名稱(chēng)：家居環(huán)境智能控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于控制室內(nèi)采光、溫度、濕度調(diào)節(jié)裝置的智能電路，屬控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)家居環(huán)境的舒適性要求也越來(lái)越高，各種用于改善家居環(huán)境的裝置越來(lái)越多，如空調(diào)器、加濕器、電動(dòng)窗簾、電動(dòng)門(mén)窗等。但這些裝置一般都是手動(dòng)控制的，不能根據(jù)室內(nèi)各種環(huán)境參量的變化自動(dòng)調(diào)整工作狀態(tài)，這樣不僅操作繁瑣，而且也無(wú)法獲得家居環(huán)境的最佳控制效果。此外，手動(dòng)控制時(shí)還經(jīng)常出現(xiàn)人走忘記熄燈、人走忘關(guān)窗等現(xiàn)象，導(dǎo)致能量的浪費(fèi)或給家庭造成不應(yīng)有的損失。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種家居環(huán)境智能控制電路，以提高家居環(huán)境舒適性、安全性，減少能量的浪費(fèi)。本實(shí)用新型所稱(chēng)問(wèn)題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種家居環(huán)境智能控制電路，它包括單片機(jī)、室內(nèi)光照信息采集電路、窗簾電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和照明燈控制電路，所述室內(nèi)光照信息采集電路包括光敏電阻、第一電阻和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述光敏電阻一端接地，另一端經(jīng)第一電阻接電源正極，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端接光敏電阻和第一電阻的串接點(diǎn)，輸出端接單片機(jī)的輸入端口；所述窗簾電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端接單片機(jī)的輸出端口，輸出端接窗簾電機(jī)；所述照明燈控制電路的輸入端接單片機(jī)的輸出端口。上述家居環(huán)境智能控制電路，所述照明燈控制電路包括照明燈繼電器、第一三極管、第二電阻、尼菲爾透鏡和聲控開(kāi)關(guān)，第一三極管與照明燈繼電器的控制線圈串接后接電源，第一三極管的基極經(jīng)第二電阻接單片機(jī)的輸出端口 ；照明燈繼電器、尼菲爾透鏡和聲控開(kāi)關(guān)三者的常開(kāi)觸點(diǎn)串接后控制室內(nèi)照明燈。上述家居環(huán)境智能控制電路，構(gòu)成中還包括開(kāi)關(guān)窗電路，所述開(kāi)關(guān)窗電路包括室內(nèi)溫度傳感器、室外溫度傳感器和關(guān)窗電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，所述室內(nèi)溫度傳感器和室外溫度傳感器的信號(hào)輸出端分別接單片機(jī)的不同輸入端口，所述關(guān)窗電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端接單片機(jī)的輸出端口，輸出端接關(guān)窗電機(jī)。上述家居環(huán)境智能控制電路，構(gòu)成中還包括濕度調(diào)節(jié)電路，所述濕度調(diào)節(jié)電路包括濕度傳感器、加濕器繼電器、第二三極管和第三電阻，所述濕度傳感器的信號(hào)輸出端接單片機(jī)的輸入端口，第二三極管與加濕器繼電器的控制線圈串接后接電源，第二三極管的基極經(jīng)第三電阻接單片機(jī)的輸出端口 ；加濕器繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)控制加濕器電源。上述家居環(huán)境智能控制電路，構(gòu)成中還包括空調(diào)控制電路，所述空調(diào)控制電路包括空調(diào)繼電器、第三三極管和第四電阻，第三三極管與空調(diào)繼電器的控制線圈串接后接電源，第三三極管的基極經(jīng)第四電阻接單片機(jī)的輸出端口 ；空調(diào)繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)控制空調(diào)器電源。上述家居環(huán)境智能控制電路，所述照明燈繼電器、加濕器繼電器和空調(diào)繼電器的控制線圈上均并接有續(xù)流二極管。本實(shí)用新型可根據(jù)室內(nèi)環(huán)境參量的監(jiān)測(cè)信息自動(dòng)調(diào)整各種家庭環(huán)境調(diào)控裝置的工作狀態(tài)，保證室內(nèi)采光、溫度、濕度始終保持最佳狀態(tài)，提高家居環(huán)境的舒適性。此外，本實(shí)用新型還可通過(guò)對(duì)照明燈和窗戶(hù)的智能控制，有效避免電能的浪費(fèi)，提高居室的安全性。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。圖I是本實(shí)用新型的電原理圖；圖2是電動(dòng)窗簾和電動(dòng)窗的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各標(biāo)號(hào)為1、窗框；2、活動(dòng)窗扇；3、窗簾；4、定滑輪；U1、單片機(jī)；U2、窗簾電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；U3、關(guān)窗電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；U4、模數(shù)轉(zhuǎn)換器;M1、窗簾電機(jī);M2、關(guān)窗電機(jī)J1、照明燈繼電器J2、加濕器繼電器；J3、空調(diào)繼電器；Q1、Q2、Q3、三極管；D1、D2、D3、續(xù)流二極管；Rl R4、電阻；H、濕度傳感器；T1、室內(nèi)溫度傳感器；Τ2、室外溫度傳感器；RL、光敏電阻；KM、尼菲爾透鏡的常開(kāi)觸點(diǎn)；KS、聲控開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
參看

圖1，光敏電阻RL在感受到室內(nèi)光照強(qiáng)度發(fā)生變化后，通過(guò)改變自身的電阻，進(jìn)而改變其輸出端的電位，模數(shù)轉(zhuǎn)換器U4 (ADC0832)接收到來(lái)自光敏電阻RL的攜帶著光照信息的模擬信號(hào)后，將該信號(hào)變換成數(shù)字量并傳送到單片機(jī)Ul (AT89C52)，單片機(jī)Ul對(duì)其進(jìn)行判斷處理，根據(jù)光照強(qiáng)弱和當(dāng)前時(shí)間決定窗簾的運(yùn)動(dòng)。在圖I中，窗簾電機(jī)Ml采用步進(jìn)電機(jī)，由單片機(jī)Ul控制其正轉(zhuǎn)和倒轉(zhuǎn)的角度。若窗簾電機(jī)Ml采用其它類(lèi)型的電機(jī)，則應(yīng)設(shè)置窗簾極限位置傳感器，單片機(jī)Ul根據(jù)極限位置傳感器的輸出信號(hào)控制電機(jī)的停止。兩片溫度集成芯片DS18B20 (室內(nèi)溫度傳感器Tl和室外溫度傳感器T2)分別感受室內(nèi)的溫度和室外的溫度，并將數(shù)據(jù)傳給AT89C52單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)比較室內(nèi)外溫度，并比較用戶(hù)設(shè)定溫度與室內(nèi)溫度決定是否開(kāi)窗來(lái)升高或降低溫度，若開(kāi)窗的條件不具備，則繼續(xù)判斷是否應(yīng)該控制空調(diào)啟動(dòng)，若滿(mǎn)足啟動(dòng)空調(diào)的條件，則給三極管Q3發(fā)低電平信號(hào)，使空調(diào)繼電器J3動(dòng)作，空調(diào)電源觸點(diǎn)閉合，空調(diào)開(kāi)啟調(diào)節(jié)溫度。關(guān)窗電機(jī)M2的控制方式與窗簾電機(jī)Ml相同。濕度傳感器H (DHTll)感受室內(nèi)濕度的變化，并將感受到的濕度信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字量送往AT89C52單片機(jī)，單片機(jī)將DHTll的數(shù)據(jù)與用戶(hù)事先設(shè)定好的濕度比較，決定是否開(kāi)啟加濕器電源，使加濕器工作。燈光控制采用聲光電共同控制，在光敏電阻RL感受到室內(nèi)光強(qiáng)低于某個(gè)值時(shí)，AT89C52單片機(jī)三極管Ql輸出低電平，照明燈繼電器Jl的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，尼菲爾透鏡觸點(diǎn)KM與照明燈繼電器Jl的常開(kāi)觸點(diǎn)，聲控開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)KS串聯(lián)，三個(gè)觸點(diǎn)同時(shí)閉合時(shí)，照明燈L方可亮起，尼菲爾透鏡檢測(cè)不到人體紅外線時(shí)，經(jīng)過(guò)一段延時(shí)后斷開(kāi)，照明燈L熄滅。每種傳感器的個(gè)數(shù)可根據(jù)控制的具體要求而定，考慮到機(jī)械的慣性、溫度和濕度的連續(xù)性，所有的設(shè)計(jì)都采用類(lèi)似回滯特性的限值，即溫度和濕度在一定范圍變動(dòng)時(shí)，機(jī)械和電氣部分不動(dòng)作，小于最小閾值或大于最大閾值時(shí)才動(dòng)作，以防止機(jī)械和電氣結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期小范圍抖動(dòng)，將裝置損壞。本系統(tǒng)可直接開(kāi)發(fā)成嵌入式系統(tǒng)，配合友好的可視化界面，實(shí)現(xiàn)類(lèi)似于小型DCS的集中控制，分布管理的系統(tǒng)。如果再將系統(tǒng)做大，可將門(mén)鎖也并入其中，在家中無(wú)人時(shí)，可提供自動(dòng)保安操作， 解決人走忘鎖門(mén)忘關(guān)窗的安全問(wèn)題。
權(quán)利要求1.一種家居環(huán)境智能控制電路，其特征是，它包括單片機(jī)(U1)、室內(nèi)光照信息采集電路、窗簾電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(U2)和照明燈控制電路，所述室內(nèi)光照信息采集電路包括光敏電阻(RL)、第一電阻(Rl)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U4)，所述光敏電阻(RL) —端接地，另一端經(jīng)第一電阻(Rl)接電源正極，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U4)的輸入端接光敏電阻(RL)和第一電阻(Rl)的串接點(diǎn)，輸出端接單片機(jī)(Ul)的輸入端口 ；所述窗簾電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(U2)的輸入端接單片機(jī)(Ul)的輸出端口，輸出端接窗簾電機(jī)(Ml);所述照明燈控制電路的輸入端接單片機(jī)(Ul)的輸出端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述家居環(huán)境智能控制電路，其特征是，所述照明燈控制電路包括照明燈繼電器(J1)、第一三極管(Q1)、第二電阻(R2)、尼菲爾透鏡和聲控開(kāi)關(guān)，第一三極管(Ql)與照明燈繼電器(Jl)的控制線圈串接后接電源，第一三極管(Ql)的基極經(jīng)第二電阻(R2)接單片機(jī)的輸出端口 ；照明燈繼電器(J1)、尼菲爾透鏡和聲控開(kāi)關(guān)三者的常開(kāi)觸點(diǎn)串接后控制室內(nèi)照明燈(L)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述家居環(huán)境智能控制電路，其特征是，構(gòu)成中還包括開(kāi)關(guān)窗電路，所述開(kāi)關(guān)窗電路包括室內(nèi)溫度傳感器(Tl)、室外溫度傳感器(T2)和關(guān)窗電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(U3)，所述室內(nèi)溫度傳感器(Tl)和室外溫度傳感器(T2)的信號(hào)輸出端分別接單片機(jī)(Ul)的不同輸入端口，所述關(guān)窗電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(U3)的輸入端接單片機(jī)(Ul)的輸出端口，輸出端接關(guān)窗電機(jī)(M2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述家居環(huán)境智能控制電路，其特征是，構(gòu)成中還包括濕度調(diào)節(jié)電路，所述濕度調(diào)節(jié)電路包括濕度傳感器(H)、加濕器繼電器(J2)、第二三極管(Q2)和第三電阻(R3)，所述濕度傳感器(H)的信號(hào)輸出端接單片機(jī)(Ul)的輸入端口，第二三極管(Q2)與加濕器繼電器(J2)的控制線圈串接后接電源，第二三極管(Q2)的基極經(jīng)第三電阻(R3)接單片機(jī)(Ul)的輸出端口 ；加濕器繼電器(J2)的常開(kāi)觸點(diǎn)控制加濕器電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述家居環(huán)境智能控制電路，其特征是，構(gòu)成中還包括空調(diào)控制電路，所述空調(diào)控制電路包括空調(diào)繼電器(J3)、第三三極管(Q3)和第四電阻(R4)，第三三極管(Q3)與空調(diào)繼電器(J3)的控制線圈串接后接電源，第三三極管(Q3)的基極經(jīng)第四電阻(R4)接單片機(jī)(Ul)的輸出端口 ；空調(diào)繼電器(J3)的常開(kāi)觸點(diǎn)控制空調(diào)器電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述家居環(huán)境智能控制電路，其特征是，所述照明燈繼電器(J1)、力口濕器繼電器(J2)和空調(diào)繼電器(J3)的控制線圈上均并接有續(xù)流二極管。
專(zhuān)利摘要一種家居環(huán)境智能控制電路，它包括單片機(jī)、室內(nèi)光照信息采集電路、窗簾電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和照明燈控制電路，所述室內(nèi)光照信息采集電路包括光敏電阻、第一電阻和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述光敏電阻一端接地，另一端經(jīng)第一電阻接電源正極，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端接光敏電阻和第一電阻的串接點(diǎn)，輸出端接單片機(jī)的輸入端口；所述窗簾電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端接單片機(jī)的輸出端口，輸出端接窗簾電機(jī)；所述照明燈控制電路的輸入端接單片機(jī)的輸出端口。本實(shí)用新型可根據(jù)室內(nèi)環(huán)境參量的監(jiān)測(cè)信息自動(dòng)調(diào)整各種家庭環(huán)境調(diào)控裝置的工作狀態(tài)，保證室內(nèi)采光、溫度、濕度始終保持最佳狀態(tài)，提高家居環(huán)境的舒適性。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202720506SQ201220357159
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者張超, 王子瑞, 張楠, 郭力文 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)(保定)