一种智能窗的制作方法

本发明涉及一种窗户，尤其涉及一种智能窗，属于智能家居技术领域。

背景技术

伴随着物联网技术的飞速发展，智能家居装饰成为家庭信息化和社会信息化发展的重要构成部分，智能家居又称智能住宅，当家庭智能网络将家庭中各式各样的家电设备通过家庭总线技术连接在一起的时候，就组成了具有功能强大、高度智能化的现代智能家居系统。智能家居强调以人为本，重视人与居住环境的协调，能够在一定程度下随心所欲地控制居住环境。智能家居控制系统的应用使人们在家中能够享受到舒适、安全、方便的生活，而且生活的环境更加符合环保要求。

随之而来的许多的家用电器设备如彩电、冰箱、空调等都已经贴上了智能化的标签,并且为人们生活质量的提高做出了很大贡献。但令人有些遗憾的是,居室的眼睛--窗户,却迟迟没能跟上时代的步伐。即使是在众多的智能化的生活小区,我们都可以发现,几乎所有的窗户管理依旧处在原始的管理方式,与智能化毫不沾边。如果使窗户具有一定的智能化,如下雨时自动关窗、室内有害气体超标时自动开窗、有盗贼入内时自动报警等,这样就会给人们的居家生活带来诸多方便，从而进一步提高人们的生活质量与生活水平。近几年，电控窗户的出现满足了人们的这一需求。但国内大多的产品是功能比较分离的，而国外同类产品价格又比较昂贵，因此设计研究出一种智能窗系统是非常有必要的。

四季更迭，天气变化无常，人们需要一种智能窗使得在突然下雨或起风时自行关闭，以解除忙于工作的人们的后顾之忧。尽管空调已逐渐普及居民家中，但人们依然感到空调风的舒适程度远不及自然风。在炎热的夏天，前半夜外界空气比较闷热，居民需要空调的服务，而后半夜室外空气比较清爽，将空调关闭，打开窗户便成为最佳的选择，这时候就需要一种智能窗户来实现自动开关功能，而不至破坏人们美梦。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种智能窗。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种智能窗，包括窗框、第一窗扇、第二窗扇、第一直流电机、第一齿轮和控制系统组成；窗框底部设有第一导轨；第一窗扇、第二窗扇安装在窗框内；第二窗扇下端设有第一齿轮棒，第一直流电机通过固定端固定在墙上，第一直流电机的转子上固定安装第一齿轮，第一齿轮与第一齿轮棒咬合在一起，第一直流电机通过第一齿轮和第一齿轮棒带动第二窗扇在第一导轨上运动。

所述控制系统包括单片机、数字温度传感器、雨滴检测器、光敏检测传感器、时钟芯片、切换电路、按键组和显示屏；所述数字温度传感器、雨滴检测器、光敏检测传感器和时钟芯片的输出端连接单片机的相应输入端；单片机的相应输出端连接显示屏和第一直流电机的输入端，按键组经切换电路接单片机的相应输入端。

所述智能窗还包括安装在窗框顶部的带导轨的窗帘盒、用折叠支架连接的一个以上窗帘吊环和第二直流电机，折叠支架一端固定在窗帘盒内，其另一端设有第二齿轮棒；第二直流电机的转子上固定安装第二齿轮；第二直流电机通过第二齿轮和第二齿轮棒带动折叠支架在第二导轨上运动；所述控制系统中单片机的相应输出端与第二直流电机连接。

所述单片机u2为stc89c52单片机，所述数字温度传感器u4为ds18b20，所述显示屏u1为1602lcd，所述时钟芯片u3为ds1302，所述雨滴检测电路u5采用梳状电路；单片机u2的p00-p07引脚分别接显示屏u1的相应输入端；其p10-p12引脚分别接显示屏u1的相应控制端；p15-p17引脚分别接时钟芯片u3、数字温度传感器u4和雨滴检测电路u5的输出端；其p20-p22引脚分别经按键s4-s5接地；其引脚经按键s3接地。其p26-p27引脚分别接直流电机的m1和m2引脚；电阻r24-r26分别接在电键s3-s5和电源之间。

采用上述技术方案所取得的技术效果在于：

本发明在原有窗户上进行改善，增加了齿轮棒、齿轮、直流电机及智能控制电路后，使窗户具有智能防雨、调节室内温度、更换室内空气的功能。解决了主人时间紧张，来不及进行开关窗户或者通风换气；或者家中有老人、孩子，他们没有能力及时开关窗户。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明中控制系统原理框图；

图3是本发明中实施例1的电路原理图；

其中：1-第一窗扇，2-第二窗扇，3-墙、4-齿轮棒、5-第一直流电机、6-固定端，7-第一齿轮，8-导线，9-第一导轨。

具体实施方式

实施例1：

参考图1-2，一种智能窗，包括窗框、第一窗扇1、第二窗扇2、第一直流电机5、第一齿轮7和控制系统组成；窗框底部设有第一导轨9；第一窗扇1、第二窗扇2安装在窗框内；第二窗扇2下端设有第一齿轮棒4，第一直流电机5通过固定端6固定在墙3上，第一直流电机5的转子上固定安装第一齿轮，第一齿轮7与第一齿轮棒4咬合在一起，第一直流电机5通过第一齿轮7和第一齿轮棒4带动第二窗扇2在第一导轨9上运动。

所述控制系统包括单片机、数字温度传感器、雨滴检测器、光敏检测传感器、时钟芯片、切换电路、按键组和显示屏；所述数字温度传感器、雨滴检测器、光敏检测传感器和时钟芯片的输出端连接单片机的相应输入端；单片机的相应输出端连接显示屏和第一直流电机5的输入端，按键组经切换电路接单片机的相应输入端。

所述智能窗还包括安装在窗框顶部的带导轨的窗帘盒、用折叠支架连接的一个以上窗帘吊环和第二直流电机，折叠支架一端固定在窗帘盒内，其另一端设有第二齿轮棒；第二直流电机的转子上固定安装第二齿轮；第二直流电机通过第二齿轮和第二齿轮棒带动折叠支架在第二导轨上运动；所述控制系统中单片机的相应输出端与第二直流电机连接。

所述单片机u2为stc89c52单片机，所述数字温度传感器u4为ds18b20，所述显示屏u1为1602lcd，所述时钟芯片u3为ds1302，所述雨滴检测电路u5采用梳状电路；单片机u2的p00-p07引脚分别接显示屏u1的相应输入端；其p10-p12引脚分别接显示屏u1的相应控制端；p15-p17引脚分别接时钟芯片u3、数字温度传感器u4和雨滴检测电路u5的输出端；其p20-p22引脚分别经按键s4-s5接地；其引脚经按键s3接地。其p26-p27引脚分别接直流电机的m1和m2引脚；电阻r24-r26分别接在电键s3-s5和电源之间。

本实施例中雨滴检测电路采用梳状电路，构造简单但能很好实现测试雨滴功能。每隔一段时间单片机采集一次室内的温度作为样本，并且将室内的温度在显示屏上显示出来。当遇到雨天，雨滴检测器检测并传送控制信号回单片机，单片机控制第一直流电机5自动关窗。光敏传感器检测光照强度，为单片机控制关闭窗户和闭合窗帘提供控制信号。按钮组可以使用户通过手动按键方式来控制窗户的开关。本发明可以实现采集室内温度、自动防雨以及手动控制功能，本着安全、方便、廉价、人性化的准则进行设计，目的是在人工不方便操作的条件下，防止室内曝光过度和泼溅雨水造成的不适，使人们现代生活能有显著提高。

单片机装载有控制程序，可以设定开窗与关窗的时间。阳光明媚的早上，单片机系统根据设定的开窗时间，输出第一至第二直流电机正转信号，第一至第二直流电机正转，通过第一至第二齿轮分别与第一至第二齿轮棒的咬合，自动控制打开窗户和窗帘；傍晚夕阳西下时根据设定时间，输出第一至第二直流电机反转信号，第一至第二直流电机反转，第一至第二齿轮与第一至第二齿轮棒分别咬合，窗户和窗帘自动关闭。如果窗户打开后，外面下雨，雨滴检测电路检测到雨水，给单片机一个控制信号，单片机输出第一直流电机5反转信号，通过第一齿轮7与第一齿轮棒4的咬合，窗子自动关闭，使室内不会被淋湿。温度检测电路检测温度，送给单片机，单片机处理后经显示屏显示当前室内温度，时钟芯片将时间信息送给单片机，单片机处理后经显示屏显示当前时间；另外，该系统还可以通过按键组进行自动控制和手动控制的切换，切换到手动控制时，可以根据主人需要进行开关窗户和窗帘；同时，手动控制状态下可根据季节气候和温度标准的变化进行相应的控制参数设定和调节。

本发明尤其适用于主人时间紧张，来不及进行开关窗户或者通风换气；或者家中有老人、孩子，他们没有能力及时开关窗户。智能窗系统每天早上会自动打开窗户，傍晚关闭，调节室内温度，更换室内空气；雨天也能及时关闭窗户，同时还能显示当前温度及当前时间，能大大方便人们生活，提高居民生活质量、解决上班族的后顾之忧。

第一至第二直流电机的驱动电路均采用双端输入双端输出、单电源供电的桥式推挽功率放大电路作为驱动电路，有效地将两个半周期信号在负载上合成为一个完整的信号。单片机1传送来的数字信号经过三极管8550和8050的功率放大，实现控制第一至第二直流电机正反转。