基于光感应的窗户智能闭合家居装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及智能家居领域，具体涉及基于光感应的窗户智能闭合家居装置，包括窗体，窗体内设置有玻璃窗，玻璃窗的底端与窗体之间设有滚动轮，在窗体上设置有玻璃窗开合控制装置，玻璃窗开合控制装置包括强力吸盘，强力吸盘吸附在玻璃窗上，吸盘上连接有长臂的一端，长臂的另一端连接有短臂的一端，短臂的另一端固定连接有旋转轮，旋转轮安装在直流电机上，直流电机固定在窗体上，直流电机上通过导线连接有有感应控制单元。本发明结构简单，灵敏度高、抗干扰性能强，使用方便，可以广泛的应用于公寓、教室、办公室等安装有窗户的建筑物上，可以减少因雨水从窗户飘洒进屋内造成的损失。
【专利说明】
基于光感应的窗户智能闭合家居装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种智能家居领域，特别是基于光感应的窗户智能闭合家居装置。
【背景技术】
[0002]目前，经济形式不太好，人们的生活压力又很大，大部分的家庭都是每个成员白天都会外出上班，在所有人都外出后，大部分人都会忘记关窗户，这个过程会发生很多状况，如果突遇刮风下雨，窗户没关，飘洒进来的雨水就会打湿地板、窗帘、衣服或沙发等家里的财物，由于家里没人，往往就会让人束手无策，造成损失。如果有一种智能关窗户，当室外风力达到一定程度，或者有雨水打到窗外的控制装置上，窗户便会自动关闭，这样就能解除住户的后顾之忧。不仅可以通过感应风雨来控制窗户，还能充当家里的安全卫士。它装有传感器，具有灵敏度高、抗干扰性能强的优点。
【发明内容】
[0003]本发明的发明目的在于:针对现有技术存在的问题，提供基于光感应的窗户智能闭合家居装置。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
基于光感应的窗户智能闭合家居装置，包括窗体，在所述窗体内设置有玻璃窗，所述玻璃窗的底端与窗体之间设有滚动轮，在所述窗体上设置有玻璃窗开合控制装置，所述玻璃窗开合控制装置包括强力吸盘，所述强力吸盘吸附在玻璃窗上，所述吸盘上连接有长臂的一端，所述长臂的另一端连接有短臂的一端，所述短臂的另一端固定连接有旋转轮，所述旋转轮安装在直流电机上，所述直流电机固定在窗体上，所述直流电机上通过导线连接有感应控制单元，所述感应控制单元包括光感应处理模块、继电器控制模块、直流电机控制模块和直流电机，所述光感应处理模块连接到继电器控制模块，所述继电器控制模块连接到直流电机控制模块，所述直流电机控制模块连接到直流电机上，所述电源模块给光感应处理模块、继电器控制模块和直流电机控制模块和直流电机供电。玻璃窗的底端与窗体之间设有的滚动轮可以减少玻璃窗的底端与窗体之间摩擦，提高玻璃窗与窗体的使用寿命。
[0005]进一步的，所述光感应处理模块包括雨水探测处理器和555定时器，雨水探测处理器包括有感应探头和重力感应器，感应探头穿过玻璃固定设置在玻璃外表面上，雨水探测处理器与555定时器连接。
[0006]进一步的，所述555定时器包括两个电压比较器、三个等值串联电阻、一个RS触发器、一个放电管T及功率输出级。
[0007]进一步的，所述继电器控制模块主要由两个开关二极管1N4148、两个电阻、一个NPN三极管和继电器的线圈组成。
[0008]进一步的，所述直流电机控制模块由限位开关、继电器开关、电机与电容组成。[0009 ]进一步的，所述电源模块是一个220V工频电源，其由变压器、整流桥、前级滤波、三端稳压器和后级滤波组成。
[0010]进一步的，所述三端稳压器包括启动电路、基准电压电路、取样比较放大电路、调整电路和保护电路。
[0011 ]进一步的，所述旋转轮的直径大于直流电机的机身直径。
[0012]进一步的，所述重力感应器采用弹性敏感元件制成悬臂式位移器，与储能弹簧连接。当下雨时，感应探头会将信号传递给重力感应器，重力感应器会将信号传递给555定时器，最后让旋转轮旋转带动玻璃窗左右移动。
[0013]综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:发明基于光感应的窗户智能闭合家居装置结构简单，灵敏度高、抗干扰性能强，使用方便，可以广泛的应用于公寓、教室、办公室等安装有窗户的建筑物上，可以减少因雨水从窗户飘洒进屋内造成的损失。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构示意图。
[0015]图2为图1的右视图。
[0016]图3为图1中璃窗开合控制装置的放大图。
[0017]图4为本发明的模块结构示意图。
[0018]图5为本发明中的电源模块电路。
[0019]图6为本发明中的继电器控制模块电路。
[0020]图7为本发明中的直流电机控制模块电路。
[0021 ]图8为本发明中的重力感应器结构示意图。
[0022]图9为本发明中的光感应处理模块电路。
[0023]图10为本发明中的555定时器的电路图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图，对本发明作详细的说明。
[0025]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0026]实施例1
基于光感应的窗户智能闭合家居装置，包括窗体I，在所述窗体I内设置有玻璃窗2，所述玻璃窗2的底端与窗体I之间设有滚动轮，在所述窗体I上设置有玻璃窗开合控制装置3，所述玻璃窗开合控制装置3包括强力吸盘4，所述强力吸盘4吸附在玻璃窗2上，所述吸盘4上连接有长臂11的一端，所述长臂11的另一端连接有短臂8的一端，所述短臂8的另一端固定连接有旋转轮4，所述旋转轮12安装在直流电机5上，所述直流电机5固定在窗体I上，所述直流电机5上通过导线连接有感应控制单元7，所述感应控制单元7包括光感应处理模块、继电器控制模块、直流电机控制模块和直流电机5，所述光感应处理模块连接到继电器控制模块，所述继电器控制模块连接到直流电机控制模块，所述直流电机控制模块连接到直流电机5上，所述电源模块给光感应处理模块、继电器控制模块和直流电机控制模块和直流电机5供电。玻璃窗的底端与窗体之间设有的滚动轮可以减少玻璃窗的底端与窗体之间摩擦，提高玻璃窗与窗体的使用寿命。
[0027]所述光感应处理模块包括雨水探测处理器和555定时器，雨水探测处理器包括有感应探头和重力感应器，感应探头穿过玻璃固定设置在玻璃外表面上，雨水探测处理器与555定时器连接。光感应处理模块主要由光敏电阻和由555定时器组成的施密特触发器构成。利用光敏电阻阻值随光照强度的增强而减小的特性。在光敏电阻阻值变化的同时影响由光敏电阻和电位器构成的分压器的电位大小。把分压器得到的电压值输入555定时器，继而得到一个由光敏电阻控制的电平信号。继电器控制电路根据555定时器输出的高低电平和BJT的开关特性控制继电器的开闭。电机控制电路利用继电器的开闭和限位开关控制直流电机的正反转和停转。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线(可见光)的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值(暗阻)可达I?1M欧，在强光条件(100LX)下，它阻值(亮阻)仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4?
0.76)μπι的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。555定时器内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS触发器，一个放电管T及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3和2VCC /3 555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器Cl的同相输入端的电压为2VCC /3，C2的反相输入端的电压为VCC /
3。若触发输入端TR的电压小于VCC /3，则比较器C2的输出为0，可使RS触发器置1，使输出端0UT=1。如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3，同时TR端的电压大于VCC /3，则Cl的输出为0，C2的输出为1，可将RS触发器置0，使输出为O电平。白天光感应处理模块感应到光后输入信号使直流电机带动旋转轮转动，进而带动玻璃窗打开，当晚上光比较弱时，光感应处理模块感应到光后输入信号使直流电机带动旋转轮转动，进而带动玻璃窗闭合。
[0028]所述继电器控制模块主要由两个开关二极管1N4148、两个电阻、一个NPN三极管和继电器的线圈组成。
[0029]此电路实现的功能主要是通过555定时器的输出高低电平的不同状态对三极管Ql的影响，继而使得电磁线圈得电或者失电，影响继电器的动作。
[0030]所述直流电机控制模块由限位开关、继电器开关、电机与电容组成。继电器是一种电控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。当继电器线圈通电时，继电器常闭开关K2和K4断开，常开触点K I和K3闭合电流由限位开关流入电机，电机实现正转；当继电器线圈没有电流通过时，继电器常闭触点K2和K4闭合，常开触点K I和K3，电机实现反转。当窗帘到达任何一个边框时对应的限位开关断开，电机停止转动。因此实现电机的正反转和到达边沿停止的目的。电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。继电器一般有两股电路，为低压控制电路和高压工作电路。
[0031]所述电源模块是一个220V工频电源，其由变压器、整流桥、前级滤波、三端稳压器和后级滤波组成。变压器变比是220:9，变压器把220V的交流电压变成9V的交流电压。整流器的作用是将降低后的工频交流电压变换为直流电压。在交流的正半周，变压器次级上正下负，电流从正极经D1、负载流回变压器的负极，这样若忽略二极管的导通电压，在负载上得到一个大小与变压器次级相同的电压波形，极性为上正下负;在交流的负半周，变压器次级上负下正，电流从正极经D1、负载流回变压器的负极，这样在负载也得到一个大小与变压器次级相同的电压波形，极性与正半周一样，也为上正下负。因此在交流信号的正负半周的分别作用下，整流器均输出单极性的脉动电压，该输出的直流成份已大于零经整流后的电压有比较大的波纹。前级滤波器由大电容Cl和小电容C2并联组成，我们知道电容能够滤除交流信号，整流器输出的单极性脉动电压经过该滤波器后，就变成了直流信号了。大电容Cl的作用主要是交流成份和储存电能，小电容C2的作用是滤除高频干扰。变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，是一种在电子电路，以及电力系统中非常常见的器件，小到收音机，大到我们日常生活中大型电网，用来升压降压的电力变压器等。变压器的原理是电磁感应技术，变压器有两个分别独立的共用一个铁芯的线圈。分别叫做变压器的次级线圈和初级线圈。当一个交流电压(VI)供应至初级绕组的线圈时，由于交流电的强度和极性是不停地正、负交替变化，因此初级绕组的线圈所产生的磁力线数目也不停改变。由于磁场强度的不断变化，促使缠绕在同一铁芯上的另一端线圈产生感应电动势V2，变压器只能改变交流电压，不能改变直流电压，因为直流电流是不会变化的，电流通过变压器不会产生交变的磁场，所以次级线圈只能在直接接通的一瞬间产生一个瞬间电流和电压。把直流电压强加于变压器上会有烧毁变压器的可能。
[0032]所述三端稳压器包括启动电路、基准电压电路、取样比较放大电路、调整电路和保护电路。集成稳压器7805是一个固定5V输出的集成三端线性稳压器，是它的实物照片。它内部有一个类似稳压管的电压基准源，且利用深度负反馈电路将输出稳定控制在5V，在一定范围内不受电网电压和负载轻重的影响。它的最大输出电流为1A，最高输入电压为36V，输入管脚和输出管脚之间的最大压差为2.5V，最低输入电压为7.5V。该稳压器由启动电路，基准电压电路，取样比较放大电路，调整电路和保护电路等部分组成。由于它只有输入，输出和公共引出端，故称之为三端稳压器。本电路中选用的稳压器型号为LM7805，它的输出电流高达1A，内部具有过热保护、短路保护、和对输出晶体管安全工作区的保护，并且同时具备很强的散热能力，大大提高了电源电路输出电压的稳定性。
[0033]实施例2
基于光感应的窗户智能闭合家居装置，包括窗体I，在所述窗体I内设置有玻璃窗2，所述玻璃窗2的底端与窗体I之间设有滚动轮，在所述窗体I上设置有玻璃窗开合控制装置3，所述玻璃窗开合控制装置3包括强力吸盘4，所述强力吸盘4吸附在玻璃窗2上，所述吸盘4上连接有长臂11的一端，所述长臂11的另一端连接有短臂8的一端，所述短臂8的另一端固定连接有旋转轮4，所述旋转轮12安装在直流电机5上，所述直流电机5固定在窗体I上，所述直流电机5上通过导线连接有感应控制单元7，所述感应控制单元7包括光感应处理模块、继电器控制模块、直流电机控制模块和直流电机5，所述光感应处理模块连接到继电器控制模块，所述继电器控制模块连接到直流电机控制模块，所述直流电机控制模块连接到直流电机5上，所述电源模块给光感应处理模块、继电器控制模块和直流电机控制模块和直流电机5供电。玻璃窗的底端与窗体之间设有的滚动轮可以减少玻璃窗的底端与窗体之间摩擦，提高玻璃窗与窗体的使用寿命。
[0034]所述光感应处理模块包括雨水探测处理器和555定时器，雨水探测处理器包括有感应探头和重力感应器，感应探头穿过玻璃固定设置在玻璃外表面上，雨水探测处理器与555定时器连接。
[0035]光感应处理模块主要由光敏电阻和由555定时器组成的施密特触发器构成。利用光敏电阻阻值随光照强度的增强而减小的特性。在光敏电阻阻值变化的同时影响由光敏电阻和电位器构成的分压器的电位大小。把分压器得到的电压值输入555定时器，继而得到一个由光敏电阻控制的电平信号。继电器控制电路根据555定时器输出的高低电平和BJT的开关特性控制继电器的开闭。电机控制电路利用继电器的开闭和限位开关控制直流电机的正反转和停转。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线(可见光)的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值(暗阻)可达I?1M欧，在强光条件(100LX)下，它阻值(亮阻)仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4?0.76)μπι的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。555定时器内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS触发器，一个放电管T及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3和2VCC /3 555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器Cl的同相输入端的电压为2VCC /3，C2的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端TR的电压小于VCC /3，则比较器C2的输出为0，可使RS触发器置1，使输出端0UT=1。如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3，同时TR端的电压大于VCC /3，则Cl的输出为0，C2的输出为1，可将RS触发器置0，使输出为O电平。白天光感应处理模块感应到光后输入信号使直流电机带动旋转轮转动，进而带动玻璃窗打开，当晚上光比较弱时，光感应处理模块感应到光后输入信号使直流电机带动旋转轮转动，进而带动玻璃窗闭合。
[0036]所述继电器控制模块主要由两个开关二极管1N4148、两个电阻、一个NPN三极管和继电器的线圈组成。
[0037]此电路实现的功能主要是通过555定时器的输出高低电平的不同状态对三极管Ql的影响，继而使得电磁线圈得电或者失电，影响继电器的动作。
[0038]所述直流电机控制模块由限位开关、继电器开关、电机与电容组成。继电器是一种电控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。当继电器线圈通电时，继电器常闭开关K2和K4断开，常开触点K I和Κ3闭合电流由限位开关流入电机，电机实现正转；当继电器线圈没有电流通过时，继电器常闭触点Κ2和Κ4闭合，常开触点K I和Κ3，电机实现反转。当窗帘到达任何一个边框时对应的限位开关断开，电机停止转动。因此实现电机的正反转和到达边沿停止的目的。电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。继电器一般有两股电路，为低压控制电路和高压工作电路。所述电源模块是一个220V工频电源，其由变压器、整流桥、前级滤波、三端稳压器和后级滤波组成。变压器变比是220:9，变压器把220V的交流电压变成9V的交流电压。整流器的作用是将降低后的工频交流电压变换为直流电压。在交流的正半周，变压器次级上正下负，电流从正极经Dl、负载流回变压器的负极，这样若忽略二极管的导通电压，在负载上得到一个大小与变压器次级相同的电压波形，极性为上正下负；在交流的负半周，变压器次级上负下正，电流从正极经D1、负载流回变压器的负极，这样在负载也得到一个大小与变压器次级相同的电压波形，极性与正半周一样，也为上正下负。因此在交流信号的正负半周的分别作用下，整流器均输出单极性的脉动电压，该输出的直流成份已大于零经整流后的电压有比较大的波纹。前级滤波器由大电容Cl和小电容C2并联组成，我们知道电容能够滤除交流信号，整流器输出的单极性脉动电压经过该滤波器后，就变成了直流信号了。大电容Cl的作用主要是交流成份和储存电能，小电容C2的作用是滤除高频干扰。变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，是一种在电子电路，以及电力系统中非常常见的器件，小到收音机，大到我们日常生活中大型电网，用来升压降压的电力变压器等。变压器的原理是电磁感应技术，变压器有两个分别独立的共用一个铁芯的线圈。分别叫做变压器的次级线圈和初级线圈。当一个交流电压(VI)供应至初级绕组的线圈时，由于交流电的强度和极性是不停地正、负交替变化，因此初级绕组的线圈所产生的磁力线数目也不停改变。由于磁场强度的不断变化，促使缠绕在同一铁芯上的另一端线圈产生感应电动势V2，变压器只能改变交流电压，不能改变直流电压，因为直流电流是不会变化的，电流通过变压器不会产生交变的磁场，所以次级线圈只能在直接接通的一瞬间产生一个瞬间电流和电压。把直流电压强加于变压器上会有烧毁变压器的可能。
[0039]所述三端稳压器包括启动电路、基准电压电路、取样比较放大电路、调整电路和保护电路。集成稳压器7805是一个固定5V输出的集成三端线性稳压器，是它的实物照片。它内部有一个类似稳压管的电压基准源，且利用深度负反馈电路将输出稳定控制在5V，在一定范围内不受电网电压和负载轻重的影响。它的最大输出电流为1Α，最高输入电压为36V，输入管脚和输出管脚之间的最大压差为2.5V，最低输入电压为7.5V。该稳压器由启动电路，基准电压电路，取样比较放大电路，调整电路和保护电路等部分组成。由于它只有输入，输出和公共引出端，故称之为三端稳压器。本电路中选用的稳压器型号为LM7805，它的输出电流高达1Α，内部具有过热保护、短路保护、和对输出晶体管安全工作区的保护，并且同时具备很强的散热能力，大大提高了电源电路输出电压的稳定性。
[0040]所述旋转轮的直径大于直流电机的机身直径。
[0041 ] 实施例3
基于光感应的窗户智能闭合家居装置，包括窗体I，在所述窗体I内设置有玻璃窗2，所述玻璃窗2的底端与窗体I之间设有滚动轮，在所述窗体I上设置有玻璃窗开合控制装置3，所述玻璃窗开合控制装置3包括强力吸盘4，所述强力吸盘4吸附在玻璃窗2上，所述吸盘4上连接有长臂11的一端，所述长臂11的另一端连接有短臂8的一端，所述短臂8的另一端固定连接有旋转轮4，所述旋转轮12安装在直流电机5上，所述直流电机5固定在窗体I上，所述直流电机5上通过导线连接有感应控制单元7，所述感应控制单元7包括光感应处理模块、继电器控制模块、直流电机控制模块和直流电机5，所述光感应处理模块连接到继电器控制模块，所述继电器控制模块连接到直流电机控制模块，所述直流电机控制模块连接到直流电机5上，所述电源模块给光感应处理模块、继电器控制模块和直流电机控制模块和直流电机5供电。玻璃窗的底端与窗体之间设有的滚动轮可以减少玻璃窗的底端与窗体之间摩擦，提高玻璃窗与窗体的使用寿命。
[0042]所述光感应处理模块包括雨水探测处理器和555定时器，雨水探测处理器包括有感应探头和重力感应器，感应探头穿过玻璃固定设置在玻璃外表面上，雨水探测处理器与555定时器连接。
[0043]光感应处理模块主要由光敏电阻和由555定时器组成的施密特触发器构成。利用光敏电阻阻值随光照强度的增强而减小的特性。在光敏电阻阻值变化的同时影响由光敏电阻和电位器构成的分压器的电位大小。把分压器得到的电压值输入555定时器，继而得到一个由光敏电阻控制的电平信号。继电器控制电路根据555定时器输出的高低电平和BJT的开关特性控制继电器的开闭。电机控制电路利用继电器的开闭和限位开关控制直流电机的正反转和停转。光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器的阻值随入射光线(可见光)的强弱变化而变化，在黑暗条件下，它的阻值(暗阻)可达I?1M欧，在强光条件(100LX)下，它阻值(亮阻)仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4?0.76)μπι的响应很接近，只要人眼可感受的光，都会引起它的阻值变化。555定时器内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个RS触发器，一个放电管T及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3和2VCC /3 555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器Cl的同相输入端的电压为2VCC /3，C2的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端TR的电压小于VCC /3，则比较器C2的输出为0，可使RS触发器置1，使输出端0UT=1。如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3，同时TR端的电压大于VCC /3，则Cl的输出为0，C2的输出为1，可将RS触发器置0，使输出为O电平。白天光感应处理模块感应到光后输入信号使直流电机带动旋转轮转动，进而带动玻璃窗打开，当晚上光比较弱时，光感应处理模块感应到光后输入信号使直流电机带动旋转轮转动，进而带动玻璃窗闭合。
[0044]所述继电器控制模块主要由两个开关二极管1N4148、两个电阻、一个NPN三极管和继电器的线圈组成。
[0045]此电路实现的功能主要是通过555定时器的输出高低电平的不同状态对三极管Ql的影响，继而使得电磁线圈得电或者失电，影响继电器的动作。
[0046]所述直流电机控制模块由限位开关、继电器开关、电机与电容组成。继电器是一种电控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。当继电器线圈通电时，继电器常闭开关K2和K4断开，常开触点K I和K3闭合电流由限位开关流入电机，电机实现正转；当继电器线圈没有电流通过时，继电器常闭触点K2和K4闭合，常开触点K I和K3，电机实现反转。当窗帘到达任何一个边框时对应的限位开关断开，电机停止转动。因此实现电机的正反转和到达边沿停止的目的。电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。继电器一般有两股电路，为低压控制电路和高压工作电路。
[0047]所述电源模块是一个220V工频电源，其由变压器、整流桥、前级滤波、三端稳压器和后级滤波组成。变压器变比是220:9，变压器把220V的交流电压变成9V的交流电压。整流器的作用是将降低后的工频交流电压变换为直流电压。在交流的正半周，变压器次级上正下负，电流从正极经D1、负载流回变压器的负极，这样若忽略二极管的导通电压，在负载上得到一个大小与变压器次级相同的电压波形，极性为上正下负;在交流的负半周，变压器次级上负下正，电流从正极经D1、负载流回变压器的负极，这样在负载也得到一个大小与变压器次级相同的电压波形，极性与正半周一样，也为上正下负。因此在交流信号的正负半周的分别作用下，整流器均输出单极性的脉动电压，该输出的直流成份已大于零经整流后的电压有比较大的波纹。前级滤波器由大电容Cl和小电容C2并联组成，我们知道电容能够滤除交流信号，整流器输出的单极性脉动电压经过该滤波器后，就变成了直流信号了。大电容Cl的作用主要是交流成份和储存电能，小电容C2的作用是滤除高频干扰。变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，是一种在电子电路，以及电力系统中非常常见的器件，小到收音机，大到我们日常生活中大型电网，用来升压降压的电力变压器等。变压器的原理是电磁感应技术，变压器有两个分别独立的共用一个铁芯的线圈。分别叫做变压器的次级线圈和初级线圈。当一个交流电压(VI)供应至初级绕组的线圈时，由于交流电的强度和极性是不停地正、负交替变化，因此初级绕组的线圈所产生的磁力线数目也不停改变。由于磁场强度的不断变化，促使缠绕在同一铁芯上的另一端线圈产生感应电动势V2，变压器只能改变交流电压，不能改变直流电压，因为直流电流是不会变化的，电流通过变压器不会产生交变的磁场，所以次级线圈只能在直接接通的一瞬间产生一个瞬间电流和电压。把直流电压强加于变压器上会有烧毁变压器的可能。
[0048]所述三端稳压器包括启动电路、基准电压电路、取样比较放大电路、调整电路和保护电路。集成稳压器7805是一个固定5V输出的集成三端线性稳压器，是它的实物照片。它内部有一个类似稳压管的电压基准源，且利用深度负反馈电路将输出稳定控制在5V，在一定范围内不受电网电压和负载轻重的影响。它的最大输出电流为1A，最高输入电压为36V，输入管脚和输出管脚之间的最大压差为2.5V，最低输入电压为7.5V。该稳压器由启动电路，基准电压电路，取样比较放大电路，调整电路和保护电路等部分组成。由于它只有输入，输出和公共引出端，故称之为三端稳压器。本电路中选用的稳压器型号为LM7805，它的输出电流高达1A，内部具有过热保护、短路保护、和对输出晶体管安全工作区的保护，并且同时具备很强的散热能力，大大提高了电源电路输出电压的稳定性。
[0049]所述旋转轮的直径大于直流电机的机身直径。
[0050]所述重力感应器采用弹性敏感元件制成悬臂式位移器，与储能弹簧连接。
[0051 ]重力感应器，又称重力传感器，新型属传感器技术，它采用弹性敏感元件制成悬臂式位移器，与采用弹性敏感元件制成的储能弹簧来驱动电触点，完成从重力变化到电信号的转换。工作原理:重力传感器是根据压电效应的原理来工作的，所谓的压电效应就是“对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外，还将改变晶体的极化状态，在晶体内部建立电场，这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应”。
[0052]重力传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压，只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系，就可以将加速度转化成电压输出。当下雨时，感应探头会将信号传递给重力感应器，重力感应器会将信号传递给555定时器，最后让旋转轮旋转带动玻璃窗左右移动。
[0053]通过重力传感器测量由于重力引起的加速度，可以计算出设备相对于水平面的倾斜角度。通过分析动态加速度，你可以分析出设备移动的方式。但是刚开始的时候，你会发现光测量倾角和加速度好像不是很有用。但是当前工程师们已经想出了很多方法获得更多的有用的信息。
[0054]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.基于光感应的窗户智能闭合家居装置，包括窗体(I)，在所述窗体(I)内设置有玻璃窗(2)，所述玻璃窗(2)的底端与窗体(I)之间设有滚动轮，其特征在于:在所述窗体(I)上设置有玻璃窗开合控制装置(3)，所述玻璃窗开合控制装置(3)包括强力吸盘(4)，所述强力吸盘(4)吸附在玻璃窗(2)上，所述吸盘(4)上连接有长臂(11)的一端，所述长臂(11)的另一端连接有短臂(8)的一端，所述短臂(8)的另一端固定连接有旋转轮(4)，所述旋转轮(12)安装在直流电机(5)上，所述直流电机(5)固定在窗体(I)上，所述直流电机(5)上通过导线连接有感应控制单元(7 )，所述感应控制单元(7 )包括光感应处理模块、继电器控制模块、直流电机控制模块和直流电机(5)，所述光感应处理模块连接到继电器控制模块，所述继电器控制模块连接到直流电机控制模块，所述直流电机控制模块连接到直流电机(5)上，所述电源模块给光感应处理模块、继电器控制模块和直流电机控制模块和直流电机(5 )供电。2.根据权利要求1所述的基于光感应的窗户智能闭合家居装置，其特征在于:所述光感应处理模块包括雨水探测处理器和555定时器，雨水探测处理器包括有感应探头(6)和重力感应器，感应探头(6)穿过玻璃固定设置在玻璃外表面上，雨水探测处理器与555定时器连接。3.根据权利要求2所述的基于光感应的窗户智能闭合家居装置，其特征在于:所述555定时器包括两个电压比较器、三个等值串联电阻、一个RS触发器、一个放电管T及功率输出级。4.根据权利要求1所述的基于光感应的窗户智能闭合家居装置，其特征在于:所述继电器控制模块主要由两个开关二极管1N4148、两个电阻、一个NPN三极管和继电器的线圈组成。5.根据权利要求1所述的基于光感应的窗户智能闭合家居装置，其特征在于:所述直流电机控制模块由限位开关、继电器开关、电机与电容组成。6.根据权利要求1所述的基于光感应的窗户智能闭合家居装置，其特征在于:所述电源模块是一个220V工频电源，其由变压器、整流桥、前级滤波、三端稳压器和后级滤波组成。7.根据权利要求6所述的基于光感应的窗户智能闭合家居装置，其特征在于:所述三端稳压器包括启动电路、基准电压电路、取样比较放大电路、调整电路和保护电路。8.根据权利要求1所述的基于光感应的窗户智能闭合家居装置，其特征在于:所述旋转轮的直径大于直流电机(5)的机身直径。9.根据权利要求1所述的基于光感应的窗户智能闭合家居装置，其特征在于:所述重力感应器采用弹性敏感元件制成悬臂式位移器，与储能弹簧连接。
【文档编号】E05F15/71GK105927095SQ201510592508
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年9月17日
【发明人】许灵娟
【申请人】成都锐可科技有限公司