一种智能开关窗装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能开关窗装置，包括中空的壳体，壳体内设置有控制器，控制器通过导线分别连接有电源模块、温湿度传感器、风速传感器、雨滴传感器、按键模块、实时时钟模块、电磁锁、液晶显示模块、电机驱动模块，电机驱动模块通过导线连接有步进电机；步进电机上设置有丝杆。该装置不破坏原平推窗户的结构，可自行设定自动开关窗的时间，风速、雨量、温度的限值；便于安装。
【专利说明】
一种智能开关窗装置
技术领域
[0001]本实用新型属于建材技术领域，具体涉及一种智能开关窗装置。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的快速发展以及人民生活水平的不断提高，人们对健康的重视程度也日渐增强，保持室内空气新鲜，经常通风换气也成为人们共同的生活习惯，然而在当今快节奏生活中，人们常常会忘记关窗，每逢刮风下雨，便担心不已。现在的智能关窗装置虽然品种功能都很多，但主要应用在高档建筑和各种公共场所，而且主要是和窗户一起定做，价格也比较高，同时无论是老的还是新建的民房预先安装的以手动平推窗居多，很少有人愿意把已安装好的窗户废掉，更换成多功能智能窗。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种智能开关窗装置，该装置装有风速传感器，温湿度传感器，每当刮风下雨，窗户便自动关闭，解除用户的后顾之忧；同时可以设定开关窗户的时间，夜晚根据设定的温度上下限进行开关窗，使室内空气清新又可避免人员着凉。根据使用场所的需要可以增加气体传感器，当检测到时可燃性气体浓度超标，窗户自动打开，并启动排气扇进行排气，同时报警器也会响起来提醒主人危险的存在，防止煤气中毒。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是，一种智能开关窗装置，包括中空的壳体，壳体内设置有控制器，所述控制器通过导线分别连接有电源模块、温湿度传感器、风速传感器、雨滴传感器、按键模块、实时时钟模块、电磁锁、液晶显示模块、电机驱动模块，电机驱动模块通过导线连接有步进电机;步进电机上连接有丝杆，该智能开关窗装置设置于窗台和窗扇上，窗扇设置于窗台上，壳体设置于窗台内侧，风速传感器和雨滴传感器设置于窗台的外侦U，丝杆和步进电机设置于窗台上;丝杆上设置有滑块，滑块上设置有电磁锁，窗扇上设置有挡板。
[0005]进一步地，控制器采用STC12C5A60S2单片机。进一步地，电源模块采用12V2A的开关电源。
[0006]进一步地，温湿度传感器采用DHTll数字温度传感器。
[0007]进一步地，实时时钟模块的芯片采用DS1302芯片。
[0008]进一步地，液晶显不_旲块米用LCDl 2864液晶显不屏
[0009]进一步地，电机驱动模块采用A4988模块。
[0010]本实用新型的有益效果是:
[0011]1、不破坏原平推窗户的结构，智能开窗器安装于窗台上，仅需在窗扇上粘上个小的挡板。
[0012]2、不影响手动开/关窗，手动开窗或关窗不因装设了开窗器而受到任何影响，与没装之前一样，这是与其它智能窗户最大的区别。
[0013]3、开窗器适用于绝大多数平推窗，开度的大小可以通过按键设定。
[0014]4、可自行设定自动开关窗的时间，风速、雨量、温度的限值。
[0015]5、便于安装。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型智能开关窗装置的结构示意图；
[0017]图2是本实用新型智能开关窗装置的安装示意图。
[0018]图中，1.控制器，2.电源模块，3.温湿度传感器，4.风速传感器，5.雨滴传感器，6.按键模块，7.实时时钟模块，8.电磁锁，9.液晶显示模块，10.电机驱动模块，11.步进电机，12.窗台，13.窗扇，14.壳体，15.滑块，16.挡板，17.丝杆。
【具体实施方式】
[0019]下面结合【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0020]本实用新型提供一种智能开关窗装置，如图1所示，包括中空的壳体14，壳体14内设置有控制器I，控制器I通过导线分别连接有电源模块2、温湿度传感器3、风速传感器4、雨滴传感器5、按键模块6、实时时钟模块7、电磁锁8、液晶显不模块9、电机驱动模块10，电机驱动模块10通过导线连接有步进电机11;步进电机11上连接有丝杆17，上述除雨滴传感器5、风速传感器4、步进电机11和丝杆17外，其余部件均设置于壳体14内，该智能开关窗装置设置于窗台12和窗扇13，窗扇13设置于窗台12上，如图2所示，壳体14设置于窗台12内侧，风速传感器4和雨滴传感器5设置于窗台12的外侧，丝杆17和步进电机11设置于窗台12上;丝杆17上设置有滑块15，滑块15上设置有电磁锁8，窗扇13上设置有挡板16。
[0021]其中，控制器I采用STC12C5A60S2单片机。电源模块2采用12V2A的开关电源。温湿度传感器3采用DHTll数字温度传感器。实时时钟模块7的芯片采用DS1302芯片。液晶显示模块9采用IXD12864液晶显示屏。电机驱动模块10采用A4988模块。
[0022]本装置以STC12C5A60S2单片机控制器I为核心，由电源模块2、温湿度传感器3、风速传感器4、雨滴传感器5、按键模块6、实时时钟模块7、电磁锁8、液晶显不模块9、电机驱动模块10和步进电机11组成。液晶显示模块9采用LCD12864液晶，它具有显示信息量大，字体清晰等特点；温湿度传感器3采用DHTll数字温度传感器，这种温湿度传感器测量范围为湿度20-95RH，温度0-50°C;实时时钟模块7采用高性能、带RAM的实时时钟芯片DS1302，并且具有闰年补偿功能；电机驱动模块10采用A4988模块，这种专门的电机驱动芯片具有负载电路保护和短路保护功能，具有五种可选择模式；电源模块2采用12V2A的开关电源作为电磁锁和电机的工作电源，将12V/2A的电源经过LM2576降压到5V作为控制芯片和其他模块使用电压。
[0023]调节开启宽度解决方法:鉴于各种平推窗的尺寸大小不一，智能开关窗装置要通用的话，就应具备调节开启宽度的功能。本装置采用带丝杆17的步电机11作为执行机构，可以方便计算出移动距离与脉冲数的关系，通过按键模块6设定好需要开启的宽度，系统将自动计算出发送给步进电机11的脉冲数，由于丝杆17与滑块15的精密耦合，可保证准确的开启距离。这样可以省掉限位开关，降低系统的复杂性。
[0024]不影响手动开关窗的解决方法:为了不影响手动开/关窗的功能，本装置增设了电磁锁8 ο在执行开/关窗时，电磁锁8得电，电磁锁8伸出碰到窗扇13的挡板16，带动窗扇13移动;执行结束电磁锁8缩回，窗扇13与智能开关窗装置完全分离，因此手动开关窗与装设开窗器之前一样。
[0025]本装置采用A4988作为步进电机11的电机驱动模块10A4988是一款带转换器和过流保护的DMOS微步驱动器，该产品可在全、半、1/4、1/8及1/16步进模式时操作双极步进电动机，输出驱动性能可达35V及±2六^4988包含有一个固定关断时间电流稳压器，该稳压器可在慢或混合衰减模式下工作。转换器是A4988易于实施的关键。只要在“步进”输入中输入一个脉冲，即可驱动电动机产生微步。无须进行相位顺序表、高频率控制行或复杂的界面编程。并且可以通过对DIR引脚的高低电平控制电机转动的方向。由于带动电机容易产生噪声，所以直接采用1/16步进模式，也就是将MS1、MS2和MS3直接接到VCC，其他引脚按各自的功能连接，只要利用单片机两个I/O口就能控制电机的工作。
[0026]本系统不需要准确计算风速，只要判断风速是否达到某一阈值，即作为关窗的驱动信号，故采用简易、廉价的方式来实现。用一小风扇叶片作为风速的检测，在风叶两侧放置一对红外对管。这样在风力的作用下，扇叶随之旋转，红外光线被遮挡，经比较电路后产生脉冲信号。脉冲频率正比于风速，通过软件计算脉冲频率可推算出大致的风速。
[0027]上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其作出种种变化。
【主权项】
1.一种智能开关窗装置，其特征在于，包括中空的壳体(14)，所述壳体(14)内设置有控制器(1)，所述控制器(I)通过导线分别连接有电源模块(2)、温湿度传感器(3)、风速传感器(4 )、雨滴传感器(5 )、按键模块(6 )、实时时钟模块(7 )、电磁锁(8 )、液晶显示模块(9 )、电机驱动模块(10)，所述电机驱动模块(10)通过导线连接有步进电机(11);所述步进电机(11)上连接有丝杆(17)，该智能开关窗装置设置于窗台(12)和窗扇(13)，所述窗扇(13)设置于窗台(12)上，所述壳体(14)设置于窗台(12)内侧，所述风速传感器(4)和雨滴传感器(5)设置于窗台(12)的外侧，所述丝杆(17)和步进电机(11)设置于窗台(12)上;所述丝杆(17)上设置有滑块(15)，所述滑块(15)上设置有电磁锁(8)，所述窗扇(13)上设置有挡板(16)。2.根据权利要求1所述的智能开关窗装置，其特征在于，所述控制器(I)采用STC12C5A60S2 单片机。3.根据权利要求1所述的智能开关窗装置，其特征在于，所述电源模块(2)采用12V2A的开关电源。4.根据权利要求1所述的智能开关窗装置，其特征在于，所述温湿度传感器(3)采用DHTl I数字温度传感器。5.根据权利要求1所述的智能开关窗装置，其特征在于，所述实时时钟模块(7)的芯片采用DS1302芯片。6.根据权利要求1所述的智能开关窗装置，其特征在于，所述液晶显示模块(9)采用IXDl 2864液晶显示屏。7.根据权利要求1所述的智能开关窗装置，其特征在于，所述电机驱动模块(10)采用A4988模块。
【文档编号】E05F15/79GK205604956SQ201620414356
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】张士钱, 蔡小伟, 黄健, 卓思涵, 程啟海
【申请人】龙岩学院