一种带有石墨烯夹层的智能窗帘的制作方法

本发明涉及一种智能窗帘，具体是一种带有石墨烯夹层的智能窗帘。

背景技术：

石墨烯(Graphene)是一种二维碳材料，是单层石墨烯、双层石墨烯和多层石墨烯的统称，于20°4年问世，英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃消洛夫发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。因此，两人在2010年获得诺贝尔物理学奖。石墨烯具有二维晶体结构特殊、质量轻且比表面积大等优点，不仅拥有优异的电学性能、导热性能和机械强度，而且还具有一些独特的性能，如量子霍尔效应和量子隧穿效应等。

随着我国经济水平的不断提高，人们对家具装饰的要求也不断提高，不仅要求美观，而且还要求其具有多功能和实用性，窗帘的主要作用是与外界隔绝，具有遮阳隔热和调节室内光线的功能，并且保持居室的私密性，是家装不可或缺的装饰品。冬季，窗帘将室内外分隔成两个世界，给屋里增加了温馨的暖意。现有的窗帘，可以减光、遮光，以适应人对光线不同强度的需求，为了满足不同的遮光需求，传统窗帘一般采用两层窗帘，一层为厚的透光低的材质，一层为薄的透光高的材质，然而这样的方式不能根据用户的要求，自由的改变窗帘的透光率，已经越来越无法满足人们对生活品质的需求，因此，亟需一种新的窗帘，可以实现对窗帘透过率的调节。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种带有石墨烯夹层的智能窗帘，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种带有石墨烯夹层的智能窗帘，包括窗帘本体和智能控制器，所述窗帘本体包括第一保护层、第一石墨烯层、液晶层、第二石墨烯层和第二保护层，所述液晶层置于第一石墨烯层和第二石墨烯层的夹层中组成窗帘内件，窗帘内件置于第一保护层和第二保护层中间。

作为本发明进一步的方案：所述智能控制器包括信号采集模块、核心控制模块、无线通信模块和移动终端，采集单元将采集到的信号传输给核心控制单元，核心控制单元根据接收的信号控制窗帘本体的动作，核心控制单元还通过与其相连接的通信单元发出无线信号到移动终端，移动终端发出控制指令传输给通信单元，进而控制串联本体的动作。

作为本发明进一步的方案：所述采样模块包括温差采集模块、空气质量采集模块和光照采集模块。

作为本发明再进一步的方案：所述温度采样模块包括电阻R1、芯片IC1、电位器RP1和电容C1，所述电阻R1的一端连接电阻R2、电源VCC和芯片IC1的引脚7，电阻R1的另一端连接电阻R4和传感器D1，传感器D1的另一端连接传感器D2、电容C1、二极管D3的阴极、电位器RP2的一个固定端、表头P、电位器RP1的一个固定端和电位器RP1的滑动端，电阻R2的另一端连接电阻R3和传感器D2的另一端，电阻R3的另一端连接电阻R5和芯片IC1的引脚2，芯片IC1的引脚3连接电阻R4的另一端和电位器RP1的另一个固定端，芯片IC1的引脚8连接电容C1的另一端，芯片IC1的引脚6连接电阻R5的另一端、电阻R6和电位器RP2的另一个固定端，电阻R6的另一端连接二极管D4的阴极，二极管D4的阳极连接二极管D3的阳极，电位器RP2的滑动端连接表头P的另一端。

作为本发明再进一步的方案：所述核心控制模块为AT89系列单片机。

作为本发明再进一步的方案：所述芯片IC1的信号为LM308。

作为本发明再进一步的方案：所述二极管D3为发光二极管。

作为本发明再进一步的方案：所述传感器D1和传感器D2的型号为LM135。

作为本发明再进一步的方案：所述光照传感器为光敏电阻。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明带有石墨烯夹层的智能窗帘通过利用石墨烯特性，将石墨烯作为电极，并在两层石墨烯中间加载液晶，通过控制两层石墨烯之间的电压，对液晶翻转比例进行控制，从而实现对透过率的调节，实现窗帘的阻隔功能。本发明可以根据用户的实际需求，自由改变室内的光照强度，有效的防护室外紫外线的照射，能有效地降低室内能量消耗，达到保温的功能。

附图说明

图1为本发明的控制系统方框图；

图2为窗帘本体的结构图；

图3为温度采集模块的电路图。

图中：1, 第一保护层、2，第一石墨烯层,3，液晶层、4，第二石墨烯层、5，第二保护层。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-3，一种带有石墨烯夹层的智能窗帘，包括窗帘本体和智能控制器，其特征在于，所述窗帘本体包括第一保护层1、第一石墨烯层2、液晶层3、第二石墨烯层4和第二保护层5，所述液晶层3置于第一石墨烯层2和第二石墨烯层4的夹层中组成窗帘内件，窗帘内件置于第一保护层1和第二保护层中间5。

智能控制器包括信号采集模块、核心控制模块、无线通信模块和移动终端，采集单元将采集到的信号传输给核心控制单元，核心控制单元根据接收的信号控制窗帘本体的动作，核心控制单元还通过与其相连接的通信单元发出无线信号到移动终端，移动终端发出控制指令传输给通信单元，进而控制串联本体的动作。

采样模块包括温差采集模块、空气质量采集模块和光照采集模块。

温度采样模块包括电阻R1、芯片IC1、电位器RP1和电容C1，所述电阻R1的一端连接电阻R2、电源VCC和芯片IC1的引脚7，电阻R1的另一端连接电阻R4和传感器D1，传感器D1的另一端连接传感器D2、电容C1、二极管D3的阴极、电位器RP2的一个固定端、表头P、电位器RP1的一个固定端和电位器RP1的滑动端，电阻R2的另一端连接电阻R3和传感器D2的另一端，电阻R3的另一端连接电阻R5和芯片IC1的引脚2，芯片IC1的引脚3连接电阻R4的另一端和电位器RP1的另一个固定端，芯片IC1的引脚8连接电容C1的另一端，芯片IC1的引脚6连接电阻R5的另一端、电阻R6和电位器RP2的另一个固定端，电阻R6的另一端连接二极管D4的阴极，二极管D4的阳极连接二极管D3的阳极，电位器RP2的滑动端连接表头P的另一端。

核心控制模块为AT89系列单片机。芯片IC1的信号为LM308。二极管D3为发光二极管。传感器D1和传感器D2的型号为LM135。光照传感器为光敏电阻。

本发明的工作原理是：窗帘本体内部由两层石墨烯组成，两层石墨烯之间设置有液晶，所述控制单元通过控制两层石墨烯之间的电压改变窗帘本体的透光率，通过将石墨烯作为电极，并在两层石墨烯中间加载液晶，然后通过控制两层石墨烯之间的电压，实现对窗帘透过率的调节，在两层石墨烯的外表面设置基底材料或保护层，可以有效的防止窗帘脏污，极易清洗，克服了传统窗帘极易脏污，又不易打理的缺点。

还包括用于采集室内环境参数的采集单元，所述采集单元与控制单元连接，采集单元包括温差采集模块和光照强度采集模块，通过采集室内外的环境参数，自动控制窗帘的透光率，使室内始终保持在一个合理的透光环境下，优选地，采集单元还包括空气质量采集模块，当室内空气质量较差时，增加窗帘的透光率，使阳光中的紫外线进入室内，有助于室内的杀菌消毒，改善室内环境。

控制单元包括控制器和用于将采集单元采集的环境数据与预设的阈值进行比较的比较器，所述控制器根据比较器的输出结果对透光率进行自动控制，通过在比较器中预设环境阈值，当室内温度或光照强度过高时，自动控制电压，降低窗帘的透光率。控制单元还包括定时模块，所述定时模块与控制器连接用于根据预设的时间自动改变窗帘本体的透光率，用户可以通过定时模块使窗帘在预设的时间改变窗帘的透光率，例如，预设早上的起床时间，在早上起床之前，控制窗帘处于低透光率状态下，当时间到预设的起床时间时，立即或逐渐增加窗帘的透光率，不仅节能环保，还可以避免养成赖床的习惯，有助于养成良好的生活习惯。

在本实施例中，还包括移动终端，所述移动终端与控制单元连接用于远程控制改变窗帘本体的透光率，所述移动终端包括安装有相应控制程序的智能手机或平板电脑。还包括通信单元，所述通信单元与控制单元连接用于数据交互。通过智能手机或平板电脑中的相应的APP程序，可以远程控制窗帘的透光状态，对定时和自动控制的方式进行相关的参数配置，通信单元可以采用WLAN、ZI GBEE、红外、蓝牙等近距离通信技术，也可以采用GPRS、3G、4G等模块实现远程通信。

温差采集模块的原理如图3所示，传感器D1和传感器D2均为高精度的测温传感器LM135，将其分别置于室内和室外环境中，其内阻随着环境温度的变化而变化，电阻R1、传感器D1和电阻R2、传感器D2分别组成两组分压电路，因此芯片IC1的2脚和3脚电压随着环境温度的变化而变化，芯片IC1为放大器芯片，能够将其两个输入端的电压差放大10倍输出，输出电压一部分通过电位器RP2送入表头P和单片机种中进行指示，另一部分通过由电阻R6、稳压二极管D4和发光二极管D3组成的警示电路，当室内外温差超出一定范围时，二极管D4导通，发光二极管D3点亮，提醒人们温差较差，注意保暖或避暑。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。