一种轨道杆窗帘开合器及其控制系统的制作方法

本发明属于智能家居领域，尤其涉及到一种轨道杆窗帘开合器及其控制系统。

背景技术：

随着科技逐渐的发展，建筑物的结构也在随之进步，人们居住的房子，采光面积增大，窗户的面积增多，人们对窗帘的需求越来越多，在智能家居中，窗帘系统是一个非常重要的组成部分。窗帘不仅用于遮挡，还具有装饰和美化的作用。而智能家居系统中的窗帘则需要能够自动开启和关闭，操作简单方便。

现在的上班族，工作的压力，周末需要睡一个安稳的觉，但很多时候睡前忘记关窗帘，导致早上被太阳光照射醒，起床手动关窗帘，影响了睡眠；现在房子的户型各不相同，有的复式安装窗帘会需要比普通窗帘长度长几倍，使用手动开关窗户时候特别的不方便；同时年迈的老人在家中独处的时候，需要晒太阳或者关窗帘的时候，用传统的手动方式会很疲惫，不方便。

不仅如此，由于智能窗帘的安装极其不方便，大多智能窗帘需要将原有窗帘全部拆除重新安装，此方法大大增加了安装成本以及工作时间。

由于人们居住的环境不一样，采光度也不同，对于窗帘的开关以及开合程度的需求是不一样的，所以，我们需要研发出一种安装方便且可以根据环境的光线感应自动关合的窗帘，也可以根据人们的不同需求调节出不同开合度的窗帘。

专利号为cn201921143286.3、专利名称为一种智能窗帘开合器的专利，其有益效果为：1、该实用新型通过在智能窗帘开合器中增加了光照强度传感器，光照强度传感器将的检测到环境的光照强度通过a/d转换器将信号转换后，传输给由at89c51单片机构成的控制器，通过控制器中的at89c51单片机处理后，利用控制器自带的程序来控制步进电机转动，最后达到控制窗帘的开启和关闭的目的，从而使得窗帘开合器能根据环境光照强度的变化来完成窗帘的智能开合控制，增加了窗帘的功能性，进而拓宽了窗帘的使用范围和使用的便利性。

2、该实用新型还增加了独立按键模块，使用者能够通过独立按键模块自带的按键控制电路按键操作，从而完成窗帘的手动控制功能；同时还设置有与控制器之间信号连接的蓝牙模块，从而使得用户能通过蓝牙模块与智能设备连接完成通信控制，使智能窗帘开合器的性能得到进一步提升，经济实用。

上述专利在实现太阳能充电的同时，实现了根据室内光强度的变化对窗帘的开合程度进行调整的功能，上述专利虽然可以根据室内光强度进行开合调整，当光照强度不足时，窗帘的开合度增大，增加室内光照，反之同理；但是若仅仅依靠光照强度检测或者遥控器来控制窗帘的开闭使用时并不方便，若使用人在休息时夜晚光照较弱时采用光照强度检测控制窗帘的话并不能自动关闭，关闭窗帘后早起光线较弱时采用光照强度检测控制窗帘的话并不能自动开启，而使用遥控器开控制窗帘开闭的话使用不够方便。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种轨道杆窗帘开合器及其控制系统，简化窗帘开合器安装，使其易于拆卸、安装，可以根据环境的光线感应自动关合窗帘，也可以根据人们的不同需求调节出不同开合度的窗帘，同时实现夜晚与清晨两种工作方式，解决夜晚与清晨窗帘的智能化控制。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种轨道杆窗帘开合器，包括外壳11，外壳11上方安装有连接件9，连接件9与轨道杆10进行卡接。

进一步的，所述轨道杆窗帘开合器还包括1#齿轮1和2#齿轮2，1#齿轮1和2#齿轮2并排设置，1#齿轮1和2#齿轮2上方设置有轨道杆10，1#齿轮1和2#齿轮2用于窗帘开合器在轨道杆10上进行移动，1#齿轮1和2#齿轮2下方啮合连接有3#齿轮3。

进一步的，所述轨道杆窗帘开合器还包括电机板4，电机板4上固定有电机5，电机5的蜗轮蜗杆啮合连接4#齿轮7，4#齿轮7和棘轮6同轴转动，棘轮6啮合连接有3#齿轮3，棘轮6用于防止齿轮产生倒转造成窗帘开合器损伤，电机5连接有电池8，电机8用于窗帘开合器电源供给。

进一步的，所述窗帘开合器通过连接器9卡到轨道杆10的滑槽中，窗帘开合器安装在轨道杆的滑槽中任意两个窗帘挂钩的中间，当开合器动作时，电机5产生动作进行转动，电机5通过蜗轮蜗杆带动4#齿轮7转动，4#齿轮7的中心轴同为棘轮6的中心轴，4#齿轮7带动棘轮6转动，棘轮6啮合有3#齿轮3，进一步带动3#齿轮3进行转动，3#齿轮3转动时带动1#齿轮1和2#齿轮2转动，窗帘开合器的1#齿轮1和2#齿轮2在轨道杆上进行滑动，窗帘开合器随之移动，进而推动窗帘挂钩的向前或向后滑动，从而实现窗帘的开闭，电机正转，窗帘开合器向前滑动，推动窗帘挂钩的向前滑动，窗帘关闭，电机反转，窗帘开合器向后滑动，推动窗帘挂钩的向后滑动，窗帘开启。

进一步的，包括mcu模块、无线射频模块、光照采样模块、驱动模块和检测模块；mcu模块连接有无线射频模块、检测模块、光照采样模块和驱动模块。

进一步的，所述mcu模块包括芯片u3，芯片u3的型号为pic12f510，芯片u3的1脚连接有电容c5一端，并接+3.7v，芯片u3的8脚连接有电容c5另一端，并接地；芯片u3的2脚和3脚连接有驱动模块，芯片u3的4脚连接有开关s2的1脚，开关s2的2脚接电源+3.7v，开关s2的3脚接地；芯片u3的5脚连接检测模块，芯片u3的6脚连接有接插件p2的5脚，芯片u3的7脚连接有接插件p2的4脚，芯片u3的6脚和芯片u3的7脚连接无线射频模块。

进一步的，所述驱动模块包括芯片u9，芯片u9的型号为l9110，芯片u9的1脚连接有接插件p1的2脚，芯片u9的2脚和3脚连接有电容c6一端和电源+3.7v，芯片u9的4脚连接有接插件p1的1脚，芯片u9的5脚和8脚连接有电容c6一端，并接地。

进一步的，所述无线射频模块包括霍尔开关u10，霍尔开关u10的5脚连接有芯片u3的6脚，霍尔开关u10的7脚连接有芯片u3的7脚，霍尔开关u10的8脚连接有二极管d2一端、电容c3一端和电容c4一端，并接电源+3.7v，霍尔开关u10的9脚连接有二极管d2另一端、电容c3另一端和电容c4另一端，并接地，霍尔开关u10的12脚连接有开关s1一端，开关s1另一端接地，霍尔开关u10的16脚连接有电阻r2一端，电阻r2另一端连接有二极管d1一端，二极管d1另一端接地。

进一步的，所述检测模块包括霍尔开关u1，霍尔开关u1的型号为hal148，霍尔开关u1的1脚连接有电容c2一端、电阻r1一端，并接电源+3.7v，霍尔开关u1的2脚连接有电容c2另一端和电容c1一端，并接地；霍尔开关u1的3脚连接有电容c1另一端和电阻r1另一端，并接芯片u3的5脚。

进一步的，所述光照采样模块包括芯片u2，芯片u2的型号为bh1750，霍尔开关u1的1脚接电源+3.3v，芯片u2的2脚和3脚接地，芯片u2的4脚连接有电阻r9一端和芯片u3的6脚，电阻r9另一端接电源+3.3v，芯片u2的5脚连接有电阻r7一端和电容c19一端，电容c19另一端接地，芯片u2的6脚连接有电阻r8一端和芯片u3的7脚，电阻r7另一端和电阻r8另一端接电源+3.3v。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

1、本发明所述的窗帘开合器适应轨道杆设计，使用时只需要将窗帘开合器固定到原有轨道杆的滑槽内就可，不需要另外安装或拆卸窗帘轨道杆后才能使用，安装方便，方便随时更换故障的窗帘开合器，解决窗帘开合器的安装以及拆卸困难的问题。

2、本发明通过太阳能电池进行电源供给，保证系统的电源充足

3、本发明控制系统具有根据感知到的光照强度进行自动开闭的模式，此模式下当感知到光线较弱时，控制窗帘开合器正向运行，打开窗帘，提高室内光线强度，当感知到光线较强时，控制窗帘开合器反向运行，关闭窗帘，减少室内的光照强度，另外可以根据感知到的光线强弱的程度来控制窗帘开闭的程度，光线从弱到强可控制窗帘从部分关闭到全部关闭，光线从强到弱可控制窗帘从部分开启到全部开启，最大程度保证室内光线在适宜的程度。

4、本发明提供窗帘开合器的控制系统还有定时开启关闭模式，根据定时时间来控制窗帘开合器的开启关闭，定时模式可以保证窗帘不受外界光照强度的影响来开启关闭，可根据使用人的睡眠时间进行定时，控制窗帘配合根据定时的时间开闭，不会影响使用人的正常休息。

5、本发明提供窗帘开合器还可以通过手机和遥控器进行控制，根据使用人的不同需求调节出不同开合度的窗帘。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1和图2为本发明的结构示意图；

图3和图4为本发明mcu模块电气原理图；

图5为本发明驱动模块的电气原理图；

图6为本发明无线射频模块的电气原理图；

图7为本发明检测模块的电气原理图；

图8为本发明光照采集模块的电气原理图。

具体实施方式

实施例1，如图1和图2所示，一种轨道杆窗帘开合器，包括外壳11，外壳11上方安装有连接件9，连接件9与轨道杆10进行卡接。

所述轨道杆窗帘开合器还包括1#齿轮1和2#齿轮2，1#齿轮1和2#齿轮2并排设置，1#齿轮1和2#齿轮2上方设置有轨道杆10，1#齿轮1和2#齿轮2用于窗帘开合器在轨道杆10上进行移动，1#齿轮1和2#齿轮2下方啮合连接有3#齿轮3。

所述轨道杆窗帘开合器还包括电机板4，电机板4上固定有电机5，电机5的蜗轮蜗杆啮合连接4#齿轮7，4#齿轮7和棘轮6同轴转动，棘轮6啮合连接有3#齿轮3，棘轮6用于防止齿轮产生倒转造成窗帘开合器损伤，电机5连接有电池8，电机8用于窗帘开合器电源供给。

所述窗帘开合器通过连接器9卡到轨道杆10的滑槽中，窗帘开合器安装在轨道杆的滑槽中任意两个窗帘挂钩的中间，当开合器动作时，电机5产生动作进行转动，电机5通过蜗轮蜗杆带动4#齿轮7转动，4#齿轮7的中心轴同为棘轮6的中心轴，4#齿轮7带动棘轮6转动，棘轮6啮合有3#齿轮3，进一步带动3#齿轮3进行转动，3#齿轮3转动时带动1#齿轮1和2#齿轮2转动，窗帘开合器的1#齿轮1和2#齿轮2在轨道杆上进行滑动，窗帘开合器随之移动，进而推动窗帘挂钩的向前或向后滑动，从而实现窗帘的开闭，电机正转，窗帘开合器向前滑动，推动窗帘挂钩的向前滑动，窗帘关闭，电机反转，窗帘开合器向后滑动，推动窗帘挂钩的向后滑动，窗帘开启。

一种轨道杆窗帘开合器的控制系统包括mcu模块、无线射频模块、光照采样模块、驱动模块和检测模块；mcu模块连接有无线射频模块、检测模块、光照采样模块和驱动模块。

如图3和图4所示，所述mcu模块包括芯片u3，芯片u3的型号为pic12f510，芯片u3的1脚连接有电容c5一端，并接+3.7v，芯片u3的8脚连接有电容c5另一端，并接地；芯片u3的2脚和3脚连接有驱动模块，芯片u3的4脚连接有开关s2的1脚，开关s2的2脚接电源+3.7v，开关s2的3脚接地；芯片u3的5脚连接检测模块，芯片u3的6脚连接有接插件p2的5脚，芯片u3的7脚连接有接插件p2的4脚，芯片u3的6脚和芯片u3的7脚连接无线射频模块。

所述mcu模块具备可以降低系统成本和功耗的特殊功能，降低了系统的成本和功耗，提高了系统的可靠性。

如图5所示，所述驱动模块包括芯片u9，芯片u9的型号为l9110，芯片u9的1脚连接有接插件p1的2脚，芯片u9的2脚和3脚连接有电容c6一端和电源+3.7v，芯片u9的4脚连接有接插件p1的1脚，芯片u9的5脚和8脚连接有电容c6一端，并接地。

所述驱动模块具有良好的抗干扰性和较大的电流驱动能力，同时具有较低的输出饱和压降；能释放感性负载的反向冲击电流使得安全性、可靠性增强。

如图6所示，所述无线射频模块包括霍尔开关u10，霍尔开关u10的5脚连接有芯片u3的6脚，霍尔开关u10的7脚连接有芯片u3的7脚，霍尔开关u10的8脚连接有二极管d2一端、电容c3一端和电容c4一端，并接电源+3.7v，霍尔开关u10的9脚连接有二极管d2另一端、电容c3另一端和电容c4另一端，并接地，霍尔开关u10的12脚连接有开关s1一端，开关s1另一端接地，霍尔开关u10的16脚连接有电阻r2一端，电阻r2另一端连接有二极管d1一端，二极管d1另一端接地。

所述无线射频模块具备功耗低和工作频率高的优点，提高了计算机的运算速度，大程度提高了电源效率。

如图7所示，所述检测模块包括霍尔开关u1，霍尔开关u1的型号为hal148，霍尔开关u1的1脚连接有电容c2一端、电阻r1一端，并接电源+3.7v，霍尔开关u1的2脚连接有电容c2另一端和电容c1一端，并接地；霍尔开关u1的3脚连接有电容c1另一端和电阻r1另一端，并接芯片u3的5脚。

所述检测模块具有温度稳定，耐压等特点，且内含斩波稳定电路，可达到动态响应脉冲抵补，减少元器件中常因温度或物理压力而引起的偏置或脉冲电压，提高工作的稳定性。

如图8所示，所述光照采样模块包括芯片u2，芯片u2的型号为bh1750，霍尔开关u1的1脚接电源+3.3v，芯片u2的2脚和3脚接地，芯片u2的4脚连接有电阻r9一端和芯片u3的6脚，电阻r9另一端接电源+3.3v，芯片u2的5脚连接有电阻r7一端和电容c19一端，电容c19另一端接地，芯片u2的6脚连接有电阻r8一端和芯片u3的7脚，电阻r7另一端和电阻r8另一端接电源+3.3v。

所述光照采样模块信号转换频率快，可直接输出一个数字信号，不需要做复杂的计算，光照采样模块采集到的光照强度转换为数字信号发送至mcu，mcu设置有光照强度标准范围，当采集到的光照强度信号大于或者小于设定的标准值范围，mcu控制驱动模块进行部分的窗帘开合，然后继续下一次的光照采集，继续判断，直至光照强度处于合适的范围内。

本发明工作原理如下：本发明可通过手机，遥控器等设备发出控制信号，由无线射频模块接收到之后传递到mcu模块进行信号分析，然后控制驱动模块进行相应的控制驱动，通过检测模块进行开合器位置检测，实现开合器的精准开合控制，防止出现开合过度带来的风险；本发明还可以通过对光照强度进行采集，控制开合器的开合程度，光照采样模块采集对于光照进行数据采样，经过ad转换模块转换成数字信号，传递至mcu模块进行数据分析，进而控制开合器的开合，mcu芯片具备低功耗休眠以及定时器等功能，可提前设置进入夜晚模式和清晨模式的时间，当进入夜晚模式后，窗帘自动关闭；当进入清晨模式后，开合器进入低功耗模式，等待人为开启，或者清晨模式结束自动开启，此功能防止夜晚与清晨时，开合器的自动开合，违反人们的正常生活习惯，增强使用人的舒适度。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。