Pm2.5自动控制窗帘的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种依据PM2. 5浓度调整开合量的自动窗帘装置，应用于室内空 气质量防护。
【背景技术】
[0002] PM2. 5是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2. 5微米的颗粒物，其化学 成分主要包括有机碳（OC)、元素碳（EC)、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、钠盐（Na+)等。
[0003] 虽然PM2. 5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有 重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2. 5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大 气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。PM2. 5对人 体健康的危害要更大，因为直径越小，进入呼吸道的部位越深。10 μm直径的颗粒物通常沉 积在上呼吸道，2 μ m以下的可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后，直接影 响肺的通气功能，使机体容易处在缺氧状态。
[0004] 现有的室内PM2. 5预防方法主要分为三种：机器过滤、水吸收和植物吸收。机器 过滤包括空调过滤、空气清新器过滤等，可以明显降低PM2. 5浓度，缺点是设备成本高、需 要清洗或更换滤膜、能耗高；水吸收法包括加湿器、超声雾化器、水帘、水池和鱼缸等，只能 吸收空气中亲水性PM2. 5,对憎水性PM2. 5无能为力；植物吸收法能够吸收有害气体和吸附 PM2. 5并产生有益的气体，不足是吸收效率低。 【实用新型内容】
[0005] 实用新型目的：为了更加高效、经济地预防室外PM2. 5对室内空气的影响，本实用 新型提供一种PM2. 5自动窗帘防护装置，其可以实时检测当前室外大气中的PM2. 5浓度并 自动打开或者关闭窗帘。
[0006] 技术方案：一种PM2. 5自动控制窗帘，包括PM2. 5浓度检测仪、串行通信单元 (RS232方式)、液晶显示模块、控制器、晶闸管开关电路和电动窗帘；PM2. 5浓度检测仪通过 RS232方式的串行通信单元与控制器连接，将PM2. 5浓度数据发送给控制器；所述控制器分 别与液晶显示模块和晶闸管开关电路链接，液晶显示模块显示PM2. 5浓度数据，控制器通 过晶闸管开关电路控制电动窗帘的开和关，当控制器中的比较器判断出PM2. 5浓度数据超 过预设阈值时，向晶闸管开关电路发出关闭电动窗帘信号，使电动窗帘关闭，当PM2. 5浓度 数据没有超过预设阈值时，向晶闸管开关电路发出打开电动窗帘信号，使电动窗帘打开。
[0007] 进一步地，PM2. 5浓度检测仪，基于电化学方法，内部集成温度误差校正算法，每 5s更新一次检测结果，检测结果准确。量程是0~600微克/立方米，精度为1微克/立方 米。同时检测空气温度和湿度，精度1%以内，具有简单易用、易于二次开发和性价比高等优 点。
[0008] 进一步地，电动窗帘：包括管状220V交流电机、支架、卷帘、转动管和底梁。电机直 径35mm，功率120W，转速17RPM，最大限位圈数30转。本装置根据控制器发出的信号自动控 制窗帘的升降，也可以通过开关或者遥控器控制。此窗帘采用专用管状电机，具有长寿命、 运转稳定和噪音低等优点。
[0009] 按功能可以分为不透光窗帘、半透光窗帘和防风窗帘三种。不透光窗帘采用遮光 材料制作，最大限度的减少通过窗户照进房间的光线；半透光窗帘采用半透光材料制作，在 严重污染的白天窗帘完全关闭的情况下也不会让房间黑如夜晚；防风窗帘采用质地较硬的 材料制作，另外在窗帘两侧安装导轨，在大风条件下也不会有"漏网之PM2. 5"从底边或侧边 偷偷溜进来。
[0010] 进一步地，控制器与PM2. 5浓度检测仪采用RS232串行通信方式进行数据交换，控 制器每5s读取一次PM2. 5浓度检测仪的检测结果，将半小时内的PM2. 5检测结果进行平 均，根据此值划定当前半小时时间段的空气质量等级为优秀、良好、轻度污染、中度污染、重 度污染或严重污染之一。再通过双路晶闸管开关电路控制窗帘上卷或者下降到相应的程 度：如果空气质量是优秀或良好则窗帘会完全打开，轻度污染则窗帘打开1/2,中度污染则 窗帘打开1/4,重度污染时窗户会打开1/8,如果是严重污染则窗帘完全关闭。另外，控制器 还要将每5s采集到的PM2. 5浓度、大气温度、大气湿度显示在液晶显示器上。
[0011] 控制器电路选用国产高性能单片机STC12LE5408AD。采用3. 3V电压供电，功耗更 低；改变传统51单片机12T工作方式为IT方式，运行速度变为51单片机的12倍；内嵌看 门狗和多种保护机制，抗干扰能力更强；内部集成8路高速10位A/D转换器，减少系统成本 和体积。
[0012] 进一步地，所述晶闸管开关电路为2路晶闸管交流开关电路，分别控制窗帘内交 流电机的正向转动和反向转动。2路晶闸管的导通时间点和导通时间长度由控制器精确控 制，进而能准确自动设定窗帘的开合量。
[0013] 本实用新型采用意法半导体公司新一代交流双向晶闸管（Thyristor，又称作可控 硅SCR) ACTT2S-800E。它具有钳位结构，可耐受较高的过电压；使用方便，可直接连接低功 耗驱动器和微控制器；采用S0T404 (D2PAK)表面贴装塑料封装，使用PCB铜皮散热；另外， ACTT2S-800E价格低廉，是MOS管和IGBT管成本的1/10左右。
[0014] ACTT2S-800E晶闸管的断态重复峰值电压（VDRM)为800V，通态均方根电流（IRMS) 为2A，栅极最大触发电流（IGT)为10mA，栅极触发电压（VGT)为I. 5V，最大浪涌电流（ITSM) 为 15. 4A。
[0015] 进一步地，所述控制器通过晶闸管开关电路控制1个或多个电动窗帘。
[0016] 有益效果：与现有技术相比，本实用新型能够有效阻挡所有成分的PM2. 5、成本较 低、不需要清洗或更换配件、安装简单方便，且所有的操作均是自动完成的，省时省力；另 夕卜，装置具有两种不同版本适应不同的场合：一机一帘版本和一机多帘版本。
【附图说明】
[0017] 图1是PM2. 5自动窗帘一机多帘版本的电路图；
[0018] 图2是PM2. 5自动窗帘一机单帘版本的电路图；
[0019] 图3是晶闸管开