一种智能家居窗户控制系统的制作方法

文档序号:13483595阅读:644来源:国知局

1、技术领域:

本发明涉及控制技术领域,尤其是嵌入式控制系统技术。

2、

背景技术:

普通的窗户是需要用户到窗边亲手开窗或者关窗,没有防火、防贼报警、防雨和过滤空气等人性化的功能。在暴风雨天气,一旦遗忘关窗,或未及时关窗,会造成室内积水,对室内的各种物品,尤其电器等造成严重的损害。为了提高生活质量,智能家居逐渐走进人们的生活。因此,有必要利用迅速发展的计算机控制技术及互联网技术,设计具有一定智能的家居窗户控制系统,具有防火、防贼报警、防雨和过滤空气等人性化的功能,使用户在日常生活中更加方便和安心。

3、

技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种智能家居窗户控制系统,主要包含电源模块(1)、红外传感器模块(2)、雨滴模块(3)、烟雾传感器模块(4)、单片机(5)、电机驱动模块(6)、液晶显示器(7)、蜂鸣器模块(8)、wifi模块(9)、服务器(10)、手机(11)、电机(12)、左限位开关(13)、右限位开关(14)组成。。

本装置采用以单片机(5)为核心,单片机采集雨滴模块(3)、烟雾传感器模块(4)、红外传感器模块(2)输入信号,经运算处理,发出控制信号,驱动电机实现开窗及关窗功能,以及发出报警信息,实现防火、防盗功能。设置wifi模块,实现手机远程操控开/关窗户功能。采用左限位开关(13)、右限位开关(14)控制电机驱动窗户的行程范围。

本发明的工作原理是:

本控制系统以单片机(5)为核心,具有体积小,安装方便的特点。雨滴模块(3)检测天气是否下雨,当检测到有雨水时,向单片机(5)发出信号,单片机经过数据处理及运算,向电机驱动模块(6)发出控制信号,驱动电机(12)实现关窗功能,此时电机正转,电机带动窗户向右移动,触碰到右限位开关(14),电机停止运作,完成关窗功能。同样的,当电机反转时,窗户触碰到左限位开关(13),电机停止,完成开窗功能。

红外传感器模块(2)检测人体非正常进入窗户。当有人非正常进入窗户时,单片机接收到该传感器模块的信号,经处理后驱动蜂鸣器模块(8)发出警示报警声响,同时人体非法入侵信息通过wifi模块,向户主的手机发出远程报警信息。

烟雾传感器模块(4)检测是否有烟雾。当检测到有烟雾时,向单片机发出火警信号,单片机经过数据处理,驱动蜂鸣器模块(8)发出火灾报警,同时把火警信息通过wifi模块,向户主的手机发出远程报警信息。

4、附图说明

图1为一种智能家居窗户控制系统的组成图,包含电源模块(1)、红外传感器模块(2)、雨滴模块(3)、烟雾传感器模块(4)、单片机(5)、电机驱动模块(6)、液晶显示器(7)、蜂鸣器模块(8)、wifi模块(9)、服务器(10)、手机(11)、电机(12)、左限位开关(13)、右限位开关(14)。

图2为实施例电路总原理图。

图3为电机驱动模块与单片机的连接图。

5、具体实施方式:

实施例:

本发明采用模块化设计,实施方便。实施原理图如图2所示。

(1)wifi模块

wifi无线网络,是一种高速、高效的短程无线传输技术,它支持多种信息的传输,随时随地可以让用户连接到无线网络。通过手机连上无线wifi模块发出的热点,实现手机对窗户的遥控。

本实施例采用esp8266wifi模块,不仅能耗低,而且体积小,是一款能够节能的uart-wifi透传模块,专们为智能家居应用和移动设备设计,可将智能窗,智能门等物理设备连接到无线网络上,不仅能够在局域网进行通讯还能进行互联网通信,实现智能家居的联网功能。

(2)电机驱动模块

本实施采用tb6600步进电机驱动器,它是一款专业的两相四线步进电机的驱动芯片,不仅能够完成电机的正转和反转控制,还能通过s1、s2、s3三位拨码开关将电机在8个细分档进行调节和通过s4、s5、s6三位拨码开关将控制电流分成6个档位。用它驱动42步进电机,不仅发出的声音小,震动小,还能使电机稳定运行。电机驱动模块

(3)电机

一个窗扇质量大概在15kg左右,其重力约为150牛顿,窗扇与导轨之间的运动属于滚动摩擦,选滚动摩擦系数为0.1,所以作用在电机上的力约为15牛顿,折合扭矩为0.225牛顿米。选用42bygh47两相四线步进电机作为本实施例的电机,电机直接驱动同步带轮转动。

(4)自动防雨:采用yl-83雨滴模块用于天气的监测,当雨滴传感器检测到有雨水时,发信号控制步进电机(13)转动,关闭窗户。

(5)选用sn-828-2pl(联网型)烟雾传感器,当探测到空气中的烟雾达到一定的浓度时,立即发出报警信号,还可通过wifi热点,把烟雾报警信号发送到户主的手机上。

(6)防盗:选用hc-sr501人体感应传感器,当该传感器检测到有人入侵时,向控制电路发出控制信号,控制电路判断窗户状态,再决定是否要驱动电机,同时驱动报警器,避免造成财产及安全损失。

(7)液晶显示模块

液晶显示模块是一种常见的人机界面,在单片机系统中的应用极其广泛。本系统采用rt-1602clcd模块。1602是一种点阵字符型液晶显示模块,可以显示两行共32个字符。根据lcd型号的不同,所需要的背光电阻大小会不同,可根据实际情况自行调节。

(8)蜂鸣器模块

报警电路选用telesky有源蜂鸣器模块,其内部装有pnp型三极管和10千欧的电阻,低电平使蜂鸣器报警。



技术特征:

技术总结
一种智能家居窗户控制系统。有电源模块(1)、红外传感器模块(2)、雨滴模块(3)、烟雾传感器模块(4)、单片机(5)、电机驱动模块(6)、液晶显示器(7)、蜂鸣器模块(8)、WIFI模块(9)、服务器(10)、手机(11)、电机(12)、左限位开关(13)、右限位开关(14)组成。以单片机(5)为核心,单片机采集雨滴模块(3)、烟雾传感器模块(4)、红外传感器模块(2)输入信号,经运算处理,发出控制信号,驱动电机实现开窗及关窗功能,以及发出报警信息,实现防火、防盗功能。设置WIFI模块,实现手机远程操控开/关窗户功能。

技术研发人员:刘杨华;罗忠辉;林建民
受保护的技术使用者:广东技术师范学院
技术研发日:2016.07.12
技术公布日:2018.01.19
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