本申请为申请号：2016109508475，申请日：2016年10月25日，发明名称：智能化直流电机控制平台的分案申请。
本发明涉及直流电机领域，尤其涉及一种智能化直流电机控制平台。
背景技术：
窗户不只是用来看一看外面风光的，在很大程度上，决定了人们生活的质量，但有时，许多问题根本不会注意得到。窗户所封闭的场所通常是人们的栖息之所，是人们自己营造的一个相对独立的小环境，挡风避雨，遮阳隔音，保护自己不受到任何来自外界的因素侵扰。说是相对的独立，是因为不可能完全脱离外界的环境而独自生活，需要室内室外能有一个合理的交流与互换。在这个相对小的环境中，需要有合适的温度、湿度、空气和光线，还要有适合自己的声音环境，这些都需要通过对窗户进行定制来实现，例如，在外界雾霾或灰尘严重时关闭窗户，在室外温差大时调整窗户的开启模式，在室外光线相差悬殊时控制窗户的开启角度，以及根据室外风速控制窗户的开关等。因此，窗体的设计对于营造一个舒适的起居环境来说尤为关键。
现有技术的窗体控制方案过于简单，偏重于人工操纵模式，自动化程度低，无法满足人们日益增长的舒适度的需求。
因此，需要一种新的窗体驱动方案，能够改变原有的人工操纵模式，采用全自动化的操纵模式，从而不需要人们起身进行各种控制操作，给人们提供了更多方便，同时，能够丰富基于参数检测的控制策略以及提供与其他设备的联动机制，在整体上提高窗体驱动的性能。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种智能化直流电机控制平台，引入了各种新的参数检测设备对室内外环境参数进行检测，对窗体内部结构进行适应性改造，并增加必要的设备联动模式，相应地，在参数检测的基础上，对窗体驱动控制机制进行优化和改善，从而全方面满足用户的需求，为用户提供最大的方便。
根据本发明的一方面，提供了一种智能化直流电机控制平台，所述平台包括嵌入式处理设备、pm2.5浓度检测设备、直流电机、光线检测仪和风量传感器，嵌入式处理设备分别与pm2.5浓度检测设备、直流电机、光线检测仪和风量传感器连接，用于接收风量传感器发送的实时风速、光线检测仪发送的实时光照强度和pm2.5浓度检测设备发送的实时pm2.5浓度，并基于实时风速、实时光照强度和实时pm2.5浓度确定直流电机的运转方式。
更具体地，在所述智能化直流电机控制平台中，包括：无线充电设备，分别与太阳能检测设备和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度低于预设强度时，与附近的无线充电终端建立连接以启动无线充电操作，无线充电设备还与电压转换器连接以实现电压转换；太阳能检测设备，用于实时检测当前的太阳能强度；供电设备，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，切换开关分别与太阳能检测设备、太阳能供电器件和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度高于等于预设强度阈值时，切换到太阳能供电器件以由太阳能供电器件供电，电压转换器与切换开关连接，以将通过切换开关输入的5v电压转换为3.3v电压，其中太阳能供电器件包括太阳能光伏板；嵌入式处理设备，分别与pm2.5浓度检测设备、直流电机、光线检测仪和风量传感器连接，用于接收实时风速、实时光照强度和实时pm2.5浓度，当实时pm2.5浓度小于等于预设pm2.5浓度阈值时，进入开窗模式，根据实时pm2.5浓度调整外窗控制信号中的外窗开启角度，实时pm2.5浓度越小，外窗开启角度越大，当实时pm2.5浓度大于预设pm2.5浓度阈值时，进入关窗模式，设置外窗控制信号中的外窗开启角度为零；其中，嵌入式处理设备在开窗模式内执行以下操作：当实时光照强度大于光照强度阈值且实时风速大于风速阈值时，根据实时光照强度调整上部倾斜控制信号中的上部倾斜角度、下部倾斜控制信号中的下部倾斜角度和中部倾斜控制信号中的中部倾斜角度，实时光照强度越大，上部倾斜角度、下部倾斜角度和中部倾斜角度越大；当实时光照强度小于等于光照强度阈值且实时风速大于风速阈值时，根据实时光照强度调整上部倾斜角度和中部倾斜角度，下部倾斜角度为零，实时光照强度越大，上部倾斜角度和中部倾斜角度越大；当实时光照强度小于等于光照强度阈值且实时风速小于等于风速阈值时，根据实时光照强度调整上部倾斜角度，下部倾斜角度为零，中部倾斜角度为零，实时光照强度越大，上部倾斜角度越大；其中，嵌入式处理设备还与ad73360芯片连接，用于基于数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值实现电力管理控制，其中，当数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值的乘积小于预设功率阈值时，进入节电模式，当数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值的乘积大于等于预设功率阈值时，退出节电模式；pm2.5浓度检测设备，用于检测并输出空气中的实时pm2.5浓度；风量传感器，包括旋涡发生体、旋涡率检测单元和风速检测单元，旋涡率检测单元位于旋涡发生体上，用于检测当风经过旋涡发生体时旋涡发生体产生的旋涡率，旋涡率与风速成正比，风速检测单元与旋涡率检测单元连接，用于接收旋涡率，基于旋涡率确定并输出实时风速；光线检测仪，包括光敏二极管、信号放大器和信号测量电路，光敏二极管在无光照时，无反向电流，当有光照时，载流子被激发并参与导电，形成反向电流，反向电流与光照强度成正比，信号放大器与光敏二极管连接，用于对反向电流进行放大，信号测量电路与信号放大器连接，用于接收放大后的反向电流，并基于放大后的反向电流确定并输出相应的实时光照强度；外窗主体架构，设置在百叶窗主体架构之外，包括外窗窗体，外窗窗体与百叶窗主体架构的直流电机连接，用于根据发往直流电机的外窗控制信号调整外窗窗体的开启模式，外窗控制信号中包括外窗开启角度；百叶窗主体架构，包括窗框、凹槽、蜗轮带动连杆、直流电机、电机驱动器、上部叶片群、下部叶片群和中部叶片群，凹槽设置在窗框四周，凹槽内嵌有密封条，蜗轮带动连杆包括上部连杆单元、下部连杆单元和中部连杆单元，上部连杆单元与上部叶片群连接，用于带动上部叶片群的各个叶片按照上部倾斜角度同步倾斜，下部连杆单元与下部叶片群连接，用于带动下部叶片群的各个叶片按照上部倾斜角度同步倾斜，中部连杆单元与中部叶片群连接，用于带动中部叶片群的各个叶片按照中部倾斜角度同步倾斜，直流电机与蜗轮带动连杆连接，用于控制蜗轮带动连杆的上部连杆单元、下部连杆单元和中部连杆单元，电机驱动器与直流电机连接，用于向直流电机发送上部倾斜控制信号、下部倾斜控制信号和中部倾斜控制信号；市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号；电流互感器及取样电路，与市电线路中的a相线路、b相线路和c相线路连接，用于对a相线路、b相线路和c相线路中的电流信号分别进行取样；电压取样电路，与市电线路中的a相线路、b相线路和c相线路连接，用于对a相线路、b相线路和c相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理；ad73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位a/d转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；交流供电转换设备，与市电线路中的a相线路、b相线路和c相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换。
更具体地，在所述智能化直流电机控制平台中，还包括：无线通信设备，与嵌入式处理设备连接，用于无线发送实时风速、实时光照强度和实时pm2.5浓度。
更具体地，在所述智能化直流电机控制平台中：无线通信设备为时分双工通信接口。
更具体地，在所述智能化直流电机控制平台中：无线通信设备为频分双工通信接口。
更具体地，在所述智能化直流电机控制平台中：无线通信设备为gprs通信接口、3g通信接口中的一种。
更具体地，在所述智能化直流电机控制平台中：无线通信设备与嵌入式处理设备被集成在一块集成电路板上。
更具体地，在所述智能化直流电机控制平台中，还包括：计时设备，用于提供实时计时信号，计时设备内置于嵌入式处理设备中。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的智能化直流电机控制平台的结构方框图。
附图标记：1嵌入式处理设备；2pm2.5浓度检测设备；3直流电机；4光线检测仪；5风量传感器。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的智能化直流电机控制平台的实施方案进行详细说明。
当前，房屋的进深越来越大，人工采光的比例越来越高，换气也不再依靠窗体的自然通风，窗体已经不限于其最初采光通风的用途，还涉及到温度控制、隔音控制、节能控制、装饰设计、空气质量控制以及基于人体具体情况的细化控制等各个分领域。
窗户不只是用来看一看外面风光的，在很大程度上，决定了人们生活的质量，但有时，许多问题人们根本不会注意得到。窗户封闭的空间是人们的栖息之所，是人们自己营造的一个相对独立的小环境，挡风避雨，遮阳隔音，保护自己不受到任何来自外界的因素侵扰。说是相对的独立，是因为人们不可能完全脱离外界的环境而独自生活，人们需要室内室外能有一个合理的交流与互换。在这个小环境中，人们需要有合适的温度、湿度、空气和光线，还要有适合自己的声音环境。
人们需要窗户能透进光线，那么随着阳光而来的就会是多余的热量。人们需要窗户能通风，那么随着流通的空气而来的，也许就是灰尘和蚊虫。所以，对于窗户的材质、工艺、结构、形式以及控制方式的设计，以及一些细致入微的方方面面都要考虑得到。
现有技术中的窗体控制模式不够细化，且缺乏有效的联动机制和必要的参数检测设备，还处于根据人们自身感觉进行控制操作的人工阶段，给人们的使用带来很大麻烦。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种智能化直流电机控制平台，对现有的窗体控制模式进行细化，增加了有效的联动机制和必要的参数检测设备，提高整个控制方案的自动化程度，从而改善窗体封闭空间的内部环境，为人们带来使用上的便利。
图1为根据本发明实施方案示出的智能化直流电机控制平台的结构方框图，所述平台包括嵌入式处理设备、pm2.5浓度检测设备、直流电机、光线检测仪和风量传感器，嵌入式处理设备分别与pm2.5浓度检测设备、直流电机、光线检测仪和风量传感器连接，用于接收风量传感器发送的实时风速、光线检测仪发送的实时光照强度和pm2.5浓度检测设备发送的实时pm2.5浓度，并基于实时风速、实时光照强度和实时pm2.5浓度确定直流电机的运转方式。
接着，继续对本发明的智能化直流电机控制平台的具体结构进行进一步的说明。
所述平台包括：无线充电设备，分别与太阳能检测设备和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度低于预设强度时，与附近的无线充电终端建立连接以启动无线充电操作，无线充电设备还与电压转换器连接以实现电压转换；太阳能检测设备，用于实时检测当前的太阳能强度；供电设备，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，切换开关分别与太阳能检测设备、太阳能供电器件和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度高于等于预设强度阈值时，切换到太阳能供电器件以由太阳能供电器件供电，电压转换器与切换开关连接，以将通过切换开关输入的5v电压转换为3.3v电压，其中太阳能供电器件包括太阳能光伏板。
所述平台包括：嵌入式处理设备，分别与pm2.5浓度检测设备、直流电机、光线检测仪和风量传感器连接，用于接收实时风速、实时光照强度和实时pm2.5浓度，当实时pm2.5浓度小于等于预设pm2.5浓度阈值时，进入开窗模式，根据实时pm2.5浓度调整外窗控制信号中的外窗开启角度，实时pm2.5浓度越小，外窗开启角度越大，当实时pm2.5浓度大于预设pm2.5浓度阈值时，进入关窗模式，设置外窗控制信号中的外窗开启角度为零。
其中，嵌入式处理设备在开窗模式内执行以下操作：当实时光照强度大于光照强度阈值且实时风速大于风速阈值时，根据实时光照强度调整上部倾斜控制信号中的上部倾斜角度、下部倾斜控制信号中的下部倾斜角度和中部倾斜控制信号中的中部倾斜角度，实时光照强度越大，上部倾斜角度、下部倾斜角度和中部倾斜角度越大；当实时光照强度小于等于光照强度阈值且实时风速大于风速阈值时，根据实时光照强度调整上部倾斜角度和中部倾斜角度，下部倾斜角度为零，实时光照强度越大，上部倾斜角度和中部倾斜角度越大；当实时光照强度小于等于光照强度阈值且实时风速小于等于风速阈值时，根据实时光照强度调整上部倾斜角度，下部倾斜角度为零，中部倾斜角度为零，实时光照强度越大，上部倾斜角度越大。
其中，嵌入式处理设备还与ad73360芯片连接，用于基于数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值实现电力管理控制。
其中，当数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值的乘积小于预设功率阈值时，进入节电模式，当数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值的乘积大于等于预设功率阈值时，退出节电模式。
所述平台包括：pm2.5浓度检测设备，用于检测并输出空气中的实时pm2.5浓度；风量传感器，包括旋涡发生体、旋涡率检测单元和风速检测单元，旋涡率检测单元位于旋涡发生体上，用于检测当风经过旋涡发生体时旋涡发生体产生的旋涡率，旋涡率与风速成正比，风速检测单元与旋涡率检测单元连接，用于接收旋涡率，基于旋涡率确定并输出实时风速；光线检测仪，包括光敏二极管、信号放大器和信号测量电路，光敏二极管在无光照时，无反向电流，当有光照时，载流子被激发并参与导电，形成反向电流，反向电流与光照强度成正比，信号放大器与光敏二极管连接，用于对反向电流进行放大，信号测量电路与信号放大器连接，用于接收放大后的反向电流，并基于放大后的反向电流确定并输出相应的实时光照强度；外窗主体架构，设置在百叶窗主体架构之外，包括外窗窗体，外窗窗体与百叶窗主体架构的直流电机连接，用于根据发往直流电机的外窗控制信号调整外窗窗体的开启模式，外窗控制信号中包括外窗开启角度。
所述平台包括：百叶窗主体架构，包括窗框、凹槽、蜗轮带动连杆、直流电机、电机驱动器、上部叶片群、下部叶片群和中部叶片群，凹槽设置在窗框四周，凹槽内嵌有密封条，蜗轮带动连杆包括上部连杆单元、下部连杆单元和中部连杆单元，上部连杆单元与上部叶片群连接，用于带动上部叶片群的各个叶片按照上部倾斜角度同步倾斜，下部连杆单元与下部叶片群连接，用于带动下部叶片群的各个叶片按照上部倾斜角度同步倾斜，中部连杆单元与中部叶片群连接，用于带动中部叶片群的各个叶片按照中部倾斜角度同步倾斜，直流电机与蜗轮带动连杆连接，用于控制蜗轮带动连杆的上部连杆单元、下部连杆单元和中部连杆单元，电机驱动器与直流电机连接，用于向直流电机发送上部倾斜控制信号、下部倾斜控制信号和中部倾斜控制信号。
所述平台包括：市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号；电流互感器及取样电路，与市电线路中的a相线路、b相线路和c相线路连接，用于对a相线路、b相线路和c相线路中的电流信号分别进行取样；电压取样电路，与市电线路中的a相线路、b相线路和c相线路连接，用于对a相线路、b相线路和c相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理。
所述平台包括：ad73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位a/d转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；交流供电转换设备，与市电线路中的a相线路、b相线路和c相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换。
可选地，在所述控制平台中：还包括无线通信设备，与嵌入式处理设备连接，用于无线发送实时风速、实时光照强度和实时pm2.5浓度；无线通信设备为时分双工通信接口；无线通信设备为频分双工通信接口；无线通信设备为gprs通信接口、3g通信接口中的一种；无线通信设备与嵌入式处理设备被集成在一块集成电路板上；还包括：计时设备，用于提供实时计时信号，计时设备内置于嵌入式处理设备中。
另外，信号放大器可采用运算放大器，简称“运放”，功放是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。他是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果。由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”。
运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展，大部分的运放是以单芯片的形式存在。运放的种类繁多，广泛应用于电子行业当中。
采用本发明的智能化直流电机控制平台，针对现有技术中窗体控制方案过于单一且自动化程度不高的技术问题，通过增加多个室内外环境参数检测设备或人体参数检测设备对必要的参数进行实时提取，通过设计设备联动机制和优化窗体控制模式来丰富现有的窗体控制方案。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。