窗户智能控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种窗户智能控制系统，为窗户提供更加智能化的控制方式，属于窗户智能控制系统领域。

背景技术：

窗户的基本功能是保温、透光、阻挡外界的灰尘或不良气体进入室内，在天气好时，开窗通风等。但是随着人们生活水平的提高、科学技术的进步以及环境的变化，窗户的上述基本功能已经不能满足人们的需求。为窗户提供更加智能化的控制方式，同时又让窗户感知更多的外界环境因素，已成为日益重要的需求趋势。例如，现在的中国，尤其是北方常常出现雾霾天气，老天会出其不意地狂风大作、飞沙走石，比如日照强度在一天之内会发生强弱变化。现有窗户不能根据这些天气的影响因素控制窗户的开与关，不能控制玻璃的明暗变化。

现有的窗户控制产品或系统均存在一些这样或那样的不足，譬如：有的只能提供机械控制，不提供无线通信功能；或者能提供无线通信，但是只能使用手机短信的控制方式；无法通过互联网进行访问；只能查看传感器采集的数据，无法通过网络或者手机设置窗户的控制参数等。

因此，设计、制作出一种更加新颖的窗户智能监测和控制系统，使窗户的智能化程度更高，更加方便、实用，能够满足不同层次人群的需求。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种窗户智能控制系统，以解决现有技术存在的不能根据这些天气的影响因素控制窗户的开与关，不能控制玻璃的明暗变化等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种窗户智能控制系统，包括窗框和安装在窗框内的窗扇，还包括单片机、降雨传感器、光照传感器、温度传感器、细颗粒物浓度传感器、风速传感器和窗户开关装置；其中，降雨传感器、光照传感器、温度传感器、细颗粒物浓度传感器和风速传感器分别与单片机的不同输入接口连接，单片机的输出接口与窗户开关装置连接，该窗户开关装置安装在窗框上用于驱动所述的窗扇敞开或关闭；上述各部件由电源电路提供工作电源。

在所述的窗扇装有电子雾化玻璃，所述的单片机的一个输出端与继电器的控制端连接，该电子雾化玻璃通过继电器的触点与市电用软导线连接。

优选的，所述的窗户开关装置包括步进电机、齿轮和齿条，步进电机的输出轴安装齿轮，齿条固定在窗扇的上边或下边，该齿轮与齿条相啮合。

优选的，在所述的步进电机的输出轴与齿轮之间装有减速机构。

优选的，所述的减速机构包括齿轮组或蜗轮蜗杆机构，蜗杆与所述的步进电机的输出轴同轴连接。

为了达到更佳的技术效果，本窗户智能控制系统还包括一与所述的单片机的对应接口连接的通信模块，该通信模块与手机和互联网建立通信连接。

本实用新型窗户智能控制系统的主要优点包括：通过传感器在温度、降雨、风速、细颗粒物和光照等几个方面对环境进行监控，并根据监控数据实现对窗户和电子雾化玻璃的自动控制。本窗户智能控制系统监控的数据种类多，控制方式灵活方便，可以为人们的日常生活带来方便，降低天气对家中环境的影响，消除了用户出门在外的后顾之忧。

附图说明

图1是本实用新型实施例的总体构成示意图；

图2是本实用新型窗户智能控制系统的结构示意图；

图3是图2的左视图；

图4是图3上部的放大图。

具体实施方式

参见图1～图4，本实用新型一种窗户智能控制系统，包括窗框13和安装在窗框内的窗扇4，还包括单片机1、降雨传感器5、光照传感器6、温度传感器7、细颗粒物浓度传感器8、风速传感器9和窗户开关装置，降雨传感器5、光照传感器6、温度传感器7、细颗粒物浓度传感器8和风速传感器9分别与单片机1的不同输入接口连接，单片机1的一个输出接口与窗户开关装置连接，该窗户开关装置安装在窗框13上用于驱动所述的窗扇4敞开或关闭。上述各部件由电源电路12(降压、整流、稳压)提供工作电源。

在所述的窗扇4装有电子雾化玻璃10，所述的单片机1的一个输出端与继电器11的控制端连接，该电子雾化玻璃10通过继电器11的触点与市电(AC220V)用软导线连接。

参见图2-图4，所述的窗户开关装置包括步进电机2和与其连接的传动机构3，传动机构3的一个实施例是相互啮合的齿轮31和齿条32，步进电机2的输出轴安装齿轮31，齿条32固定在窗扇4的上边(或下边)。

传动机构3还可采用其他任何常规技术的传动机构，如在所述的步进电机2的输出轴与齿轮31之间安装减速机构，该减速机构包括齿轮组或蜗轮蜗杆机构，蜗杆与所述的步进电机的输出轴同轴连接(未图示)。

为了达到更好的技术效果，还可以在所述的单片机1的一个对应接口连接一通信模块14，该通信模块14与智能手机建立通信连接，可以通过手机(安装app)实现对窗户开关的远程控制。手机端app提供用户在手机上的操作界面和相应的操作设置。用于显示传感器的读值信息以及用户对窗户的控制操作及控制参数的设置。

单片机1是整个智能控制系统的核心部分，它主要负责控制信号的传递。

本实用新型具体实施例采用的部件型号为：

温度传感器7：DHT11；降雨传感器5：MH-RD；细颗粒物浓度传感器：DSM501；单片机：arduino2560。

各传感器5-9和单片机1相连，单片机1可以通过程序读取传感器的值，然后通过蓝牙传递到手机上或者通过互联网传递到云平台上。

经蓝牙通信方式向手机发送的数据，手机可以通过app软件直接查看；对于传递到云平台上的数据，用户可以通过任何可联网的设备(如手机、电脑等)进行查看。

系统可以根据传感器的读值来控制窗户的打开与关闭，控制电子雾化玻璃的雾化与透明显示效果。

窗户的开关是通过单片机发送命令控制步进电机2来实施。控制的方式分为自动和手动两种。

手动控制方式：用户通过手机经蓝牙或者互联网向单片机发送开窗、关窗控制信息。单片机接收到用户的指令后，通过步进电机来打开或者关闭窗户。

自动控制方式：用户经手机或者互联网设置好自动关窗的条件，当环境符合设置条件时，系统通过步进电机自动关窗。用户经手机或者互联网设置好电子雾化玻璃的显示变化条件，当条件触发时，改变玻璃的显示状态为：透明或不透明。

本实用新型可实现下述功能：

1)5种环境参数监测：

通过各传感器监测窗外的5种环境参数：温度、风速、细颗粒物浓度、降雨和光照强度。

A)温度控制：当温度超过设定的临界值时，步进电机2反转，窗扇4自动关闭。手机和服务器上均显示出变化的监测数据。

B)风速控制：当风速大于设定的临界值，风速传感器9向单片机1发出信息，步进电机2反转，窗扇4自动关闭，手机和服务器上均显示出变化的监测数据。

C)降雨控制：在下雨后，降雨传感器5，向单片机1发出信息，步进电机2反转，窗扇4自动关闭，手机和服务器上均显示出变化的监测数据。

D)细颗粒物控制：在刮风扬起灰尘时，当细颗粒物浓度值大于设定的临界值，细颗粒物浓度传感器8向单片机1发出信息，步进电机2反转，窗扇4自动关闭，手机和服务器上均显示出变化的监测数据。

E)光照控制：当光照强度高于设定的临界值时，光照传感器6向单片机1发出信息，后者向继电器11发出控制信号，电子雾化玻璃10成非透明状态；当光照强度低于设定的临界值时，电子雾化玻璃10得电成透明状态。

2)远程监测和控制：

可以通过互联网或通信网络实现实时的远程环境监测，控制窗户的开关、电子雾化玻璃10的透明与非透明状态间的切换。

3)近距离监测和控制：

可以在近距离范围内通过蓝牙实时监测环境参数，并可通过蓝牙控制窗户的开关、玻璃的透明与非透明状态间的切换。

4)提供自动和手动两种控制方式：

可以在系统中为环境参数设置阈值，当监测到的环境值到达预定的阈值，系统自动关窗，玻璃自动切换为不透明状态。

为方便用户使用，系统可提供手动控制方式，即通过手机app或者服务器随意控制窗户的开关和玻璃的状态。