戶實現(xiàn)開關(guān)。
[0023]所述網(wǎng)絡(luò)接口模塊采用W5100接口模塊。
[0024]工作原理:
[0025]在室內(nèi)安裝控制面板，上面設(shè)置三個按鍵S1、S2和S3，SI是模式選擇按鍵，可切換手動和自動模式。在滑臺右頂端設(shè)置的位置傳感器，可以精確判斷窗戶現(xiàn)在的位子。
[0026]I)按下SI按鍵，選擇手動模式，再按下S2或者S3按鍵，中心控制單元先通過位置傳感器讀取現(xiàn)在窗戶的位置，然后將位置數(shù)據(jù)傳遞到中心控制單元，中心控制單元將返回的位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電機(jī)轉(zhuǎn)動步距，再控制驅(qū)動器驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)精確轉(zhuǎn)動實現(xiàn)開關(guān)窗。
[0027]2)按下SI按鍵，選擇自動模式，溫度，風(fēng)力，雨水傳感器實時感知環(huán)境信息，為中心控制單元提供環(huán)境參數(shù)，中心控制單元將接收到的信號處理后傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)脈沖，控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)窗戶開合大小調(diào)節(jié)。同時將室內(nèi)外溫差反應(yīng)到中心控制單元，經(jīng)過溫差判斷，然后在顯示屏上顯示今天出門該穿什么樣的衣服。
[0028]網(wǎng)絡(luò)接口模塊將系統(tǒng)連入Internet，然后在網(wǎng)絡(luò)平臺(Yeelink網(wǎng)站)上注冊一個賬號，獲得相應(yīng)的設(shè)備號和傳感器號，下載客戶端，就可以在客戶端控制窗戶的開關(guān)，同時，如果有毒氣體傳感器一旦檢測到有毒氣體，就可以通過網(wǎng)絡(luò)通知戶主，自動將窗戶立刻打開，并且及時報警。
[0029]中心控制單元分別與網(wǎng)絡(luò)接口模塊、顯示單元、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器以及輸入按鍵S1、S2、S3相連；中心控制單元采用Arduino中心控制板；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片采用L298N驅(qū)動芯片，通過設(shè)置高速運算放大器將傳感器讀取到的信號放大；顯示單元采用IXD12864液晶顯示屏，用于提示用戶溫差，提示該穿什么樣的衣服；位置傳感器精確判斷窗戶的現(xiàn)在位置，為開關(guān)窗提供應(yīng)該轉(zhuǎn)動的步距信息；室內(nèi)外各安裝有一個溫度傳感器；毒氣體傳感器ZYMQ-5用于檢測有毒氣體。
[0030]根據(jù)人體對環(huán)境因數(shù)的偏好，Arduino中心控制板將采集到的信息處理后通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片L298N精確控制窗戶開關(guān)大小。同時，當(dāng)遇到下雨或者大風(fēng)天氣時，雨水傳感器將信號傳遞給Arduino控制板，Arduino控制板通過驅(qū)動器控制步進(jìn)電機(jī)關(guān)閉窗戶；同理，在大風(fēng)來臨時，風(fēng)傳感器同樣將風(fēng)信號傳遞給Arduino控制板，Arduino控制板同樣通過驅(qū)動器控制步進(jìn)電機(jī)關(guān)閉窗戶。當(dāng)家庭有人吸煙、或者有物體被引燃導(dǎo)致灰塵濃度過高時，煙霧傳感器將煙霧濃度信號傳遞到控制板，控制板根據(jù)室內(nèi)溫度，光照強(qiáng)度，煙霧濃度適當(dāng)打開或關(guān)閉窗戶。當(dāng)有液化氣泄露，或火災(zāi)時窗戶會自動打開到最大化，同時通過網(wǎng)絡(luò)向戶主發(fā)出提示信息。并且啟動警鈴自動報警，向小區(qū)鄰居或保安求助。在Arduino控制板上，我們添加網(wǎng)絡(luò)模塊，我們可以通過手機(jī)，網(wǎng)頁查看窗戶的現(xiàn)在狀態(tài)，同時可以通過手機(jī)，網(wǎng)頁實現(xiàn)對窗戶的開關(guān)控制，這樣，方便給出門忘記關(guān)窗的人一個方便，即使沒有下雨，我們也能根據(jù)自己的實際需要，遠(yuǎn)程對窗戶實現(xiàn)開關(guān)。在室內(nèi)，留有三個按鍵S1、S2、S3，兩個指示燈。一個是模式選擇按鍵，指示燈顯示當(dāng)前所屬模式。一個是關(guān)窗按鍵，一個是開窗按鍵。戶主可以通過按鍵直接對窗戶進(jìn)行開關(guān)控制。同時，我們利用在窗戶內(nèi)外放置溫度傳感器獲得內(nèi)外溫度，通過控制器比較，獲得溫差，利用顯示屏顯示出來，并且給出是否增減衣物的溫馨提示。
【主權(quán)項】
1.一種用于智能風(fēng)雨窗系統(tǒng)的控制電路，其特征在于:包括輸入單元、傳感器單元、中心控制單元、執(zhí)行單元和顯示單元；中心控制單元采用Arduino開發(fā)板，中心控制單元主控芯片與顯示單元共用電源；中心控制單元主控芯片的輸入端分別與輸入單元、傳感器單元相連接，主控芯片的輸出端分別與顯示單元、執(zhí)行單元相連接；輸入單元將工作模式信息以及設(shè)置的內(nèi)容發(fā)送到中心控制單元，由中心控制單元將指令發(fā)送到其他與中心控制單元相聯(lián)的傳感器單元、執(zhí)行單元和顯示單元；傳感器單元將采集到的數(shù)據(jù)信息傳送到中央控制單元，由中央控制單元發(fā)送指令給執(zhí)行單元，并將結(jié)果送至顯示單元進(jìn)行顯示； 溫度傳感器、風(fēng)力傳感器、雨水傳感器、濕度傳感器、有毒氣體傳感器以及室內(nèi)溫度傳感器分別通過高速運算放大器與主控芯片的輸入腳相連；步進(jìn)電機(jī)位移位置傳感器安裝于步進(jìn)電機(jī)滑臺處，位置傳感器經(jīng)過利用高速運算放大器將采集到的信號輸入到主控芯片的10號引腳，所有運算放大器共用5V電壓，便于采集到的信號在主控芯片中的比較運算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于智能風(fēng)雨窗系統(tǒng)的控制電路，其特征在于:輸入單元三個按鍵的一端分別與主控芯片的三個I/O 口相連，按鍵的另一端接地；主控芯片的四個I/O口分別與網(wǎng)絡(luò)接口模塊的Fl，F(xiàn)2，F(xiàn)3以及F4腳相連，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信；網(wǎng)絡(luò)接口模塊的FO和F7腳與主控芯片的H)和F7腳相連，用于供電； 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片的INI, IN2, IN3, IN4號引腳分別與主控芯片的四個I/O 口相連，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片接入12V工作電壓；步進(jìn)電機(jī)的輸入端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片輸出的四條信號線相連； 在所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片的供電電路中利用四對兩兩首尾相連的晶體二級管分別連接步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片輸出的四條信號線以保護(hù)步進(jìn)電機(jī)，以及防止流向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片的逆向電流，最終四條信號線接入步進(jìn)電機(jī)的各相； 主控芯片的11，12，13號引腳分別與顯示芯片的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于智能風(fēng)雨窗系統(tǒng)的控制電路，其特征在于:所述顯示芯片采用IXD12864液晶顯示屏，所顯示的漢字通過自帶字庫通過取機(jī)內(nèi)碼實現(xiàn)顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于智能風(fēng)雨窗系統(tǒng)的控制電路，其特征在于:所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片采用L298N作為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片，所述驅(qū)動芯片的輸出端和步進(jìn)電機(jī)的輸入端相連。
【專利摘要】本實用新型一種用于智能風(fēng)雨窗系統(tǒng)的控制電路涉及的是一種窗戶控制電路，特別是一種能夠根據(jù)自然環(huán)境因素，自動控制窗戶的打開與關(guān)閉及窗戶開合大小的控制電路。包括輸入單元、傳感器單元、中心控制單元、執(zhí)行單元和顯示單元；中心控制單元采用Arduino開發(fā)板，中心控制單元主控芯片與顯示單元共用電源；中心控制單元主控芯片的輸入端分別與輸入單元、傳感器單元相連接，主控芯片的輸出端分別與顯示單元、執(zhí)行單元相連接；輸入單元將工作模式信息以及設(shè)置的內(nèi)容發(fā)送到中心控制單元；傳感器單元將采集到的數(shù)據(jù)信息傳送到中央控制單元，由中央控制單元發(fā)送指令給執(zhí)行單元，并將結(jié)果送至顯示單元進(jìn)行顯示。
【IPC分類】E05F15-77, E05F15-70, E05F15-72, E05F15-71
【公開號】CN204402238
【申請?zhí)枴緾N201420861025
【發(fā)明人】潘浩鵬, 陳鵬飛, 華旭奮, 趙勇, 孫曉艷, 戴新敏, 韋志強(qiáng)
【申請人】無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年12月31日