CN101245691B - 电动卷帘式百叶窗的控制方法和控制装置 - Google Patents

Abstract

电动卷帘式百叶窗的控制方法和控制装置，设置与卷绕式百叶窗传动连接的驱动电机，用开关控制电路控制其正反转的开启、关闭，用具有数据处理功能的控制器控制开关控制电路的工作，将百叶窗的上终端位置、下终端位置以及至少一个设定的中间位置数据存储在存储器里，设置传感器，在百叶窗升降过程中用该传感器测定移动百叶窗的实时升降位置数据，并将该数据输入到比较器，与存储器里被控制器选中比较对象的数据值进行比较，比较结果相等时，控制器通过开关控制电路关断驱动电机，使百叶窗自动停在选定的位置上。本发明只需通过简单的操作，即可使卷帘式百叶窗自动准确地停在设定的终端或中间位置上，使用方便。

Description

电动卷帘式百叶窗的控制方法和控制装置

技术领域

本发明属一种电子控制方法及装置，具体涉及一种用于对百叶窗的升降进行控制的电子控制方法及装置。 

背景技术

电动驱动的卷帘式百叶窗是通过使用者人工操作按下按键开关，控制驱动电机工作，带动百叶窗放下或卷起，现有这类百叶窗的一个基本功能是，人们持续按动一个上升按键或下降按键，卷帘式百叶窗就会持续上升或下降，并在到达上终端或下终端时，利用设置在上终端和下终端的传感器发出信号，自动断开驱动电机。如果人们想要使百叶窗停在一个中间位置，就要控制持续按键及释放按键的时间，使卷帘停止在这个位置上，但实际操作中，百叶窗卷帘往往不能准确地停在希望的位置上，这样就需要通过肉眼观察，反复按动按键进行升降校正，很不方便，例如，当晚间需要将百叶窗调到一个室内通风位置时，由于看不清卷帘的具体位置，就需要开灯进行调整，又如玻璃窗的反光也会影响使用者的调整，给使用者带来很大的不便。 

发明内容

本发明旨在克服上述不足，提供一种电动卷帘式百叶窗的控制方法及控制装置，使用该方法和装置只需通过简单的操作，即可使卷帘式百叶窗自动准确地停在设定的中间位置或上终端或下终端位置上，使用方便。 

解决上述问题的发明方法是：设置与卷绕式百叶窗传动连接的驱动电机，用开关控制电路控制其正反转的开启、关闭，其特征在于：用具有数据处理功能的控制器控制开关控制电路的工作，将百叶窗的上终端位置、下终端位置以及至少一个设定的中间位置数据存储在存储器里，设置传感器，在百叶窗升降过程中用该传感器测定移动百叶窗的实时升降位置数据，并将该数据输入到比较器，与存储器里被控制器选中比较对象的数据值进行比较， 比较结果相等时，控制器通过开关控制电路关断驱动电机，使百叶窗自动停在与所述选中比较对象对应的上终端或下终端或设定的中间位置上。 

本发明方法的进一步方案是：在控制器输入端设置功能键，通过在功能键上按设定的方式进行操作发出控制命令，选定存储器里比较对象的数据，控制百叶窗停在与该数据对应的位置上。 

本发明解决上述问题的装置是：设有与卷帘式百叶窗卷轴传动连接的驱动电机、控制驱动电机正、反向转动的开关控制电路、与开关控制电路连接的控制器，其特征在于：所述的控制器是具有数据处理功能的控制器，设有与控制器和比较器连接的用于存储百叶窗上终端位置、下终端位置和至少一个中间位置数据的存储器，设有用于检测百叶窗升降位置的位置传感器，位置传感器通过位置数据信号形成电路接比较器，与存储器里被控制器选中的数据进行比较，比较器输出端与控制器输入端连接，控制器输入端设有用于输入控制指令的功能键。 

本发明的工作原理是：使用者可将百叶窗升降的上终端、下终端和设定的中间位置数据事先存储在存储器里，在百叶窗被驱动升降过程中，位置传感器随时将其检测到的百叶窗的实时位置数据输入到比较器里，与存储器里被使用者通过控制器选中的比较对象数据进行比较，当比较结果相等时，控制器发出信号，通过开关控制电路关断驱动电机，使百叶窗自动停在被使用者选定的上终端，或下终端，或设定的中间位置上。 

采用本发明的使用者可将希望卷帘到达的各种位置数据事先存储在存储器里，在实际操作中，只须通过控制器选定需要卷帘到达的位置，控制器即可使百叶窗卷帘自动准确地移动到该位置后停止，使用很方便。 

附图说明

图1、本发明装置方框原理图 

图2、本发明装置实施例方框示意图 

图3、本发明实施例位置传感器结构示意图 

图4、图3所示转轮1结构示意图 

图5、本发明装置实施例电路图 

图6、本发明在百叶窗上设置的升降位置示意图 

图7、本发明实施例百叶窗升降控制流程图 

图8、本发明实施例阳光强度控制流程图 

1-转轮  2-透光孔  3-光电管  4-传动皮带  5-发光元件 

具体实施方案

本例驱动电机通过变速传动齿轮组和传动皮带与百叶窗的卷轴传动连接，驱动电机由开关控制电路控制其正转开启、反转开启和关闭。 

具有数据处理功能的控制器和存储器、比较器采用集成为一体的单片机，所述的开关控制电路与单片机输出端连接。 

图3为本例采用的百叶窗位置传感器：设有可与被测移动百叶窗呈线性速度比转动的转轮1，本例的转轮1上套着与百叶窗转轴传动连接的皮带4，转轮轮盘一侧装有发光元件5，另一侧装有光电传感元件3，转轮1上设有圆周向拉开30度角的两个通孔2a、2b，其中孔2a沿转轮轮盘圆周向长度大于孔2b圆周向长度，所述的位置数据信号形成电路为脉冲计数电路，光电传感部件与脉冲计数电路连接，脉冲计数电路输出端与单片机输入端连接，转轮1每转一圈，即会在脉冲计数电路产生一宽一窄两个脉冲信号，单片机通过宽窄脉冲的先后顺序可判断电机的正反转，以卷帘的终端位置为参考点，通过转动圈数对百叶窗卷帘的移动距离进行计数，从而获得百叶窗升降过程中的实时当前位置U的数据。 

将百叶窗升降上终端位置U1数据、下终端位置U2数据存在单片机存储器里，同时将设置的百叶窗通风中间位置U4数据、遮光中间位置U3数据存在单片机存储器里。 

图6为本例在百叶窗上分别设定的上终端位置U1、下终端位置U2、遮光中间位置U3、通风中间位置U4的示意图。 

单片机输入端设有四个功能键：上升键D1、下降键D2、停止键D3、存储键D4，通过功能键的操作选定存储器里的数据比较对象，与获取的百叶窗实时位置数据进行比较，当百叶窗实时位置数据与选定的数据(U1或U2或U3或U4数据)相等时，控制器即发出控制信号，通过开关控制电路关闭驱动电 机，使百叶窗停在选定的位置上。 

单片机与开关控制电路的具体电路图见图5，具有数据处理功能的控制器和存储器、比较器采用集成为一体的单片机HMC87C1304，B4光电传感元件通过开关管Q7组成的脉冲计数信号形成电路与单片机输入端12脚连接，单片机根据输入的计数脉冲信号算出百叶窗的实际位置数据，每次电机停转时，同时将百叶窗的即时位置数据保存在存储器里，再次启动时，可在该记忆数据的基础上继续进行计数，并根据指令将时实数据与存储器里被选中的数据进行比较。 

开关控制电路为：设有控制极与单片机HMC87C1304开关控制信号输出端3脚连接的可控硅管Q10，可控硅管Q10串接在驱动电机M供电回路的接地一侧电路里，当单片机将输入百叶窗实时位置数据与被选中的存储数据比较结果相同时，其3脚即可输出关断可控硅管的信号，切断电机M的供电电路，驱动电机停止转动，使百叶窗停在设定的位置上。开关控制电路还设有驱动电机正反转的控制电路，该电路由分别与单片机正反向控制信号输出端连接的两路双掷继电器J1、J2组成，驱动电机M的两端分别与两继电器J1、J2的刀端连接，两刀端分别对应的两掷端触点一端接驱动电机供电电源230伏，另一端触点B通过可控硅开关控制电路接地，两继电器J1、J2线圈分别接在开关三极管Q8、Q9的集电极回路里，开关三极管基极分别接单片机HMC87C1304的正、反转控制信号输出端6脚和5脚；通常情况下，两继电器的刀端均与接地掷点B连接为常闭触点，驱动电机两端无电压不工作，当单片机正转控制信号输出端6脚发出开关控制信号时，开关管Q8导通，继电器J1导通，其双掷刀端K3与230伏的掷端吸合，驱动电机正向转动，反之，当单片机反转控制信号输出端5脚发出开关控制信号时，开关管Q9导通，继电器J2导通，其双掷刀端K4与230伏的掷端吸合，驱动电机反向转动。 

单片机输入端接有功能键：上升键D1、下降开关D2、停止开关D3、存储开关D4，用于产生所需的控制命令或操作命令，通过这几个功能键的操作及单片机设置的程序选定百叶窗的移动和停止位置。 

本例在单片机存储器里存储了上终端位置、下终端位置、遮光中间位置 和通风中间位置U1、U2、U3、U4的数据，在与单片机输入端连接的两个选择功能键D1、D2上，通过按键持续时间的长短分别发出选择上终端、下终端、遮光、通风位置数据的命令，控制百叶窗自动停在与选定数据对应的位置上。 

两个选择功能键D1、D2的操作方法及功能是： 

点按上升功能键D1，百叶窗卷帘上升，至上终端位置U1时停止； 

点按下降功能键D2，百叶窗卷帘下降，至下终端位置U2时停止； 

长按上升功能键D1，百叶窗卷帘移动至遮光中间位置U3时停止； 

长按下降功能键D2，百叶窗卷帘移动至通风中间位置U4时停止； 

在卷帘升降过程中，任何时候按下与单片机输入端连接的停止键D3，电机都会停转。 

图7是上述选择功能键D1、D2、D3的计算机程序控制流程图。 

对上升键D1的控制方法依次是： 

步骤101、按下上升功能键D1； 

步骤102、延迟2秒钟后发出询问：是否还在按着上升功能键D1，若否转第103步骤，若是转第107步骤； 

步骤103、百叶窗的当前位置U是否等于上终端位置U1，若否转第104步骤；若是不发命令； 

步骤104、控制电机正转使窗帘上升； 

步骤105、询问是否按下停止健D3，若是转第114步骤，或否转第106步骤； 

步骤106、百叶窗的当前位置是否等于上终端位置U1，若否转第104步骤；若是转114步骤； 

步骤107、百叶窗的当前位置U是否大于遮光中间位置U3，若否转第108步骤；若是转111步骤； 

步骤108、控制电机正转使窗帘上升； 

步骤109、询问是否按下停止健D3，若是转第114步骤，若否转第110步骤； 

步骤110、百叶窗的当前位置是否等于遮光中间位置U3，若否转第108步骤；若是转114步骤； 

步骤111、控制电机反转使窗帘下降； 

步骤112、询问是否按下停止健D3，若是转第114步骤，或否转第113步骤； 

步骤113、百叶窗的当前位置是否等于遮光中间位置U3，若否转第111步骤；若是转114步骤； 

步骤114、控制电机停转。 

对下降键D2的控制方法依次是： 

步骤201、按下下降功能键D2； 

步骤202、延迟2秒钟后发出询问：是否还在按着下降功能键D2，若否转第203步骤，若是转第207步骤； 

步骤203、百叶窗的当前位置U是否等于下终端位置U2，若否转第204步骤；若是不发命令； 

步骤204、控制电机反转使窗帘下降； 

步骤205、询问是否按下停止健D3，若是转第214步骤，或否转第206步骤； 

步骤206、百叶窗的当前位置U是否等于下终端位置U2，若否转第204步骤；若是转214步骤； 

步骤207、百叶窗的当前位置是否大于通风中间位置U4，若否转第208步骤；若是转211步骤； 

步骤208、控制电机正转使窗帘上升； 

步骤209、询问是否按下停止健D3，若是转第214步骤，若否转第210步骤； 

步骤210、百叶窗的当前位置U是否等于通风中间位置U4，若否转第208步骤；若是转214步骤； 

步骤211、控制电机反转使窗帘下降； 

步骤212、询问是否按下停止健D3，若是转第214步骤，或否转第213步骤； 

步骤213、百叶窗的当前位置是否等于通风中间位置U4，若否转第211步骤；若是转214步骤. 

步骤214、控制电机停转。 

本例采用的上述方法只需方便地操作两个按键，即可控制百叶窗卷帘自动准确地停到在四个设定位置中所选定的一个位置上。使用很方便。 

设有与单片机输入端连接的存储功能键D4的功能是：存储器里的数据可以事先由生产商设置，例如，厂商把80％关闭的位置作为遮光位置，把95％关闭的位置作为通风位置，并输入了上下终端断开位置，也可由使用者利用该存储功能键D4自行根据需要设置存储，其使用方法是：当百叶窗卷帘移动到某一位置时，按下存储功能键D4，即会将该位置数据存到存储器里。 

本例单片机输入端设有由光敏电阻R47组成的用于检测阳光强度的光敏传感电路，该光敏传感电路输出端接单片机输入端2脚，当阳光强度G大于设定值Gm，即输入信号大于单片机内的设定值时，同时单片机检测到此时百叶窗的位置高于遮光中间位置U3，即会向驱动电机发出下降信号，当百叶窗下降位置到达遮光中间位置U3时，单片机发出停止信号，自动使百叶窗停在遮光中间位置U3。当然通过前述的手动控制也可使百叶窗停到遮光中间位置。 

图8是阳光强度控制的计算机程序控制流程图。 

Claims (10)

1.电动卷帘式百叶窗的控制方法，设置与卷绕式百叶窗传动连接的驱动电机，用开关控制电路控制其正反转的开启、关闭，其特征在于：用具有数据处理功能的控制器控制开关控制电路的工作，将百叶窗的上终端位置、下终端位置以及至少一个设定的中间位置数据存储在存储器里，设置传感器，在百叶窗升降过程中用该传感器测定移动百叶窗的实时升降位置数据，并将该数据输入到比较器，与存储器里被控制器选中比较对象的数据值进行比较，比较结果相等时，控制器通过开关控制电路关断驱动电机，使百叶窗自动停在与所述选中比较对象对应的上终端或下终端或设定的中间位置上。

2.根据权利要求1所述的电动卷帘式百叶窗的控制方法，其特征在于：在控制器输入端设置功能键，通过在功能键上按设定的方式进行操作发出控制命令，选定存储器里比较对象的数据，控制百叶窗停在与该数据对应的位置上。

3.根据权利要求2所述的电动卷帘式百叶窗的控制方法，其特征在于：在单片机存储器里存储了上终端位置、下终端位置、遮光中间位置和通风中间位置(U1、U2、U3、U4)的数据，在与单片机输入端连接的两个选择功能键(D1、D2上)，通过按键持续时间的长短分别发出选择上终端位置、下终端位置、遮光中间位置、通风中间位置数据的命令，控制百叶窗自动停在与选定数据对应的位置上。

4.根据权利要求3所述的电动卷帘式百叶窗的控制方法，其特征在于：两个选择功能键(D1、D2)的操作方法及功能是：

点按上升功能键(D1)，百叶窗卷帘上升，至上终端位置(U1)时停止；

点按下降功能键(D2)，百叶窗卷帘下降，至下终端位置(U2)时停止；

长按上升功能键(D1)，百叶窗卷帘移动至遮光中间位置(U3)时停止；

长按下降功能键(D2)，百叶窗卷帘移动至通风中间位置(U4)时停止。

5.根据权利要求4所述的电动卷帘式百叶窗的控制方法，其特征在于：单片机输入端还设有停止功能键，在百叶窗升降过程的任何时候，均可通过该键关断电机，

对所述上升键(D1)的控制方法依次是：

步骤101、按下上升功能键(D1)；

步骤102、延迟2秒钟后发出询问：是否还在按着上升功能键(D1)，若否转第103步骤，若是转第107步骤；

步骤103、百叶窗的当前位置(U)是否等于上终端位置(U1)，若否转第104步骤；若是不发命令；

步骤104、控制电机正转使窗帘上升；

步骤105、询问是否按下停止健(D3)，若是转第114步骤，或否转第106步骤；

步骤106、百叶窗的当前位置是否等于上终端位置(U1)，若否转第104步骤；若是转114步骤；

步骤107、百叶窗的当前位置(U)是否大于遮光中间位置(U3)，若否转第108步骤；若是转111步骤；

步骤108、控制电机正转使窗帘上升；

步骤109、询问是否按下停止健(D3)，若是转第114步骤，若否转第110步骤；

步骤110、百叶窗的当前位置是否等于遮光中间位置(U3)，若否转第108步骤；若是转114步骤；

步骤111、控制电机反转使窗帘下降；

步骤112、询问是否按下停止健(D3)，若是转第114步骤，或否转第113步骤；

步骤113、百叶窗的当前位置是否等于遮光中间位置(U3)，若否转第111步骤；若是转114步骤；

步骤114、控制电机停止；

对所述下降键(D2)的控制方法依次是：

步骤201、按下下降功能键(D2)；

步骤202、延迟2秒钟后发出询问：是否还在按着下降功能键(D2)，若否转第203步骤，若是转第207步骤；

步骤203、百叶窗的当前位置(U)是否等于下终端位置(U2)，若否转第204步骤；若是不发命令；

步骤204、控制电机反转使窗帘下降；

步骤205、询问是否按下停止健(D3)，若是转第214步骤，或否转第206步骤；

步骤206、百叶窗的当前位置(U)是否等于下终端位置(U2)，若否转第204步骤；若是转214步骤；

步骤207、百叶窗的当前位置是否大于通风中间位置(U4)，若否转第208步骤；若是转211步骤；

步骤208、控制电机正转使窗帘上升；

步骤209、询问是否按下停止健(D3)，若是转第214步骤，若否转第210步骤；

步骤210、百叶窗的当前位置(U)是否等于通风中间位置(U4)，若否转第208步骤；若是转214步骤；

步骤211、控制电机反转使窗帘下降；

步骤212、询问是否按下停止健(D3)，若是转第214步骤，或否转第213步骤；

步骤213、百叶窗的当前位置是否等于通风中间位置(U4)，若否转第211步骤；若是转214步骤；

步骤214、控制电机停止。

6.电动卷帘式百叶窗的控制装置，设有与卷帘式百叶窗卷轴传动连接的驱动电机、控制驱动电机正、反向转动的开关控制电路、与开关控制电路连接的控制器，其特征在于：所述的控制器是具有数据处理功能的控制器，设有与控制器和比较器连接的用于存储百叶窗上终端位置、下终端位置和至少一个中间位置数据的存储器，设有用于检测百叶窗升降位置的位置传感器，位置传感器通过位置数据信号形成电路接比较器，与存储器里被控制器选中的数据进行比较，比较器输出端与控制器输入端连接，控制器输入端设有用于输入控制指令的功能键。

7.根据权利要求6所述的电动卷帘式百叶窗的控制装置，其特征在于：所述具有数据处理功能的控制器和存储器、比较器采用集成为一体的单片机，所述的开关控制电路与单片机输出端连接。

8.根据权利要求7所述的电动卷帘式百叶窗的控制装置，其特征在于：所述的单片机输入端设有两个可用于发出四种选择命令的选择功能键(D1、D2)。

9.根据权利要求8所述的电动卷帘式百叶窗的控制装置，其特征在于：所述的单片机输入端设有可发出停止命令和存储命令的停止功能键(D3)和存储功能键(D4)。

10.根据权利要求7所述的电动卷帘式百叶窗的控制装置，其特征在于：所述的单片机输入端设有由光敏电阻(R47)组成的用于检测阳光强度的光敏传感电路。

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