CN101803852B

CN101803852B - 具有安全防犯报警功能的智能窗帘

Info

Publication number: CN101803852B
Application number: CN2010101560943A
Authority: CN
Inventors: 徐建波; 梁伟; 朱理望
Original assignee: Hunan University of Science and Technology
Current assignee: Henan University of Science and Technology; Hunan University of Science and Technology
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2030-04-27
Also published as: CN101803852A

Abstract

一种具有安全防犯报警功能的智能窗帘，采用主控板包括安装在电板上的微处理器MCU分别电连接安装在同一电板上的遥控接受器、时钟电路、电话在线编程电路、窗帘电机控制电路、连接器J5、连接器J4，连接器J5连接安防报警控制板，连接器J4连接红外线处理电路和燃气感应电路；安防报警控制板包括安装在另一电板上的FLASH储存器、拨号与收号处理电路、LCD显示器、语音录放电路，信号音检测电路、键盘和电话接口电路与微处理器MCU的数个接口连接，通过遥控器控制窗帘开合，具有红外线人体监测和燃气泄漏监测功能且与电话网连接报警，具有语音提示和显示器监测功能的方案，克服了现有的电动窗帘功能单一的缺陷，适用于家庭安装。

Description

具有安全防犯报警功能的智能窗帘

技术领域

本发明涉及一种具有安全防犯报警功能的智能窗帘。

背景技术

目前，家用和办公楼，宾馆使用的窗帘大多数是手工直接开合的，已经面市的电动控制的窗帘的功能只有窗帘的打开、关合、停止三个动作控制功能，电机驱动窗帘电机的正转、反转、停止而实现窗帘的打开、关闭和停止，控制板定时器的进行定时计数，定时计数达到设置值后由控制板驱动窗帘电机的动作；但电动窗帘产品只有窗帘开合，功能单一，采用的电器元件和电路设计智能化程度低，且价格昂贵，在实际使用时无法普及推广，且不具备人体红外感应监控和室内燃气监控的安防报警功能。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种结构简洁，可靠性高，成本低，集遥控器控制窗帘开合、停止，具有红外感应监控和室内燃气监控且与电话网连接实现安防报警功能，具有语音提示和显示器功能的具有安全防犯报警功能的智能窗帘。

为实现上述目的，一种具有安全防犯报警功能的智能窗帘，它的主控板包括安装在电板上的微处理器MCU分别电连接安装在同一电板上的遥控接受器、时钟电路、电话在线编程电路、窗帘电机控制电路、连接器J5、连接器J4，连接器J5连接安防报警控制板，连接器J4连接红外线处理电路和燃气感应电路，窗帘电机控制电路连接窗帘电机，窗帘电机的机械控制装置与窗帘电机封装在窗帘开合传动盒内；所述安防报警控制板包括安装在另一电板上的FLASH储存器、拨号与收号处理电路、LCD显示器、语音录放电路，信号音检测电路、键盘和电话接口电路与微处理器MCU的数个接口连接；电话接口电路电连接拨号与收号处理电路、LCD显示器、语音录放电路、公话网电话线、信号音检测电路，公话网电话线连接市话局；所述窗帘电机控制电路包括ACL和ACN分别为220V交流电的火线和零线，继电器T5连接窗帘电机正转接头和三极管Q8，继电器T6连接窗帘电机反转接头和三极管Q9，窗帘电机控制电路接入微处理器MCU的P13 和P14端口；所述红外线处理电路包括红外传感器连接热释集成电路芯片，热释集成电路芯片连接滤波电路和三极管Q15，经继电器T8连接微处理器MCU的P33端口；所述燃气感应电路包括燃气传感器连接三极管Q5，经连接器J1、J2连接继电器T2，继电器T2连接微处理器MCU的P35端口；所述电话接口电路和信号音检测电路包括继电器JP1的接点连接电话线接口和偶合变压器，继电器JP1经三极管Q1连接检测芯片，三极管Q1连接微处理器MCU的P36端口；所述拨号与收号处理电路包括集成电路通过外围放大电路与音频偶合变压器的第2管脚相连，拨号号码和接收的号码的二进制数据通过管脚D3，D2，D1，D0与微处理器MCU的I/O端口连接。

为了实现结果优化，改善、提高本发明的综合性能，进一步的措施是：所述微处理器MCU的型号为AT89S52单片机。

所述红外传感器型号为RE200B，热释集成电路芯片型号为BIS0001。

所述FLASH储存器型号为AT24C02。

所述检测芯片型号为CR6230。

所述集成电路型号为MT8880。

所述LCD显示器型号为LCD1602。

所述语音录放电路的语音录放芯片型号为ISD1420。

所述遥控接受器无线电连接遥控器，遥控器内的微处理器为贴片式封装MCS89C2051单片机。

本发明采用主控板包括安装在电板上的微处理器MCU分别电连接安装在同一电板上的遥控接受器、时钟电路、电话在线编程电路、窗帘电机控制电路、连接器J5、连接器J4，连接器J5连接安防报警控制板，连接器J4连接红外线处理电路和燃气感应电路；所述安防报警控制板包括安装在另一电板上的FLASH储存器、拨号与收号处理电路、LCD显示器、语音录放电路，信号音检测电路、键盘和电话接口电路与微处理器MCU的数个接口连接；电话接口电路电连接拨号与收号处理电路、LCD显示器、语音录放电路、公话网电话线、信号音检测电路，公话网电话线连接市话局，通过遥控器控制窗帘开合，具有红外线人体监测和燃气泄漏监测功能且与电话网连接报警，具有语音提示和显示器监测功能的方案，克服了现有的电动窗帘功能单一的缺陷。

本发明相比现有技术所产生的有益效果：

1、使电动窗帘的功能多样化、集成化、智能化，可靠性好。

2、带来家居生活的舒适性，增强了家居生活的安全性。

3、集电动窗帘遥控，停电手动，红外感应监控，室内燃气进行泄漏监控于一体。

4、充分利用公用电话进行拨号报警。

5、采用多种芯片和集成电路使产品的体积小，功能多，操作简单。

6、结构简单，可靠性高，制造成本低，价廉物美，经济效益好。

本发明适用于家庭使用，也适用于办公楼和宾馆使用。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明的整体结构图。

图2为主控板的电路结构图。

图3为微处理器MCU的电路连接图。

图4为窗帘电机控制电路图。

图5为红外感应处理电路图。

图6为燃气感应电路图。

图7为安防报警控制板电路结构图。

图8为串行FLASH储存器电路图。

图9为电话接口电路和信号音检测电路图。

图10为拨号与收号处理的DTMF信号收发电路图。

图11为本发明工作原理图。

图中：1、窗帘开合传动盒，2、窗帘电机，3、主控板，4、红外线传感器，5、燃气传感器，6、遥控器，7、安防报警控制板，8、市话局，9、微处理器MCU，10、红外线处理电路，11、燃气感应电路，12、窗帘电机控制电路，13、时钟电路，14、遥控接受信号，15、ISP在线编程电路，16、连接器J5，17、连接器J4，18、继电器，19、窗帘电机正转接头，20、三极管，21、窗帘电机反转接头，22、滤波电路，23、热释集成电路芯片，24、FLASH储存器，25、拨号与收号处理电路，26、LCD显示器，27、公话网电话线，28、键盘，29、电话接口电路，30、语音录放电路，31、信号音检测电路，32、电话线接口，33、音频偶合变压器，34、检测芯片，35、集成电路。

具体实施方式

由附图图1至图11所示，一种具有安全防犯报警功能的智能窗帘，它的主控板3包括安装在电板上的微处理器MCU9分别电连接安装在同一电板上的遥控接受器14、时钟电路13、电话在线编程电路15、窗帘电机控制电路12、连接器J516、连接器J417，连接器J516连接安防报警控制板7，连接器J417连接红外线处理电路10和燃气感应电路11，窗帘电机控制电路12连接窗帘电机2，窗帘电机2的机械控制装置与窗帘电机2封装在窗帘开合传动盒1内；安防报警控制板7包括安装在另一电板上的FLASH储存器24、拨号与收号处理电路25、LCD显示器26、语音录放电路30，信号音检测电路31、键盘28和电话接口电路29与微处理器MCU9的数个接口连接；电话接口电路29电连接拨号与收号处理电路25、LCD显示器26、语音录放电路30、公话网电话线27、信号音检测电路31，公话网电话线27连接市话局8；所述窗帘电机控制电路12包括ACL和ACN分别为220V交流电的火线和零线，继电器18T5连接窗帘电机2正转接头19和三极管20Q8，继电器18T6连接窗帘电机2反转接头21和三极管20Q9，窗帘电机控制电路12连接微处理器MCU9的P13 和P14端口；红外线处理电路10包括红外传感器4连接热释集成电路芯片23，热释集成电路芯片23连接滤波电路22和三极管20Q15，经继电器18T8连接微处理器MCU9的P33端口；燃气感应电路11包括燃气传感器5连接三极管20Q5，经连接器J1、J2连接继电器18T2，继电器18T2连接微处理器MCU9的P35端口；电话接口电路29和信号音检测电路31包括继电器18JP1的接点连接电话线接口32和偶合变压器33，继电器18JP1经三极管20Q1连接检测芯片34，三极管20Q1连接微处理器MCU9的P36端口；拨号与收号处理电路25包括集成电路35通过外围放大电路与音频偶合变压器33的第2管脚相连，拨号号码和接收的号码的二进制数据通过管脚D3，D2，D1，D0与微处理器MCU9的I/O端口连接。

由图1，图2所示，图1为整体结构架构图，图2为主控板3的电路结构图，主控板3和安防报警控制板7均以微控制器MCU9为核心，微控制器MCU9采用AT89S52单片机, 这是一种低功耗、高性能的8位微控制器MCU，内嵌8K可编程Flash 存储器，窗帘遥控器6内的微控制器MCU贴片式封装MCS89C2051单片机，以满足遥控器的体积小与功能大的要求。

由图3所示，为微处理器MCU9的电路连接图，在主控板上安装微控制器MCU9及与控制器MCU9电连接的时钟电路13、电话在线编程电路15、遥控接收器6、连接器J516、连接器J417，连接器J417用于接收由红外传感器4和燃气传感器5及处理电路发送的检测信息，连接器J516用于向安防报警控制板7发送各类报警信号。

由图4所示，为窗帘电机2的控制电路图，为了实现窗帘的电动控制，选用可正反转的低速交流同步电机为窗帘电机2，由市电 220V 供电。窗帘电机2转动的机械控制装置与窗帘电机2封装在窗帘开合传动盒1内，安装时根据窗帘的尺寸和位置来设置；ACL和ACN分别为220V交流电的火线和零线，窗帘电机正转接头19连接窗帘电机2的正极，窗帘电机反转接头21连接窗帘电机2的负极，继电器18 T5动作，继电器18 T6释放，则窗帘电机2正转；继电器18T6动作、继电器18T5释放，则窗帘电机2反转；继电器18 T5、 T6都不动作，则窗帘电机2不动；继电器18T5和T6分别由微控制器MCU9的P13 和P14端口进行控制，“1”电平为动作，“0”电平为释放。

由图5所示，为红外感应处理电路10的电路图，根据人体对红外热释感应的原理，热释红外传感器4将检测到的人体辐射出的红外信号转换为低频0.5～9Hz电信号，加至热释集成电路芯片23的第一级运算放大器的输入端14脚，经两极放大、滤波和信号处理后，在其输出端VO2脚输出有一定延时的高电平控制信号；该控制信号加至三极管20Q15的基极使之导通，从而使继电器18T8动作，向微控制器MCU9的P33端口发送有人进入的报警信息；热释集成电路芯片23型号为BISS0001，热释红外传感器4采用RE200B传感器。

由图6所示，为燃气感应电路11图，由燃气传感器5检测是否有燃气泄漏，如果有燃气泄漏，则第4 引脚输出高电平使三极管20Q5导通，再由三极管20Q5驱动继电器18T2吸合，由继电器18T2的动合接点向微控制器MCU9的P35端口发送燃气泄漏告警信号。

由图7所示，为安防报警控制板12电路结构图，控制电板上安装FLASH存储器14、信号音检测电路31、拨号与收号处理电路25、语音录放电路30、LCD显示器26、电话接口电路29分别与微控制器MCU9接口连接。语音录放电路30采用ISD1420语音录放芯片，整个电路由语音录放芯片和外围电路，及与微控制器MCU9的接口电路构成，ISD1420芯片可分段存贮20秒语音信息，按每秒钟可读3个汉字计算，20秒可分段贮存600个汉字语音，最多可分为160段；LCD显示器26用于查询号码、密码与操作码，LCD显示器26采用LCD1602行×16字符，字符型液晶模块是应用系统中的信息显示器件；LCD1602具有体积小，功耗低，显示内容丰富的特点，液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，它的读写操作、屏幕和光标的操作都可通过微控制器MCU9指令编程来实现。

由图8所示，为串行FLASH存储器24的电路图，FLASH存储器24用来预存报警时拨打的手机号码、办公室座机号码、110、119、120和家电远程控制的密码和操作码，选用容量为256字节的AT24C02。AT24C02芯片是带有I²C总线接口的E2PROM存储器，具有掉电记忆功能，它的内部地址空间为00H～ffH，外部有A2、A1、A0三位地址，总线上可以连接8片AT24C02芯片，I²C总线结构很简单，只有两条线，包括一条数据线SDA和一条串行时钟线SCL。具有I²C接口的器件可以通过这两根线接到总线上，进行相互之间的信息传递。AT24C02芯片和微控制器MCU9之间通过I/O口P30和P31采用I²C总线连接。

由图9所示，为电话接口电路29与信号音检测电路31的电路图，包括电话的摘机电路和音频偶合变压器33的偶合电路，音频偶合变压器33用于信号音、留言语音、DTMF信号的偶合。摘机电路由微控制器MCU9控制继电器18JP1的吸合与释放来实现，当微控制器MCU9的P36端口送出高电平，三极管Q1导通，继电器18JP1吸合，继电器18JP1的接点7和8与电话外线相连，并通过R2等元件构成摘机回路，当微控制器MCU9的P36端口送出低电平，则摘机回路断开，相当于重新回到挂机状态。图中SIGN为音频偶合变压器33与信号音检测电路31的接口，TONE为双音多频DTMF号码收发电路的接口， SP+与SP–为语音播放电路的接口。信号音检测电路31由信号音专用检测芯片34来完成，检测芯片34型号为CR6230，其信号输入SIGN的管脚与音频偶合变压器33相连，可准确识别电话线路的各种信号音，拨号音，回铃音，忙音，催挂音；分别由四个引脚输出，连接到微控制器MCU9的输入端口，微控制器MCU9只需要读取各引脚的状态。

由图10所示，为拨号与收号处理电路25的电路图，主要完成电话号码的拨号、发送与远程控制密码和操作码操作指令码的接收，由于公共电话交换网上的号码与信令都是以DTMF制式来传输的，图中采用DTMF收发专用集成电路35，型号为MT8880，该MT8880的DTMF信号的输入IN、输出TONE通过外围放大电路与音频偶合变压器33的第2管脚相连，拨号号码和接收的号码的二进制数据通过管脚D3，D2，D1，D0与微控制器MCU9的I/O端口相连，从而拨号号码的DTMF信号上传到电话线路，远端输送到电话线路上的DTMF信号也被译码成号码由微控制器MCU9读取。

窗帘电机2控制窗帘的开合，窗帘电机2的工作控制具备以下三种方式：

1、使用遥控器6操纵，当按遥控器6 上的指令键时，遥控接受器14接收信号，并将信号传送至微控制器MCU9，微控制器MCU9对信号进行处理后，传送到窗帘电机控制电路12，当按遥控器6 上的“合”键时，窗帘电机2正转工作，窗帘被拉动并合上；按“停”键时，窗帘电机2停止工作；窗帘停止运动；按“开”键时，窗帘电机2反转工作，窗帘被拉开，且一直开到头，在窗帘2运动中，无论拉开或关闭，按“停”键时窗帘电机2都会停止运动。

2、定时开合窗帘，按遥控器6 上的指令键的数字键，遥控接受器14接收信号，并将信号传送至微控制器MCU9，微控制器MCU9启动时钟电路13，遥控器6的指令键盘有1-9键，输入一个确定数码，与微控制器MCU9连接的时钟电路13将记录下该数码，当时间延长到该时间时，微控制器MCU9将信号传送到窗帘电机控制电路12，窗帘电机2工作，实现窗帘开合；按“取消”键，上述设置自动取消，按“清除”键，窗帘电机2旋转强制停止，前面设置的定时开或定时关将被清除，如果多次设置，最后一次有效。遥控器6内的微处理器为贴片式封装MCS89C2051单片机。

3、红外感应和自燃气感应动自动控制和报警，红外传感器4安装在室内进门处，当有人进入室内时，红外传感器4探测到有人进入室内的信号，并将该信号经红外感应处理电路10处理后传送给微控制器MCU9，微控制器MCU9对信号进行再处理后，传送到窗帘电机控制电路12，使窗帘电机2工作，自动打开窗帘；当厨房内有燃气泄漏时，燃气感应器5 探测到有燃气泄漏信号，并将该信号经燃气感应电路11处理后传送给微控制器MCU9，微控制器MCU9对信号进行再处理后，传送到窗帘电机控制电路12，使窗帘电机2工作，自动打开窗帘；同时若有人在家时，微控制器MCU9将再处理后的信号，传送到语音录放电路30，给出语音提示以提醒主人加以处理，若无人在家时，微控制器MCU9将再处理后的信号，传送到拨号与收号处理电路25，并自动连接公话网电话线27，启动自动拨号器，依次拨出所预存的5个电话号码，并重复4次，同时启动语音录放电路30，对已摘机的被呼叫者播放住址和请求处理的语音。任一摘机的被叫人按特定键，可取消余下的拨号报警，*键或#键设置为特定键。

Claims

1.一种具有安全防犯报警功能的智能窗帘，其特征在于它的主控板（3）包括安装在电板上的微处理器MCU（9）分别电连接安装在同一电板上的遥控接受器（14）、时钟电路（13）、电话在线编程电路（15）、窗帘电机控制电路（12）、连接器J5（16）、连接器J4（17），连接器J5（16）连接安防报警控制板（7），连接器J4（17）连接红外线处理电路（10）和燃气感应电路（11），窗帘电机控制电路（12）连接窗帘电机（2），窗帘电机（2）的机械控制装置与窗帘电机（2）封装在窗帘开合传动盒（1）内；所述安防报警控制板（7）包括安装在另一电板上的FLASH储存器（24）、拨号与收号处理电路（25）、LCD显示器（26）、语音录放电路（30），信号音检测电路（31）、键盘（28）和电话接口电路（29）与微处理器MCU（9）的数个接口连接；电话接口电路（29）电连接拨号与收号处理电路（25）、LCD显示器（26）、语音录放电路（30）、公话网电话线（27）、信号音检测电路（31），公话网电话线（27）连接市话局（8）；所述窗帘电机控制电路（12）包括ACL和ACN分别为220V交流电的火线和零线，继电器（18）T5连接窗帘电机（2）正转接头（19）和三极管（20）Q8，继电器（18）T6连接窗帘电机（2）反转接头（21）和三极管（20）Q9，窗帘电机控制电路（12）连接微处理器MCU（9）的P13 和P14端口；所述红外线处理电路（10）包括红外传感器（4）连接热释集成电路芯片（23），热释集成电路芯片（23）连接滤波电路（22）和三极管（20）Q15，经继电器（18）T8连接微处理器MCU（9）的P33端口；所述燃气感应电路（11）包括燃气传感器（5）连接三极管（20）Q5，经连接器J1、J2连接继电器（18）T2，继电器（18）T2连接微处理器MCU（9）的P35端口；所述电话接口电路（29）和信号音检测电路（31）包括继电器（18）JP1接点连接电话线接口（32）和音频偶合变压器（33），继电器（18）JP1经三极管（20）Q1连接检测芯片（34），三极管（20）Q1连接微处理器MCU（9）的P36端口；所述拨号与收号处理电路（25）包括集成电路（35）通过外围放大电路与偶合变压器（33）的第2管脚相连，拨号号码和接收号码的二进制数据通过管脚D3，D2，D1，D0与微处理器MCU（9）的I/O端口连接，所述微处理器MCU（9）的型号为AT89S52单片机，所述集成电路（35）的型号为MT8880。

2.根据权利要求1所述的一种具有安全防犯报警功能的智能窗帘，其特征在于所述红外传感器（4）型号为RE200B，热释集成电路芯片（23）型号为BIS0001。

3.根据权利要求1所述的一种具有安全防犯报警功能的智能窗帘，其特征在于所述FLASH储存器（24）型号为AT24C02。

4.根据权利要求1所述的一种具有安全防犯报警功能的智能窗帘，其特征在于所述检测芯片（34）型号为CR6230。

5.根据权利要求1所述的一种具有安全防犯报警功能的智能窗帘，其特征在于所述LCD显示器（26）型号为LCD1602。

6.根据权利要求1所述的一种具有安全防犯报警功能的智能窗帘，其特征在于所述语音录放电路（30）的语音录放芯片型号为ISD1420。

7.根据权利要求1所述的一种具有安全防犯报警功能的智能窗帘，其特征在于所述遥控接受器（14）无线电连接遥控器（6），遥控器（6）内的微处理器为贴片式封装MCS89C2051单片机。