CN108209512B - 一种基于无线充电的窗帘嵌入式实时控制系统 - Google Patents

一种基于无线充电的窗帘嵌入式实时控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于无线充电的窗帘嵌入式实时控制系统，属于智能家居领域。包括窗帘、控制装置、Wifi终端，控制装置包括齿轨、外壳、无线充电及储电模块、齿轮、电机模块、定滑轮、控制模块、窗帘连接装置、无线充电模块发射端、固定杆，无线充电及储电模块由电源及无线充电模块构成,当窗帘处于拉动至一端时电源会通过无线充电模块自动储电,充电满后自动断开，用户可以通过wifi对窗帘进行实时控制以及设定定时开关窗等动作。本发明涉及的自动窗帘装置可以在不对窗帘部分整体进行改造的前提下，实现窗帘自动开闭的功能，实用性强，应用市场广泛。

Description

一种基于无线充电的窗帘嵌入式实时控制系统
技术领域
本发明涉及一种基于无线充电的窗帘嵌入式实时控制系统，属于智能家居领域。
背景技术
窗帘是人们家居中不可缺少的部分，能够为室内提供遮光作用以及保护隐私的作用，随着智能家居的提出，生活变得越来越便利，但是由于目前市面上的自动窗帘都是一个整体的，价格昂贵，而且安装使用麻烦，这使得窗帘自动化还没得到普及。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于无线充电的窗帘嵌入式实时控制系统，该系统可以快速便捷地加装在原窗帘上，使窗帘实现智能自动化，通过该装置，使得用户只需要低成本以及便捷的操作就可以实现窗帘自动化，极大的提高了现代人们的生活质量。
本发明采用的技术方案是：一种基于无线充电的窗帘嵌入式实时控制系统，包括窗帘、控制装置、Wifi终端，控制装置包括齿轨 1、外壳2、无线充电及储电模块3、齿轮4、电机模块5、定滑轮6、控制模块7、窗帘连接装置8、无线充电模块发射端9、固定杆10，其中齿轨1的上端设有上方滑道，下端设有下方滑道，齿轮4和电机模块5固定连接，电机模块5和定滑轮6分别在固定杆10的两端并通过固定杆10连接固定，齿轮4在齿轨1上方滑道上运行，定滑轮6在齿轨1的下方滑道上滑行，窗帘连接装置8固定在固定杆10下端且与窗帘边缘的上方固定连接，以此把窗帘与控制装置连接起来，控制模块7连接到电机模块5上，无线充电及储电模块3连接到控制模块7，控制模块7与Wifi终端连接，无线充电模块发射端9连接到室内电源，无线充电及储电模块3靠近无线充电模块发射端9时，无线充电模块发射端9通过电磁感应对无线充电及储电模块3进行充电。
所述的无线充电及储电模块3包括电源模块和无线充电模块，其中电源模块包括由无线充电接收端、蓄电池以及变压电路，变压电路包括电容C1，电容C2，电容C3，电容C4，电容C5，电容C6，芯片LM7805，芯片AMS1117；无线充电接收端的正输出端连接蓄电池的正输入端，无线充电接收端的负输出端连接蓄电池的负输入端，蓄电池的正极接电容C1的一端，同时还接电容C2的一端以及芯片LM7805的输入端，蓄电池的负极接电容C1的另一端，同时还接C2的另一端和芯片LM7805的地线端，电容C3的一端连接芯片LM7805的输出端，同时电容C3的一端还连接电容C4的一端，电容C3的另一端连接C4的另一端，同时电容C3的另一端还连接蓄电池的负极，电容C5的一端连接芯片AMS的输入端，同时电容C5的一端还连接蓄电池的负极，电容C6的一端连接芯片AMS的输出端，电容C6的另一端连接芯片AMS的地线端，蓄电池正极输出9V电流，电容C4的一端输出5V电流，电容C6的一端输出3.3V电流，电容C6的另一端作为地线，其中无线充电模块包括变压器T1，整流桥J1，电容C7，芯片LM2596，无线充电发射器，其中变压器T1正输出端连接整流桥J1交流电输入1端口，变压器T1负输出端连接整流桥J1交流电输入3端口，整流桥J1直流电输出2端口连接电容C7的一端，同时整流桥J1直流电输出2端口连接地线，整流桥J1直流电输出4端口连接芯片LM2596的输入端及电容C7的另一端，芯片LM2596的输出端连接无线充电发射器的正输入端，无线充电发射器的负输入端连接地线，芯片LM2596的地线端连接地线。
所述的电机模块5包括芯片L298N，电机B1，二极管D1，二极管D2，二极管D3，二极管D4；电机B1的一个输入端连接芯片L298N的OUT1端口，电机B1的另一个输入端连接芯片L298N的OUT2端口，二极管D1的正极连接二极管D2的正极且同时接9V电源，二极管D1的负极连接二极管D3的负极，同时二极管D1的负极连接电机B1的一个输入端，二极管D3的正极连接二极管D4的正极且同时接地，二极管D2的负极连接二极管D4的负极，同时二极管D2的负极连接电机B1的另一个输入端，芯片L298N的IN 1端口、IN 2端口与控制模块7连接。
所述的控制模块7包括单片机模块及Wifi模块，其中单片机模块包括芯片STC89C52和复位电路以及晶振电路，其中复位电路由复位开关S1，电容C8，电阻R1组成，复位开关S1一端连接电容C8的一端且同时接5V电源，复位开关S1的另一端连接电容C8的另一端及电阻R1的一端且同时接芯片STC89C52的RST端口，电阻R1的另一端连接地线；晶振电路由电容C9，电容C10，晶振Y1构成，电容C9的一端与晶振Y1的端口2连接，电容C10的一端与晶振Y1的端口1连接，电容C9的另一端与电容C10的另一端连接，同时电容C9的另一端与地线连接，晶振Y1的端口1连接芯片STC89C52的XTAL1端口，晶振Y1的端口2连接芯片STC89C52的XTAL2端口，芯片STC89C52的P1.0端口、P1.1端口与电机模块5连接，芯片STC89C52的VCC端口、EA端口接5V电源；其中wifi模块由芯片ESP8266-07/08/12E，电阻R2, 电阻R3, 电阻R4,开关S2组成，电阻R2的一端连接芯片ESP8266-07/08/12E的CH_PD端口，电阻R2的另一端连接芯片ESP8266-07/08/12E的REST端口，同时电阻R2的另一端连接3.3V的输入电源，电阻R3的一端连接芯片ESP8266-07/08/12E的GPIO_0端口，同时电阻R3的一端连接开关S2的一端，电阻R3的另一端连接3.3V的输入电源，开关S2的另一端连接地线，电阻R4的一端连接芯片ESP8266-07/08/12E的GPIO_15端口，电阻R4的另一端连接地线。
所述的窗帘连接装置8夹住并用螺丝固定窗帘边缘的上方的一小块。
所述的无线充电模块发射端9安装在齿轨1左侧和/或右侧的墙壁上。
所述的无线充电及储电模块3与无线充电模块发射端9正对时，无线充电模块发射端9通过电磁感应对无线充电及储电模块3。
本发明的有益效果是：该发明可以将普通的窗帘通过简单的安装调试实现智能与自动化，通过设计一种基于无线充电的窗帘嵌入式实时控制装置，这种自动窗帘装置可以快速简便地应用到普通窗帘上实现普通窗帘自动化，并且可以通过控制模块使用Wifi对窗帘进行智能实时的控制，极大的减少了窗帘自动化的难度。为智能家居提供了一种有益的方法。
附图说明
图1是本发明的整体结构图；
图2是本发明控制装置的侧视图；
图3是本发明的电源模块的电路图；
图4是本发明的无线充电模块的电路图；
图5是本发明的电机模块电路图；
图6是本发明的单片机模块电路图；
图7是本发明的Wifi模块电路图。
图中各标号：齿轨-1，外壳-2，无线充电及储电模块-3，齿轮-4，电机模块-5，定滑轮-6，控制模块-7，窗帘连接装置-8，无线充电模块发射端-9、固定杆-10。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1-7所示，一种基于无线充电的窗帘嵌入式实时控制系统，包括窗帘、控制装置、Wifi终端，控制装置包括齿轨 1、外壳2、无线充电及储电模块3、齿轮4、电机模块5、定滑轮6、控制模块7、窗帘连接装置8、无线充电模块发射端9、固定杆10，其中齿轨1的上端设有上方滑道，下端设有下方滑道，齿轮4和电机模块5固定连接，电机模块5和定滑轮6分别在固定杆10的两端并通过固定杆10连接固定，齿轮4在齿轨1上方滑道上运行，定滑轮6在齿轨1的下方滑道上滑行，窗帘连接装置8固定在固定杆10下端且与窗帘边缘的上方固定连接，以此把窗帘与控制装置连接起来，控制模块7连接到电机模块5上，无线充电及储电模块3连接到控制模块7，控制模块7与Wifi终端连接，无线充电模块发射端9连接到室内电源，无线充电及储电模块3靠近无线充电模块发射端9时，无线充电模块发射端9通过电磁感应对无线充电及储电模块3进行充电。
进一步地，所述的无线充电及储电模块3包括电源模块和无线充电模块，其中电源模块包括由无线充电接收端、蓄电池以及变压电路，变压电路包括电容C1，电容C2，电容C3，电容C4，电容C5，电容C6，芯片LM7805，芯片AMS1117；无线充电接收端的正输出端连接蓄电池的正输入端，无线充电接收端的负输出端连接蓄电池的负输入端，蓄电池的正极接电容C1的一端，同时还接电容C2的一端以及芯片LM7805的输入端，蓄电池的负极接电容C1的另一端，同时还接C2的另一端和芯片LM7805的地线端，电容C3的一端连接芯片LM7805的输出端，同时电容C3的一端还连接电容C4的一端，电容C3的另一端连接C4的另一端，同时电容C3的另一端还连接蓄电池的负极，电容C5的一端连接芯片AMS的输入端，同时电容C5的一端还连接蓄电池的负极，电容C6的一端连接芯片AMS的输出端，电容C6的另一端连接芯片AMS的地线端，蓄电池正极输出9V电流，电容C4的一端输出5V电流，电容C6的一端输出3.3V电流，电容C6的另一端作为地线，其中无线充电模块包括变压器T1，整流桥J1，电容C7，芯片LM2596，无线充电发射器，其中变压器T1正输出端连接整流桥J1交流电输入1端口，变压器T1负输出端连接整流桥J1交流电输入3端口，整流桥J1直流电输出2端口连接电容C7的一端，同时整流桥J1直流电输出2端口连接地线，整流桥J1直流电输出4端口连接芯片LM2596的输入端及电容C7的另一端，芯片LM2596的输出端连接无线充电发射器的正输入端，无线充电发射器的负输入端连接地线，芯片LM2596的地线端连接地线。
进一步地，所述的电机模块5包括芯片L298N，电机B1，二极管D1，二极管D2，二极管D3，二极管D4；电机B1的一个输入端连接芯片L298N的OUT1端口，电机B1的另一个输入端连接芯片L298N的OUT2端口，二极管D1的正极连接二极管D2的正极且同时接9V电源，二极管D1的负极连接二极管D3的负极，同时二极管D1的负极连接电机B1的一个输入端，二极管D3的正极连接二极管D4的正极且同时接地，二极管D2的负极连接二极管D4的负极，同时二极管D2的负极连接电机B1的另一个输入端，芯片L298N的IN 1端口、IN 2端口与控制模块7连接。
进一步地，所述的控制模块7包括单片机模块及Wifi模块，其中单片机模块包括芯片STC89C52和复位电路以及晶振电路，其中复位电路由复位开关S1，电容C8，电阻R1组成，复位开关S1一端连接电容C8的一端且同时接5V电源，复位开关S1的另一端连接电容C8的另一端及电阻R1的一端且同时接芯片STC89C52的RST端口，电阻R1的另一端连接地线；晶振电路由电容C9，电容C10，晶振Y1构成，电容C9的一端与晶振Y1的端口2连接，电容C10的一端与晶振Y1的端口1连接，电容C9的另一端与电容C10的另一端连接，同时电容C9的另一端与地线连接，晶振Y1的端口1连接芯片STC89C52的XTAL1端口，晶振Y1的端口2连接芯片STC89C52的XTAL2端口，芯片STC89C52的P1.0端口、P1.1端口与电机模块5连接，芯片STC89C52的VCC端口、EA端口接5V电源；其中wifi模块由芯片ESP8266-07/08/12E，电阻R2, 电阻R3, 电阻R4,开关S2组成，电阻R2的一端连接芯片ESP8266-07/08/12E的CH_PD端口，电阻R2的另一端连接芯片ESP8266-07/08/12E的REST端口，同时电阻R2的另一端连接3.3V的输入电源，电阻R3的一端连接芯片ESP8266-07/08/12E的GPIO_0端口，同时电阻R3的一端连接开关S2的一端，电阻R3的另一端连接3.3V的输入电源，开关S2的另一端连接地线，电阻R4的一端连接芯片ESP8266-07/08/12E的GPIO_15端口，电阻R4的另一端连接地线。无线充电及储电模块3中的5v接口与控制模块7中所有的5v接口连接。
进一步地，所述的窗帘连接装置8夹住并用螺丝固定窗帘边缘的上方的一小块，结构简单，安装方便。
进一步地，所述的无线充电模块发射端9安装在齿轨1左侧和/或右侧的墙壁上。图1仅示出的为无线充电模块发射端9安装在齿轨1右侧墙壁上的示意图，也可以是无线充电模块发射端9安装在齿轨1左侧墙壁上，为了充电更方便，也可以在齿轨1左侧和右侧的墙壁上都安装无线充电模块发射端9。
进一步地，所述的无线充电及储电模块3与无线充电模块发射端9正对时，无线充电模块发射端9通过电磁感应对无线充电及储电模块3，二者正对时是充电效果最佳的状态。
本发明的工作原理是：将齿轨1安装在窗帘顶部架上后，将固定杆10安装在齿轨1上，使用窗帘连接装置8固定窗帘的边缘的上方，通过固定杆10把电机模块5及定滑轮6分别固定在固定杆10的两端，用户通过Wifi终端对控制模块7发送命令，控制模块7进行命令处理，操控电机模块5带动齿轮4在齿轨1上的上方滑道运动，带动窗帘，使其达到开启关闭的效果，当窗帘处于打开或关闭状态时，即无线充电及储电模块3处于无线充电模块发射端9附近时，无线充电模块发射端9会自动与无线充电及储电模块3电磁连接并进行充电，使得装置上没有裸露的电线，达到美观以及减少磨损的作用。
本发明功能设计，这种自动窗帘装置通过齿轨1、外壳2、无线充电及储电模块3、电机模块5和齿轮4、固定杆10、定滑轮6、控制模块7、窗帘连接装置8，快速便捷的在原有的窗帘上安装，实现窗帘智能与自动化，可以便捷的对窗帘进行闭合的实时控制，极大的节省了改装的成本与难度。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种基于无线充电的窗帘嵌入式实时控制系统，其特征在于：包括窗帘、控制装置、Wifi终端，控制装置包括齿轨 (1)、外壳（2）、无线充电及储电模块（3）、齿轮（4）、电机模块（5）、定滑轮（6）、控制模块（7）、窗帘连接装置（8）、无线充电模块发射端（9）、固定杆（10），其中齿轨（1）的上端设有上方滑道，下端设有下方滑道，齿轮（4）和电机模块（5）固定连接，电机模块（5）和定滑轮（6）分别在固定杆（10）的两端并通过固定杆（10）连接固定，齿轮（4）在齿轨（1）上方滑道上运行，定滑轮（6）在齿轨（1）的下方滑道上滑行，窗帘连接装置（8）固定在固定杆（10）下端且与窗帘边缘的上方固定连接，以此把窗帘与控制装置连接起来，控制模块（7）连接到电机模块（5）上，无线充电及储电模块（3）连接到控制模块（7），控制模块（7）与Wifi终端连接，无线充电模块发射端（9）连接到室内电源，无线充电及储电模块（3）靠近无线充电模块发射端（9）时，无线充电模块发射端（9）通过电磁感应对无线充电及储电模块（3）进行充电；
所述的无线充电及储电模块（3）包括电源模块和无线充电模块，其中电源模块包括由无线充电接收端、蓄电池以及变压电路，变压电路包括电容C1，电容C2，电容C3，电容C4，电容C5，电容C6，芯片LM7805，芯片AMS1117；无线充电接收端的正输出端连接蓄电池的正输入端，无线充电接收端的负输出端连接蓄电池的负输入端，蓄电池的正极接电容C1的一端，同时还接电容C2的一端以及芯片LM7805的输入端，蓄电池的负极接电容C1的另一端，同时还接C2的另一端和芯片LM7805的地线端，电容C3的一端连接芯片LM7805的输出端，同时电容C3的一端还连接电容C4的一端，电容C3的另一端连接C4的另一端，同时电容C3的另一端还连接蓄电池的负极，电容C5的一端连接芯片AMS的输入端，同时电容C5的一端还连接蓄电池的负极，电容C6的一端连接芯片AMS的输出端，电容C6的另一端连接芯片AMS的地线端，蓄电池正极输出9V电流，电容C4的一端输出5V电流，电容C6的一端输出3.3V电流，电容C6的另一端作为地线，其中无线充电模块包括变压器T1，整流桥J1，电容C7，芯片LM2596，无线充电发射器，其中变压器T1正输出端连接整流桥J1交流电输入1端口，变压器T1负输出端连接整流桥J1交流电输入3端口，整流桥J1直流电输出2端口连接电容C7的一端，同时整流桥J1直流电输出2端口连接地线，整流桥J1直流电输出4端口连接芯片LM2596的输入端及电容C7的另一端，芯片LM2596的输出端连接无线充电发射器的正输入端，无线充电发射器的负输入端连接地线，芯片LM2596的地线端连接地线；
所述的电机模块（5）包括芯片L298N，电机B1，二极管D1，二极管D2，二极管D3，二极管D4；电机B1的一个输入端连接芯片L298N的OUT1端口，电机B1的另一个输入端连接芯片L298N的OUT2端口，二极管D1的正极连接二极管D2的正极且同时接9V电源，二极管D1的负极连接二极管D3的负极，同时二极管D1的负极连接电机B1的一个输入端，二极管D3的正极连接二极管D4的正极且同时接地，二极管D2的负极连接二极管D4的负极，同时二极管D2的负极连接电机B1的另一个输入端，芯片L298N的IN 1端口、IN 2端口与控制模块（7）连接；
所述的控制模块（7）包括单片机模块及Wifi模块，其中单片机模块包括芯片STC89C52和复位电路以及晶振电路，其中复位电路由复位开关S1，电容C8，电阻R1组成，复位开关S1一端连接电容C8的一端且同时接5V电源，复位开关S1的另一端连接电容C8的另一端及电阻R1的一端且同时接芯片STC89C52的RST端口，电阻R1的另一端连接地线；晶振电路由电容C9，电容C10，晶振Y1构成，电容C9的一端与晶振Y1的端口2连接，电容C10的一端与晶振Y1的端口1连接，电容C9的另一端与电容C10的另一端连接，同时电容C9的另一端与地线连接，晶振Y1的端口1连接芯片STC89C52的XTAL1端口，晶振Y1的端口2连接芯片STC89C52的XTAL2端口，芯片STC89C52的P1.0端口、P1.1端口与电机模块（5）连接，芯片STC89C52的VCC端口、EA端口接5V电源；其中wifi模块由芯片ESP8266-07/08/12E，电阻R2, 电阻R3, 电阻R4,开关S2组成，电阻R2的一端连接芯片ESP8266-07/08/12E的CH_PD端口，电阻R2的另一端连接芯片ESP8266-07/08/12E的REST端口，同时电阻R2的另一端连接3.3V的输入电源，电阻R3的一端连接芯片ESP8266-07/08/12E的GPIO_0端口，同时电阻R3的一端连接开关S2的一端，电阻R3的另一端连接3.3V的输入电源，开关S2的另一端连接地线，电阻R4的一端连接芯片ESP8266-07/08/12E的GPIO_15端口，电阻R4的另一端连接地线。
2.根据权利要求1所述的基于无线充电的窗帘嵌入式实时控制系统，其特征在于：所述的窗帘连接装置（8）夹住并用螺丝固定窗帘边缘的上方的一小块。
3.根据权利要求1所述的基于无线充电的窗帘嵌入式实时控制系统，其特征在于：所述的无线充电模块发射端（9）安装在齿轨 (1)左侧和/或右侧的墙壁上。
4.根据权利要求1所述的基于无线充电的窗帘嵌入式实时控制系统，其特征在于：所述的无线充电及储电模块（3）与无线充电模块发射端（9）正对时，无线充电模块发射端（9）通过电磁感应对无线充电及储电模块（3）。
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