CN108695951A - 一种智能低功耗电池供电的窗帘电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能家居技术领域，且公开了一种智能低功耗电池供电的窗帘电机，包括锂电池组，所述锂电池组的输出端电连接有升压电路的输入端，所述升压电路的输入端与控制电路的输出端电性连接，所述升压电路的输出端电连接有电机驱动的输入端，所述电机驱动的输出端电连接有直流电机的输入端，所述直流电机的输出端电连接有位置反馈电路的输入端，所述位置反馈电路的输出端电连接有控制电路的输入端，所述锂电池组的输出端电连接有稳压模块的输入端，所述稳压模块的输出端与控制电路的输入端电连接，所述稳压模块的输出端电连接低功率WIFI模块的输入端。本发明有效避免普通家庭装修在窗帘位置没有交流电接入装置，造成电机安装布线困难。

Description

一种智能低功耗电池供电的窗帘电机

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，具体为一种智能低功耗电池供电的窗帘电机。

背景技术

智能家居是在物联网的影响之下物联化体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电以及三表抄送等)连接到一起，提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，提供全方位的信息交互功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。

智能家居让用户以更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过触摸屏、手持遥控器、电话、互联网来控制家用设备，更可以执行情景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的方便、高效、安全与舒适。所谓智能家居时代就是物联网进入家庭的时代。它不仅指那些手机、平板电脑、大小家电、计算机、私家车，还应该包括吃喝拉撒睡、安全、健康、交友、甚至家具等家中几乎所有的物品和生活。其目的是让人们的家庭生活更舒适、更简单、更方便、更快乐。

目前，智能家居越来越多的被安装到千家万户，其中电动窗帘是智能家居系统里的一种重要设备，由于目前的智能窗帘电机大多采用交流电源供电，但是普通家庭装修在窗帘位置没有交流电接入装置，造成电机安装布线困难。少部分电池供电的窗帘电机采用的是433Mhz无线遥控装置，很难直接接入现有智能家居系统里，本文提出一种电池供电窗帘电机，采用低功耗WIFI通信技术，可直接和家中路由器设备互联，解决了传统窗帘电机布线难，接入智能家居系统难的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能低功耗电池供电的窗帘电机，具备低功耗和方便电机安装布线的优点，解决了目前的智能窗帘电机大多采用交流电源供电，但是普通家庭装修在窗帘位置没有交流电接入装置，造成电机安装布线困难，少部分电池供电的窗帘电机采用的是433Mhz无线遥控装置，很难直接接入现有智能家居系统里问题。

(二)技术方案

为实现上述低功耗、方便电机安装布线以及便于接入只能家居系统的目的，本发明提供如下技术方案：一种智能低功耗电池供电的窗帘电机，包括锂电池组，所述锂电池组的输出端电连接有升压电路的输入端，所述升压电路的输入端与控制电路的输出端电性连接，所述升压电路的输出端电连接有电机驱动的输入端，所述电机驱动的输出端电连接有直流电机的输入端，所述直流电机的输出端电连接有位置反馈电路的输入端，所述位置反馈电路的输出端电连接有控制电路的输入端，所述锂电池组的输出端电连接有稳压模块的输入端，所述稳压模块的输出端与控制电路的输入端电连接，所述稳压模块的输出端电连接有低功率WIFI模块的输入端，所述控制电路与低功率WIFI模块之间双向信号连接，所述电机驱动的输出端电连接有保护电路的输入端，所述保护电路的输出端与控制电路的输入端电连接，所述锂电池组的输入端电连接有充电模块的输出端，所述低功耗WIFI模块与路由器无线双向通信，所述路由器与智能语音终端无线双向通信，所述路由器双向信号连接有移动终端，所述路由器双向信号连接有云服务器，所述云服务器与移动终端双向信号连接。

优选的，所述充电模块包括充电器、充电电路和外挂可移动充电宝，所述充电器的输出端与充电电路的输入端电连接，所述充电电路的输出端与锂电池组的输入端电连接，所述外挂可移动充电宝的输出端与充电电路的输入端电连接。

优选的，所述移动终端为智能手机、平板和掌上电脑中的一种或是多种的组合。

优选的，所述直流电机包括霍尔传感采集信号的磁体结构，采用霍尔传感器检测电机转速及转动圈数，进而通过控制电路MCU计算得出电机带动传动机构运行距离及窗帘开合程度。

优选的，所述锂电池组包括多节锂电池，锂电池组可以由适配器充电，也可以由外挂可移动充电宝充电。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种智能低功耗电池供电的窗帘电机，具备以下有益效果：

1、该智能低功耗电池供电的窗帘电机，通过系统采用锂电池组供电，此锂电池组由多节锂电池组成，配合锂电池充电电路，可以由适配器充电，也可以通过外挂可移动充电宝充电，锂电池电压通过稳压模块稳压后为低功耗WIFI模块和单片机控制电路供电，同时通过升压模块把电压抬升到电机额定电压，给电机驱动电路供电并驱动电机运转，为了节省用电，此升压模块一般处于关闭状态，只在需要驱动电机时启动，图中保护电路用于保护电机过流和堵转，位置反馈电路用于计算电动窗帘运行于何处位置，采用霍尔传感器检测电机转速及转动圈数，进而通过控制电路MCU计算得出电机带动传动机构运行距离及窗帘开合程度。

2、该智能低功耗电池供电的窗帘电机，通过设置锂电池组，方便给WIFI模块供电，电池电压于目标稳压电压之间差值小，供电效率高，减少待机时电池组耗电量，方便充电，充电器和充电宝都是理想的充电器，特别的，可以将可移动充电宝外挂在窗帘附近的地方，不用取下电机电池组充电，直接给外挂充电宝充电即可，解决了窗帘电机供电难的问题，采用低功耗WIFI通信技术，可直接和家中路由器，天猫精灵等设备互联，解决了传统窗帘电机布线难，接入智能家居系统难的问题。

附图说明

图1为本发明的实施例一的系统原理图；

图2为本发明的实施例二的系统原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1，一种智能低功耗电池供电的窗帘电机，包括锂电池组，锂电池组的输出端电连接有升压电路的输入端，升压电路控制芯片的型号为MP3429，宽输入电压2.7V-13V，高开关频率600KHz，所述升压电路的输入端与控制电路的输出端电性连接，控制电路MCU芯片的型号为PIC16F1936，升压电路的输出端电连接有电机驱动的输入端，电机驱动采用桥式驱动电路实现电机正反转、制动以及调速控制，电机驱动的输出端电连接有直流电机的输入端，直流电机宜选取市面上常见可正反转的小型微型调速直流电机，额定电压选取12V，直流电机的输出端电连接有位置反馈电路的输入端，位置反馈电路的输出端电连接有控制电路的输入端，锂电池组的输出端电连接有稳压模块的输入端，稳压模块为LDO电源模块，稳压模块的输出端与控制电路的输入端电连接，稳压模块的输出端连接有低功率WIFI模块的输入端，低功率WIFI模块为ATK-ESP8266模块，低功率WIFI模块通过路由器、云服务器、APP或其他智能设备如天猫精灵连接，可以有多种控制方式，比如通过天猫精灵语音控制，控制电路与低功率WIFI模块之间双向信号连接，电机驱动的输出端电连接有保护电路的输入端，保护电路的输出端与控制电路的输入端电连接，锂电池组的输入端电连接有充电模块的输出端，低功耗WIFI模块与路由器无线双向通信，路由器与智能语音终端双向电连接,路由器双向信号连接有移动终端，路由器双向信号连接有云服务器，云服务器与移动终端双向信号连接。

实施例二：

请参阅图2，取消升压电路，选取锂电池组的电压为12V，利用12V的锂电池组进行供电，同时，使用移动充电宝配合供电，以达到较长待机和使用时间的优点。

进一步的，充电模块包括充电器、充电电路和外挂可移动充电宝，充电器的输出端与充电电路的输入端电连接，充电电路的输出端与锂电池组的输入端电连接，外挂可移动充电宝的输出端与充电电路的输入端电连接，有效的避免对锂电池组充电的方式单一，耽误正常使用，采用充电器和外挂可移动充电宝均可充电，对锂电池组的电量增加双保险。

进一步的，移动终端为智能手机、平板和掌上电脑中的一种或是多种的组合，方便人们直接使用手机、平板和掌上电脑直接进行操控。

进一步的，直流电机包括霍尔传感采集信号的磁体结构，采用霍尔传感器检测电机转速及转动圈数，进而通过控制电路MCU计算得出电机带动传动机构运行距离及窗帘开合程度。

进一步的，锂电池组包括多节锂电池，锂电池组可以由适配器充电，也可以由外挂可移动充电宝充电，锂电池组和充电宝都是理想的充电器，特别的，可以将可移动充电宝外挂在窗帘附近的地方，不用取下电机电池组充电，直接给外挂充电宝充电即可，解决了窗帘电机供电难的问题，采用低功耗WIFI通信技术，可直接和家中路由器，天猫精灵等设备互联，解决了传统窗帘电机布线难，接入智能家居系统难的问题。

锂电池组通过稳压模块稳压后为低功耗WIFI模块和控制电路供电，同时，通过生涯模块把电压抬升到电机额定电压，给电机驱动电路供电并驱动电机运转，为了节省用电，此升压模块一般处于关闭状态，只在需要驱动电机时启动，保护电路用于保护电机过流和堵转，位置反馈电路用于计算窗帘运行于什么位置。

通过WiFi的DTIM Beacon机制与路由器保持连接，WiFi模块会在两次DTIM Beacon间隔时间内，关闭WiFi芯片CPU、射频电路和相关外设，达到省电效果，在下次Beacon到来前自动唤醒，睡眠时间由路由器的DTIM Beacon时间决定，睡眠同时可以保持与路由器的Wi-Fi连接，并通过路由器接收来自手机或者服务器的交互信息。

工作原理：通过系统采用锂电池组供电，此锂电池组由多节锂电池组成，配合锂电池充电电路，可以由适配器充电，也可以通过外挂可移动充电宝充电，锂电池电压通过稳压模块稳压后为低功耗WIFI模块和单片机控制电路供电，同时通过升压模块把电压抬升到电机额定电压，给电机驱动电路供电并驱动电机运转，为了节省用电，此升压模块一般处于关闭状态，只在需要驱动电机时启动，图中保护电路用于保护电机过流和堵转，位置反馈电路用于计算电动窗帘运行于何处位置，采用霍尔传感器检测电机转速及转动圈数，进而通过控制电路MCU计算得出电机带动传动机构运行距离及窗帘开合程度，采用电池供电可以有效避免普通家庭装修在窗帘位置没有交流电接入装置，造成电机安装布线困难，通过设置锂电池组，方便给WIFI模块供电，电池电压于目标稳压电压之间差值小，供电效率高，减少待机时电池组耗电量，方便充电，充电器和充电宝都是理想的充电器，特别的，可以将可移动充电宝外挂在窗帘附近的地方，不用取下电机电池组充电，直接给外挂充电宝充电即可，解决了窗帘电机供电难的问题，采用低功耗WIFI通信技术，可直接和家中路由器，天猫精灵等设备互联，解决了传统窗帘电机布线难，接入智能家居系统难的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种智能低功耗电池供电的窗帘电机，包括锂电池组，其特征在于：所述锂电池组的输出端电连接有升压电路的输入端，所述升压电路的输入端与控制电路的输出端电性连接，所述升压电路的输出端电连接有电机驱动的输入端，所述电机驱动的输出端电连接有直流电机的输入端，所述直流电机的输出端电连接有位置反馈电路的输入端，所述位置反馈电路的输出端电连接有控制电路的输入端，所述锂电池组的输出端电连接有稳压模块的输入端，所述稳压模块的输出端与控制电路的输入端电连接，所述稳压模块的输出端电连接有低功率WIFI模块的输入端，所述控制电路与低功率WIFI模块之间双向信号连接，所述电机驱动的输出端电连接有保护电路的输入端，所述保护电路的输出端与控制电路的输入端电连接，所述锂电池组的输入端电连接有充电模块的输出端，所述低功耗WIFI模块与路由器无线双向通信，所述路由器与智能语音终端无线双向通信，所述路由器双向信号连接有移动终端，所述路由器双向信号连接有云服务器，所述云服务器与移动终端双向信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能低功耗电池供电的窗帘电机，其特征在于：所述充电模块包括充电器、充电电路和外挂可移动充电宝，所述充电器的输出端与充电电路的输入端电连接，所述充电电路的输出端与锂电池组的输入端电连接，所述外挂可移动充电宝的输出端与充电电路的输入端电连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能低功耗电池供电的窗帘电机，其特征在于：所述移动终端为智能手机、平板和掌上电脑中的一种或是多种的组合。

4.根据权利要求1所述的一种智能低功耗电池供电的窗帘电机，其特征在于：所述直流电机包括霍尔传感采集信号的磁体结构，采用霍尔传感器检测电机转速及转动圈数，进而通过控制电路MCU计算得出电机带动传动机构运行距离及窗帘开合程度。

5.根据权利要求1所述的一种智能低功耗电池供电的窗帘电机，其特征在于：所述锂电池组包括多节锂电池，锂电池组可以由适配器充电，也可以由外挂可移动充电宝充电。