CN109171422A - 智能窗帘控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能窗帘控制系统，包括单片机、无线通信模块、触摸按键模块、运行指示灯、高速光耦组、继电器组、马达、电动窗帘、电源模块和电涌保护器，无线通信模块、触摸按键模块、运行指示灯、高速光耦组和电源模块均与单片机连接，继电器组分别与高速光耦组、马达和电源模块连接，电动窗帘与马达连接；电源模块包括变压器、桥式整流器、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第一二极管、第一可变电容、第三电阻、第一单向晶闸管、第二二极管、第二电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容、第三二极管、第四电容、第五电容和电压输出端。本发明电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

Description

智能窗帘控制系统

技术领域

本发明涉及智能家居领域，特别涉及一种智能窗帘控制系统。

背景技术

智能窗帘是指带有一定自我反应、调节、控制功能的窗帘。如根据室内环境状况自动调光线强度、空气湿度、平衡室温等，有智能光控、智能雨控、智能风控三大特性。在欧洲，窗饰智能化应经成为了时尚家居的一大标志，其节能环保的使用引领国内窗饰市场的潮流。智能窗帘系统是一种新型的高科技产品，它的应用将带给人们高科技的享受及便捷，同时能美化生活环境，使生活环境高水准化。传统智能窗帘系统的供电电路使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统智能窗帘系统的供电电路缺少相应的电路保护功能，例如：滤除杂波功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的智能窗帘控制系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种智能窗帘控制系统，包括单片机、无线通信模块、触摸按键模块、运行指示灯、高速光耦组、继电器组、马达、电动窗帘、电源模块和电涌保护器，所述无线通信模块、触摸按键模块、运行指示灯、高速光耦组和电源模块均与所述单片机连接，所述继电器组分别与所述高速光耦组、马达和电源模块连接，所述电动窗帘与所述马达连接，所述马达和电涌保护器均连接220V交流电，所述电涌保护器还与所述电源模块连接；

所述电源模块包括变压器、桥式整流器、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第一二极管、第一可变电容、第三电阻、第一单向晶闸管、第二二极管、第二电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容、第三二极管、第四电容、第五电容和电压输出端，所述变压器的初级线圈的一端连接220V交流电的一端，所述变压器的初级线圈的另一端连接所述220V交流电的另一端，所述变压器的次级线圈的一端与所述桥式整流器的一个输入端连接，所述变压器的次级线圈的另一端与所述桥式整流器的另一个输入端连接，所述桥式整流器的一个输出端分别与所述第二电阻的一端和第一单向晶闸管的阳极连接，所述第二电阻的另一端分别与所述第一三极管的集电极、第一可变电容的一端和第二二极管的阳极连接，所述第一三极管的发射极与所述第一二极管的阴极连接，所述第一三极管的基极分别与所述第一电阻的一端和第三电阻的一端连接，所述桥式整流器的另一个输出端与所述第五电容的一端连接，所述第五电容的另一端分别与所述第一电阻的另一端、第一二极管的阳极和第一可变电容的另一端连接，所述第一单向晶闸管的控制极与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端分别与所述第二二极管的阴极和第四电阻的一端连接，所述第一单向晶闸管的阴极与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端分别与所述第三电容的一端和第六电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述第一可变电容的另一端和第三电容的另一端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第六电阻的另一端、第三二极管的阳极、第四电容的一端和电压输出端连接，所述第三二极管的阴极分别与所述第三电容的另一端和第四电容的另一端连接，所述第五电容的电容值为470pF。

在本发明所述的智能窗帘控制系统中，所述电源模块还包括第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第三电阻的另一端连接，所述第七电阻的另一端与所述第六电阻的另一端连接，所述第七电阻的阻值为47kΩ。

在本发明所述的智能窗帘控制系统中，所述电源模块还包括第四二极管，所述第四二极管的阳极与所述桥式整流器的一个输出端连接，所述第四二极管的阴极与所述第二电阻的一端连接，所述第四二极管的型号为E-183。

在本发明所述的智能窗帘控制系统中，所述电源模块还包括第五二极管，所述第五二极管的阳极与所述第三电阻的另一端连接，所述第五二极管的阴极与所述电压输出端连接，所述第五二极管的型号为S-153T。

在本发明所述的智能窗帘控制系统中，所述第一三极管为NPN型三极管。

在本发明所述的智能窗帘控制系统中，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

实施本发明的智能窗帘控制系统，具有以下有益效果：由于设有单片机、无线通信模块、触摸按键模块、运行指示灯、高速光耦组、继电器组、马达、电动窗帘、电源模块和电涌保护器，电源模块包括变压器、桥式整流器、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第一二极管、第一可变电容、第三电阻、第一单向晶闸管、第二二极管、第二电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容、第三二极管、第四电容、第五电容和电压输出端，该电源模块相对于传统智能窗帘系统的供电电路，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第五电容用于滤波，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明智能窗帘控制系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中电源模块的电路原理图。

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。

在本发明智能窗帘控制系统实施例中，该智能窗帘控制系统的结构示意图如图1所示。图1中，该智能窗帘控制系统包括单片机1、无线通信模块2、触摸按键模块3、运行指示灯4、高速光耦组5、继电器组6、马达7、电动窗帘8、电源模块9和电涌保护器10，其中，无线通信模块2、触摸按键模块3、运行指示灯4、高速光耦组5和电源模块9均与单片机1连接，继电器组6分别与高速光耦组5、马达7和电源模块9连接，电动窗帘8与马达7连接，马达7和电涌保护器10均连接220V交流电(电网)，电涌保护器10还与电源模块9连接。

具体而言，单片机1通过触摸按键模块3或无线通信模块2接收信息，然后通过高速光耦组5(是一种信号隔离器件)把控制信息传输给继电器组6，继电器组6控制电动窗帘8上的马达7，从而改变电动窗帘8的状态。运行指示灯4用于指示电动窗帘8的当前运行状态，电源模块9用于处理电网的不稳定电压，从而确保继电器组6及单片机1的稳定运行。

触摸按键模块3采用触屏输入方式，至少包含上升、停止及下降三个触摸按键。电涌保护器10的输入端连接220V交流电，采用电涌保护器10可以防止大功率设备启动或者工作过程中干扰周围其他设备，防止产生浪涌。马达7的电源输入端连接220V交流电，马达7的传动输出端连接电动窗帘8，用于驱动电动窗帘8的移动。

本实施例中，无线通信模块2为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块等。通过设置多种无线通信方式，不仅可以增加无线通信方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用LoRa模块时，其通信距离较远，且通信性能较为稳定，适用于对通信质量要求较高的场合。

图2为本实施例中电源模块的电路原理图，图2中，该电源模块9包括变压器T、桥式整流器Z、第一电阻R1、第二电阻R2、第一三极管Q1、第一二极管D1、第一可变电容C1、第三电阻R3、第一单向晶闸管VS1、第二二极管D2、第二电容C2、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第三电容C3、第三二极管D3、第四电容C4、第五电容C5和电压输出端Vo，其中，变压器T的初级线圈的一端连接220V交流电的一端，变压器T的初级线圈的另一端连接220V交流电的另一端，变压器T的次级线圈的一端与桥式整流器Z的一个输入端连接，变压器T的次级线圈的另一端与桥式整流器Z的另一个输入端连接，桥式整流器Z的一个输出端分别与第二电阻R2的一端和第一单向晶闸管VS1的阳极连接，第二电阻R2的另一端分别与第一三极管Q1的集电极、第一可变电容C1的一端和第二二极管D2的阳极连接，第一三极管Q1的发射极与第一二极管D1的阴极连接，第一三极管Q1的基极分别与第一电阻R1的一端和第三电阻R3的一端连接，桥式整流器Z的另一个输出端与第五电容C5的一端连接，第五电容C5的另一端分别与第一电阻R1的另一端、第一二极管D1的阳极和第一可变电容C1的另一端连接，第一单向晶闸管VS1的控制极与第二电容C2的一端连接，第二电容C2的另一端分别与第二二极管D2的阴极和第四电阻R4的一端连接，第一单向晶闸管VS1的阴极与第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端分别与第三电容C3的一端和第六电阻R6的一端连接，第四电阻R4的另一端分别与第一可变电容C1的另一端和第三电容C3的另一端连接，第三电阻R3的另一端分别与第六电阻R6的另一端、第三二极管D3的阳极、第四电容C4的一端和电压输出端Vo连接，第三二极管D3的阴极分别与第三电容C3的另一端和第四电容C4的另一端连接。

该电源模块9相对于传统智能窗帘系统的供电电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第五电容C5为滤波电容，用于进行滤波，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第五电容C5的电容值为470pF，当然，在实际应用中，第五电容C5的电容值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第五电容C5的电容值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，220V交流电压直接加在桥式整流器Z后变成稳定的直流电，第五电容C5为滤波电容，输出的直流电压加在第一单向晶闸管VS1的阴极，只要改变第一单向晶闸管VS1触发脉冲的相位，就可以调节输出电压的大小，使之保持稳定，第二电阻R2与第一可变电容C1组成积分延时电路。它将整流后的输入电压延时以后加到第一单向晶闸管VS1的阳极，输出电压经由第五电阻R5、第六电阻R6、第三电容C3和第四电容C4组成的两级RC滤波器滤波后变成平滑直流电，第一二极管D1是为第一三极管Q1提供基准电压的稳压二极管。第一电阻R1、第三电阻R3组成取样分压电路，控制电压的大小，假设由于某种原因使输出电压升高时，取样电路给第一三极管Q1的基极提供的取样电压也升高，集电极电流增大，第一可变电容C1的充电电流减小，第一单向晶闸管VS1的导通时间滞后，第一单向晶闸管VS1的导通角变小，输出电压下降。当输出电压减小时，按上述过程进行相反方向的调整，第一单向晶闸管VS1的导通角就增大，使减小的输出电压回升，从而保持加在单片机1上的电压的稳定。

本实施例中，第一三极管Q1为NPN型三极管，当然，在实际应用中，第一三极管Q1也可以为PNP型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该电源模块9还包括第七电阻R7，第七电阻R7的一端与第三电阻R3的另一端连接，第七电阻R7的另一端与第六电阻R6的另一端连接。第七电阻R7为限流电阻，用于进行限流保护，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第七电阻R7的阻值为47kΩ，当然，在实际应用中，第七电阻R7的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第七电阻R7的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，该电源模块9还包括第四二极管D4，第四二极管D4的阳极与桥式整流器Z的一个输出端连接，第四二极管D4的阴极与第二电阻R2的一端连接。第四二极管D4为限流二极管，用于进行限流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第四二极管D4的型号为E-183，当然，在实际应用中，第四二极管D4也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，该电源模块9还包括第五二极管D5，第五二极管D5的阳极与第三电阻R3的另一端连接，第五二极管D5的阴极与电压输出端Vo连接。第五二极管D5为限流二极管，用于进行限流保护，以进一步增强限流效果。值得一提的是，本实施例中，第五二极管D5的型号为S-153T，当然，在实际应用中，第五二极管D5也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，单片机1、触摸按键模块3、运行指示灯4、高速光耦组5、继电器组6、马达7、电动窗帘8和电涌保护器10均采用现有技术中能实现其功能的任意结构，这里不再獒述。

总之，本实施例中，该电源模块9相对于传统智能窗帘系统的供电电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该电源模块9中设有滤波电容，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能窗帘控制系统，其特征在于，包括单片机、无线通信模块、触摸按键模块、运行指示灯、高速光耦组、继电器组、马达、电动窗帘、电源模块和电涌保护器，所述无线通信模块、触摸按键模块、运行指示灯、高速光耦组和电源模块均与所述单片机连接，所述继电器组分别与所述高速光耦组、马达和电源模块连接，所述电动窗帘与所述马达连接，所述马达和电涌保护器均连接220V交流电，所述电涌保护器还与所述电源模块连接；

所述电源模块包括变压器、桥式整流器、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第一二极管、第一可变电容、第三电阻、第一单向晶闸管、第二二极管、第二电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容、第三二极管、第四电容、第五电容和电压输出端，所述变压器的初级线圈的一端连接220V交流电的一端，所述变压器的初级线圈的另一端连接所述220V交流电的另一端，所述变压器的次级线圈的一端与所述桥式整流器的一个输入端连接，所述变压器的次级线圈的另一端与所述桥式整流器的另一个输入端连接，所述桥式整流器的一个输出端分别与所述第二电阻的一端和第一单向晶闸管的阳极连接，所述第二电阻的另一端分别与所述第一三极管的集电极、第一可变电容的一端和第二二极管的阳极连接，所述第一三极管的发射极与所述第一二极管的阴极连接，所述第一三极管的基极分别与所述第一电阻的一端和第三电阻的一端连接，所述桥式整流器的另一个输出端与所述第五电容的一端连接，所述第五电容的另一端分别与所述第一电阻的另一端、第一二极管的阳极和第一可变电容的另一端连接，所述第一单向晶闸管的控制极与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端分别与所述第二二极管的阴极和第四电阻的一端连接，所述第一单向晶闸管的阴极与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端分别与所述第三电容的一端和第六电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述第一可变电容的另一端和第三电容的另一端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第六电阻的另一端、第三二极管的阳极、第四电容的一端和电压输出端连接，所述第三二极管的阴极分别与所述第三电容的另一端和第四电容的另一端连接，所述第五电容的电容值为470pF。

2.根据权利要求1所述的智能窗帘控制系统，其特征在于，所述电源模块还包括第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第三电阻的另一端连接，所述第七电阻的另一端与所述第六电阻的另一端连接，所述第七电阻的阻值为47kΩ。

3.根据权利要求2所述的智能窗帘控制系统，其特征在于，所述电源模块还包括第四二极管，所述第四二极管的阳极与所述桥式整流器的一个输出端连接，所述第四二极管的阴极与所述第二电阻的一端连接，所述第四二极管的型号为E-183。

4.根据权利要求3所述的智能窗帘控制系统，其特征在于，所述电源模块还包括第五二极管，所述第五二极管的阳极与所述第三电阻的另一端连接，所述第五二极管的阴极与所述电压输出端连接，所述第五二极管的型号为S-153T。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的智能窗帘控制系统，其特征在于，所述第一三极管为NPN型三极管。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的智能窗帘控制系统，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。