CN109393925A - 智能窗帘系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能窗帘系统，包括单片机、温度传感器、光强度传感器、无线通信模块、移动终端、窗帘位置检测模块、显示模块、电机控制模块和电源模块，移动终端中设有用于窗帘遥控的APP，温度传感器、光强度传感器、窗帘位置检测模块、显示模块、电机控制模块和电源模块均与单片机连接；电源模块包括电压输入端、第一三极管、第一电容、第一二极管、第二电容、第三电容、第一直流电源、第二直流电源、第二二极管、第四电容、升压转换器、第一电阻、第五电容、第二电阻、第二三极管、第三三极管、集成稳压器、第三电阻、第六电容和电压输出端。本发明控制方式灵活、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。然而，传统智能窗帘系统的控制方式一般是采用遥控器进行控制，控制方式比较单一。另外，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：限流保护功能，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，提供一种控制方式灵活、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：构造一种智能窗帘系统，括单片机、温度传感器、光强度传感器、无线通信模块、移动终端、窗帘位置检测模块、显示模块、电机控制模块和电源模块，所述移动终端中设有用于窗帘遥控的APP，所述温度传感器、光强度传感器、窗帘位置检测模块、显示模块、电机控制模块和电源模块均与所述单片机连接，移动终端通过所述无线通信模块与所述单片机连接，所述窗帘位置检测模块设置在窗帘移动边条上，所述显示模块设置在靠近窗帘一侧的墙壁上，所述电机控制模块设置在窗帘的一端；

所述电源模块包括电压输入端、第一三极管、第一电容、第一二极管、第二电容、第三电容、第一直流电源、第二直流电源、第二二极管、第四电容、升压转换器、第一电阻、第五电容、第二电阻、第二三极管、第三三极管、集成稳压器、第三电阻、第六电容和电压输出端，所述电压输入端与所述第一三极管的发射极连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第一电容的一端、第一二极管的阴极和第二电容的一端连接，所述第一三极管的发射极和第一电容的另一端均接地，所述第一二极管的阳极与所述升压转换器的第二引脚连接并接地，所述第二电容的另一端分别与所述升压转换器的第一引脚和第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述升压转换器的第五引脚、第一电阻的一端、第五电容的一端和第一直流电源连接，所述第一电阻的另一端与所述升压转换器的第四引脚连接，所述第二直流电源分别与所述第三电容的一端、第二三极管的基极、第二电阻的一端、第二二极管的阳极和第四电容的一端连接，所述第三电容的另一端分别与所述第二二极管的阴极和第五电容的另一端连接，所述第二三极管的发射极与所述第一直流电源连接，所述第二电阻的另一端与所述第三三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极分别与所述第三三极管的集电极和集成稳压器的第一引脚连接，所述第三三极管的发射极接地，所述集成稳压器的第二引脚与所述第六电容的一端连接，所述第六电容的另一端接地，所述集成稳压器的第三引脚分别与所述第三电阻的一端和电压输出端连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第二二极管的型号为S-153T，所述第四电阻的阻值为45kΩ。

在本发明所述的智能窗帘系统中，所述电源模块还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第二直流电源连接，所述第三二极管的阴极与所述第二三极管的基极连接，所述第三二极管的型号为E-123。

在本发明所述的智能窗帘系统中，所述电源模块还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第五电阻的另一端与所述第一电容的一端连接，所述第五电阻的阻值为52kΩ。

在本发明所述的智能窗帘系统中，所述电源模块还包括第七电容，所述第七电容的一端分别与所述第二三极管的集电极和第三三极管的集电极连接，所述第七电容的电容值为470pF。

在本发明所述的智能窗帘系统中，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管，所述第三三极管为NPN型三极管。

在本发明所述的智能窗帘系统中，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系统，具有以下有益效果：由于设有单片机、温度传感器、光强度传感器、无线通信模块、移动终端、窗帘位置检测模块、显示模块、电机控制模块和电源模块，移动终端中设有用于窗帘遥控的APP，通过APP进行窗帘的无线控制，这样可以增加控制方式的灵活性，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，第二二极管和第四电阻均用于进行限流保护，因此控制方式灵活、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。

在本发明智能窗帘系统实施例中，该智能窗帘系统的结构示意图如图1所示。图1中，该智能窗帘系统包括单片机1、温度传感器2、光强度传感器3、无线通信模块4、移动终端5、窗帘位置检测模块6、显示模块7、电机控制模块8和电源模块9，移动终端5中设有用于窗帘遥控的APP，移动终端5可以是智能手机、平板电脑或PDA等。温度传感器2、光强度传感器3、窗帘位置检测模块6、显示模块7、电机控制模块8和电源模块9均与单片机1连接，移动终端5通过无线通信模块4与单片机1连接，窗帘位置检测模块6设置在窗帘移动边条上，显示模块7设置在靠近窗帘一侧的墙壁上，电机控制模块8设置在窗帘的一端。

温度传感器2和光强度传感器3通过自动检测，将检测数值传输至单片机1，单片机1根据窗帘位置检测模块6输出的窗帘实时位置，进行窗帘位置的调节。用户通过APP发出控制指令，该APP将该控制指令通过无线通信模块4传送给单片机1，单片机1将该控制指令传输至电机控制模块8，电机控制模块8控制的驱动电机为直流伺服电机，窗帘位置检测模块6作为检测窗帘距初始端位置的装置，由电机控制模块8作为驱动来实现窗帘的位置调节。

本实施例中，无线控制的工作模式分为三部分，模式控制、数据传输和状态输出，模式控制分为发射模式、接收模式和Power down模式，用于设置APP无线控制的工作模式，数据传输是单片机1通过外设接口配置APP无线控制的工作参数，可以在发射模式或接收模式下发送和接收数据，状态输出为提供检测输出、位置匹配输出和数据就绪输出。显示模块7用于显示系统信息，电机控制模块8用于实现对窗帘开度的控制。

该智能窗帘系统以单片机1为主要控制芯片，利用温度传感器2和光强度传感器3对室内实时状态进行检测，实现窗帘的自动调节，也可根据实时状态使用APP无线控制调节。

上述无线通信模块4可以为蓝牙模块、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。通过APP进行窗帘的无线控制，因此控制方式灵活。

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包括电压输入端Vin、第一三极管Q1、第一电容C1、第一二极管D1、第二电容C2、第三电容C3、第一直流电源VCC、第二直流电源VDD、第二二极管D2、第四电容C4、升压转换器U1、第一电阻R1、第五电容C5、第二电阻R2、第二三极管Q2、第三三极管Q3、集成稳压器U2、第三电阻R3、第六电容C6和电压输出端Vo，其中，电压输入端Vin与第一三极管Q1的发射极连接，第一三极管Q1的集电极分别与第一电容C1的一端、第一二极管D1的阴极和第二电容C2的一端连接，第一三极管Q1的发射极和第一电容C1的另一端均接地，第一二极管D1的阳极与升压转换器U1的第二引脚连接并接地，第二电容C2的另一端分别与升压转换器U1的第一引脚和第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端分别与升压转换器U1的第五引脚、第一电阻R1的一端、第五电容C5的一端和第一直流电源VCC连接，第一电阻R1的另一端与升压转换器U1的第四引脚连接，第二直流电源VDD分别与第三电容C3的一端、第二三极管Q2的基极、第二电阻R2的一端、第二二极管D2的阳极和第四电容C4的一端连接，第三电容C3的另一端分别与第二二极管D2的阴极和第五电容C5的另一端连接，第二三极管Q2的发射极与第一直流电源VCC连接，第二电阻R2的另一端与第三三极管Q3的基极连接，第二三极管Q2的集电极分别与第三三极管Q3的集电极和集成稳压器U2的第一引脚连接，第三三极管Q3的发射极接地，集成稳压器U2的第二引脚与第六电容C6的一端连接，第六电容C6的另一端接地，集成稳压器U2的第三引脚分别与第三电阻R3的一端和电压输出端Vo连接，第三电阻R3的另一端接地。

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，第二二极管D2为限流二极管，第四电阻R4为限流电阻，第二二极管D2和第四电阻R4均用于进行限流保护，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，第二二极管D2的型号为S-153T，第四电阻R4的阻值为45kΩ，当然，在实际应用中，第二二极管D2也可以采用其他型号具有类似功能的二极管，第四电阻R4的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第四电阻R4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，升压转换器U1的型号为LM27313，集成稳压器U2的型号为LM7810，当然，在实际应用中，升压转换器U1和集成稳压器U2均可以采用采用其他型号具有类似功能的芯片。

本实施例中，升压转换器U1、第一电阻R1、第四电阻R4和第五电容C5构成电源驱动电路，该电源驱动电路可以为第四电容C4和第二二极管D2共同组成的调压电路提供输入电压，该电源驱动电路也可以为第二电容C2、第一二极管D2、第一电容C1和第一三极管Q1共同构成的第一输出电路提供输入电压，第一输出电压电路上的第一三极管Q1和第一电容C1相配合，第一三极管Q1和第一电容C1可以进行稳压处理，调压电路的输出端可以为第二三极管Q2、第三三极管Q3、第二电阻R2、集成稳压器U2、第三电阻R3和第六电容C6共同组成的第二输出电路提供输入电压，同时第二输出电路中的集成稳压器U2、第三电阻R3和第六电容C6相配合，可以进行稳压处理，调压电路的输出端也可以对第三电容C3提供电压输入。

本实施例中，第一三极管Q1为NPN型三极管，第二三极管Q2为PNP型三极管，第三三极管Q3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，第二三极管Q2也可以为NPN型三极管，第三三极管Q3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还包括第三二极管D3，第三二极管D3的阳极与第二直流电源VDD连接，第三二极管D3的阴极与第二三极管Q2的基极连接。第三二极管D3为限流二极管，用于对第二三极管Q2的基极电流进行限流保护，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，第三二极管D3的型号为E-123，当然，在实际应用中，第三二极管D3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还包括第五电阻R5，第五电阻R5的一端与第一三极管Q1的集电极连接，第五电阻R5的另一端与第一电容C1的一端连接。第五电阻R5为限流电阻，用于对第一三极管Q1的集电极电流进行限流保护，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，第五电阻R5的阻值为52kΩ，当然，在实际应用中，第五电阻R5的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第五电阻R5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还包括第七电容C7，第七电容C7的一端分别与第二三极管Q2的集电极和第三三极管Q3的集电极连接。第七电容C7为耦合电容，用于防止第二三极管Q2、第三三极管Q3与集成稳压器U2之间的干扰，以进一步增强防干扰的效果。值得一提的是，本实施例中，第七电容C7的电容值为470pF，当然，在实际应用中，第七电容C7的电容值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第七电容C7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，上述单片机1、温度传感器2、光强度传感器3、窗帘位置检测模块6、显示模块7和电机控制模块8均采用现有技术中能够实现其功能的任意结构，这里不再獒述。

总之，本实施例中，通过APP进行窗帘的无线控制，因此控制方式灵活。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中设有限流二极管和限流电阻，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)

1.一种智能窗帘系统，其特征在于，包括单片机、温度传感器、光强度传感器、无线通信模块、移动终端、窗帘位置检测模块、显示模块、电机控制模块和电源模块，所述移动终端中设有用于窗帘遥控的APP，所述温度传感器、光强度传感器、窗帘位置检测模块、显示模块、电机控制模块和电源模块均与所述单片机连接，移动终端通过所述无线通信模块与所述单片机连接，所述窗帘位置检测模块设置在窗帘移动边条上，所述显示模块设置在靠近窗帘一侧的墙壁上，所述电机控制模块设置在窗帘的一端；

所述电源模块包括电压输入端、第一三极管、第一电容、第一二极管、第二电容、第三电容、第一直流电源、第二直流电源、第二二极管、第四电容、升压转换器、第一电阻、第五电容、第二电阻、第二三极管、第三三极管、集成稳压器、第三电阻、第六电容和电压输出端，所述电压输入端与所述第一三极管的发射极连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第一电容的一端、第一二极管的阴极和第二电容的一端连接，所述第一三极管的发射极和第一电容的另一端均接地，所述第一二极管的阳极与所述升压转换器的第二引脚连接并接地，所述第二电容的另一端分别与所述升压转换器的第一引脚和第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述升压转换器的第五引脚、第一电阻的一端、第五电容的一端和第一直流电源连接，所述第一电阻的另一端与所述升压转换器的第四引脚连接，所述第二直流电源分别与所述第三电容的一端、第二三极管的基极、第二电阻的一端、第二二极管的阳极和第四电容的一端连接，所述第三电容的另一端分别与所述第二二极管的阴极和第五电容的另一端连接，所述第二三极管的发射极与所述第一直流电源连接，所述第二电阻的另一端与所述第三三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极分别与所述第三三极管的集电极和集成稳压器的第一引脚连接，所述第三三极管的发射极接地，所述集成稳压器的第二引脚与所述第六电容的一端连接，所述第六电容的另一端接地，所述集成稳压器的第三引脚分别与所述第三电阻的一端和电压输出端连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第二二极管的型号为S-153T，所述第四电阻的阻值为45kΩ。

2.根据权利要求1所述的智能窗帘系统，其特征在于，所述电源模块还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第二直流电源连接，所述第三二极管的阴极与所述第二三极管的基极连接，所述第三二极管的型号为E-123。

3.根据权利要求2所述的智能窗帘系统，其特征在于，所述电源模块还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第五电阻的另一端与所述第一电容的一端连接，所述第五电阻的阻值为52kΩ。

4.根据权利要求3所述的智能窗帘系统，其特征在于，所述电源模块还包括第七电容，所述第七电容的一端分别与所述第二三极管的集电极和第三三极管的集电极连接，所述第七电容的电容值为470pF。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的智能窗帘系统，其特征在于，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管，所述第三三极管为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。