CN111166149A - 一种智能窗帘控制系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能窗帘控制系统及其实现方法，该系统包括光线检测模块、人体感应模块、主控模块、电机模块和警报模块；方法包括：光线检测模块检测外界光线强度得到第一检测信号；人体感应模块检测是否有人靠近窗帘得到第二检测信号；主控模块根据第一检测信号和第二检测信号触发第一控制信号和第二控制信号；电机模块根据第一控制信号控制电机拉开或闭合窗帘；警报模块根据第二控制信号发出报警声。通过光线检测模块检测外界光线强度，根据光照强度控制电机模块拉开和关闭窗帘，实现了在白天拉开窗帘、在夜晚关闭窗帘；设置人体感应模块，当有人靠近窗帘意图进入室内，警报模块发出警报声，威慑盗贼。本发明可广泛应用于窗帘控制技术领域。

Description

一种智能窗帘控制系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及窗帘控制技术领域，特别是涉及一种智能窗帘控制系统及其实现方法。

背景技术

窗帘作为家居生活用品，起到保护住户隐私和遮阳的作用，但是，每天白天拉开窗帘采光透气和夜晚关闭窗帘遮挡是一件比较繁琐的事情，而且别墅或者复式房的大窗帘，厚重且长，每天去拉开窗帘和关闭窗帘是一件耗费力气的事情。此外，普通的窗帘设计没有防盗功能，白天盗贼透过拉开的窗帘可以看见室内的情况，家庭财产处于危险状态，因此，窗帘拉开后的防盗也是一大亟需解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种智能窗帘控制系统及其实现方法。

本发明所采取的第一种技术方案是：

一种智能窗帘控制系统，包括光线检测模块、人体感应模块、主控模块、电机模块和警报模块；

光线检测模块，用于检测外界光线强度得到第一检测信号；

人体感应模块，用于检测是否有人靠近窗帘得到第二检测信号；

主控模块，用于根据接收到的第一检测信号和第二检测信号触发第一控制信号和第二控制信号；

电机模块，用于根据第一控制信号拉开或闭合窗帘；

警报模块，用于根据第二控制信号发出警报声。

所述光线检测模块的输出端和人体感应模块的输出端均与主控模块的输入端连接，所述主控模块的输出端分别与电机模块的输入端和警报模块的输入端连接。

进一步，还包括限位开关模块，所述限位开关模块用于在检测到窗帘触碰到限位开关模块时控制电机模块停止工作。

进一步，还包括遥控模块，所述遥控模块用于发射遥控信号。

进一步，所述遥控模块包括按键单元和无线发射单元。

进一步，还包括无线接收模块，所述无线接收模块用于接收遥控信号。

进一步，所述无线接收模块包括无线接收单元和解码单元。

进一步，还包括指示灯模块，所述指示灯模块用于指示电机模块和警报模块的工作状态以及智能窗帘系统的工作模式。

进一步，所述人体感应模块包括热释电红外传感器、第一电阻、第二电阻和第一三极管；

所述热释电红外传感器的电源供电端和第一三极管的集电极均连接到电源端，所述热释电红外传感器的信号输出端与第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与第一三极管的基极连接，所述热释电红外传感器的的接地端和第二电阻的一端均连接到地，所述第二电阻的另一端连接到第一三极管的发射极，所述第一三极管的发射极还连接到主控模块。

本发明所采取的第二种技术方案是：

一种智能窗帘控制系统的实现方法，包括以下步骤：

光线检测模块检测外界光线强度得到第一检测信号；

人体感应模块检测是否有人靠近窗帘得到第二检测信号；

主控模块根据第一检测信号和第二检测信号触发第一控制信号和第二控制信号；

电机模块根据第一控制信号控制电机拉开或闭合窗帘；

警报模块根据第二控制信号发出警报声。

本发明的系统的有益效果是：包括光线检测模块、人体感应模块、主控模块、电机模块和警报模块，所述光线检测模块的输出端和人体感应模块的输出端均与主控模块的输入端连接，所述主控模块的输出端分别与电机模块的输入端和警报模块的输入端连接。通过光线检测模块检测外界光线强度，主控模块根据光照强度控制电机模块拉开和关闭窗帘，实现了在白天拉开窗帘采光通风、在夜晚关闭窗帘的目的；设置人体感应模块，当有人靠近窗帘意图进入室内时，警报模块发出警报声，起到了威慑盗贼作用。

本发明的实现方法的有益效果是：通过光线检测模块检测外界光线强度，主控模块根据光照强度控制电机模块拉开和关闭窗帘，实现了在白天拉开窗帘采光通风、在夜晚关闭窗帘；设置人体感应模块，当有人靠近窗帘意图进入室内时，警报模块发出警报声，起到了威慑盗贼的作用。

附图说明

图1为本发明的一种智能窗帘控制系统的模块框图；

图2为本发明的主控模块的电路原理图；

图3为本发明的光线检测模块的电路原理图；

图4为本发明的人体感应模块的电路原理图；

图5为本发明的电机模块的电路原理图；

图6为本发明的警报模块的电路原理图；

图7为本发明的限位开关模块的电路原理图；

图8为本发明的指示灯模块的电路原理图；

图9为本发明的遥控模块的电路原理图；

图10为本发明的无线接收模块的电路原理图；

图11为本发明的一种智能窗帘控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

参照图1，一种智能窗帘控制系统，包括光线检测模块、人体感应模块、主控模块、电机模块和警报模块；

光线检测模块，用于检测外界光线强度得到第一检测信号；

人体感应模块，用于检测是否有人靠近窗帘得到第二检测信号；

主控模块，用于根据接收到的第一检测信号和第二检测信号触发第一控制信号和第二控制信号；

电机模块，用于根据第一控制信号拉开或闭合窗帘；

警报模块，用于根据第二控制信号发出警报声。

所述光线检测模块的输出端和人体感应模块的输出端均与主控模块的输入端连接，所述主控模块的输出端分别与电机模块的输入端和警报模块的输入端连接。

光线检测模块检测到室外光线强度的强弱变化，即检测外界是处于白天或者晚上，传输第一检测信号到主控模块，主控模块根据接收到的第一检测信号触发第一控制信号，从而控制电机模块拉开窗帘或关闭窗帘，实现了白天拉开窗帘，夜晚关闭窗帘的目的。设置人体感应模块，当人体感应模块检测到有人靠近时，向主控模块传输第二检测信号，主控模块根据人体感应模块传输的第二检测信号触发第二控制信号，进而控制警报模块发出警报声，从而起到威慑盗贼的作用。

进一步作为优选的实施方式，还包括限位开关模块，所述限位开关模块用于在检测到窗帘触碰到限位开关模块时控制电机模块停止工作。

限位开关模块用于防止电机模块过度拉开或闭合窗帘造成窗帘损坏，当限位开关模块检测到窗帘触碰到限位开关模块时，即向主控模块传输第三检测信号，主控模块根据第三检测信号触发停止信号，从而控制电机模块停止工作。

进一步作为优选的实施方式，还包括遥控模块，所述遥控模块用于发射遥控信号。

本发明增设遥控模块，将切换工作模式、布防撤防、拉开窗帘和闭合窗帘等遥控信号传输至主控模块，主控模块根据遥控信号触发相应的控制信号，从而控制相应的模块进行工作。

进一步作为优选的实施方式，所述遥控模块包括按键单元和无线发射单元。

如图9所示，遥控模块包括按键单元和无线发射单元。按键单元包括切换工作模式按键、布防撤防按键、拉开窗帘按键和闭合窗帘按键等多个按键，所述工作模式包含智能模式和手动模式。通过按键单元输入对应的按键信号，无线发射单元包括编码子单元和无线发射子单元，编码子单元将输入的按键信号进行编码得到编号按键信号，无线发射子单元将编码按键信号发射至无线接收模块。

进一步作为优选的实施方式，还包括无线接收模块，所述无线接收模块用于接收无线遥控模块发射的遥控信号。

无线接收模块在接收编码按键信号后对编码按键信号做进一步处理，并将处理后的编码按键信号传输至主控模块。

进一步作为优选的实施方式，所述无线接收模块包括无线接收单元和解码单元。

无线接收单元用于接收编码按键信号，解码单元用于对接收到的编码按键信号进行解码，得到解码按键信号，主控模块接收到解码按键信号，触发控制信号，从而控制对应的模块工作。

进一步作为优选的实施方式，还包括指示灯模块，所述指示灯模块用于指示电机模块和警报模块的工作状态以及智能窗帘系统的工作模式。

如图8所示，指示灯模块包括第一发光二极管D1、第二发光二极管D2、第三发光二极管D3、第四发光二极管D4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。第一发光二极管D1亮时，表示电机模块的电机正转，拉开窗帘。第二发光二极管D2亮时，表示电机模块的电机反转，闭合窗帘。第三发光二极管D3亮时，表示智能窗帘系统处于智能模式，第三发光二极管D3灭时，表示智能窗帘系统处于手动模式。第四发光二极管D4在警报模块发出警报声音时会亮。

参照图11，本发明的应用图1的一种智能窗帘控制系统的实现方法，包括以下步骤：

S101：光线检测模块检测外界光线强度得到第一检测信号；

S102：人体感应模块检测是否有人靠近窗帘得到第二检测信号。

S103：主控模块根据第一检测信号和第二检测信号触发第一控制信号和第二控制信号；

S104：电机模块根据第一主控模块控制电机拉开或闭合窗帘；

S105：警报模块根据第二控制信号发出警报声。

下面结合说明书附图和具体的实施例对本发明做进行进一步的说明。

本实施例提供了一种智能窗帘控制系统，该系统主要分为硬件和软件部分。

如图1所示，一种智能窗帘控制系统，包括光线检测模块、人体感应模块、主控模块、电机模块、警报模块、指示灯模块、限位开关模块、遥控模块、无线接收模块和电源模块，所述遥控模块包括按键单元和无线发射单元，所述无线接收模块包括无线接收单元和解码单元；

所述光线检测模块的输出端、人体感应模块的输出端、无线接收模块的输出端和限位开关模块的输出端均与主控模块的输入端连接，所述主控模块的输出端分别与电机模块的输入端、警报模块的输入端和指示灯模块的输入端连接，所述遥控模块与无线接收模块无线连接；

所述电源模块的输出端分别与光线检测模块的输入端、人体感应模块的输入端、主控模块的输入端、电机模块的输入端、警报模块的输入端、限位开关模块的输入端、遥控模块的输入端和无线接收模块的输入端连接。

如图2所示，主控模块由单片机U3和单片机外围电路组成。其中单片机U3可选用STC89C52型号的单片机。单片机外围电路可包括图2所示的晶振电路和复位电路，所述晶振电路包括晶振Y1、第二十二电容C22和第二十三电容C23，晶振Y1的输出连接到单片机U3。所述复位电路包括第二十七电阻R27、第一电容C1和复位按键KS。

如图3所示，光线检测模块包括第二十一光敏电阻R21、第六三极管Q6、第十九电阻R19和第二十电阻R20，所述光线检测模块的输出端与主控模块的输入端连接。

当光线较暗时，光敏电阻R21的阻值变大，第六三极管Q6的基极的电压被拉低，第六三极管Q6处于截止状态，第六三极管Q6的发射极的电压被第二十电阻R20拉低，光线检测模块向主控模块输出低电平信号；当光线强度较强时，光敏电阻R21的阻值变小，第六三极管Q6的基极的电压变高，第六三极管Q6处于导通状态，第六三极管Q6的发射极的电压被拉高，因此光线检测模块向主控模块输出高电平信号。光线检测模块通过输出电平信号，即第一检测信号至主控模块，主控模块根据接收到光线检测模块的第一检测信号，触发第一控制信号，控制电机模块，电机模块从而控制电机正转和反转，从而实现在白天将窗帘拉开，在夜晚将窗帘关闭。

如图4所示，所述人体感应模块包括热释电红外传感器U1、第一电阻R1、第二电阻R2和第一三极管Q1；

所述热释电红外传感器U1的电源供电端和第一三极管Q1的集电极均连接到电源端VCC，所述热释电红外传感器的信号输出端与第一电阻R1的一端连接，所述第一电阻R1的另一端与第一三极管Q1的基极连接，所述热释电红外传感器U1的的接地端和第二电阻R2的一端均连接到地GND，所述第二电阻R2的另一端连接到第一三极管Q1的发射极，所述第一三极管Q1的发射极还连接到主控模块。

当热释电红外传感器U1检测到有人靠近窗帘时，热释电红外传感器U1的信号输出端输出高电平，第一三极管Q1处于导通状态，人体感应模块向主控模块输出一个高电平信号，即第二检测信号。主控模块根据接收到的第二检测信号，触发第二控制信号，从而控制警报模块发出警报声。

如图5所示，所述电机模块包括第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一继电器JD1、第二继电器JD2、电机M、第九电阻R9、第十电阻R10和第十一电阻R11。

根据主控模块的第一控制信号，继电器模块采用双继电器分别控制电机的正转和反转，从而控制窗帘的拉开与闭合。

如图6所示，警报模块包括蜂鸣器BUZZER、第二十一电阻R21和第七三极管Q3。第七三极管Q7起到开关作用，当主控模块向警报模块发送低电平信号时，即第二控制信号，第七三极管Q7导通，有电流经过蜂鸣器BUZZER，使得蜂鸣器BUZZER发出警报声，起到震慑盗贼作用，从而使得盗贼取消进入室内的打算。当主控模块向警报模块输入高电平信号时，第七三极管Q7处于截止状态，无电流经过BUZZER，蜂鸣器不发声。

限位开关模块包括上限位开关模块和下限位开关模块，上限位开关模块和下限位开关模块的实现原理相同，上限位开关模块和下限位开关模块分别安装在窗帘的开启的位置和窗帘关闭的位置。以上限位开关模块为例，如图7所示，上限位开关模块包括红外对管和电压比较器U2，所述红外对管包括红外发射管D6和红外接收管D5，电压比较器U2可选用LM393。

随着电机正转带动窗帘打开，上限位开关模块的红外接收管D5接收到由红外发射管D6发射的、经过窗帘反射的红外光，电压比较器U2接收到红外光信号，经过电压比较后向主控模块输出一个低电平信号，即第三检测信号，主控模块根据第三检测信号，触发停止信号，从而控制电机模块停止工作。同理，当窗帘关闭时，下限位开关模块也会输出一个低电平信号至主控模块，主控模块触发停止信号，控制电机模块停止工作。

如图8所示，指示灯模块包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第一发光二极管D1、第二发光二极管D2、第三发光二极管D3和第四发光二极管D4。第一发光二极管D1亮时，表示电机正转，拉开窗帘。第二发光二极管D2亮时，表示电机反转，闭合窗帘。第三发光二极管D3亮时，表示智能窗帘控制系统处于智能模式，当智能窗帘控制系统处于智能模式时，由智能窗帘控制系统根据室外光线情况自主地控制电机模块，从而实现窗帘的拉开与闭合；第三发光二极管D3灭时，表示智能窗帘控制系统处于手动模式，当智能窗帘控制系统处于手动模式，可人工输入拉开窗帘与闭合窗帘的按键信号，主控模块接收到对应的按键信号后，控制窗帘的拉开与闭合。第四发光二极管D4亮，表示警报模块的蜂鸣器发出警报声。

如图9所示，遥控模块包括按键单元和无线发射单元。

按键单元，用于输入按键信号，所述按键信号包括窗帘拉开、窗帘闭合、切换工作模式和布防撤防等按键信号。如图9所示，所述按键单元包括第一按键K1、第二按键K2、第三按键K3、第四按键K4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4。第一按键K1为窗帘拉开按键，用于输入拉开窗帘的按键信号。第二按键K2为窗帘闭合按键，用于输入关闭窗帘的按键信号。第三按键K3为切换工作模式按键，用于输入智能窗帘控制系统的工作模式的按键信号，所述工作模式包括手动模式和智能模式，当处于智能模式时，智能窗帘控制系统自主的检测外界环境条件，从而拉开窗帘或闭合窗帘，当处于手动模式时，可通过遥控模块上的按键单元输入窗帘拉开和窗帘闭合的按键信号，主控模块接收到相应的按键信号后，控制电机模块，从而人工孔控制拉开窗帘与闭合窗帘。第四按键K4为布防撤防按键，用于输入布防或者撤防的按键信号，主控模块接收到布防按键信号，智能窗帘控制系统即进入工作状态，当人体感应模块检测到有人靠近窗帘时，主控模块即控制警报模块发出警报声；当主控模块接收到撤防按键信号，人体感应模块和警报模块处于不工作状态。第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3起到过滤杂质信号作用。

如图9所示，无线发射单元包括编码子单元和无线发射子单元。所述编码子单元用于将从按键单元输入的按键信号进行编码得到编码按键信号，所述编码子单元包括编码芯片U4，编码芯片U4可采用SC2262。无线发射单元，用于将编码按键信号发送至主控模块。所述无线发射单元采用315M无线发射模块U5，315M无线发射模块U5采用声表谐振器SAW稳频，频率稳定度极高，而且频点不会发生偏移。

如图10所示，所述无线接收模块包括无线接收单元和解码单元。

无线接收单元，用于接收来自无线发射模块的编码信号。无线接收单元采用315M超再生无线接收模块M2，接收灵敏度可达到-105dB。

解码单元，用于将编码信号解码。所述解码单元由解码芯片M3及外围电路组成。所述解码芯片M3可采用SC2272。315M超再生无线接收模块M3本身不带有解码集成电路，因此需要与解码电路配合使用。解码单元将编码信号解码后得到解码信号，并将解码信号输送至主控模块。

电源模块包括稳压元件，稳压元件可采用7805稳压管。首先使用变压器将市电220V电压转变成5V电压，变压器输出的5V电压是不够稳定的，因此，使用稳压元件变压器输出的电压稳定在5V，保证供给智能窗帘控制系统的电压为5V，提高了电路安全。

而本实施例的主要功能是通过在硬件平台上编写软件程序来实现的。本实施例软件流程的具体执行步骤如下：

S1：若检测到工作模式切换工作模式按键按下，并且检测到智能窗帘控制系统处于智能模式，则执行步骤S2，否则，执行步骤S3；

S2：若光线检测模块检测外界光线的强度，如果外界光线强度较大，则执行步骤S6；否则执行步骤S7；

S3：若检测到有窗帘拉开按键按下，则执行步骤S6，否则，执行步骤S4：

S4：若检测到有窗帘闭合按键按下，则执行步骤S7；

S5：若检测到布防撤防按键按下，并且监测到智能窗帘控制系统处于布防状态，则控制人体感应模块和警报模块处于工作状态，否则，则控制人体感应模块和警报模块处于不工作状态；

S6：主控模块触发控制信号控制电机模块拉开窗帘，在拉开窗帘的过程中主控模块根据接收到的上限位开关模块的检测信号，从而控制电机模块停止工作；

S7：主控模块触发控制信号控制电机模块闭合窗帘，在闭合窗帘的过程中主控模块根据接收到的下限位开关模块的检测信号，从而控制电机模块停止工作。

综上所述，本发明一种牙齿正畸康复装置及其实现方法，具有以下优点：

(1)在智能模式下，通过光线检测模块检测外界光线强度变化，从而实现了在白天拉开窗帘，在夜晚关闭窗帘的目的；

(2)通过人体感应模块检测是否有人靠近窗帘，当有人靠近窗帘时，警报模块发出警报声，从而对有心入室盗窃的盗贼起威慑作用；

(3)通过限位开关模块检测窗帘是否会过度拉伸和关闭，对窗帘起到保护作用，延长了窗帘的使用寿命；

(4)通过遥控模块实现手动控制窗帘的拉开与闭合，还做到了在家中无人时布防警醒盗贼，在家中有人时撤防不打扰居家生活。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种智能窗帘控制系统，其特征在于，包括光线检测模块、人体感应模块、主控模块、电机模块和警报模块；

光线检测模块，用于检测外界光线强度得到第一检测信号；

人体感应模块，用于检测是否有人靠近窗帘得到第二检测信号；

主控模块，用于根据接收到的第一检测信号和第二检测信号触发第一控制信号和第二控制信号；

电机模块，用于根据第一控制信号拉开或闭合窗帘；

警报模块，用于根据第二控制信号发出警报声。

所述光线检测模块的输出端和人体感应模块的输出端均与主控模块的输入端连接，所述主控模块的输出端分别与电机模块的输入端和警报模块的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能窗帘控制系统，其特征在于，还包括限位开关模块，所述限位开关模块用于在检测到窗帘触碰到限位开关模块时控制电机模块停止工作。

3.根据权利要求1所述的一种智能窗帘控制系统，其特征在于，还包括遥控模块，所述遥控模块用于发射遥控信号。

4.根据权利要求3所述的一种智能窗帘控制系统，其特征在于，所述遥控模块包括按键单元和无线发射单元。

5.根据权利要求1所述的一种智能窗帘控制系统，其特征在于，还包括无线接收模块，所述无线接收模块用于接收遥控信号。

6.根据权利要求5所述的一种智能窗帘控制系统，其特征在于，所述无线接收模块包括无线接收单元和解码单元。

7.根据权利要求1所述的一种智能窗帘控制系统，其特征在于，还包括指示灯模块，所述指示灯模块用于指示电机模块和警报模块的工作状态以及智能窗帘系统的工作模式。

8.根据权利要求1所述的一种智能窗帘控制系统，其特征在于，所述人体感应模块包括热释电红外传感器、第一电阻、第二电阻和第一三极管；

所述热释电红外传感器的电源供电端和第一三极管的集电极均连接到电源端，所述热释电红外传感器的信号输出端与第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与第一三极管的基极连接，所述热释电红外传感器的的接地端和第二电阻的一端均连接到地，所述第二电阻的另一端连接到第一三极管的发射极，所述第一三极管的发射极还连接到主控模块。

9.一种应用权利要求1-8任一项所述的一种智能窗帘控制系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

光线检测模块检测外界光线强度得到第一检测信号；

人体感应模块检测是否有人靠近窗帘得到第二检测信号；

主控模块根据第一检测信号和第二检测信号触发第一控制信号和第二控制信号；

电机模块根据第一控制信号控制电机拉开或闭合窗帘；

警报模块根据第二控制信号发出警报声。

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