CN203430270U - 一种天窗 - Google Patents

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本实用新型涉及一种天窗，属于智能家居技术领域。本实用新型包括位于天窗支撑架一端的单片机系统，位于单片机系统上方用于供电的太阳能电池板Ⅰ、雨滴传感器、灰尘传感器，天窗支撑架，位于天窗支撑架另一端内置电机的电动转轴，单向透视玻璃板，用于安装单向透视玻璃板的玻璃板边框；其中单片机系统分别与雨滴传感器、灰尘传感器、电机连接。本实用新型结构简单、操作灵活、成本低廉，不仅可以通风、采光，还可以防止雨水进入和减少灰尘污染。

Description

一种天窗
技术领域
本实用新型涉及一种天窗，属于智能家居技术领域。
背景技术
可再生能源的利用是当今建造低能耗建筑的热门技术，利用可再生能源可以减少甚至替代常规能源，从而达到节能减排的目的。太阳能作为可再生能源近些年得到了极其广泛的应用，太阳能发电板技术也日益成熟。将太阳能的利用和建筑结合也是现代建筑发展的一个潮流。
天窗是一种建筑物中常见的设置，起到通风和采光的作用。但是天窗的操作往往不够简便；遇到雨天或者空气质量较差，比如PM2.5超标的天气，如果没有关闭天窗，更是会带来很多麻烦，甚至威胁健康。
发明内容
本实用新型提供了一种天窗，以用于解决现有天窗无法在雨天或者空气质量较差时自动关闭天窗的问题。
本实用新型的技术方案是：一种天窗，包括位于天窗支撑架5一端的单片机系统1，位于单片机系统1上方用于供电的太阳能电池板Ⅰ2、雨滴传感器3、灰尘传感器4，天窗支撑架5，位于天窗支撑架5另一端内置电机的电动转轴6，单向透视玻璃板7，用于安装单向透视玻璃板7的玻璃板边框8；其中单片机系统1分别与雨滴传感器3、灰尘传感器4、电机连接。
所述天窗包括位于单片机系统1下方的照明模块9，其包括环境光传感器10、LED灯管11；环境光传感器10、LED灯管11分别与单片机系统1连接。
所述照明模块9包括红外接收装置12；红外接收装置12与单片机系统1连接。
所述天窗包括遥控器13，其包括红外发射装置14、开合调节按钮16、灯光控制按钮17、电池仓18；开合调节按钮16、灯光控制按钮17与红外发射装置14连接，红外发射装置14又与红外接收装置12连接。
所述遥控器13包括用于为遥控器13供电的太阳能电池板Ⅱ15。
所述单片机系统1包括蓄电池；太阳能电池板2提供的电能可存储在蓄电池中。
使用时，通过单片机系统1上方设置的太阳能电池板Ⅰ2供电，同时一部分电能通过供电模块存储在蓄电池当中，当阴雨天气或者是夜晚时，供电模块调用蓄电池来供电；通过单片机系统1上方设置的雨滴传感器3：当下雨时，会发送相应信号至单片机系统1，单片机系统1控制电动转轴6（电动转轴6内部装有电机，带动天窗开启和关闭）关闭天窗；通过单片机系统1上方设置的灰尘传感器4可以用于检测空气中的粉尘浓度：如果空气中粉尘超标，就发送信号置单片机系统1，单片机系统1将驱动电动转轴6关闭天窗。
通过安装在单片机系统1下方的照明模块9，其实就是天窗面向室内的部分，模块上安装的环境光传感器10可以根据屋内的亮度调整LED灯管11的亮度，以此保持室内光线的柔和，并起到节能的作用。模块上的红外接收装置12用于接收遥控器13发来的指令，传送给单片机系统1，单片机系统1将做出相应的动作。
太阳能电池板Ⅱ15负责为遥控器13供电，由于遥控器13电路简单，元件能耗低，所以只需小块的太阳能电池板，有一定的亮度就可以使用；如果亮度不足以供遥控器13工作，可以在电池仓18中放入电池，提供后备电力。开合调节按钮16可以调节天窗的开合，持续按住“开”/“关”按钮，天窗将持续打开/关闭，直到限位，这一过程中只要松开按钮，天窗就停止在当前状态。灯光控制按钮17用来控制LED灯管11，具备多级亮度，按下按钮则灯管在关闭、弱光、强光这几个状态中切换。开合调节按钮16和灯光控制按钮17的指令通过遥控器13内部电路编码后，经由红外发射装置14发送出去。
本实用新型的有益效果是：结构简单、操作灵活、成本低廉，不仅可以通风、采光，还可以防止雨水进入和减少灰尘污染。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中照明模块的结构示意图；
图3为本实用新型中遥控器的结构示意图；
图4为本实用新型中单片机系统的电路原理图；
图5为本实用新型中电机驱动电路原理图；
图6为本实用新型中雨滴传感器电路原理图；
图7为本实用新型中灰尘传感器电路原理图；
图8为本实用新型中环境光传感器的电路原理图；
图9为本实用新型中LED驱动电路原理图；
图10为本实用新型中红外接收装置电路原理图；
图11为本实用新型遥控器中红外发射装置电路原理图；
图中各标号：1为单片机系统、2为太阳能电池板Ⅰ、3为雨滴传感器、4为灰尘传感器、5为天窗支撑架、6为电动转轴、7为单向透视玻璃板、8为玻璃板边框、9为照明模块、10为环境光传感器、11为LED灯管、12为红外接收装置、13为遥控器、14为红外发射装置、15为太阳能电池板Ⅱ、16为开合调节按钮、17为灯光控制按钮、18为电池仓。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1-11所示，一种天窗，包括位于天窗支撑架5一端的单片机系统1，位于单片机系统1上方用于供电的太阳能电池板Ⅰ2、雨滴传感器3、灰尘传感器4，天窗支撑架5，内置电机位于天窗支撑架5另一端的电动转轴6，单向透视玻璃板7，用于安装单向透视玻璃板7的玻璃板边框8；其中单片机系统1分别与雨滴传感器3、灰尘传感器4、电机连接。所述天窗包括位于单片机系统1下方的照明模块9，其包括环境光传感器10、LED灯管11，环境光传感器10、LED灯管11分别与单片机系统1连接；所述照明模块9包括红外接收装置12，红外接收装置12与单片机系统1连接。所述天窗包括遥控器13，其包括红外发射装置14、开合调节按钮16、灯光控制按钮17、电池仓18；开合调节按钮16、灯光控制按钮17与红外发射装置14连接，红外发射装置14又与红外接收装置12连接；所述遥控器13包括用于为遥控器13供电的太阳能电池板Ⅱ15。所述单片机系统1包括蓄电池；太阳能电池板2提供的电能可存储在蓄电池中。
实施例2：如图1-11所示，一种天窗，包括位于天窗支撑架5一端的单片机系统1，位于单片机系统1上方用于供电的太阳能电池板Ⅰ2、雨滴传感器3、灰尘传感器4，天窗支撑架5，内置电机位于天窗支撑架5另一端的电动转轴6，单向透视玻璃板7，用于安装单向透视玻璃板7的玻璃板边框8；其中单片机系统1分别与雨滴传感器3、灰尘传感器4、电机连接。所述天窗包括位于单片机系统1下方的照明模块9，其包括环境光传感器10、LED灯管11，环境光传感器10、LED灯管11分别与单片机系统1连接；所述照明模块9包括红外接收装置12，红外接收装置12与单片机系统1连接。所述天窗包括遥控器13，其包括红外发射装置14、开合调节按钮16、灯光控制按钮17、电池仓18；开合调节按钮16、灯光控制按钮17与红外发射装置14连接，红外发射装置14又与红外接收装置12连接；所述遥控器13包括用于为遥控器13供电的太阳能电池板Ⅱ15。
实施例3：如图1-11所示，一种天窗，包括位于天窗支撑架5一端的单片机系统1，位于单片机系统1上方用于供电的太阳能电池板Ⅰ2、雨滴传感器3、灰尘传感器4，天窗支撑架5，内置电机位于天窗支撑架5另一端的电动转轴6，单向透视玻璃板7，用于安装单向透视玻璃板7的玻璃板边框8；其中单片机系统1分别与雨滴传感器3、灰尘传感器4、电机连接。所述天窗包括位于单片机系统1下方的照明模块9，其包括环境光传感器10、LED灯管11，环境光传感器10、LED灯管11分别与单片机系统1连接；所述照明模块9包括红外接收装置12，红外接收装置12与单片机系统1连接。所述天窗包括遥控器13，其包括红外发射装置14、开合调节按钮16、灯光控制按钮17、电池仓18；开合调节按钮16、灯光控制按钮17与红外发射装置14连接，红外发射装置14又与红外接收装置12连接。
实施例4：如图1-11所示，一种天窗，包括位于天窗支撑架5一端的单片机系统1，位于单片机系统1上方用于供电的太阳能电池板Ⅰ2、雨滴传感器3、灰尘传感器4，天窗支撑架5，内置电机位于天窗支撑架5另一端的电动转轴6，单向透视玻璃板7，用于安装单向透视玻璃板7的玻璃板边框8；其中单片机系统1分别与雨滴传感器3、灰尘传感器4、电机连接。所述天窗包括位于单片机系统1下方的照明模块9，其包括环境光传感器10、LED灯管11，环境光传感器10、LED灯管11分别与单片机系统1连接。
实施例5：如图1-11所示，一种天窗，包括位于天窗支撑架5一端的单片机系统1，位于单片机系统1上方用于供电的太阳能电池板Ⅰ2、雨滴传感器3、灰尘传感器4，天窗支撑架5，内置电机位于天窗支撑架5另一端的电动转轴6，单向透视玻璃板7，用于安装单向透视玻璃板7的玻璃板边框8；其中单片机系统1分别与雨滴传感器3、灰尘传感器4、电机连接。
实施例6：如图1-11所示，一种天窗，包括位于天窗支撑架5一端的单片机系统1，位于单片机系统1上方用于供电的太阳能电池板Ⅰ2、雨滴传感器3、灰尘传感器4，天窗支撑架5，内置电机位于天窗支撑架5另一端的电动转轴6，单向透视玻璃板7，用于安装单向透视玻璃板7的玻璃板边框8；其中单片机系统1分别与雨滴传感器3、灰尘传感器4、电机连接；所述天窗包括位于单片机系统1下方的照明模块9，其包括环境光传感器10、LED灯管11、红外接收装置12；环境光传感器10、LED灯管11、红外接收装置12分别与单片机系统1连接；所述天窗包括遥控器13，其包括红外发射装置14、开合调节按钮16、灯光控制按钮17、电池仓18；开合调节按钮16、灯光控制按钮17与红外发射装置14连接，红外发射装置14又与红外接收装置12连接；所述遥控器13包括用于为遥控器13供电的太阳能电池板Ⅱ15；所述单片机系统1内置蓄电池；太阳能电池板2提供的电能可存储在蓄电池中。
其中J1、J2为直流继电器，J1控制电动机正转，J2控制电动机反转；SQ1、SQ3为开启限位开关，SQ2、SQ4为闭合限位开关；P1.4为雨滴信号输入端；P1.5为环境光信号输入端；P3.3和P3.4为红外信号输入端；P0.0和P0.1为灰尘传感器信号输入端；当雨滴传感器输出低电平，即P1.4为低电平时，89C51的P2.4口发出指令（高电平），继电器J2线圈通电，天窗闭合；直到SQ2、SQ4均闭合时，89C51的P2.4口发出停止指令（低电平），继电器J2线圈断电，天窗停止闭合；环境光传感器的信号通过A/D转换送入P1.5，根据输入的数据，单片机系统1调整LED灯管的亮度。
电机驱动电路中，其中M1、M2为电动转轴内部的直流电机。当继电器J1的线圈通电时，J1常开触点闭合，电动机正转，天窗开启。现实情况中两台电动机不可能同时停止，所以选用4只限位开关分别控制两台电动机。当天窗的一个侧边已经运动到位，SQ1或SQ3开关被压下且触电断开，对应电动机就先停止，此时控制器继续发出开启的指令，直到另一侧边运动到位，其对应的另一台电动机就会停止，控制器才会发出停止开启的命令。至于天窗闭合的情形，是同样的道理。
雨滴传感器电路中，集成运放A1采用LM324，它构成了电压比较器电路。当没有雨滴落在敷铜板做成的传感器上面时，集成运放A1输出高电平；当雨滴落在有敷铜板做成的传感器上面时，集成运放A1输出低电平。
灰尘传感器DSM501A，通过调节电位器Rp2，可以调节传感器的灵敏度，两个输出端口与P0.0和P0.1连接以发送数据。
环境光传感器电路中，集成运放A2采用LM324，它构成了电压比较器电路。调节电位器Rp1，使在阴天的情况下，集成运放A2输出高电平；当太阳光照到光敏元件3DU11时，集成运放A2输出低电平。
LED驱动电路中，采用了高性能BP1360恒流芯片驱动，BP1360是一款连续电流导通模式的降压恒流源芯片，能将直流电压直接转换成稳定的恒流输出。通过BP1360芯片上的DIM端，可以方便地进行模拟或PWM调光。由于模拟调光通过直接改变电流大小来实现，会影响白光质量，产生色偏，因此这里采用PWM控制来实现调光。PWM脉冲信号由主控芯片89C51的管脚P0.2产生，其高电平决定LED的通断状态，通过单片机系统1中的软件层模拟实现。
红外接收集成电路RPM6938，它有三个引脚，一个接电源，一个接地，另外一个接信号端，集光电转换、解调和放大于一体。当收到38kHz调制红外线时，RPM6398输出为“0”，平时输出为“1”。信号接到P3.3和P3.4脚上，当RPM6938收到第一个红外脉冲时，触发INT1产生中断，使单片机系统1退出低功耗状态，进入工作状态，同时使计数器0和定时器1开始工作。
遥控器上的红外发射装置由4001MOS或非门38kHz振荡器、单片机系统1发送控制电路和红外发射管驱动输出电路组成，当单片机系统1的I/O口输出为“0”时，发射管不发光，当单片机系统1的I/O口输出为“1”时，红外发射管发出38kHz调制红外线。

Claims (6)

1.一种天窗，其特征在于：包括位于天窗支撑架（5）一端的单片机系统（1），位于单片机系统（1）上方用于供电的太阳能电池板Ⅰ（2）、雨滴传感器（3）、灰尘传感器（4），天窗支撑架（5），位于天窗支撑架（5）另一端内置电机的电动转轴（6），单向透视玻璃板（7），用于安装单向透视玻璃板（7）的玻璃板边框（8）；其中单片机系统（1）分别与雨滴传感器（3）、灰尘传感器（4）、电机连接。
2.根据权利要求1所述的天窗，其特征在于：所述天窗包括位于单片机系统（1）下方的照明模块（9），其包括环境光传感器（10）、LED灯管（11）；环境光传感器（10）、LED灯管（11）分别与单片机系统（1）连接。
3.根据权利要求2所述的天窗，其特征在于：所述照明模块（9）包括红外接收装置（12）；红外接收装置（12）与单片机系统（1）连接。
4.根据权利要求3所述的天窗，其特征在于：所述天窗包括遥控器（13），其包括红外发射装置（14）、开合调节按钮（16）、灯光控制按钮（17）、电池仓（18）；开合调节按钮（16）、灯光控制按钮（17）与红外发射装置（14）连接，红外发射装置（14）又与红外接收装置（12）连接。
5.根据权利要求4所述的天窗，其特征在于：所述遥控器（13）包括用于为遥控器（13）供电的太阳能电池板Ⅱ（15）。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的天窗，其特征在于：所述单片机系统（1）包括蓄电池；太阳能电池板（2）提供的电能可存储在蓄电池中。
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