CN203745834U - 一种机械型窗帘电机行程控制装置及智能家居系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械型窗帘电机行程控制装置，包括由机械结构控制行程的电机，电机包括电机机芯，所述行程控制装置还包括电机控制模块，电机控制模块包括控制单元，电机机芯电连接到控制单元，控制单元通过从机电源模块连接到市电从而进行供电，电机控制模块还包括检测通过电机机芯电流大小的电流检测模块，电流检测模块电连接到控制单元以便根据电流检测模块检测到的电流值设定电机的总行程时间。还公开了一种应用有上述机械型窗帘电机的智能家居系统。通过电流检测装置检测电机的电流，预设启动、停止的电流阈值，可在计算电机行程时的起止采用电机真正启动、停止的时间，确保了行程控制的准确性，消除了长期运行的累积误差。

Description

一种机械型窗帘电机行程控制装置及智能家居系统

技术领域

本实用新型涉及一种电机，尤其是一种机械型窗帘电机行程控制装置，以及该窗帘电机行程控制装置的应用。 

背景技术

现有的电机行程控制通常分为电子行程和机械行程，当电机用于智能家居环境驱动窗帘开闭时，通常使用行程是通过机械结构来控制的电机，这是由于其只需要控制强电的通断即可控制电机正反转控制简单并且与智能家居连接方便，因此在智能家居系统中有着广泛的采用，但又由于其无传感器而无法检测电机的行程更加无法反馈行程，因此在智能家居系统中只能实现简单的上/下/停命令，导致用户体验差。 

为此，已有了通过时间计算来控制电机行程的方式，如申请号为200910201433.2的中国专利公开的一种窗帘控制器的控制方法，先选择时间基准，将窗帘当前位置作为窗帘的历史位置计数值，窗帘控制器初始化时，计数值设置为0位置计数值，将用户设定的窗帘位置以同样的时间基准转换为计数值，根据窗帘的历史位置计数值和期望位置计数值，判断出窗帘下一步运行的方向，并计算出窗帘电机的下一步动作时间。 

上述这种控制方法虽然解决了机械型电机只能用肉眼判断所需位置而不能随意控制电机行程的难题，但是通常窗帘电机都是用单相电容式异步电动机来作为动力源，单相电容式异步电动机由定子和转子组成。定子绕组有两个：一个是工作绕组端子一个是启动绕组端子，在启动绕组中串联一个适当的电容器，当具有90°相位差的两个电流分别通入在空间相差90°的两个绕组时，能产生一个旋转磁场，从而带动转子旋转。这种结构的电机当电容容量下降或由于电源电压过低等均会造成启动困难或延迟，单纯通过电机通电时间的控制来计算电机的行程存在着极大的不确定性，而且电机本身从接收到信号而通电到电机转动也存在延迟，长期运行其累积误差相当可观。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种行程控制准确的机械型窗帘电机行程控制装置。 

本实用新型所要解决的第二个技术问题提供一种应用有上述窗帘电机的智能家居系统。 

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种机械型窗帘电机行 程控制装置，包括由机械结构控制行程的电机，所述电机包括电机机芯，其特征在于，所述行程控制装置还包括电机控制模块，所述电机控制模块包括控制单元，所述电机机芯电连接到所述控制单元，所述控制单元通过从机电源模块连接到市电从而进行供电，所述电机控制模块还包括检测通过所述电机机芯电流大小的电流检测模块，所述电流检测模块电连接到所述控制单元以便根据电流检测模块检测到的电流值设定所述电机的总行程时间。 

所述电机机芯和控制单元之间连接有控制所述电机机芯块通、断电的控制开关，控制开关可以为继电器或可控硅，通过继电器或可控硅的通、断来控制电机的通电、断电。 

本实用新型解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种智能家居，包括窗帘，以及控制装置，其特征在于，所述窗帘由如上所述的机械型窗帘电机驱动，所述控制装置包括具有MCU模块和通讯模块的智能主机，以及发送指令通过智能主机和电机控制模块控制电机的移动控制终端，所述电机控制模块与智能主机无线通讯。 

所述通讯模块包括以太网通讯模块，通过以太网通讯模块连接有路由器，所述移动控制终端包括与所述路由器通过wifi网络连接的手持式移动设备，通过使用路由器，采用标准的TCP/IP协议通信，这样就不必考虑软件封装协议，巧妙利用路由器部分上的硬件接口，实现手持式移动设备的数据通讯，简化了开发难度和时间，降低产品开发成本，另外路由器部分可以灵活扩展，只要预留足够的通信接口或通信信道，就可以灵活扩展手持式移动设备，通用性好。 

根据本实用新型的实施例，智能主机和电机控制模块的一个优选的通讯方式为，所述通讯模块包括主机通讯zigbee通讯模块，所述电机控制模块包括相应的从机zigbee通讯模块。 

所述控制装置还包括与所述智能主机无线通讯从而控制所述电机的场景开关，可实现对单个电机或场景模式下多个电机同时的控制。 

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过对机械型电机增设一个控制模块（控制模块在电机外面的），并在控制模块内设置电流检测装置，预设电机启动、停止运行时的电流阈值，可在电机运行计算行程时的起止采用电机真正启动、停止的时间，而避免采用电机通电、断电的时间，确保了行程控制的准确性，消除了长期运行的累积误差。 

附图说明

图1为本实用新型的窗帘电机的框图； 

图2为本实用新型的电机应用的智能家居的控制装置框图； 

图3为本实用新型的智能主机的框图。 

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。 

参见图1，一种机械型窗帘电机，包括机械结构控制行程的电机1和电机控制模块2，电机1包括电机机芯11；电机控制模块2包括具有单片机的控制单元21，电机机芯11通过电源线连接到控制单元21，电机控制模块2还包括检测通过该电源线的电流大小的与控制单元21电连接的电流检测模块22，用于确定电机机芯11的启动和停止时间，以及连接在电机机芯11和控制单元21之间的控制开关23，控制电机机芯11通、断电，控制开关23可以为继电器或可控硅。控制单元21通过连接到市电的从机电源模块24供电，同时也为电机1供电。 

电机1安装完毕调好上、下行程后，首先进入样本学习模式，电机控制模块2控制电机1运行，当电流检测模块22检测到电机1的电流大于第一阈值i0(预设值)时认为电机1开始启动，以此检测到的时间作为基准值；当电机1运行至另一行程点窗帘完全关闭，电流检测模块22检测到电机1的电流为0或小于第二阈值i1(预设值)时则认为电机1完全停止，记录从基准值到当前值之间的运行时间为t，那么电机1总行程对应的时间就是t。 

此后，电机1进行正常工作模式，如当需要运行15%行程时，只需控制单元21发出指令控制电机1运行t*15%的时间即可，而且此时间的计算是按照电机1真正启动、停止的时间计算，而不是按照电机1通电、断电的时间计算，不会产生电机1通电而过了1、2秒才开始转动导致行程出现偏差的情况，且电机1即使长期运行也不会有累积误差。 

当上述的窗帘电机应用于智能家居时，参见图2和图3，一种智能家居的控制装置，包括智能主机3，电机控制模块2与智能电机3无线通讯，通过电机控制模块2接收智能主机3的指令来对电机1实现控制，此时，电机控制模块2还包括用于通讯的电机zigbee通讯模块25。 

还包括能发送控制指令到智能主机3的移动控制终端，在本实施例中，移动控制终端可包括手持式移动设备41(如手机或平板电脑)，和场景开关42。其中手持式移动设备41和智能主机3之间通过路由器5实现双向通讯，手持式移动设备41和路由器5之间通过wifi通讯，而路由器5和智能主机3之间通过以太网通讯，通过使用路由器5，采用标准的TCP/IP协议通信，这样就不必考虑软件封装协议，巧妙利用路由器5部分上的硬件接口，实现手持式移动设备41的数据通讯，简化了开发难度和时间，降低产品开发成本，另外路由器部分可以灵活扩展，只要预留足够的通信接口或通信信道，就可以灵活扩展手持式移动设备41，通用性好；场景开关42与智能主机3无线连接；场景开关42可自行定义一个或多个场景，如回家场景模式、离家场景模式等，其内置zigbee模块，与智能主机3通讯，可采用现有的技术，在此不再赘述。在本实施例中，智能主机3通过电机控制模块2控制电机1的运行，显然，智能主机3也可以通过其他从机控 制模块控制其他受控终端，如空调、电视机、DVD播放机等。 

智能主机3包括MCU模块31、通讯模块、USB模块32、背景音乐模块33，以及为MCU模块31供电的主机电源模块34，满足各模块的供电需求。其中，通讯模块包括以太网通讯模块35和主机zigbee通讯模块36，由此，智能主机3与路由器之间5可通过以太网通讯模块35用网线连接，而主机zigbee通讯模块36用于与电机控制模块2的电机zigbee通讯模块25通讯。 

MCU模块31作为主要的处理器，主要用于接收信号、处理信号、分配任务到各个模块，并控制指令的执行，同时接收反馈回来的信号，并把任务按优先等级分配给手持式移动设备41；主机zigbee通讯模块36主要是以局域网的形式与电机控制模块2进行通讯，接收到来自MCU模块31的指令，并通过此局域网把指令传送到电机控制模块2，电机控制模块2执行相关指令；USB模块32提供一个额外的串口与其他的存储设备进行通讯；背景音乐模块33主要是处理来自手持式移动设备41的背景音乐信号，然后发送到其他模块，实现音乐信号的完整传送。 

Claims (6)

1.一种机械型窗帘电机行程控制装置，包括由机械结构控制行程的电机(1)，所述电机(1)包括电机机芯(11)，其特征在于，所述行程控制装置还包括电机控制模块(2)，所述电机控制模块(2)包括控制单元(21)，所述电机机芯(11)电连接到所述控制单元(21)，所述控制单元(21)通过从机电源模块(24)连接到市电从而进行供电，所述电机控制模块(2)还包括检测通过所述电机机芯(11)电流大小的电流检测模块(22)，所述电流检测模块(22)电连接到所述控制单元(21)以便根据电流检测模块(22)检测到的电流值设定所述电机(1)的总行程时间。

2.如权利要求1所述的机械型窗帘电机行程控制装置，其特征在于，所述电机机芯(11)和控制单元(21)之间连接有控制所述电机机芯(11)通、断电的控制开关(23)。

3.一种智能家居系统，包括窗帘，以及控制装置，其特征在于，所述窗帘由如权利要求1或2所述的机械型窗帘电机驱动，所述控制装置包括具有MCU模块(31)和通讯模块的智能主机(3)，以及发送指令通过智能主机(3)和电机控制模块(2)控制电机(1)的移动控制终端，所述电机控制模块(2)与智能主机(3)无线通讯。

4.如权利要求3所述的智能家居系统，其特征在于，所述通讯模块包括以太网通讯模块(15)，通过以太网通讯模块(15)连接有路由器(5)，所述移动控制终端包括与所述路由器(5)通过wifi网络连接的手持式移动设备(41)。

5.如权利要求3所述的智能家居系统，其特征在于，所述通讯模块包括主机通讯zigbee通讯模块(36)，所述电机控制模块(2)包括相应的从机zigbee通讯模块(25)。

6.如权利要求3所述的智能家居系统，其特征在于，所述控制装置还包括与所述智能主机(1)无线通讯从而控制所述电机(1)的场景开关(43)。