CN203873499U - 太阳能日光和红外双控二相伺服电机窗帘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子技术领域，具体是一种太阳能日光和红外双控二相伺服电机窗帘。包括太阳能电源、桥式逆变器、窗帘、二相伺服电机，光控模块、红外遥控发射器与接收器模块、窗帘开合传动机构，当天亮光线变强时，光控器件受光线照射，控制二相伺服电机正向传动，自动打开，夜幕降临或夏季雷雨光线暗淡，光控器件无光线照射，控制二相伺服电机逆向传动，自动合拢，红外遥控可随时开或合窗帘，并可以任意位置停留或半开状态，使用灵活方便。太阳能电源一次投入长期使用，没电费消耗，窗帘开合功耗小、易维护使用期限长，本实用新型广泛适用于居家客厅、卧室、别墅、宾馆、酒店、办公室、商店及娱乐场所。

Description

太阳能日光和红外双控二相伺服电机窗帘

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，具体是一种太阳能日光和红外双控二相伺服电机窗帘。 

背景技术

太阳能电源取之不尽无污染新能源，但太阳能电源电动窗帘很少。白天日光自动控制打开窗帘，夜幕降临光线暗淡自动控制合拢窗帘，日光控制窗帘有较好的实用效果。但不是所有时间内都能适合使用要求。例如，白天有很多时候也需将窗帘合上，夜晚则需要通风打开窗帘，或是半开状态，显然光控窗帘功能局限性，不能达到如意使用。遥控窗帘随时可控却没有光敏自动控制功能，时有天气变化风雨、沙尘飞扬得不到及时关合窗帘而污染。 

发明内容

本实用新型的目的是提供太阳能电源、牵引驱动较厚重布料的一种太阳能日光和红外双控二相伺服电机窗帘。 

本实用新型技术解决方案：包括太阳能电源、桥式逆变器、窗帘、二相伺服电机，光控模块、红外遥控发射器与接收器模块组件、窗帘开合传动机构，其中，光控模块由光传感器、前置放大器、整形反相器、窗帘打开行程定时器、窗帘闭合行程定时器组成，红外遥控发射器与接收器模块组件由A、B、C、D四通道脉冲编码、译码，脉冲调制红外发射、接收，互锁控制，光控模块的光传感器经前置放大器串联一个整形反相器接窗帘打开行程定时器，窗帘打开行程定时器输出经电阻R₂接三极管VT₁及继电器J₁，光控模块的光传感器经前置放大器串联两个整形反相器接窗帘闭合行程定时器，窗帘闭合行程定时器输出经电阻R₁接三极管VT₂及继电器J₂，红外遥控接收器译码A通道经电阻R₃接三极管VT₁及继电器J₁，B通道经电阻R₄三极管VT₂及接继电器J₂，C通道悬空，二相伺服电机控制线圈经继电器触点J_1-1、J_1-2与J_2-1、J_2-2接成正反可逆换向，交叉接入桥式逆变器输出端，二相伺服电机激磁线圈经电容移相接桥式逆变器输出端，窗帘开合传动机构由二相伺服电机轴经传动箱齿轮减速，传动同步带牵引窗帘开、合，红外遥控发射器按键S₁控制窗帘启动打开，按键S₂控制窗帘闭合，按键S₃控制轨道停止传动，使其窗帘半开或任意位置停留，D通道经电阻R₅接三极管VT₃、双稳态记忆自锁继电器J₃，常闭触点J_3-1接光控模块电源端、常开触点J_3-2接红外遥控接收器电源端，刀臂接太阳能电源，桥式逆变器输入端接太阳能电源，按键S₄控制切换光控与红外遥控模式。 

其中，太阳能电源由光伏电池板E2输出经阻塞二极管VD₆、继电器J触点J_-1接蓄电池E₃、光控模块、红外遥控接收器电源端及桥式逆变器输入端，蓄电池E₃过压控制取样接电位器RP₂，可调端接窗口电压比较芯片ICa正输入端，欠压控制取样接电位器RP₁，可调端接窗口电压比较芯片IC_a负输入端，窗口电压比较芯片ICa负输入端和窗口电压比较芯片IC_b正输入端经电阻R₈、R₉分压接稳压管VD₁₀电压作基准参考，窗口电压比较输出经三极管接继电器J，蓄电 池E₃串接快速熔丝F，并接防反接二极管VD₇； 

红外遥控发射模块P₁由时钟振荡、定时、调制，脉冲编码A、B、C、D四通道，四个按键开关S₁～S₄控制，红外发光二极管VD₅发射遥控指令； 

红外接收器模块P₂由光电三极管VT接收遥控指令信号，放大、解调、脉冲译码，互锁控制，其中，C通道悬空，A、B通道控制二相伺服电机M牵引窗帘的开、合，D通道切换光控和红外遥控模式； 

桥式逆变器由绝缘栅功率三极管VT₄、VT₅、VT₆、VT₇组成PWM脉宽调制逆变，四个管子栅极分别接PWM控制器信号电压，集电极和发射极并联续流二极管抑制变压器产生反向电压，VT₄发射极串联VT₅集电极连接变压器T初级电感TL₁一端，VT₆发射极串联VT₇集电极连接变压器初级电感TL₁另一端，太阳能电源正极接VT₄、VT₆集电极，太阳能电源负极接VT₅、VT₇发射极，变压器次级电感TL₂作为桥式逆变器输出端，二相伺服电机经继电器触点J_1-1、J_1-2与J_2-1、J_2-2交叉连接换向，互感器PL穿入负载拾取电流信号反馈接PWM控制器脉宽调制； 

窗帘开合传动机构由导轨、两个传动箱、同步带、牵引吊车、一组吊轮、挂钩支架组成，导轨两端分别接传动箱，导轨内由同步带闭合啮合两端传动箱齿轮，同步带分别啮合牵引吊车，牵引吊车随后插一组吊轮，挂钩支架置于传动箱外侧，导轨一端的传动箱齿轮轴套接二相伺服电机轴，窗帘始端挂钩钩在牵引吊车上，窗帘末端挂钩钩在挂钩支架上，窗帘其余挂钩钩在一组吊轮上。 

本实用新型产生积极效果：日光照射自动控制开合窗帘，免去手动麻烦，尤其是人外出时自动开合可省略操作，红外电遥控可随时打开或闭合窗帘，并可在窗帘轨道任意位置启、停，或半开状态，给人以舒适便捷的感受，增添生活乐趣。二相伺服电机齿轮减速增大力矩，齿轮啮合同步带传动牵引窗帘不打滑噪声低，开合平稳，能牵引较厚重布料窗帘。太阳能电源一次投入长期使用，没电费消耗，切换光控与红外遥控的电源改变控制模式，元器件复用，节省成本。电路模块结构紧凑、易于实施，可靠性高。 

附图说明

图1本实用新型技术方案原理框图 

图2红外遥控发射器与接收器模块 

图3桥式逆变器与二相伺服电机控制电路 

图4窗帘开合示意图 

图5太阳能电源电路。

具体实施方式

参照图1、2、3、4、5，本实用新型具体实施方式和实施例：包括太阳能电源7、桥式逆变器8、窗帘6、二相伺服电机4，光控模块1、红外遥控发射器2与接收器3模块组件、窗帘开合传动机构5，其中，光控模块1由光传感器1a、前置放大器1b、整形反相器1c、窗帘打开行程定时器1d、窗帘闭合行程定时器1e组成，红外遥控发射器2与接收器3模块组件由A、B、C、D四通道脉冲编码、译码，脉冲调制红外发射、接收，互锁控制，光控模块1光传感器1a经前 置放大器1b串联一个整形反相器1c接窗帘打开行程定时器1e，窗帘打开行程定时器1e输出经电阻R₂接三极管VT₁及继电器J₁，光控模块1的光传感器1a经前置放大器1b串联两个整形反相器1c接窗帘闭合行程定时器1d，窗帘闭合行程定时器1d输出经电阻R₁接三极管VT₂及继电器J₂，红外遥控接收器3译码A通道经电阻R₃接三极管VT₁及继电器J₁，B通道经电阻R₄三极管VT₂及接继电器J₂，C通道悬空，二相伺服电机4控制线圈L₁经继电器J₁、J₂触点J_1-1、J_1-2与J_2-1、J_2-2接成正反可逆换向，交叉接入桥式逆变器8输出端，二相伺服电机4激磁线圈L₂经电容C₂移相接桥式逆变器8输出端，窗帘开合传动机构5由二相伺服电机4轴经传动箱齿轮减速，传动同步带牵引窗帘6开合，红外遥控发射器2按键S₁控制窗帘打开，按键S₂控制窗帘闭合，按键S₃控制轨道停止传动，使其窗帘半开或任意位置停留，D通道经电阻R₅接三极管VT₃、双稳态记忆自锁继电器J₃，其常闭触点J_3-1接光控模块1电源端，常开触点J_3-2接红外遥控接收器3电源端，刀臂接太阳能电源7，桥式逆变器8输入端接太阳能电源7，按键S₄控制切换光控与红外遥控模式。 

窗帘开合机构，导轨5a、传动箱5b、同步带5c、吊轮5d、牵引吊车5e、挂钩支架5f、二相伺服电机4、窗帘6。 

光传感器装在室外，当天亮光线变强时，光控器件受光线照射，窗帘打开行程定时器控制二相伺服电机M正向传动，自动控制打开窗帘，当夜幕降临或夏季雷雨光线变暗，光控器件无光线照射，窗帘闭合行程定时器控制二相伺服电机M逆向传动，自动控制窗帘合拢，红外遥控可随时打开或合拢窗帘，并可以停留任意位置或半开状态，使用灵活方便。 

太阳能电池E₂白天光照供窗帘开合，同时还对蓄电池E₃充电，晚间由蓄电池E₃对窗帘开合供电。窗口电压比较芯片IC_a、Ic_b输出电平经三极管VT₈驱动继电器J控制充电欠压、过压，保护蓄电池E₃正常运行。 

太阳能电源欠压控制，在蓄电池E₃电压低于窗口电压比较芯片ICa参考电压时，继电器J吸合，触点J_-1接通蓄电池E₃充电，当蓄电池E₃电压充足，过压控制电压高于窗口电压比较芯片IC_b参考电压时，继电器J释放触点J_-1，切断太阳能电池E₂对蓄电池E₃充电。窗帘开合电能消耗降低蓄电池E₃电压，太阳能电源恢复充电。 

并联继电器J两端二极管VD₁₁抑制反向电压。稳压管VD_10`及电阻R₇、电容C₄稳压保障欠压、过压准确控制。窗口电压比较芯片IC选用LM358双运放。开关S₆控制光控、红外遥控接收器电源，开关S₇控制桥式逆变器电源。 

红外遥控发射器模块P₁ZHF9901，红外遥控接收器模块P₂ZHJ9902，载频振荡频率40KHz，控制距离15～20m。红外遥控发射器用电池E₁供电，继电器J₁、J₂选用JQX-13F，继电器J₃选用ZS01双稳态记忆自锁型。切换光控与红外遥控电源，改变控制模式，三极管VT₁、VT₂及继电器J₁、J₂光控与红外遥控复用，降低成本。 

二相伺服电机齿轮减速增大力矩，齿轮啮合同步带传动牵引窗帘不打滑噪声低，开合平稳，能牵引较厚重布料窗帘。 

Claims (6)

1.一种太阳能日光和红外双控二相伺服电机窗帘，包括窗帘、二相伺服电机，其特征在于：还包括太阳能电源、桥式逆变器、光控模块、红外遥控发射器与接收器模块组件、窗帘开合传动机构，其中，光控模块由光传感器、前置放大器、整形反相器、窗帘打开行程定时器、窗帘闭合行程定时器组成，红外遥控发射器与接收器模块组件由A、B、C、D四通道脉冲编码、译码，脉冲调制红外发射、接收，互锁控制，光控模块的光传感器经前置放大器串联一个整形反相器接窗帘打开行程定时器，窗帘打开行程定时器输出经电阻R₂接三极管VT₁及继电器J₁，光控模块的光传感器经前置放大器串联两个整形反相器接窗帘闭合行程定时器，窗帘闭合行程定时器输出经电阻R₁接三极管VT₂及继电器J₂，红外遥控接收器译码A通道经电阻R₃接三极管VT₁及继电器J₁，B通道经电阻R₄三极管VT₂及接继电器J₂，C通道悬空，二相伺服电机控制线圈经继电器触点J_1-1、J_1-2与J_2-1、J_2-2接成正反可逆换向，交叉接入桥式逆变器输出端，二相伺服电机激磁线圈经电容移相接桥式逆变器输出端，窗帘开合传动机构由二相伺服电机轴经传动箱齿轮减速，传动同步带牵引窗帘开、合，红外遥控发射器按键S₁控制窗帘启动打开，按键S₂控制窗帘闭合，按键S₃控制轨道停止传动，使其窗帘半开或任意位置停留，D通道经电阻R₅接三极管VT₃、双稳态记忆自锁继电器J₃，常闭触点J_3-1接光控模块电源端、常开触点J_3-2接红外遥控接收器的电源端，刀臂接太阳能电源，桥式逆变器输入端接太阳能电源，按键S₄控制切换光控与红外遥控模式。

2.根据权利要求1所述的太阳能日光和红外双控二相伺服电机窗帘，其特征在于：太阳能电源由光伏电池板E₂输出经阻塞二极管VD₆、继电器J触点J_-1接蓄电池E₃、光控模块、红外遥控接收器电源端及桥式逆变器输入端，蓄电池E₃过压控制取样接电位器RP₂，可调端接窗口电压比较芯片ICa正输入端，欠压控制取样接电位器RP₁，可调端接窗口电压比较芯片IC_b负输入端，窗口电压比较芯片ICa负输入端和窗口电压比较芯片IC_b正输入端经电阻R₈、R₉分压接稳压管VD₁₀电压作基准参考，窗口电压比较输出经三极管接继电器J，蓄电池E₃串接快速熔丝F，并接防反接二极管VD₁₁。

3.根据权利要求1所述的太阳能日光和红外双控二相伺服电机窗帘，其特征在于：红外遥控发射模块P₁由时钟振荡、定时、调制，脉冲编码A、B、C、D四通道，四个按键开关S₁～S₄控制，红外发光二极管VD₅发射遥控指令。

4.根据权利要求1所述的太阳能日光和红外双控二相伺服电机窗帘，其特征在于：红外接收器模块P₂由光电三极管VT接收遥控指令信号，放大、解调、脉冲译码，互锁控制，其中，C通道悬空，A、B通道控制二相伺服电机M牵引窗帘的开、合，D通道切换光控和红外遥控模式。

5.根据权利要求1所述的太阳能日光和红外双控二相伺服电机窗帘，其特征在于：桥式逆变器由绝缘栅功率三极管VT₄、VT₅、VT₆、VT₇组成PWM脉宽调制逆变，四个管子栅极分别接PWM控制器信号电压，集电极和发射极并联续流二极管抑制变压器产生反向电压，VT₄发射极串联VT₅集电极连接变压器T初级电感TL₁一端，VT₆发射极串联VT₇集电极连接变压器初级电感TE₁另一端，太阳能电源正极接VT₄、VT₆集电极，太阳能电源负极接VT₅、VT₇发射极，变压器次级电感TL₂作为桥式逆变器输出端，二相伺服电机经继电器触点J_1-1、J_1-2与J_2-1、J_2-2交叉连接换向，互感器PL穿入负载拾取电流信号反馈接PWM控制器脉宽调制。

6.根据权利要求1所述的太阳能日光和红外双控二相伺服电机窗帘，其特征在于：窗帘开合传动机构由导轨、两个传动箱、同步带、牵引吊车、一组吊轮、挂钩支架组成，导轨两端分别接传动箱，导轨内部由同步带闭合啮合两端传动箱齿轮，同步带分别啮合牵引吊车，牵引吊车随后插一组吊轮，挂钩支架置于传动箱外侧，导轨一端的传动箱齿轮轴套接二相伺服电机轴，窗帘始端挂钩钩在牵引吊车上，窗帘末端挂钩钩在挂钩支架上，窗帘其余挂钩钩在一组吊轮上。