CN204299440U - 一种智能化遮阳装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能化遮阳装置，其包括用于遮挡阳光的窗帘结构、传动机构、驱动装置和控制机构，所述窗帘结构与所述传动机构相连，所述传动机构与所述驱动装置相连，所述驱动装置与所述控制机构相连，本实用新型不仅能以用户设定的室内光照强度和/或温度范围为基准，自动控制窗帘单层、双层、部分重叠和全部打开状态，营造舒适的室内环境，而且能通过手机或电脑发送无线指令控制百叶窗的开度。

Description

一种智能化遮阳装置

技术领域

本实用新型涉及一种应用于民用住宅和办公楼的一种智能化遮阳装置。

背景技术

目前，民用住宅和办公楼的遮阳装置大多采用百叶窗，如公告号为CN2044281U的中国实用新型专利所公开的可调式百叶窗帘，其包括长条百叶片、金属支架和调节器，转动传动杆通过涡轮和转轴的配合实现长条百叶片倾斜角度的调整。上述装置需要通过手动操作转动传动杆来调整百叶窗的进光量，但是由于人的主观和客观因素造成室内管线较暗、炫光，影响室内舒适性，同时遮阳装置的不及时调整造成室内空调负荷增加，增加建筑能耗。

为了实现百叶窗的自动调整，公告号为CN102356992A发明申请，公开了一种智能控制窗帘，主要解决传统窗帘开合麻烦的问题，其控制模式可以采用自动电控模式和智能控制模式，但是其只能控制窗帘开、关或打开一部分，当窗帘打开一部分时，容易造成局部阴影和局部光强的现象。

发明内容    

    本实用新型所要解决的技术问题是提供一种智能化遮阳装置，该智能化遮阳装置不仅能在无人员操作的前提下，以用户设定的室内光照强度和/或温度范围为基准，自动控制或远程控制窗帘开度，还可以控制透光量，使室内环境更加舒适。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种智能化遮阳装置，其包括窗框、挂架、卷轴、传动机构、驱动装置和控制机构；所述控制机构包括用于检测环境中的温度和/或光照强度的环境检测装置、控制器、无线串口联网模块和电源装置，所述电源装置为控制机构和驱动装置供电，所述环境检测装置和无线串口联网模块分别与所述控制器的输入端连接，所述无线串口联网模块通过无线网路与智能终端连接；所述挂架为两个，分别固定挂置于所述窗框的横梁上，并位于所述窗框内两侧；所述卷轴活动插置于所述挂架内，所述卷轴一侧设置有所述传动机构，所述传动机构与所述驱动装置相连，所述驱动装置与控制器的输出端相连；所述卷轴为两个以上，所述卷轴上设置有卷帘，所述卷帘全部放下时上下两片部分重叠；所述传动机构为蜗杆传动机构。

作为本实用新型的进一步改进，所述控制机构还包括用于显示设定数值和/或环境温度和/或环境光照强度的数码显示模块，所述数码显示模块与所述控制器的输出端连接。通过数码显示模块能够直观的现实设定的基准数值。

作为本实用新型的进一步改进，所述控制机构还包括用于输入设定基准数值的独立键盘，所述独立键盘与所述控制器的输入端连接。

所述独立键盘上设置有第一按键和第二按键，通过所述第一按键，可以手动切换遮阳装置为手动控制模式或自动控制模式。所述第二按键包括增加开度按钮和减小开度按钮，通过所述增加开度按钮和减小开度按钮能够在手动控制模式下随意调整卷轴的收放。

作为本实用新型的进一步改进，所述传动机构包括传动杆和设置于所述传动杆上的蜗杆，所述卷轴上设置有与所述蜗杆相啮合的蜗轮，所述蜗杆和蜗轮设置于传动盒内。

优选的，所述的控制器为单片机。

优选的，所述的驱动装置为步进电机。

优选的，所述的环境检测装置为温度传感装置和/或光照强度传感装置。

本实用新型的有益效果是，

本实用新型能够自动调节和监控室内光线强度和/或温度，在无人员操作的前提下，以用户设定的室内光线强度和/或温度根据范围为基准，室内的光线强度和/或温度变化自动控制多个卷轴的收放，实现智能化调整，使得办公或居住环境更加舒适，减少人为手动调整的烦恼。本装置也能通过手机发送无线指令控制多个卷轴的收放，同时实现远距离手动操作，与系统自动调整相结合，增加了装置的可操控性能，更加人性化。本装置由于上下片卷帘可以部分重叠，因此可以通过砖都卷轴实现卷帘下方时为双层，单层，部分重叠和完全开启，控制光线的射入强度，保证室内光线可调度增大，使室内环境更加舒适。

使用本实用新型，使遮阳效果更佳，有助于建筑节能效率的提高，不仅可以及时调节室内光线,而且使建筑物和遮阳设施和谐统一,丰富建筑立面,提高建筑智能化、舒适度,改善建筑风格。同时，具有较高的性价比,降低建筑运营成本。提高了遮阳系统的智能化水平。

 附图说明

图1是智能化遮阳装置的卷帘全部放下状态的结构示意图；

图2是智能化遮阳装置的卷帘全部收起状态的结构示意图；

图3是智能化遮阳装置的传动机构的结构示意图；

图4是智能化遮阳装置的上下两片卷帘部分重叠的结构示意图；

图5是智能化遮阳装置的控制系统结构图；

图6是智能化遮阳装置的控制系统流程图；

图7是图2中a部的系统流程图；

图8是图2中b部的系统流程图；

图9是图2中c部的系统流程图；

图10是图2中d部的系统流程图；

图11是a是独立键盘控制电路和显示电路；

图12是b是锁紧插座和扩展插针；

图13是c是光敏电阻；

图14是d是步进电机线路；

图15是串口通讯电路图。

在附图中：1窗框、2挂架、3卷轴、31帘片、32蜗轮、4传动杆、41传动盒、42蜗杆、5驱动装置、6控制器、7光照强度传感装置、8温度传感装置、9电源装置、10无线串口联网模块、11独立键盘、12数码显示模块、100控制机构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述。

如附图1-5所示的一种智能化遮阳装置，其包括用于遮挡阳光的窗帘结构、传动机构、驱动装置5和控制机构100，所述窗帘结构包括：窗框1、挂架2、卷轴3和设置于所述卷轴3上的卷帘31，所述挂架2为两个，分别固定挂置于所述窗框1的横梁上，并位于所述窗框1内两侧；所述两个挂架2上对应设置有两个以上轴孔，所述卷轴3为两个以上，活动插置于所述挂架2的轴孔内，所述卷轴3的一侧固定设置有蜗轮32，所述卷帘31的长度以上下两片相互重叠至少一半为宜，

所述传动机构包括传动杆4和设置于所述传动杆4上的蜗杆42，所述蜗杆42与所述的蜗轮(32)相啮合，并设置于传动盒41内。

所述控制机构100包括用于检测环境中的温度和/或光照强度的环境检测装置、控制器6、无线串口联网模块10以及给所述控制机构100和驱动装置5提供电源的电源装置9；本实施例中，所述电源装置9为外接5V直流电源。所述控制器6采用STC89C52RC单片机，驱动装置5采用步进电机。所述环境检测装置为光照强度传感装置7和温度传感装置8，其中，光照强度传感装置7和温度传感装置8使用其中一个或者二者并用均可。

所述光照强度传感装置7和温度传感装置8与所述控制器6的输入端连接，温度传感装置8所发出的电信号通过AD转换为数字信号，光照强度传感装置7将光信号先转换成电信号，然后电信号通过AD转换为控制器6能够识别的数字信号。

所述控制器6的输出端与所述驱动装置5的控制端连接，控制器6将所述数字信号与预设的基准数值进行比较，然后控制器6向驱动装置5发出指令，驱动装置5接收控制器所发出的指令后做出相应的动作，所述驱动装置5的输出轴与传动机构的传动杆4相连，驱动装置5实现正转和反转，进而传动给卷轴3正转或反转，实现卷帘31的收起和放下。

通过预设基准温度或光照强度的标准数值范围为T₁~T₂，控制器6将检测数值T与T₁和T₂和进行比较，如果T< T₁，则控制器6向驱动装置5发出发转（或正转）的指令，步进电机反转（或正转），带动传动杆4转动，使卷帘31的部分收起，使室内光照强度增加；如果T₁< T< T₂，控制器6不发出指令，步进电机不动作，卷帘31的高度保持不变，室内光照强度保持在一个稳定的水平；如果T> T₂，则控制器6发出指令使步进电机正转（或反转），带动传动杆4转动，使卷帘31的部分放下，使室内光照强度减弱。由于卷帘31部分重叠，可以控制光线进入室内的强度，对于室内环境的可调度增大，使用更加舒适。

环境检测装置时刻检测室内的光照强度和/或温度信号，在第一时间反馈回单片机，步进电机做出相应的动作，直到室内光照强度始终保持在设置的范围内。

由于转轴3的卷放程度的调整，直接导致室内光线的明暗变化，而对于温度的影响在不同时段和季节有着明显的差异，并且其对于室内温度的影响有一定的滞后，因此，所述的环境检测装置优选光照强度传感装置7，以光照强度传感装置7的输出信号作为第一判断要素，而温度传感装置8可以不采用或者设置为第二判断要素，即控制器6向驱动装置5发出指令，主要以环境的光照强度为判断基准。

在设备系统的基准数值范围时，可以通过设置在控制器6上的旋钮进行调节，旋钮上设置刻度。作为优选，本实施例采用与控制器6连接的独立键盘11进行数值的设定，而设定的基准数值和环境中相关的检测数值在数码显示模块12上实时显示，所述数码显示模块12与控制器6的输出端连接。

本实用新型还包括设置于独立键盘11上的第一按键，通过所述第一按键，可以手动切换遮阳装置为手动控制模式或自动控制模式。并且本实用新型还包括设置于所述独立键盘11上的第二按键，所述第二按键包括增加开度按钮和减小开度按钮，在手动控制模式下，通过所述增加开度按钮和减小开度按钮能够在手动控制模式下随意调整卷轴的收放程度。

本实施例还可以通过智能终端对手动控制模式和自动控制模式进行切换，并且在手动控制模式下通过该智能终端对卷轴的收放进行调整。

其中，用于接收智能终端发出的指令的无线串口联网模块10可以包括内置的与控制器6连接的无线串口模块和外置的与所述无线串口模块连接的外接无线串口联网模块，所述外接无线串口联网模块用于接收智能终端发出的指令，并通过内置的无线串口模块传递给控制器6，所述无线串口联网模块接收来自智能终端的指令并将其传递给控制器。由控制器6再发出相应的指令给驱动装置5。

其中，手动控制模式和自动控制模式均是通过控制步进电机的正转和反转来实现转轴3收放的调整的。所述的智能终端可以是相匹配的遥控器或智能手机或平板电脑等。所述无线网络为GSM网路、无线局域网或者其他现有技术中的无线数据传输方式。

在图5中，光照强度传感装置7的原理是采用了光敏电阻对光照强度进行感应，实现将室内环境的光照强度信号采集输送至单片机转换为数字信号，并将其在规定的数码管中显示。独立键盘用户设定的室内光照强度基准进行调节，即可以调节光照强度的上限和下限；手动控制卷轴的正反转按键及手动与自动功能切换按键。无线串口联网模块由有人科技有限公司生产的串口联网模块构成，外接无线串口联网模块，依据串口通信原理搭建了手机和单片机控制中心的桥梁，在手动状态下，手机可以发送正转、反转和手动却换为自动的指令，实现远距离控制。步进电机控制卷轴窗的正转和反转。

在图6-10中，a中室内的光敏电阻采集室内光照强度的信号，将该信号经过光电转换，转换为电信号，并在8位共阴极数码管中显示；b是智能化遮阳装置的自动控制流程；c是智能化遮阳装置的手动控制流程；d是智能化遮阳装置的手机控制流程。

在图11是独立键盘控制电路和显示电路；图12是锁紧插座和扩展插针示意图；图13是光敏电阻电路图；图14是步进电机控制线路示意图。

在图15是串口通讯的电路图，串口通讯是实现手机无线控制的连接工具。

Claims (7)

1.一种智能化遮阳装置，其特征在于：其包括窗帘结构、传动机构、驱动装置(5)和控制机构(100)；

所述窗帘结构包括窗框(1)、挂架(2)、卷轴(3)和设置于所述卷轴(3)上的卷帘(31)，所述挂架(2)为两个，分别固定挂置于所述窗框(1)的横梁上，并位于所述窗框(1)内两侧；所述卷轴(3)活动插置于所述挂架(2)内，所述卷轴(3)为两个以上，所述卷轴(3)上设置有卷帘(31)，所述卷帘(31)全部放下时上下两片部分重叠；

所述控制机构(100)包括用于检测环境中的温度和/或光照强度的环境检测装置、控制器(6)、无线串口联网模块(10)和电源装置(9)，所述环境检测装置和无线串口联网模块(9)分别与所述控制器(6)的输入端连接，所述无线串口联网模块(10)通过无线网路与智能终端连接；

所述卷轴(3)一侧设置有所述传动机构，所述传动机构与所述驱动装置(5)相连，所述驱动装置(5)与控制器(6)的输出端相连；

所述传动机构为蜗杆传动机构。

2.根据权利要求1所述的智能化遮阳装置，其特征在于：所述控制机构(100)还包括数码显示模块(12)，所述数码显示模块(12)与所述控制器(6)的输出端连接。

3.根据权利要求1所述的智能化遮阳装置，其特征在于：所述控制机构(100)还包括独立键盘(11)，所述独立键盘(11)与所述控制器(6)的输入端连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的智能化遮阳装置，其特征在于：所述传动机构包括传动杆(4)和设置于所述传动杆(4)上的蜗杆(42)，所述卷轴(3)上设置有与所述蜗杆(42)相啮合的蜗轮(32)，所述蜗杆(42)和蜗轮(32)设置于传动盒(41)内。

5.根据权利要求1-3任一项所述的智能化遮阳装置，其特征在于：所述的控制器(6)为单片机。

6.根据权利要求1-3任一项所述的智能化遮阳装置，其特征在于：所述的驱动装置(5)为步进电机。

7.根据权利要求1-3任一项所述的智能化遮阳装置，其特征在于：所述的环境检测装置为温度传感装置(8)和/或光照强度传感装置(7)。