CN204754586U - 一种家用智能窗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能窗系统，更具体的说是一种家用智能窗系统，能够测量天气的晴雨情况，并及时关闭窗户。能够感知环境光强，并根据环境光开启或关闭窗户和窗帘。能够检测空气中煤气的浓度，紧急情况下开窗并报警。能够检测空气质量的好坏，并适时通风。以单片机作为系统的控制中心，结合图中各类传感器提供的晴雨、风速、环境光、燃气、空气质量等信息，在不同的环境下对窗户和窗帘实现自动开关或者使用者手动开关，实现智能控制。

Description

一种家用智能窗系统

技术领域

本实用新型涉及一种智能窗系统，更具体的说是一种家用智能窗系统。

背景技术

加随着科技和经济的发展，人们对于生活的智能化、舒适度的要求越来越高，智能家居的概念应运而生，智能家居包含生活中的每一处衣、食、住、行。房屋的安全、舒适和智能跟房屋的“眼睛”-窗户密不可分。传统的窗户需要手动开关，经常出现大风、大雨天气人不在家或者屋主忘记而窗户没关，打湿屋子的情况，也会出现屋子异味过重或者煤气泄漏而影响健康或者威胁生命安全的情况。而智能窗系统包括控制器和各类传感器能够，能够感知外界环境而做出相对应的举措，使得室内的空气更加宜居。

发明内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种家用智能窗系统，能够测量天气的晴雨情况，并及时关闭窗户。能够感知环境光强，并根据环境光开启或关闭窗户和窗帘。能够检测空气中煤气的浓度，紧急情况下开窗并报警。能够检测空气质量的好坏，并适时通风。

为解决上述技术问题，本实用新型一种家用智能窗系统，包括单片机、水滴传感器、风速传感器、环境光传感器、燃气传感器、空气质量传感器、模数转换器、红外传感器、按键模块、电机驱动模块Ⅰ、电机驱动模块Ⅱ、电机Ⅰ、电机Ⅱ和蜂鸣器。能够测量天气的晴雨情况，并及时关闭窗户。能够感知环境光强，并根据环境光开启或关闭窗户和窗帘。能够检测空气中煤气的浓度，紧急情况下开窗并报警。能够检测空气质量的好坏，并适时通风。

该家用智能窗系统单片机是系统的控制中心，模数转换器的一端和水滴传感器相连，另一端和单片机相连，水滴传感器用于采集天气的晴雨情况，采集的晴雨信息经过模数转换器将信息数字化并将信息传递给单片机。风速传感器和单片机相连，风速传感器用于测量风速风向情况，并将信息传递给单片机。环境光传感器和单片机相连，环境光传感器用于测量环境光的强弱，并将信息传递给单片机。燃气传感器和单片机相连，燃气传感器用于检测空气中一氧化碳的浓度，并将信息传递给单片机。模数转换器的一端和空气质量传感器相连，另一端和单片机相连，空气质量传感器用于测量空气中的烟雾、氢气和酒精浓度信息，经过模数转换器将模拟量转换成数字量并将信息传递给单片机。红外传感器检测窗户的开关状态，并将状态信息传递给单片机。电机驱动模块一端和单片机相连，另一端和电机相连，单片机控制电机驱动模块，电机驱动模块控制电机运转。单片机和蜂鸣器相连，控制蜂鸣器报警。按键模块和单片机相连，按键模块用于人工对窗户的控制。

作为本方案的进一步优化，本实用新型一种家用智能窗系统所述的单片机选用的型号为AT89S51。

作为本方案的进一步优化，本实用新型一种家用智能窗系统所述的风速传感器选用的型号为WXA100-02SF0-I。

作为本方案的进一步优化，本实用新型一种家用智能窗系统所述的空气质量传感器选用的型号为TGS2600。

作为本方案的进一步优化，本实用新型一种家用智能窗系统所述的水滴传感器选用的型号为MF5C。

作为本方案的进一步优化，本实用新型一种家用智能窗系统所述的光传感器选用的型号为APDS9301。

作为本方案的进一步优化，本实用新型一种家用智能窗系统所述的燃气传感器选用的型号是MQ-2。

本实用新型一种家用智能窗系统的有益效果为：

a、该家用智能窗系统能够根据天气的晴雨变化适时调整窗户开关；

b、该家用智能窗系统能够感知环境光，并根据环境光的强度适时调整窗户和窗帘的开关；

c、该家用智能窗系统能够检测空气中的煤气浓度，并在煤气浓度过高的时候打开窗户通风并报警；

d、该家用智能窗系统能够检测空气质量，检测空气中的烟雾、氢气和酒精的浓度，并控制窗户的开关。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种家用智能窗系统的系统框图。

具体实施方式

在图1中：本实用新型涉及一种智能窗系统，更具体的说是一种家用智能窗系统，包括单片机、水滴传感器、风速传感器、环境光传感器、燃气传感器、空气质量传感器、模数转换器、红外传感器、按键模块、电机驱动模块Ⅰ、电机驱动模块Ⅱ、电机Ⅰ、电机Ⅱ和蜂鸣器。能够测量天气的晴雨情况，并及时关闭窗户。能够感知环境光强，并根据环境光开启或关闭窗户和窗帘。能够检测空气中煤气的浓度，紧急情况下开窗并报警。能够检测空气质量的好坏，并适时通风。

该家用智能窗系统单片机是系统的控制中心，模数转换器的一端和水滴传感器相连，另一端和单片机相连，水滴传感器用于采集天气的晴雨情况，采集的晴雨信息经过模数转换器将信息数字化并将信息传递给单片机。风速传感器和单片机相连，风速传感器用于测量风速风向情况，并将信息传递给单片机。环境光传感器和单片机相连，环境光传感器用于测量环境光的强弱，并将信息传递给单片机。燃气传感器和单片机相连，燃气传感器用于检测空气中一氧化碳的浓度，并将信息传递给单片机。模数转换器的一端和空气质量传感器相连，另一端和单片机相连，空气质量传感器用于测量空气中的烟雾、氢气和酒精浓度信息，经过模数转换器将模拟量转换成数字量并将信息传递给单片机。红外传感器检测窗户的开关状态，并将状态信息传递给单片机。电机驱动模块一端和单片机相连，另一端和电机相连，单片机控制电机驱动模块，电机驱动模块控制电机运转。单片机和蜂鸣器相连，控制蜂鸣器报警。按键模块和单片机相连，按键模块用于人工对窗户的控制。

风速传感器需用西安中铭电器有限公司的一款风速传感器，其型号为WXA100-02SF0-I。该风速传感器采集风速和风向信息，功耗低，常用于城市环境监测和气象监测。风速传感器置于窗户外框，测量风速风向信息，并将信息反馈到单片机，单片机根据风速传感器采集的信息根据计算判定是否需要关闭窗户。

空气质量传感器选用日本费加罗公司的一款空气质量传感器，器型号为TGS2600。该空气质量传感器检测空气中烟雾、氢气和酒精等浓度信息，根据不同的浓度改变内部阻值，通过模数转换器转换成对应的数字量，并将信息反馈到单片机，单片机根据得到的信息进行计算判定窗户的开关。该家用智能窗系统中室内和室外各安装一个空气质量传感器，同时监测室内室外空气质量。

水滴传感器选用深圳市科蓬达电子有限公司的一款水滴传感器，其型号为MF5C。该水滴传感器通过热敏电阻阻值变化来反应雨水大小，通过模数转换器转换陈对应的数字量，并将信息反馈到单片机，单片机根据得到的信息控制窗户的开关。

环境光传感器选用美国安华高科技有限公司的一款环境光传感器，其型号为APDS9301。该传感器测量可见光，灵敏度高，测量范围宽，内含16比特模数转换器，通过I2C和单片机通信，将环境光的强弱信息反馈到单片机，单品阿基根据得到的信息控制窗户和窗帘的开关。

燃气传感器选用炜盛科技有限公司的一款燃气传感器，其型号是MQ-2。该燃气传感器可以检测空气中液化气、丙烷、氢气的浓度，同时可以检测烟雾浓度。寿命高，成本低，常用于家庭用气体泄漏报警器、工业用可燃气体报警器和便携式气体检测器。该传感器将室内煤气泄漏或者烟雾信息传递给单片机，单片机控制立即打开窗户并蜂鸣器报警。

单片机选用爱特梅尔公司的一款单片机，其型号为AT89S51。该单片机是一个低功耗、高性能的8位单片机，器件采用爱特梅尔公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。单片机是整个系统的控制中心，单片机对系统整体的工作控制流程如下：风速传感器实时监测室外风速，并将风速信息传递给单片机，当风速超过一定值之后，单片机控制电机驱动Ⅰ，电机驱动Ⅰ控制电机Ⅰ，电机Ⅰ转动带动齿条移动，齿条固定在两扇窗的任意一扇窗上，从而控制窗户关闭。环境光传感器检测环境光强，在夏日或者凌晨光强会引起人不舒适的情况下通过单片机控制电机驱动Ⅱ，电机驱动Ⅱ控制电机Ⅱ，电机Ⅱ控制关闭窗帘，同时单片机控制关闭窗户。燃气传感器监测室内空气中液化气、丙烷、氢气的浓度和烟雾浓度，当浓度超过一定值之后通过单片机控制窗口打开和蜂鸣器报警。水滴传感器实时监测天气的晴雨情况，当天气开始下雨的时候，水滴传感器的信息反馈到单片机，单片机根据反馈的信息控制关闭窗户，停雨是自动打开。空气质量传感器检测空气中烟雾、氢气和酒精等浓度信息，同时可以检测空气中的异味，当空气中出现异味或者空气质量较差的情况下，通过单片机控制窗户打开进行通风。红外传感器用于检测窗户的开关状态。以上说的美中对窗户的开关控制动作之前都会经过检测窗户开关状态这个动作。同时，使用者也可以通过按键模块手动开关窗户。

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种家用智能窗系统，包括单片机、水滴传感器、风速传感器、环境光传感器、燃气传感器、空气质量传感器、模数转换器、红外传感器、按键模块、电机驱动模块Ⅰ、电机驱动模块Ⅱ、电机Ⅰ、电机Ⅱ和蜂鸣器，其特征在于：单片机是系统的控制中心，模数转换器的一端和水滴传感器相连，另一端和单片机相连，水滴传感器用于采集天气的晴雨情况，采集的晴雨信息经过模数转换器将信息数字化并将信息传递给单片机；风速传感器和单片机相连，风速传感器用于测量风速风向情况，并将信息传递给单片机；环境光传感器和单片机相连，环境光传感器用于测量环境光的强弱，并将信息传递给单片机；燃气传感器和单片机相连，燃气传感器用于检测空气中一氧化碳的浓度，并将信息传递给单片机；模数转换器的一端和空气质量传感器相连，另一端和单片机相连，空气质量传感器用于测量空气中的烟雾、氢气和酒精浓度信息，经过模数转换器将模拟量转换成数字量并将信息传递给单片机；红外传感器检测窗户的开关状态，并将状态信息传递给单片机；电机驱动模块一端和单片机相连，另一端和电机相连，单片机控制电机驱动模块，电机驱动模块控制电机运转；单片机和蜂鸣器相连，控制蜂鸣器报警；按键模块和单片机相连，按键模块用于人工对窗户的控制。

2.根据权利要求1所述的一种家用智能窗系统，其特征在于：所述单片机选用的型号为AT89S51。

3.根据权利要求1所述的一种家用智能窗系统，其特征在于：所述风速传感器选用的型号为WXA100-02SF0-I。

4.根据权利要求1所述的一种家用智能窗系统，其特征在于：所述空气质量传感器选用的型号为TGS2600。

5.根据权利要求1所述的一种家用智能窗系统，其特征在于：所述水滴传感器选用的型号为MF5C。

6.根据权利要求1所述的一种家用智能窗系统，其特征在于：所述环境光传感器选用的型号为APDS9301。

7.根据权利要求1所述的一种家用智能窗系统，其特征在于：所述燃气传感器选用的型号是MQ-2。