CN211473795U - 一种智能自动窗户 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能自动窗户，包括边框，边框包括两根水平框及设置在两根水平框两端部之间的竖直框，边框内连接有第一窗户和第二窗户，第一窗户和第二窗户均与边框滑动连接，位于上方的水平框固定有电机，电机输出轴与丝杠连接，丝杠轴线与水平框轴线平行设置，丝杠连接有滑块，滑块通过弹簧插销与第二窗户连接，电机与固定在边框的控制器连接，控制器与固定在边框的温度传感器和雨滴传感器连接，温度传感器用于检测室内的温度信息，所述雨滴传感器用于检测室外雨水,本实用新型的窗户，满足了老年人及活动不方便人的使用需求。

Description

一种智能自动窗户

技术领域

本实用新型涉及窗户技术领域，具体涉及一种智能自动窗户。

背景技术

窗户，在建筑学上是指屋顶上建造的洞口，用以使光线或空气进入屋内，现代的窗户由窗框、玻璃和活动构建三部分组成。窗户的开闭能够调节室内的温度和光照强度，发明人发现，目前建筑物上的窗户开闭一般采用人工进行，十分不方便，

尤其是目前人口老龄化已经成为世界性难题，60岁以上人口占比正不断上升，活动不方便的老年人不具有自己开关窗户的能力，严重影响了老年人的生活质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服现有技术的不足，提供一种智能自动窗户，能够根据外界的环境自动实现窗户的开闭状态的切换，自动化程度高，窗户的开闭方便，适用于老年人使用。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种智能自动窗户，包括边框，所述边框用于固定在建筑物上开设的洞口处，所述边框包括两根水平框及设置在两根水平框两端部之间的竖直框，所述边框内连接有第一窗户和第二窗户，所述第一窗户和第二窗户均与边框滑动连接，位于上方的水平框固定有电机，所电机输出轴与丝杠连接，丝杠轴线与水平框轴线平行设置，所述丝杠连接有滑块，所述滑块通过弹簧插销与第二窗户连接，电机能够通过丝杠和滑块驱动第二窗户沿水平框运动，所述电机与固定在边框的控制器连接，能够接受控制器的指令工作，所述控制器与固定在边框的温度传感器和雨滴传感器连接，温度传感器用于检测室内的温度信息，所述雨滴传感器用于检测室外雨水。

进一步的，所述电机采用直流减速电机，电机通过电机驱动模块与控制器连接。

进一步的，所述边框上还安装有语音模块，所述语音模块与控制器连接，语音模块能够识别语音，并传输给控制器。

进一步的，所述边框上还安装有太阳能电池板，所述太阳能电池板与蓄电池连接，所述蓄电池与控制器连接，用于进行供电。

进一步的，所述控制器连接有无线模块，控制器通过无线模块与遥控器连接，遥控器能够通过无线模块向控制器发送指令。

进一步的，所述控制器与GSM模块连接，控制器能够通过GSM模块与手机连接，能够通过手机向控制器发送指令。

进一步的，位于第二窗户所在一侧的竖直框上安装有红外测距传感器，所述红外测距传感器与控制器连接，能够检测第二窗户与竖直框的距离。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型的智能自动窗，能够利用温度传感器采集室内温度信息，从而利用电机、丝杠和滑块带动第二窗户的运动，实现窗户的打开和关闭，调节室内温度，能够利用雨滴传感器采集雨水信息，控制窗户的打开和关闭，防止雨水进入室内，自动化程度高，方便老年人的使用。

2.本实用新型的智能自动窗，具有语音模块，能够通过语音控制窗户的打开和关闭，操作方便。

3.本实用新型的智能自动窗，具有太阳能电池板，能够将太阳能转换为电能存储在蓄电池中，蓄电池能够对控制器、电机、温度传感器、雨滴传感器等元件进行供电，防止断电时，自动窗无法工作的情况。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本实用新型实施例1整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例1控制原理示意图；

其中，1.水平框，2.竖直框，3.第一窗户，4.第二窗户，5.电机，6.丝杠，7.滑块，8.弹簧插销，9.带座轴承，10.控制器，11.L298N驱动板，12.温度传感器，13.雨滴传感器，14.太阳能电池板，15.蓄电池，16.语音模块，17.NRF模块，18.GSM模块，19.红外线测距传感器。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

正如背景技术所介绍的，现有的窗户需要人工打开和关闭，操作不方便，不适合老年人使用，针对上述问题，本申请提出了一种智能自动窗。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-2所示，一种智能自动窗，包括矩形的边框，所述边框用于固定在建筑物的洞口处，所述边框包括两个上下平行设置的水平框1和固定在水平框两个端部之间的两根竖直框2，所述边框连接有第一窗户3和第二窗户4，所述第一窗户和第二窗户均与水平框滑动连接，第一窗户和第二窗户能够重叠，当第一窗户和第二窗户完全不重叠时，能够覆盖边框的面积，所述第一窗户和第二窗户均包括窗户边框和固定在窗户边框内的玻璃，所述第一边框、第一窗户和第二窗户的结构及连接方式采用现有的窗户的结构及连接方式即可，在此不进行详细叙述。

所述上部的水平框的内侧面一端固定有电机5，所述电机采用12V直流减速电机，所述直流减速电机的输出轴通过联轴器与丝杠6的一端连接，所述丝杠的轴线与水平框的轴线方向平行，丝杠的另一端与带座轴承9转动连接，所述带座轴承固定在上部的水平框的内侧面的另一端，所述水平框的内侧面用于朝向室内方向设置。

所述丝杠上连接有滑块7，丝杠的转动能够带动滑块沿丝杠的轴线方向运动，所述滑块通过弹簧插销8与第二窗户的窗户边框连接，滑块能够带动第二窗户沿水平框运动，从而实现窗户的打开和关闭,所述弹簧插销采用现有的弹簧插销即可，其具体结构在此不进行详细叙述，弹簧插销关闭时，能够连接滑块和第二窗户的窗户边框，弹簧插销打开时，能够将滑块和第二窗户的窗户边框分离，实现手动人工开窗和关窗，不受丝杠限制。

所述直流减速电机通过电机驱动模块与控制器10连接，所述电机驱动模块采用L298N驱动板11，可同时驱动三路直流电机，其中每一路的控制端都有三个接口，分别为IN1、IN2、ENA，其中ENA为使能端，只有ENA端输入高电平时，驱动板才会输出电流驱动电机运转，一般通过控制ENA的高低电平时间来控制电机转速，即通过单片机I/O口输出PWM波，调节其占宽比即可调节ENA端高低电平所占比例，从而调节电机运转速度。IN1和IN2端配合控制输出端的状态。

所述控制器采用STM32F103VET6单片机，控制器固定在边框的内侧面上。

所述边框的内侧面上还安装有温度传感器12，所述温度传感器采用DS18B2温度传感器，其分辨率调整范围为9-12位，温度测量范围：-55℃～+125℃，温度测量精准：0.5℃。

所述温度传感器用于采集室内的温度信息，并将采集的温度信息传递给控制器。

所述边框的外侧面安装有雨滴传感器13，所述雨滴传感器采用现有的通用雨滴传感器即可，雨滴传感器采用了高品质FR-04双面材料，超大面积5.0*4.0CM，并用镀镍处理表面，具有对抗氧化，导电性，及寿命方面更优秀的性能并装配有配电位器，工作电压为3.3v—5V，当接上电源时，电源指示灯亮，感应板上没有水滴时，DO输出高电平，开关指示灯灭，滴上一滴水，DO输出低电平，开关指示灯亮，AO模拟输出，可以连单片机的AD口测量雨量大小，DO TTL数字输出检测是否有雨。雨滴传感器能够将采集的雨水信息传输给控制器。

所述控制器与温度传感器和雨滴传感器的连接线设置在边框内部。

所述边框的外侧面还安装有太阳能电池板14，所述太阳能电池板与安装在边框内侧面的蓄电池15连接，所述蓄电池与控制器连接，能够对控制器、温度传感器、雨滴传感器、电机等元件进行供电。防止因断电造成窗户无法工作的情况。

所述控制器还与设置在边框内侧面的语音模块16连接，所述语音模块采用ASRM08-B语音模块，语音模块具有优越的语音识别和语音合成性能，识别词条达2000句，长达五米的识别距离，识别能力达到应用级别。可广泛应用；智能家居、机器人制作、创客教育和智能玩具等领域。在M6核心板的基础上集成了USB转串口电路和麦克风，另外引出TTL串口接口、喇叭接口，使其成为一个完整的语音识别模块。使用人员能够通过语音模块向控制器发送指令，从而控制窗户的打开和关闭。

所述控制器还连接有无线模块，所述无线模块采用NRF模块17，控制器能够通过NRF模块与遥控器无线连接，NRF技术具有传输数据快、传输距离远、可移动性强和价格低廉的优势，操作人员能够利用遥控器向控制器发送指令，控制窗户的打开和关闭。

所述控制器还连接有GSM模块18，控制器能够通过GSM模块与手机连接，使用人员能够通过手机向控制器发送指令，控制窗户的打开和关闭。GSM模块支持3.3v/5v的TTL电平控制，方便与各种单片机链接，插入SM卡，可以实现与手机的相互短信通信，带有RTC后备电源与NET_STA指示灯，方便观看状态，有标准的串口接口，方便使用PC控制或调试。

位于第二窗户所在一侧的竖直框的内侧面上还安装有红外线测距传感器19，所述红外线测距传感器与控制器连接，能够检测第二窗户与竖直框之间的距离，并传送给控制器，当控制器接收到的距离信息到达设定值时，控制器控制电机停止工作，从而根据需要调整的温度范围检测关闭和打开第二窗户时，第二窗户与竖直框的距离，进而确定窗户需要停止的位置，从而确定窗户打开的大小程度。

本实用新型的智能自动窗，将第一窗户贴合一侧的竖直框设置，当温度传感器采集的温度传输给控制器，控制器将采集的温度值与设定值比较，当采集的温度值小于设定值时，证明屋内温度较低，控制器向直流减速电机发送指令控制其工作，控制第二窗户沿水平框运动，第一窗户和第二窗户不重叠，将窗户关闭，当采集的温度值大于设定值时，控制器控制直流减速电机工作，第二窗户运动，第一窗户和第二窗户由重叠的部分，窗户打开进行通风，降低屋内温度。

当雨滴传感器检测到雨水时，控制器控制直流减速电机工作，将窗户关闭，防止雨水进入屋内。

使用人员也可以通过语音模块控制第二窗户的运动，打开或关闭自动窗，也可通过手机或遥控器远程打开或关闭自动窗。

本实施例的自动窗，自动化程度高，操作方便，适合老年人的使用。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种智能自动窗户，其特征在于，包括边框，所述边框用于固定在建筑物上开设的洞口处，所述边框包括两根水平框及设置在两根水平框两端部之间的竖直框，所述边框内连接有第一窗户和第二窗户，所述第一窗户和第二窗户均与边框滑动连接，位于上方的水平框固定有电机，所电机输出轴与丝杠连接，丝杠轴线与水平框轴线平行设置，所述丝杠连接有滑块，所述滑块通过弹簧插销与第二窗户连接，电机能够通过丝杠和滑块驱动第二窗户沿水平框运动，所述电机与固定在边框的控制器连接，能够接受控制器的指令工作，所述边框的内侧面上还安装有温度传感器，所述边框的外侧面安装有雨滴传感器，温度传感器用于检测室内的温度信息，所述雨滴传感器用于检测室外雨水；

所述弹簧插销关闭时，能够连接滑块和第二窗户的窗户边框，弹簧插销打开时，能够将滑块和第二窗户的窗户边框分离，实现手动人工开窗和关窗，不受丝杠限制。

2.如权利要求1所述的一种智能自动窗户，其特征在于，所述电机采用直流减速电机，电机通过电机驱动模块与控制器连接。

3.如权利要求1所述的一种智能自动窗户，其特征在于，所述边框上还安装有语音模块，所述语音模块与控制器连接，语音模块能够识别语音，并传输给控制器。

4.如权利要求1所述的一种智能自动窗户，其特征在于，所述边框上还安装有太阳能电池板，所述太阳能电池板与蓄电池连接，所述蓄电池与控制器连接，用于进行供电。

5.如权利要求1所述的一种智能自动窗户，其特征在于，所述控制器连接有无线模块，控制器通过无线模块与遥控器连接，遥控器能够通过无线模块向控制器发送指令。

6.如权利要求1所述的一种智能自动窗户，其特征在于，所述控制器与GSM模块连接，控制器能够通过GSM模块与手机连接，能够通过手机向控制器发送指令。

7.如权利要求1所述的一种智能自动窗户，其特征在于，位于第二窗户所在一侧的竖直框上安装有红外测距传感器，所述红外测距传感器与控制器连接，能够检测第二窗户与竖直框的距离。

Images