一種實用新型智能窗戶設計

王爽　王瑞　許耐冬

摘要：文章所述實用新型智能窗戶，包括窗框和設置于窗框并由驅(qū)動組件驅(qū)動沿窗框滑動的窗扇，所述驅(qū)動組件包括驅(qū)動電機、與所述驅(qū)動電機傳動配合的絲杠以及固定設置于所述窗扇的驅(qū)動塊；所述窗戶包括控制驅(qū)動電機動作的控制裝置，所述控制裝置包括檢測模塊和與所述檢測模塊輸出端連接的控制模塊。

關鍵詞：智能窗戶設計；驅(qū)動組件；控制裝置；實用新型技術；窗戶智能關閉 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP273 文章編號：1009-2374（2015）12-0026-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.12.013

現(xiàn)有的窗戶的啟閉都是通過手動的方式，出門時，往往容易忘記關閉窗戶，尤其是在長時間離開住所或者辦公場所，將容易導致屋內(nèi)沉積大量灰塵或者雨水進入到戶內(nèi)，對戶內(nèi)的設施（尤其是用電設施）造成損壞，并且存在盜竊風險。而且現(xiàn)在城市中的污染較為嚴重，尤其是PM2.5污染，嚴重影響人體的健康，當窗戶開啟時，戶外的污染空氣將進入到戶內(nèi)，從而影響到人體健康。由于人存在疏忽遺忘等現(xiàn)象，有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種智能窗戶，能夠根據(jù)戶內(nèi)外的環(huán)境參數(shù)自動開啟窗戶或者關閉窗戶，從而避免戶外的污染進入到戶內(nèi)，保證人體健康，而且能夠有效對戶內(nèi)的設施形成保護，并且即使戶主離開住所或者辦公場所，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)窗戶的關閉。

本實用新型提供的智能窗戶，包括窗框和設置于窗框并由驅(qū)動組件驅(qū)動沿窗框滑動的窗扇。

驅(qū)動組件包括驅(qū)動電機、與所述驅(qū)動電機傳動配合的絲杠以及固定設置于所述窗扇的驅(qū)動塊，驅(qū)動塊設置有螺紋孔，所述絲杠的自由端與螺紋孔螺紋配合。

如圖1所示，本實用新型提供的智能窗戶，一方面可以實現(xiàn)窗戶的智能開啟或者關閉，另一方面，還可以對窗戶進行定位鎖止（電機不工作即可），無需另外

加鎖。

所述窗戶還包括控制驅(qū)動電機動作的控制裝置。

所述控制裝置包括檢測模塊和與所述檢測模塊輸出端連接的控制模塊。

所述檢測模塊包括設置于第一PM2.5傳感器、第二PM2.5傳感器、雨水傳感器、溫度傳感器以及噪聲傳

感器。

所述第一PM2.5傳感器、雨水傳感器和造成傳感器設置于窗扇外側，所述溫度傳感器以及第二PM2.5傳感器設置于窗扇內(nèi)側。

所述控制模塊包括與檢測模塊輸出端連接的前置處理電路、與所述前置處理電路連接的比較電路、與比較電路和前置處理電路的輸出端連接的中央處理電路、與所述中央處理電路連接的電機驅(qū)動電路以及與中央處理電路連接的時鐘電路。

所述控制裝置還包括與中央處理電路連接的無線傳輸模塊，所述中央處理電路通過無線傳輸模塊與戶主的移動智能終端連接，移動智能終端為智能手機。

進一步，所述驅(qū)動電機為步進電機。

進一步，所述前置處理電路包括與所述檢測模塊輸出端連接的放大電路、與放大電路輸出端連接的濾波電路以及與濾波電路輸出端連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與比較電路和中央處理電路的輸入端連接。

進一步，所述控制模塊還包括用于檢測窗扇開啟度的位置傳感器，所述位置傳感器的輸出端與放大電路的輸入端連接。

進一步，所述無線傳輸模塊為移動通信模塊。

進一步，所述中央處理電路為單片機。

進一步，所述控制裝置還包括用于控制驅(qū)動電機的供電通路通斷的通斷開關，所述通斷開關的命令輸入端與中央處理電路連接。

其中，中央處理電路采用現(xiàn)有的單片機，比如AVR單片機、ARM單片機等，所述無線傳輸模塊為移動通信模塊，比如GPRS通信模塊、3G通信模塊或者4G通信模塊中的一種，所述驅(qū)動電機為步進電機，利于對窗扇開啟度的控制。

在比較電路中，預存有噪聲閾值以及PM2.5的安全閾值、噪聲安全閾值以及雨水閾值等，當?shù)谝籔M2.5傳感器和第二PM2.5傳感器檢測到PM2.5的參數(shù)并輸入到比較電路中，如戶內(nèi)的PM2.5的參數(shù)小于安全閾值且戶外的PM2.5的參數(shù)大于安全閾值，則中央處理電路輸出控制命令，并使窗戶關閉，若戶內(nèi)的PM2.5參數(shù)大于戶外的PM2.5的參數(shù)（比如戶內(nèi)清掃等原因），此時無論戶外的參數(shù)是否大于安全閾值，中央處理電路均輸出控制命令，并打開窗戶；其中，時鐘電路進行時間及時，如果在晚上7點鐘后，戶外的噪聲大于設定噪聲安全閾值，則中央處理電路輸出控制命令，關閉窗戶，并在早上8點鐘后解除鎖定，可以根據(jù)人的需要開啟或關閉窗戶，當然，該時間也可以根據(jù)需要設定，比如晚上10點鐘以后進行噪聲比較，早上7點鐘以后解除噪聲比較。其中當溫度傳感器檢測到室內(nèi)的溫度處于上升或者下降過程，也就是說溫度持續(xù)上升或者持續(xù)下降，則證明戶內(nèi)使用空調(diào)等進行調(diào)溫，此時中央處理電路同樣輸出控制命令，從而控制電機動作，并使窗扇關閉；當雨水傳感器有信號輸出且余量大于設定的閾值，則中央處理電路輸出控制命令進行窗戶關閉；如果戶主出門后，發(fā)現(xiàn)忘記關閉窗戶，則可通過移動智能終端發(fā)送指令，控制中央處理電路輸出控制命令，關閉窗戶，如果戶主長時間不在戶內(nèi)，并即將返回住所或者辦公場所，則可通過移動智能終端發(fā)送命令，打開窗戶，進行通風，其中，溫度傳感器和位置傳感器的檢測信號直接由模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入到中央處理電路中。

本實施例中：

第一，所述前置處理電路包括與所述檢測模塊輸出端連接的放大電路、與放大電路輸出端連接的濾波電路以及與濾波電路輸出端連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與比較電路和中央處理電路的輸入端連接，便于后續(xù)處理，提高效率。

第二，所述控制模塊還包括用于檢測窗扇開啟度的位置傳感器，所述位置傳感器的輸出端與放大電路的輸入端連接，通過戶主需要開啟窗戶的大小進行控制時，通過移動智能終端發(fā)送窗戶的位置信號，比如需要開啟寬度為10cm，那么中央處理電路接收到該信號后控制步進電機動作，并且位置傳感器檢測窗扇位置信號輸出到中央處理電路，當位置達到命令要求時，即停止，從而大大增加了窗戶的智能控制性以及使用的便捷性。

第三，所述控制裝置還包括用于控制驅(qū)動電機的供電通路通斷的通斷開關，所述通斷開關的命令輸入端與中央處理電路連接，通過這種結構，如戶主長時間離開住所或者辦公場所，則通過中央處理電路控制通斷開關斷開，從而起到良好的保護作用。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。

參考文獻

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作者簡介：王爽（1992-），男，重慶人，就讀于重慶大學電氣工程學院，研究方向：電力系統(tǒng)。

（責任編輯：周 瓊）