技术领域
本实用新型涉及传感器信号处理和通信技术领域,具体说的是一种窗帘控制装置。
背景技术
近年来,随着网络通信技术、计算机技术等迅猛发展,促进了家居生活环境向现代化转变。家庭居住环境的智能化之所以越来越被更多人关注,是因为林林总总的高新技术正在逐渐地遍布到了我们的日常生活当中,使得我们的生活习性进行转变,使人们的生活质量得到进步。智能家居总体的功能主要由安全、自动控制与通讯三个部分构成。随着自动化和新技术的飞速发展,对于各种检测装置的使用数目需求日益增加,愈来愈多的检测装置趋向模块化和标准化,使得家庭的自动、智能化的设计更为简单方便。在时代发展的洪流下,窗帘的智慧化逐渐转变为当代生产研究的主要设计倾向。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种窗帘控制装置,同时兼具自动控制与手动控制功能,更加智能化。
为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案为:
一种窗帘控制装置,包括主控模块,以及分别与所述主控模块连接的光敏检测模块、温度检测模块、电机驱动模块、显示模块以及第一红外遥控模块;
还包括遥控器,所述遥控器内设有与所述第一红外遥控模块无线连接的第二红外遥控模块。
其中,所述遥控器上设有操作键盘。
其中,所述电机驱动模块包括步进电机控制电路。
其中,所述主控模块包括依次连接的调理放大电路、脉冲解调电路和主控芯片;
所述调理放大电路还与所述第二红外遥控模块连接。
其中,所述主控模块还包括分别与所述主控芯片连接的时钟晶振电路、复位电路、A/D转换电路和外围供电电路。
其中,所述第一红外遥控模块和第二红外遥控模块之间采用950nm近红外波段的通信信道。
其中,所述遥控器内还设有依次连接的控制器、脉冲调制电路和分频电路;
所述分频电路与所述第二红外遥控模块连接。
本实用新型的有益效果在于:本实用新型能够依据光敏检测模块和温度检测模块分别检测得到的光照强度以及温度高低进行智能判断,自动控制窗帘的开启或关闭;还能通过遥控器手动遥控启闭,同时具备自动控制以及手动控制功能,满足用户的不同需求;进一步的,还能实时显示窗帘当前状态、当前所处控制模式以及温度数值,方便用户使用。本实用新型提供一种智能化窗帘控制装置,以满足现代智能家居的需求。
附图说明
图1为本实用新型一种窗帘控制装置的结构组成示意图;
图2为实施例一中的液晶显示屏LCD1602;
图3为实施例二中的A/D转换电路;
图4为实施例一的原理流程示意图。
标号说明:
1、主控模块;2、光敏检测模块;3、温度检测模块;4、电机驱动模块;
5、显示模块;6、第一红外遥控模块;7、遥控器;8、第二红外遥控模块;
9、操作键盘;10、调理放大电路;11、脉冲解调电路;12、主控芯片;
13、时钟晶振电路;14、复位电路;15、A/D转换电路;
16、外围供电电路;17、控制器;18、脉冲调制电路;19、分频电路。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本实用新型最关键的构思在于:能够依据光敏检测模块和温度检测模块分别检测得到的光照强度以及温度高低进行智能判断,自动控制窗帘的开启或关闭;还能通过遥控器手动遥控启闭,同时具备自动控制以及手动控制功能。
请参照图1,本实用新型提供一种窗帘控制装置,包括主控模块,以及分别与所述主控模块连接的光敏检测模块、温度检测模块、电机驱动模块、显示模块以及第一红外遥控模块;
还包括遥控器,所述遥控器内设有与所述第一红外遥控模块无线连接的第二红外遥控模块。
从上述描述可知,本实用新型的有益效果在于:能通过自动检测光照强度和温度数值来自动控制开关窗帘;同时具备基于红外遥控实现手动控制的功能;更好的满足用户不同情况下的不同控制需求,更具人性化。同时,还能将温度数值、窗帘开闭状态、当前窗帘的控制模式进行实时的显示,方便用户掌握窗帘的当前状态。
进一步的,所述遥控器上设有操作键盘。
由上述可知,可通过遥控器上的操作键盘实现窗帘控制模式的切换、光照、温度门槛值的设置等相关控制,方便用户的使用。
进一步的,所述电机驱动模块包括步进电机控制电路。
由上述描述可知,能依据当前的环境状况,通过主控模块控制步进电机控制电路实现打开或关闭窗帘。
进一步的,所述主控模块包括依次连接的调理放大电路、脉冲解调电路和主控芯片;所述调理放大电路还与所述第二红外遥控模块连接。
由上述描述可知,通过将接收到的模拟的控制信号依次进行放大滤波处理以及脉冲调制并还原为二进制的数字信号后在发送至主控芯片进行处理,实现对红外控制信号的接收分析处理。
进一步的,所述主控模块还包括分别与所述主控芯片连接的时钟晶振电路、复位电路、A/D转换电路和外围供电电路。
由上述描述可知,可以通过时钟晶振电路产生时钟信号给主控模块里的每个组成,用于控制各个组成的工作节奏,保证主控模块有序工作;可以通过复位电路在异常情况下重启复位;可以通过A/D转换电路实现传递信号的数模转换,便于主控芯片的处理;可以通过外围供电电路提供工作电路。
进一步的,所述第一红外遥控模块和第二红外遥控模块之间采用950nm近红外波段的通信信道。
由上述描述可知,能够实现两点间近距离的保密通信,具有结构简单、容量大的特点。
进一步的,所述遥控器内还设有依次连接的控制器、脉冲调制电路和分频电路;所述分频电路与所述第二红外遥控模块连接。
由上述描述可知,通过控制器发出的红外信号经由脉冲调制电路和分频电路,能够调制成37.91KHZ频率的脉冲信号后发出,实现红外控制信号的调制发送。
本实用新型的实施例一为:
本实施例提供一种窗帘控制装置,包括主控模块1,以及分别与所述主控模块1连接的光敏检测模块2、温度检测模块3、电机驱动模块4、显示模块5以及第一红外遥控模块6;
还包括遥控器7,所述遥控器7内设有与所述第一红外遥控模块6无线连接的第二红外遥控模块8。
其中,所述光敏检测模块2,用于实时检测周围环境光照的强度,并将当前光照强度信息发送至主控模块;
所述温度检测模块3,用于实时检测周围环境的温度高低,并将当前温度数值发送至主控模块;
所述电机驱动模块4,作为执行元件,用于依据主控模块的指令驱动窗帘开启或关闭至预设位置,使室内温度和光线能达到用户所需的状态;
所述显示模块5,用于实时显示温度数值、光照程度,窗帘开闭状态、当前窗帘所处的控制模式;
所述主控模块1,用于接收光照强度信息和温度数值,并依据预设的门槛值发送控制指令至电机驱动模块;
所述第一红外遥控模块6,用于与遥控器的第二红外遥控模块之间建立红外通信信道,接收遥控器发送过来的红外信号,并进行相关处理;
所述遥控器7,用于实现对窗帘的手动控制,发送相关控制指令至主控模块;
所述第二红外遥控模块8,用于与第一红外遥控模块建立红外通信信号,发送用户通过遥控器操作生成的相关控制指令至主控模块。
进一步的,所述遥控器上设置有操作键盘9,方便用户进行按键操作;所述电机驱动模块包括步进电机控制电路,实现控制窗帘开启或关闭预设程度,满足用户的需求;所述第一红外遥控模块和第二红外遥控模块之间采用950nm近红外波段的通信信道,可实现语言、数据、文字、图像等信息的传输,具有容量大、保密性强、抗干扰性强等优点,以保证控制指令完整、快速、稳定的传输。
优选的,本实施例中的主控模块采用STC89C52为主控芯片,用于进行控制其他各个模块的运行以及数据的分析处理,具有低功耗、高性能的特点。所述光敏检测模块采用PCF8591作为光强的采集装置核心,采用DS18B20作为温度数值采集装置核心,具有体积小、精度高且抗外接干扰能力强的特点,其中GND:接地端;DQ:数值通过该引脚进行传输;VDD:可选的电源引脚;所述显示模块为LCD1602液晶显示屏,由多个点阵构成,每一个的类字形单位或者符号的基本信息能够通过其打印在屏幕上,它在两个字符间和行间都留有一定距离,具体电路连接请参阅图2。
本实施例能够实时检测周围环境的光照强度和温度高低,并据此自动控制窗帘开启或关闭至对应的预设程度,实现智能化自动控制窗帘。具体的,请参阅图4,本实施例的工作原理如下:
自动控制模式:因为光敏检测模块中的光敏传感器的阻值依据环境的光强改变,从而得到变化的电压,如在一定波长的光照下,电阻将快速下降;不断变化的电压信号经PCF8591高达八位的DA芯片将得到的模拟电信号通过一系列的计算、处理从而得到转变后的数字信号,然后输入到主控模块的主控芯片中进行处理和运算,通过电机驱动模块控制电机的正反转从而控制窗帘开闭至预设程度。同时,还能够通过温度检测模块实时监控室内的温度数值,并经过单总线传输将信号发送到主控芯片进行处理,并通过显示模块显示当前温度和当前窗帘的开闭状态;当室内的温度数值高于或者低于用户设定的温度数值时,主控芯片将通过电机驱动模块控制步进电机进行正向转动或者反向转动,实现对窗帘开启或关闭程度的对应调控。具体的,可以通过电机驱动模块判断确定旋转方向为正转或者反转,然后按照一定的序列发送步进电机的控制脉冲;检测控制步数是不是按照要求的步数传输完成,通过控制步数的调控实现对窗帘启闭程度的控制。其中一种控制模式可以是:只要满足光线充足或者温度大于预设值,检测窗帘的开闭状态,若为关闭则开启窗帘。
手动控制模式:采用HT6221芯片作为第一红外遥控模块的红外信号发射端,将红外信号发送到以HS0038作为接收端的第二遥控模块进行解码;根据遥控器键盘上的按钮(如“1”或“2”),我们能够随时的操控步进电机的正向旋转或者反向旋转,随时可以完成窗帘的开启或者关闭;同时,键盘上还设置有其他按钮,实现光照强度、温度高低对应的窗帘启闭程度的设置。
请参阅图1,本实用新型的实施例二为:
在实施例一的基础上,本实施例进一步细化其内部结构组成。
具体的,所述遥控器内还有依次连接的控制器17、分频电路19、脉冲调制电路18;所述分频电路19与所述第二红外遥控模块8连接;
遥控器的操作键盘9与控制器17连接;一般是使用扫描的方法来获得键盘的讯息。在扫描方法中,全部的行线路都默认当作输出用的端口,然后顺次传送出低电平;全部的列线路都默认为输入用的端口,可以当作按键状态的监测。当所有的键都抬起后,无法从列线路上面检测到行线路所输出的低电平状态。当按下一个按钮的时候,在相应的行线路上输出状态为高电平的时候是无法在与之相对应的列线路上的端口检测到低电平状态的;
用户操作遥控器,通过控制器生成控制信号发送至第二红外遥控模块的发送端,发送端采用脉时调制(PPM)方式,将二进制数字信号调制成455KHZ的载波频率,再经由分频电路进一步调制成37.91KHZ频率的脉冲信号并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送出去,实现红外控制信号的发送。
红外信号的数据的格式囊括启动代码、用户代码、数据补充码和数据码,编码总数为32位。其中,数据进行反相处理后,对数据进行补码编码,有利于对数据进行纠错。载波波形为9MS和间隔的时间为4.5MS组成了红外波形中的先导编码,这两者可以更加有利于接收红外代码和检测。红外信号的代码编写方式选用的是脉冲位置调制方式,可以通过发送反码来有效地减少系统的误码率。
所述主控模块1还包括分别与所述主控芯片12连接的时钟晶振电路13、复位电路14、A/D转换电路15和外围供电电路16;
所述时钟晶振电路用于产生时钟信号发送至主控模块内的各个组成,确保各组成有序工作;所述A/D转换电路用于将接收到的模拟信号转换为数字信号后发送至主控芯片,具体电路结构如图3所示;所述外围供电电路用于为各个模块提供所需的5V电压;所述复位电路用于在主控模块出现异常的时候使电路回复到起始状态,实现重启。
所述主控模块1包括依次连接的调理放大电路10、脉冲解调电路11和主控芯片12,所述调理放大电路10还与所述第二红外遥控模块8连接;
主控模块通过第一红外遥控模块的接收端接(红外接收探头)收到脉冲形式的红外控制信号后,依次通过调理放大电路的放大、滤波处理,然后发送至脉冲解调电路进行解调,还原为二进制数字信号后由主控芯片进行处理。
综上所述,本实用新型提供的一种窗帘控制装置,能够依据光敏检测模块和温度检测模块分别检测得到的光照强度以及温度高低进行智能判断,自动控制窗帘的开启或关闭;还能通过遥控器手动遥控启闭,同时具备自动控制以及手动控制功能;进一步的,装置内各部件大多采用低功率、高性能、抗干扰能力强的元器件组成,能够显著提高装置的综合性能,进而实现自动化、智能化控制窗帘。
以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。