一种智能窗户论文和设计-杨雄

全文摘要

本实用新型提供一种智能窗户，包括固定在墙体上的窗户框，窗户框的下框体上设有窗户驱动装置、感应检测装置和电机控制装置，窗户驱动装置包括固定在下框体侧壁内的电机，电机输出轴上固定有螺纹杆，螺纹杆上螺纹套接有方形块，方形块上固定连接有滑块，滑块两端表面活动铰接有第一支撑块和第二支撑块，第一支撑块与窗户板侧壁铰接，第二支撑块远离滑块的一端铰接在第三支撑块上部，第三支撑块两端分别与下框体侧面和窗户板侧壁铰接，感应检测装置包括雨滴传感器和太阳光紫外线传感器，电机控制装置包括设于控制盒内的变压模块、WIFI智能控制模块和电机控制模块，电机控制模块控制电机正反转。本窗户能在手动、自动和远程模式下实现智能开关。

主设计要求

1.一种智能窗户，包括固定设置在墙体上的窗户框，其特征在于，所述窗户框的下框体上设有窗户驱动装置、感应检测装置和电机控制装置，所述窗户驱动装置包括固定在下框体侧壁内的电机，所述电机的输出轴上固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆上螺纹套接有方形块，所述方形块上固定连接有与下框体上开设的滑轨滑动配合的滑块，所述滑轨的两端固定有限位块，所述滑块的两端表面活动铰接有第一支撑块和第二支撑块，所述第一支撑块远离滑块的一端与窗户板侧壁铰接，所述第二支撑块远离滑块的一端铰接在第三支撑块上部，所述第三支撑块的一端铰接在下框体侧面，另一端也与窗户板侧壁铰接；所述感应检测装置包括嵌设在下框体侧面的雨滴传感器和固定在下框体表面的太阳光紫外线传感器，所述电机控制装置包括嵌设于下框体侧壁内的控制盒，所述控制盒内设有变压模块、WIFI智能控制模块和电机控制模块，所述变压模块用于将输入的市电转换为电机工作需要的电压，所述WIFI智能控制模块用于接收远程控制信息，所述电机控制模块用于在手动控制下或在接收到雨滴传感器和太阳光紫外线传感器输出的脉冲信号时或在接收到WIFI智能控制模块输出的远程控制信息时，将所述变压模块变压后的电压接通至电机以控制电机正转或反转。

设计方案

2.根据权利要求1所述的智能窗户，其特征在于，所述雨滴传感器的型号为SSMY-002。

3.根据权利要求1所述的智能窗户，其特征在于，所述太阳光紫外线传感器的型号为GUVA-S12SD。

4.根据权利要求1所述的智能窗户，其特征在于，所述WIFI智能控制模块选用易微联多路WIFI开关模块PSF-B04。

5.根据权利要求1所述的智能窗户，其特征在于，所述电机控制模块包括顺序连接的热继电器RJ、触点开关K3、继电器KA7、触点开关K1、继电器KA1的线圈、限位开关WK1和继电器KA2的一组触点，所述触点开关K1的输入输出端并联有继电器KA1的一组触点、继电器KA6和继电器KA4，所述触点开关K1的输入端还并联有继电器KA5、触点开关K2、继电器KA2的另一组触点和继电器KA3，所述继电器KA5、触点开关K2、继电器KA2的另一组触点和继电器KA3的另一端连接在一起构成一个节点，该节点上还顺序连接有继电器KA2的线圈、限位开关WK2和继电器KA1的另一组触点，所述雨滴传感器与继电器KA5的控制端电连接，所述太阳光紫外线传感器与继电器KA4的控制端电连接，所述限位开关WK1和限位开关WK2分别设置在滑轨两端的限位块上，所述继电器KA2的一组触点和继电器KA1的另一组触点的输入端与变压模块输出电压的正极连接，所述继电器KA2的一组触点的输出常开触点与电机的负极连接，所述继电器KA1的另一组触点的输出常开触点与电机的正极连接，所述热继电器RJ的另一端与变压模块输出电压的负极连接，所述变压模块输出电压的负极还与继电器KA8的输入端连接，所述继电器KA8的输出常闭触点与电机的负极连接，所述继电器KA8的输出常开触点与电机的正极连接，所述继电器KA2的线圈两端并联有继电器KA8的线圈。

6.根据权利要求5所述的智能窗户，其特征在于，所述继电器KA4和继电器KA5的另一端还连接有双投开关K，所述双投开关K的两个输出端分别与触点开关K1的输出端和节点连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及智能家居技术领域，具体涉及一种智能窗户。

背景技术

随着人工智能技术的快速发展，智能家居越来越被广泛的使用。智能家居给人们的生活提供了很多便利，智能家居的种类很多，包括智能控制电路、智能家电、智能家具等。窗户是居家时不可或缺的装饰用品，目前在家中窗户的开启和关闭基本都是手动进行，这样会比较浪费时间，因而现在的窗户无法给人们提供一种智能方便的体验。特别情况下，当人们外出如果没有关闭窗户，如果遇到天气变化刮风下雨时，此时雨水可能会进入到家里打湿家具，进而给人们的生活带来不少麻烦的同时还会造成经济损失。

实用新型内容

针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种新型智能窗户。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种智能窗户，包括固定设置在墙体上的窗户框，所述窗户框的下框体上设有窗户驱动装置、感应检测装置和电机控制装置，所述窗户驱动装置包括固定在下框体侧壁内的电机，所述电机的输出轴上固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆上螺纹套接有方形块，所述方形块上固定连接有与下框体上开设的滑轨滑动配合的滑块，所述滑轨的两端固定有限位块，所述滑块的两端表面活动铰接有第一支撑块和第二支撑块，所述第一支撑块远离滑块的一端与窗户板侧壁铰接，所述第二支撑块远离滑块的一端铰接在第三支撑块上部，所述第三支撑块的一端铰接在下框体侧面，另一端也与窗户板侧壁铰接；所述感应检测装置包括嵌设在下框体侧面的雨滴传感器和固定在下框体表面的太阳光紫外线传感器，所述电机控制装置包括嵌设于下框体侧壁内的控制盒，所述控制盒内设有变压模块、WIFI智能控制模块和电机控制模块，所述变压模块用于将输入的市电转换为电机工作需要的电压，所述WIFI智能控制模块用于接收远程控制信息，所述电机控制模块用于在手动控制下或在接收到雨滴传感器和太阳光紫外线传感器输出的脉冲信号时或在接收到WIFI智能控制模块输出的远程控制信息时，将所述变压模块变压后的电压接通至电机以控制电机正转或反转。

与现有技术相比，本实用新型提供的智能窗户中，电机控制模块可以根据接收信号的不同采取不同的模式对电机进行正反转控制，具体分别对应为手动模式、自动模式和远程模式，而当电机实现正转或反转后，电机输出轴将带动螺纹杆转动，螺纹杆转动将带动与其螺纹套接的方形块实现左右移动，从而带动固定连接在方形块上的滑块左右移动，左右移动的滑块通过铰接的三个支撑块带动窗户板开关，进而实现了窗户的智能开关。因此，本申请提供的智能窗户可以实现智能开关，节省时间的同时还能给人们提供一种智能方便的体验，特别在人们外出没有关闭窗户时可通过智能手机连接WIFI智能控制模块来关闭窗户，或者遇到天气变化刮风下雨时，可通过雨滴传感器输出脉冲信号触发电机控制模块来关闭窗户，或者遇到天气变晴出现阳光时，可通过太阳光紫外线传感器输出脉冲信号触发电机控制模块来打开窗户，因而给人们生活带来了足够多的便利，非常方便实用。

进一步，所述雨滴传感器的型号为SSMY-002。

进一步，所述太阳光紫外线传感器的型号为GUVA-S12SD。

进一步，所述WIFI智能控制模块选用易微联多路WIFI开关模块PSF-B04。

进一步，所述电机控制模块包括顺序连接的热继电器RJ、触点开关K3、继电器KA7、触点开关K1、继电器KA1的线圈、限位开关WK1和继电器KA2的一组触点，所述触点开关K1的输入输出端并联有继电器KA1的一组触点、继电器KA6和继电器KA4，所述触点开关K1的输入端还并联有继电器KA5、触点开关K2、继电器KA2的另一组触点和继电器KA3，所述继电器KA5、触点开关K2、继电器KA2的另一组触点和继电器KA3的另一端连接在一起构成一个节点，该节点上还顺序连接有继电器KA2的线圈、限位开关WK2和继电器KA1的另一组触点，所述雨滴传感器与继电器KA5的控制端电连接，所述太阳光紫外线传感器与继电器KA4的控制端电连接，所述限位开关WK1和限位开关WK2分别设置在滑轨两端的限位块上，所述继电器KA2的一组触点和继电器KA1的另一组触点的输入端与变压模块输出电压的正极连接，所述继电器KA2的一组触点的输出常开触点与电机的负极连接，所述继电器KA1的另一组触点的输出常开触点与电机的正极连接，所述热继电器RJ的另一端与变压模块输出电压的负极连接，所述变压模块输出电压的负极还与继电器KA8的输入端连接，所述继电器KA8的输出常闭触点与电机的负极连接，所述继电器KA8的输出常开触点与电机的正极连接，所述继电器KA2的线圈两端并联有继电器KA8的线圈。

进一步，所述继电器KA4和继电器KA5的另一端还连接有双投开关K，所述双投开关K的两个输出端分别与触点开关K1的输出端和节点连接。

附图说明

图1是本实用新型提供的智能窗户结构示意图。

图2是本实用新型提供的电机控制模块的线路结构示意图。

图中，1、下框体；2、电机；3、螺纹杆；4、方形块；5、滑块；6、限位块；7、第一支撑块；8、第二支撑块；9、窗户板；10、第三支撑块；11、雨滴传感器；12、太阳光紫外线传感器；13、控制盒。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1和图2所示，本实用新型提供一种智能窗户，包括固定设置在墙体上的窗户框，所述窗户框的下框体1上设有窗户驱动装置、感应检测装置和电机控制装置，所述窗户驱动装置包括固定在下框体1侧壁内的电机2，所述电机2的输出轴上固定连接(如通过花键)有螺纹杆3，所述螺纹杆3上螺纹套接有方形块4，具体所述方形块4上设置有螺纹孔，通过该螺纹孔即可将方形块4套接在螺纹杆3上，所述方形块4上固定连接有与下框体1上开设的滑轨滑动配合的滑块5，所述滑轨的两端固定有限位块6，所述滑块5的两端表面活动铰接有第一支撑块7和第二支撑块8，所述第一支撑块7远离滑块5的一端与窗户板9侧壁铰接，所述第二支撑块8远离滑块5的一端铰接在第三支撑块10上部，所述第三支撑块10的一端铰接在下框体1侧面，另一端也与窗户板9侧壁铰接，其中所述铰接为本领域技术人员公知的转动连接方式，因而在此不再赘述；所述感应检测装置包括嵌设在下框体侧面的雨滴传感器11和固定在下框体1表面的太阳光紫外线传感器12，所述电机控制装置包括嵌设于下框体侧壁内的控制盒13，所述控制盒13内设有变压模块、WIFI智能控制模块和电机控制模块，所述变压模块用于将输入的市电如220V转换为电机工作需要的电压如12V，具体可通过本领域技术人员熟知的现有整流电路和滤波电路来实现，所述WIFI智能控制模块用于接收如智能手机发送的远程控制信息，所述电机控制模块用于在手动控制下或在接收到雨滴传感器11和太阳光紫外线传感器12输出的脉冲信号时或在接收到WIFI智能控制模块输出的远程控制信息时，将所述变压模块变压后的电压接通至电机2以控制电机2正转或反转，即通过所述电机的正转或反转来带动窗户板9实现开关。

作为具体实施例，所述雨滴传感器11的型号为SSMY-002，即所述雨滴传感器11采用的是型号为SSMY-002的现有雨滴传感器，其主要用于检测是否下雨及雨量的大小，而具体的工作原理已为本领域技术人员熟知。

作为具体实施例，所述太阳光紫外线传感器12的型号为GUVA-S12SD，即所述太阳光紫外线传感器12采有的是型号为GUVA-S12SD的现有太阳光紫外线传感器，其主要用于测量户外太阳紫外线强度，而具体的工作原理已为本领域技术人员熟知。

作为具体实施例，所述WIFI智能控制模块选用易微联多路WIFI开关模块PSF-B04，该型号模块是一款高集成度的智能WIFI开关模块，无需任何代码开发，是一款成熟的商用智能开关产品，使用该模块开发的智能开关产品支持通过“易微联”App快速配对，支持远程控制，定时\/延时\/循环定时控制，支持设置智能场景，支持国内天猫精灵语音控制，海外支持Echo音箱(Works with Alexa)和Google Home控制，支持与IFTTT联动设置各种智能场景，支持与Google Nest联动实现各种温控\/湿控和回家\/离家场景，PSF-B04模块支持全球化产品销售，通过DNS直接连接到离设备最近的服务器。易微联多路WIFI开关模块PSF-B04拥有完整且自成体系的WIFI网络功能，内置32位内核处理器，带片上SRAM，可作为主控芯片，也可作为WIFI适配器，应用于基于其他微控器的设计中，只需通过UART接口通讯即可。因此，可通过易微联App平台使用智能手机经云服务器和WIFI智能控制模块连接，通过WIFI智能控制模块输出控制信息给电机控制模块对电机实现正反转控制，从而实现远程控制，而具体如何通过智能手机发出开关控制信息，属于本领域技术人员公知的现有技术，例如可直接在易微联App上点击虚拟开关按钮实现，而这样的技术对于本领域技术人员来说是很容易实现的，在此不再赘述。

作为具体实施例，请参考图2所示，所述电机控制模块包括顺序连接的热继电器RJ、触点开关K3(按键断开型)、继电器KA7、触点开关K1(按键闭合型)、继电器KA1的线圈、限位开关WK1和继电器KA2的一组触点，所述触点开关K1的输入输出端并联有继电器KA1的一组触点、继电器KA6和继电器KA4，所述触点开关K1的输入端还并联有继电器KA5、触点开关K2(按键闭合型)、继电器KA2的另一组触点和继电器KA3，所述继电器KA5、触点开关K2、继电器KA2的另一组触点和继电器KA3的另一端连接在一起构成一个节点，该节点上还顺序连接有继电器KA2的线圈、限位开关WK2和继电器KA1的另一组触点，所述雨滴传感器与继电器KA5的控制端电连接，所述太阳光紫外线传感器与继电器KA4的控制端电连接，所述限位开关WK1和限位开关WK2分别设置在滑轨两端的限位块上，具体可将所述限位开关WK1设置在滑轨右端的限位块6上，而将所述限位开关WK2设置在滑轨左端的限位块6上，所述继电器KA2的一组触点和继电器KA1的另一组触点的输入端与变压模块输出电压的正极连接，所述继电器KA2的一组触点的输出常开触点与电机的负极连接，所述继电器KA1的另一组触点的输出常开触点与电机的正极连接，所述热继电器RJ的另一端与变压模块输出电压的负极连接，所述变压模块输出电压的负极还与继电器KA8的输入端连接，即所述继电器KA8的输入端和热继电器RJ的另一端一起连接在变压模块输出电压的负极，所述继电器KA8的输出常闭触点与电机的负极连接，所述继电器KA8的输出常开触点与电机的正极连接，所述继电器KA2的线圈两端并联有继电器KA8的线圈。具体地，图2所示的各个开关状态为初始复位状态，本实施例中电机控制模块的工作原理如下：

1、手动控制：

1)、手动开窗操作：按一下触点开关K1，继电器KA1的线圈上电，继电器KA1闭合自锁，电机正转，当滑块5撞上限位开关WK1时，限位开关WK1断开，继电器KA1的线圈断电，继电器KA1断开，电机停转，窗户打开；如果中途想停止，按一触点开关K3，继电器KA1的线圈断电，继电器KA1断开，电机停转；

2)手动关窗操作：按一下触点开关K2，继电器KA2的线圈和继电器KA8的线圈上电，继电器KA2闭合自锁，继电器KA8闭合，电机换相反转，当滑5块撞上限位开关WK2时，限位开关WK2断开，继电器KA2的线圈断电，继电器KA2断开，电机停转，窗户关闭；如果中途想停止，按一下触点开关K3，继电器KA2的线圈断电，继电器KA2断开，电机停转。

2、自动控制：

1)、自动关窗操作：当有雨滴被雨滴传感器11检测到时，雨滴传感器会有单次的脉冲信号输出，继电器K5瞬间接通一次，继电器KA2的线圈和继电器KA8的线圈上电，继电器KA2闭合自锁，继电器KA8闭合，电机换相反转，当滑5块撞上限位开关WK2时，限位开关WK2断开，继电器KA2的线圈断电，继电器KA2断开，电机停转，窗户关闭；

2)、自动开窗操作：当太阳光线强度满足条件时，太阳光紫外线传感器12会有单次的脉冲信号输出，继电器K4瞬间接通一次，继电器KA1的线圈上电，继电器KA1闭合自锁，电机正转，当滑块5撞上限位开关WK1时，限位开关WK1断开，继电器KA1的线圈断电，继电器KA1断开，电机停转，窗户打开。

3、远程控制：

通过手机App发出控制信息经云服务器下发到WIFI智能控制模块，WIFI智能控制模块输出控制信息对继电器KA3、KA6和KA7进行控制，输出都为电动模式，继电器KA3用于控制关窗，继电器KA 6用于控制开窗，继电器KA7用于暂停，其具体的控制方式与前述手动控制开窗和关窗的原理相同，因而在此不再赘述。

作为优选实施例，请参考图2所示，所述继电器KA4和继电器KA5的另一端还连接有双投开关K，所述双投开关K的两个输出端分别与触点开关K1的输出端和节点连接，具体与所述继电器KA4连接的双投开关K的一个输出端与触点开关K1的输出端，与所述继电器KA5连接的双投开关K的另一个输出端与节点连接，由此在所述自动控制模式下，可由所述双投开关K来控制是否真正使用自动控制模式，因为怕有人一定要下雨开窗，所以设置一个自动控制模式的启用和关闭开关。具体地，当所述双投开关K闭合时，自动控制模式启用；反之，当所述双投开关K断开时，自动控制模式关闭。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

设计图

一种智能窗户论文和设计

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主设计要求

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设计说明书

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