智能电动窗帘的控制电路及电动窗帘

本实用新型涉及智能家具技术领域,尤其涉及智能电动窗帘的控制电路及电动窗帘。

随着社会发展和技术创新,人们日常的生活越来越智能化。越来越多的智能家具出现在人们的日常生活中。窗帘,是人们日常生活所必须的产品,电动窗帘也是受人们热爱且常选用的一种智能家具。窗帘不仅用来遮光,还要遮阳,当强烈的阳光照射进室内不仅会加快室内物品由阳光紫外线直射造成的老化,还会增加室内温度,增加空调电力的消耗,目前电动窗帘当阳光照射进室内时不能自动关闭窗帘。

本实用新型要解决的技术问题是针对现有设计技术中存在的缺陷,提供一种智能电动窗帘的控制电路及电动窗帘,其在阳光照射时可自动关闭窗帘,防止室内物品因阳光直射加速老化,还可降低室内温度,减少空调电力的消耗。

根据本实用新型的第一方面,本实用新型采取的技术方案如下:一种智能电动窗帘的控制电路,包括电源模块和微控器,所述微控器耦合电连接由其控制工作的马达驱动模块、行程传感检测模块、太阳跟踪模块和指示模块;其中,所述电源模块用于将市电网的交流电转换为供所述电动窗帘工作的直流电源;所述微控器能控制所述行程传感检测模块配合设在电动窗帘的滑动轨道上的多个磁铁对电动窗帘的行走吊轮的行走的位置进行检测,并根据所述行程传感检测模块检测的行走吊轮的位置控制所述马达驱动模块驱动开合帘马达工作;所述微控器还能控制所述太阳跟踪模块检测太阳位置,并根据所述太阳跟踪模块检测的太阳位置而控制所述马达驱动模块驱动电动窗帘打开或关闭;所述微控器还控制所述指示模块指示所述电动窗帘的工作状态。

在上述技术方案中,所述电源模块包括与市电网耦合电连接的AC/DC电源模块和与所述 AC/DC电源模块耦合电连接的稳压模块;其中,所述AC/DC电源模块包括WA3-220S05A2A电源模块PW1,用于将市电网的交流电转换为+24V直流电压;所述稳压模块包括HT7333稳压芯片U2,所述HT7333稳压芯片U2用于将+24V直流电压稳压为+3.3V。

在上述技术方案中,所述马达驱动模块包括与开合帘马达耦合电连接的马达正转驱动支路和马达反转驱动支路,所述马达正转驱动支路和马达反转驱动支路均包括继电器,所述继电器的控制线圈一端串接限流电阻与+24V电连接,另一端电连接开关三极管的集电极,所述开关三极管的基极串接第一限流电阻电连接微控器的输出通断控制I/O口,所述开关三极管的发射极对地;所述微控器沿输出通断控制I/O口输出匹配的信号并使所述开关三极管导通或关断,所述开关三极管导通能使所述继电器之触点吸合并使所述开合帘马达的正极或负极与 +24V连通,使开合帘马达正转或反转并匹配电动窗帘开合。

在上述技术方案中,所述行程传感检测模块包括第一霍尔开关H1和第二霍尔开关H2,所述第一霍尔开关H1和第二霍尔开关H2并联,所述第一霍尔开关H1和第二霍尔开关H2的电源端均电连接+3.3V,所述第一霍尔开关H1和第二霍尔开关H2的输出端分别与所述微控器匹配的检测I/O口电连接;所述微控器控制所述第一霍尔开关H1和第二霍尔开关H2配合设在电动窗帘的滑动轨道上的多个磁铁对电动窗帘的行走吊轮的行走位置进行检测,匹配控制所述马达驱动模块驱动开合帘马达工作并传动电动窗帘打开或关闭。

在上述技术方案中,所述太阳跟踪模块包括至少两路由第一分压电阻串联并联的第二分压电阻和压敏电阻组成的采样电路,每一路所述采样电路的两端分别与+3.3V和地电连接,且所述第一分压电阻和第二分压电阻或光敏电阻的电连接点还耦合电连接所述微控器的一检测I/O口;两路所述采样电路的所述压敏电阻分别设在单隔板两侧并匹配构成单隔板式太阳,所述单隔板式太阳固设在电动窗帘的滑动轨道匹配窗帘的光照侧,所述微控器从匹配的检测I/O口获取两路所述采样电路反馈匹配阳光照射的电压信号而获取太阳位置,并控制所述马达驱动模块驱动电动窗帘打开或关闭。

在上述技术方案中,所述指示模块包括用于声音指示的第一指示单元和用于发光指示的第二指示单元;所述第一指示单元包括开关三极管Q10,所述开关三极管Q10电连接蜂鸣器的负极,所述开关三极管Q10的基极串接限流电阻R57电连接微控器的声音指示控制端口,所述开关三极管Q10的发射极对地;所述微控器沿声音指示控制端口输出匹配的信号使所述开关三极管Q10导通或关断,匹配使所述蜂鸣器发声指示;所述第二指示单元包括两并联的发光LED灯,两所述发光LED灯的阳极电连接+3.3V,两发光LED灯的阴极串接匹配的限流电阻与所述微控器的两发光指示控制端口电连接,所述微控器沿发光指示控制端口输出低电平使两发光LED灯发光而指示。

本实用新型的控制电路通过太阳跟踪模块实时是否有太阳光照,并在太阳光照射太阳跟踪模块及有太阳光时,通过马达驱动模块驱动开合帘马达传动窗帘关闭,防止室内物品因阳光直射加速老化,还可降低室内温度,减少空调电力的消耗。

根据本实用新型的第二方面,本实用新型采取的技术方案如下:一种电动窗帘,包括控制板,所述控制板上设有如第一方面所述的一种智能电动窗帘的控制电路。

通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此, 限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,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,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

附图1为本实用新型实施例的智能电动窗帘的控制电路的电路原理图。该控制电路使用了宽输入电压85V~265V的AC/DC电源模块101,保证在电源电压波动较大本装置仍可以正常工作,输出直流24V电压,供开合帘马达和稳压模块102使用;稳压模块102再把直流24V 转换成直流3.3V,供微控器U3、行程传感检测模块200、太阳跟踪模块300和指示模块400 使用;指示模块400把不同的工作状态通过LED和蜂鸣器声音显示出来;马达驱动模块500 控制装开合帘马达的正反转达来控制窗帘的开合;微控器U3根据行程传感检测模块200反馈的行走吊轮(两边开合帘布最前端的行走吊轮)的位置信息,控制窗帘开合的位置;微控器 U3根据太阳跟踪模块300反馈的信号判断是否有阳光照射,匹配关闭或打开窗帘,当有阳光照射时,则关闭窗帘。

参考附图1,本实施例的一种智能电动窗帘的控制电路,包括电源模块500和微控器U3,在本实施例中,所述微控器U3为EM357 ARM控制器,所述微控器U3耦合电连接由其控制工作的马达驱动模块100、行程传感检测模块200、太阳跟踪模块300和指示模块400;其中,所述电源模块500用于将市电网的交流电转换为供所述电动窗帘工作的直流电源(+24V和 +3.3V);所述微控器U3能控制所述行程传感检测模块200配合设在电动窗帘的滑动轨道上的多个磁铁(附图未显示,利用霍尔效应而完成接触感应位置检测,霍尔开关则设置行走吊轮上)对电动窗帘的行走吊轮的行走的位置进行检测,并根据所述行程传感检测模块200检测的行走吊轮的位置控制控制所述马达驱动模块500驱动开合帘马达工作;所述微控器U3还能控制所述太阳跟踪模块300检测太阳位置(所谓检测太阳位置是检测是否有阳光照射至太阳跟踪模块300及窗帘布上),并根据所述太阳跟踪模块300检测的太阳位置而控制所述马达驱动模块500驱动电动窗帘打开或关闭;所述微控器U3还控制所述指示模块400指示所述电动窗帘的工作状态。

在本实施例中,所述电源模块100包括与市电网耦合电连接的AC/DC电源模块101和与所述AC/DC电源模块101耦合电连接的稳压模块102;其中,所述AC/DC电源模块101包括WA3-220S05A2A电源模块PW1,用于将市电网的交流电转换为+24V直流电压;所述稳压模块102包括HT7333稳压芯片U2,所述HT7333稳压芯片U2用于将+24V直流电压稳压为+3.3V。

具体地,AC/DC电源模块101把交流市电转换成24V直流电,给稳压模块102和其它相关电路及模块供电;AC/DC电源模块101采用宽输入的开关电源模块,该电源模块具有恒压、过流和短路保护功能,其中,电源模块PW1采用WA3-220S05A2A,保险丝FR1一端接火线接线柱L_IN,另一端接WA3-220S05A2A电源模块PW1的第2脚,零线和X电容C3并联接在WA3-220S05A2A 电源模块PW1的第1和第2脚之间,滤波电解电容EC4的正极接在WA3-220S05A2A电源模块 PW1的第4脚,滤波电解电容EC4的负极接在WA3-220S05A2A电源模块PW1的第3脚,滤波陶瓷贴片电容C1接在WA3-220S05A2A电源模块PW1的第3和第4脚之间;而稳压模块102 把AC/DC电路模块101的+24V直流电再转成3.3V直流供微控器U3、行程传感检测模块200、太阳跟踪模块300和指示模块400使用,且HT7333稳压芯片U2的第1脚接GND,第2脚为输入脚且接WA3-220S05A2A电源模块PW1第4脚,电容C2和C5接在HT7333稳压芯片U2第3 脚和GND之间。

在本实施例中,所述马达驱动模块500包括与开合帘马达耦合电连接的马达正转驱动支路501和马达反转驱动支路502,所述马达正转驱动支路501和马达反转驱动支路502均包括继电器(K1/K2),所述继电器(K1/K2)的控制线圈一端串接限流电阻(R1/R4)与+24V电连接,另一端电连接开关三极管(Q1/Q2)的集电极,在本实施例中,所述开关三极管(Q1/Q2) 为2N3904三极管,所述开关三极管(Q1/Q2)的基极串接第一限流电阻(R10/R11)电连接微控器U3的输出通断控制I/O口(OUT_CLOSE/OUT_OPEN),所述开关三极管(Q1/Q2)的发射极对地;所述微控器U3沿输出通断控制I/O口(OUT_CLOSE/OUT_OPEN)输出匹配的信号并使所述开关三极管(Q1/Q2)导通或关断,所述开关三极管(Q1/Q2)导通能使所述继电器(K1/K2)之触点吸合并使所述开合帘马达的正极或负极与+24V连通,使开合帘马达正转或反转并匹配电动窗帘开合。

具体地,本控制电路的马达驱动模块500主要由继电器和驱动三极管构成,继电器K1第 5脚接24V直流电源正极,继电器K1第4脚接GND,继电器K1第3脚接开合帘马达正极,继电器K1第2脚接+24V电源,继电器K1第1脚接开关三极管Q1集电极;续流二极管D3正极接继电器K1第1脚,负极接接继电器K1第2脚;开关三极管Q1发射极接GND,基极接电阻 R10,电阻R10另一端接微控器U3第21脚;继电器K2第5脚接24V直流电源正极,继电器 K2第4脚接GND,继电器K1第3脚接开合帘马达负极,继电器K2第2脚接+24V电源,继电器K2第1脚接开关三极管Q2集电极;续流二极管D2正极接继电器K2第1脚,负极接继电器K2第2脚;开关三极管Q2发射极接GND,基极接电阻R11,电阻R11另一端接微控器U3第 20脚。窗帘开合工作时,微控器U3的第21脚输出高电平,开关三极管Q1导通,继电器K1 第3和5脚导通,开合帘马达的正极和24V直流电源正极接通,第20脚输出低电平,开关三极管Q2不导通,继电器K2处默认状态,第3和4脚导通,开合帘马达负极和24V直流电源的负极接通,此时马达正转,行走吊轮被传动相向远离而匹配窗帘打开;微控器U3的第21 脚输出低电平,开关三极管Q1不导通,继电器K1处默认状态,第3和4脚导通,开合帘马达的正极和24V直流电源负极接通,第20脚输出高电平,开关三极管Q2导通,继电器K2第 3和5脚导通,开合帘马达负极和24V直流电源的正极极接通,此时马达反转,行走吊轮被传动相向靠近而匹配窗帘关闭;微控器U3的第21脚输出低电平,开关三极管Q1不导通,继电器K1处默认状态,第3和4脚导通,开合帘马达的正极和24V直流电源负极接通,第 20脚输出低电平,开关三极管Q2不导通,继电器K2处默认状态,第3和4脚导通,开合帘马达负极和也24V直流电源的负极接通,此时马达不转,电动窗帘打开/关闭停止。

在本实施例方式中,所述行程传感检测模块200包括第一霍尔开关H1和第二霍尔开关H2、所述第一霍尔开关H1和第二霍尔开关H2并联,所述第一霍尔开关H1和第二霍尔开关H2的电源端(VIN)均电连接+3.3V,所述第一霍尔开关H1和第二霍尔开关H2的输出端(VOUT)分别与所述微控器U3匹配的检测I/O口(H1/H2)电连接;工作时,所述微控器U3控制所述第一霍尔开关H1和第二霍尔开关H2配合设在电动窗帘的滑动轨道上的多个磁铁对电动窗帘的行走吊轮的行走位置进行检测,匹配控制所述马达驱动模块驱动开合帘马达工作并传动电动窗帘打开或关闭。

具体地,行程传感检测模块200主要有两个单极霍尔开关并列在一起,具体为:第一霍尔开关H1第1脚接3.3V电源,第3脚接GND,第2脚接微控器U3第7脚,电容C6接第一霍尔开关H1第1和3脚之间;第二霍尔开关H2第1脚接3.3V电源,第3脚接GND,第2脚接微控器U3第8脚,电容C7接第二霍尔开关H2第1和3脚之间;电阻R2、高位开关SW1 和低位限位SW2串联后电阻端接3.3V电源,开关端接GND,电阻R2的一端和微控器U3第11 脚相连。行程检测时,当滑动轨道上的4个磁铁依次经过第一霍尔开关H1和第二霍尔开关 H2时,微控器U3的对应脚位就会收到不同时序的脉冲信号,通过微控器U3转换成计数来判断行走吊轮的行走位置;实际手动开合窗帘时,微控器U3会根据第一霍尔开关H1和第二霍尔开关H2哪个先打开来打开或关闭窗帘。

在本实施例方式中,所述太阳跟踪模块300包括至少两路由第一分压电阻R5/R8串联并联的第二分压电阻R7/R9和压敏电阻R12/R2组成的采样电路,每一路所述采样电路的两端分别与+3.3V和地电连接,且所述第一分压电阻R5/R8和第二分压电阻R7/R9或光敏电阻R12/R2 的电连接点还耦合电连接所述微控器的一检测I/O口(PA6/PA7);两路所述采样电路的所述压敏电阻R12/R2分别设在单隔板两侧并匹配构成单隔板式太阳,所述单隔板式太阳固设在电动窗帘的滑动轨道匹配窗帘的光照侧,所述微控器U3从匹配的检测I/O口获取两路所述采样电路反馈匹配阳光照射的电压信号而获取太阳位置,并控制所述马达驱动模块500 驱动电动窗帘打开或关闭。

参考附图1-2,所述太阳跟踪模块采用隔板式阳光位置传感器(参考附图2,本实施例中使用的单隔板式阳光位置传感,实际中可以采用十字隔板式阳光位置传感器);实际中,常见使用的是在底座上安装了两组隔板,两组隔板相互垂直,在底座上还安装了4个光敏电阻,4 个光敏电阻紧贴隔板拐角安装,光敏电阻器件受光面向上,4个光敏电阻器件必须是同一型号,性能相近,隔板式传感器利用隔板两边光敏元件感受到的光强不同来判断太阳的位置,把传感器的隔板按照东西南北方向摆正,当太阳位置在隔板的西侧时,东侧的光线受到遮挡,西侧光敏电阻受光量大于东侧光敏电阻,西侧器件电阻小于东侧器件电阻,于是可以判断出太阳的位置在西侧,而且在一定范围内光线偏差越大两侧电阻值相差越大,微控器U3检测到的电压值相差也越大,微控器还会跟据电压值的大小判断出是不是阳光照射;由于隔板是十字状,隔板式传感器还可检测出太阳在南北方向的位置,将4个传感器信号综合比较后就可得出太阳的位置,本太阳模块只需判断东西两个位置,故只使用单隔板的;本实施例的太阳跟踪模块300用来把太阳的位置转换成电压信号传送给微控器U3,微控器U3根据隔板两边反馈的电压信号是否一致并且超过没有太阳照射时的电压来判断太阳是否正对传感器,若太阳正对传感器就关闭窗帘;太阳跟踪模块300主要有两个分压电路组成;电阻R8一端连接3.3V电源,另一端连接微控器U3的第13脚,电阻R9和光敏电阻R2并联后一端连接电阻R8,另一端连接GND,电阻R5一端连接3.3V电源,另一端连接微控器U3的第14脚,电阻R7和光敏电阻R12并联后一端连接电阻R5,另一端连接GND。需要说明的是,太阳跟随模块为采用现有习知的一种隔板式阳光。具体可参考鹏芃科艺贵司对太阳跟踪传感器的介绍,对于其工作原理,本文不予赘述。

在本实施方式中,所述指示模块400包括用于声音指示的第一指示单元401和用于发光指示的第二指示单元402;所述第一指示单元401包括开关三极管Q10,在本实施例中,开关三极管Q10为MMB3904晶体管,所述开关三极管Q10电连接蜂鸣器BZ1的负极,所述开关三极管Q10的基极(b)串接限流电阻R57电连接微控器U3的声音指示控制端口(BUZZER),所述开关三极管Q10的发射极(e)对地;所述微控器U3沿声音指示控制端口(BUZZER)输出匹配的信号(高低电平)使所述开关三极管Q10导通或关断,匹配使所述蜂鸣器BZ1发声指示;所述第二指示单元402包括两并联的发光LED灯(LED1/LED2),两所述发光LED灯(LED1/LED2)的阳极电连接+3.3V,两发光LED灯(LED1/LED2)的阴极串接匹配的限流电阻(R3/R6)与所述微控器U3的两发光指示控制端口(PA1/PA0)电连接,所述微控器U3沿发光指示控制端口(PA1/PA0)输出低电平使两发光LED灯(LED1/LED2)发光而指示。

具体地,电动窗帘工作正常时绿色LED灯(LED1)亮,异常时红色LED灯(LED2)亮,蜂鸣器BZ1响,绿色LED灯LED 1正极接3.3V电源,负极接限流电阻R7,限流电阻R7另一端接微控器U3第6脚,红色LED灯LED 2正极接3.3V电源,负极接限流电阻R6,限流电阻R6 另一端接微控器U3第5脚;蜂鸣器BZ1正极接+5V电源,负极接开关三极管Q10集电极,开关三极管Q10发射极接GND,基极接电阻R57,电阻R57另一端接微控器U3第21脚

本实施例中,所述微控器U3为EM357芯片;微控器U3的第2脚接+3.3V电源,第1脚接GND,滤波电容C4连接在第1和2脚之间;微控器U3的第5、6和22脚连接指示模块400,微控器U3的第7、8脚连接行程传感检测模块200,微控器U3的第13、14脚连太阳跟踪模块300;微控器U3的第20、21脚连马达驱动模块。

本实用新型电动窗帘的控制电路正确安装后接通电源开始工作,每一次接通市电后,其会自动全开全关一次窗帘,自动记忆开合行程,可以用遥控器控制窗帘的开、关和停,当手动开合时,微控器根据哪个霍尔开关先打开来判断是要打开或是关闭窗帘,然后通过马达驱动模块驱动开合帘马达来打开或关闭窗帘;微控器根据太阳模块的隔板两边反馈的电压信号是否一致并且超过没有太阳照射时的电压来判断太阳是否正对太阳,若太阳正对传感器就关闭窗帘。

本实施例还提供一种电动窗帘,包括控制板(附图未显示),所述控制板上设有如上述的一种智能电动窗帘的控制电路。

以上所述,仅是本实用新型较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内,当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本实用新型技术方案的范围内。返回搜狐,查看更多

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