王爽　王瑞　許耐冬

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

關(guān)鍵詞：智能窗戶設(shè)計(jì)；驅(qū)動(dòng)組件；控制裝置；實(shí)用新型技術(shù)；窗戶智能關(guān)閉 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP273 文章編號(hào)：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(dòng)的方式，出門時(shí)，往往容易忘記關(guān)閉窗戶，尤其是在長時(shí)間離開住所或者辦公場(chǎng)所，將容易導(dǎo)致屋內(nèi)沉積大量灰塵或者雨水進(jìn)入到戶內(nèi)，對(duì)戶內(nèi)的設(shè)施（尤其是用電設(shè)施）造成損壞，并且存在盜竊風(fēng)險(xiǎn)。而且現(xiàn)在城市中的污染較為嚴(yán)重，尤其是PM2.5污染，嚴(yán)重影響人體的健康，當(dāng)窗戶開啟時(shí)，戶外的污染空氣將進(jìn)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(shí)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(dòng)開啟窗戶或者關(guān)閉窗戶，從而避免戶外的污染進(jìn)入到戶內(nèi)，保證人體健康，而且能夠有效對(duì)戶內(nèi)的設(shè)施形成保護(hù)，并且即使戶主離開住所或者辦公場(chǎng)所，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)窗戶的關(guān)閉。

本實(shí)用新型提供的智能窗戶，包括窗框和設(shè)置于窗框并由驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)沿窗框滑動(dòng)的窗扇。

驅(qū)動(dòng)組件包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)配合的絲杠以及固定設(shè)置于所述窗扇的驅(qū)動(dòng)塊，驅(qū)動(dòng)塊設(shè)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(shí)用新型提供的智能窗戶，一方面可以實(shí)現(xiàn)窗戶的智能開啟或者關(guān)閉，另一方面，還可以對(duì)窗戶進(jìn)行定位鎖止（電機(jī)不工作即可），無需另外

加鎖。

所述窗戶還包括控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作的控制裝置。

所述控制裝置包括檢測(cè)模塊和與所述檢測(cè)模塊輸出端連接的控制模塊。

所述檢測(cè)模塊包括設(shè)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(shè)置于窗扇外側(cè)，所述溫度傳感器以及第二PM2.5傳感器設(shè)置于窗扇內(nèi)側(cè)。

所述控制模塊包括與檢測(cè)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(jī)驅(qū)動(dòng)電路以及與中央處理電路連接的時(shí)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(dòng)智能終端連接，移動(dòng)智能終端為智能手機(jī)。

進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。

進(jìn)一步，所述前置處理電路包括與所述檢測(cè)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(jìn)一步，所述控制模塊還包括用于檢測(cè)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(jìn)一步，所述無線傳輸模塊為移動(dòng)通信模塊。

進(jìn)一步，所述中央處理電路為單片機(jī)。

進(jìn)一步，所述控制裝置還包括用于控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的供電通路通斷的通斷開關(guān)，所述通斷開關(guān)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(jī)，比如AVR單片機(jī)、ARM單片機(jī)等，所述無線傳輸模塊為移動(dòng)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(dòng)電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，利于對(duì)窗扇開啟度的控制。

在比較電路中，預(yù)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(dāng)?shù)谝籔M2.5傳感器和第二PM2.5傳感器檢測(cè)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(guān)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(shí)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(shí)鐘電路進(jìn)行時(shí)間及時(shí)，如果在晚上7點(diǎn)鐘后，戶外的噪聲大于設(shè)定噪聲安全閾值，則中央處理電路輸出控制命令，關(guān)閉窗戶，并在早上8點(diǎn)鐘后解除鎖定，可以根據(jù)人的需要開啟或關(guān)閉窗戶，當(dāng)然，該時(shí)間也可以根據(jù)需要設(shè)定，比如晚上10點(diǎn)鐘以后進(jìn)行噪聲比較，早上7點(diǎn)鐘以后解除噪聲比較。其中當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)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(jìn)行調(diào)溫，此時(shí)中央處理電路同樣輸出控制命令，從而控制電機(jī)動(dòng)作，并使窗扇關(guān)閉；當(dāng)雨水傳感器有信號(hào)輸出且余量大于設(shè)定的閾值，則中央處理電路輸出控制命令進(jìn)行窗戶關(guān)閉；如果戶主出門后，發(fā)現(xiàn)忘記關(guān)閉窗戶，則可通過移動(dòng)智能終端發(fā)送指令，控制中央處理電路輸出控制命令，關(guān)閉窗戶，如果戶主長時(shí)間不在戶內(nèi)，并即將返回住所或者辦公場(chǎng)所，則可通過移動(dòng)智能終端發(fā)送命令，打開窗戶，進(jìn)行通風(fēng)，其中，溫度傳感器和位置傳感器的檢測(cè)信號(hào)直接由模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入到中央處理電路中。

本實(shí)施例中：

第一，所述前置處理電路包括與所述檢測(cè)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(cè)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(jìn)行控制時(shí)，通過移動(dòng)智能終端發(fā)送窗戶的位置信號(hào)，比如需要開啟寬度為10cm，那么中央處理電路接收到該信號(hào)后控制步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作，并且位置傳感器檢測(cè)窗扇位置信號(hào)輸出到中央處理電路，當(dāng)位置達(dá)到命令要求時(shí)，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(dòng)電機(jī)的供電通路通斷的通斷開關(guān)，所述通斷開關(guān)的命令輸入端與中央處理電路連接，通過這種結(jié)構(gòu)，如戶主長時(shí)間離開住所或者辦公場(chǎng)所，則通過中央處理電路控制通斷開關(guān)斷開，從而起到良好的保護(hù)作用。

最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。

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

（責(zé)任編輯：周 瓊）