基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及智能家居領域，具體涉及基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置，包括窗體，窗體內設置有玻璃窗，玻璃窗的底端與窗體之間設有滾動輪，在窗體上設置有玻璃窗開合控制裝置，玻璃窗開合控制裝置包括強力吸盤，強力吸盤吸附在玻璃窗上，吸盤上連接有長臂的一端，長臂的另一端連接有短臂的一端，短臂的另一端固定連接有旋轉輪，旋轉輪安裝在直流電機上，直流電機固定在窗體上，直流電機上通過導線連接有有雨水感應控制單元。本發明基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置結構簡單，靈敏度高、抗干擾性能強，使用方便，可以廣泛的應用于公寓、教室、辦公室等安裝有窗戶的建筑物上，可以減少因雨水從窗戶飄灑進屋內造成的損失。
【專利說明】
基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種智能家居領域，特別是基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置。
【背景技術】
[0002]目前，經濟形式不太好，人們的生活壓力又很大，大部分的家庭都是每個成員白天都會外出上班，在所有人都外出后，大部分人都會忘記關窗戶，這個過程會發生很多狀況，如果突遇刮風下雨，窗戶沒關，飄灑進來的雨水就會打濕地板、窗簾、衣服或沙發等家里的財物，由于家里沒人，往往就會讓人束手無策，造成損失。如果有一種智能關窗戶，當室外風力達到一定程度，或者有雨水打到窗外的控制裝置上，窗戶便會自動關閉，這樣就能解除住戶的后顧之憂。不僅可以通過感應風雨來控制窗戶，還能充當家里的安全衛士。它裝有傳感器，具有靈敏度高、抗干擾性能強的優點。
【發明內容】
[0003]本發明的發明目的在于:針對現有技術存在的問題，提供基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置。
[0004]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為:
基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置，包括窗體，在所述窗體內設置有玻璃窗，所述玻璃窗的底端與窗體之間設有滾動輪，在所述窗體上設置有玻璃窗開合控制裝置，所述玻璃窗開合控制裝置包括強力吸盤，所述強力吸盤吸附在玻璃窗上，所述吸盤上連接有長臂的一端，所述長臂的另一端連接有短臂的一端，所述短臂的另一端固定連接有旋轉輪，所述旋轉輪安裝在直流電機上，所述直流電機固定在窗體上，所述直流電機上通過導線連接有按鍵，所述按鍵設置在復位電路上，所述按鍵通過導線連接到雨水感應控制單元上通過導線連接有雨水感應控制單元，所述雨水感應控制單元包括聲控模塊、雨水感應處理模塊、繼電器控制模塊、直流電機控制模塊和直流電機，所述雨水感應處理模塊連接到繼電器控制模塊，所述繼電器控制模塊連接到直流電機控制模塊，所述直流電機控制模塊連接到直流電機上，所述電源模塊給雨水感應處理模塊、繼電器控制模塊和直流電機控制模塊和直流電機供電，所述聲控模塊也連接到繼電器控制模塊上，所述聲控模塊包括順次連接的電源供電裝置、音頻放大裝置、聲控接收裝置、中央處理裝置和控制電路，所述中央處理裝置為單片機，所述控制電路控制電器設備，所述復位電路，包括比較電路和按鍵檢測電路，所述比較電路的輸出端其中一路與單片機的復位端連接，另外一路通過上拉電阻與第一直流電源連接，控制端與USB接口的電壓輸入端連接，所述比較電路的第一輸入端輸入參考電壓，第二輸入端與所述按鍵檢測電路連接，當所述比較電路的控制端輸入高電平且所述按鍵檢測電路的輸出電壓大于參考電壓時，所述比較電路輸出低電平，還包括由第一電阻和第二電阻相串聯的分壓電路，所述分壓電路的一端與第二直流電源連接，另外一端連接地端，所述比較電路的第一輸入端連接在所述第一電阻和第二電阻之間，所述按鍵檢測電路包括按鍵開關，所述按鍵開關一端與第二直流電源連接，另外一端串聯第三電阻和第一電容后連接地端，所述比較電路的第二輸入端連接在所述第三電阻和第一電容之間，所述比較電路的第二輸入端串聯一限流電阻后連接在所述第三電阻和第一電容之間，所述的比較電路為一運算放大器，所述運算放大器的同相輸入端輸入參考電壓，反相輸入端通過按鍵檢測電路連接第二直流電源，所述運算放大器的輸出端其中一路與單片機的復位端連接，另外一路通過上拉電阻與第一直流電源連接，所述的運算放大器的輸出端與地端之間還連接有一濾波電容，所述的比較電路包括一顆NPN型三極管和一顆PNP型三極管，所述NPN型三極管的基極與USB接口的電壓輸入端連接，NPN型三極管的集電極與按鍵檢測電路的輸出端連接，NPN型三極管的發射極與所述PNP型三極管的發射極連接，所述PNP型三極管的基極輸入參考電壓，所述PNP型三極管的集電極連接地端，單片機的復位端連接在所述NPN型三極管的發射極與所述PNP型三極管的發射極之間，所述的PNP型三極管的發射極與集電極之間還連接有一濾波電容，所述的比較電路包括一顆匪OS管和一顆PMOS管，所述NMOS管的柵極與USB接口的電壓輸入端連接，所述匪OS管的漏極與按鍵檢測電路的輸出端連接，所述NMOS管的源極與所述PMOS管的源極連接，所述PMOS管的柵極輸入參考電壓，所述PMOS管的漏極連接地端，單片機的復位端連接在所述匪OS管的源極與所述PMOS管的源極之間，所述的PMOS管的源極與漏極之間還連接有一二極管和一濾波電容，所述二極管的正極通過濾波電容連接PMOS管的源極，所述二極管的負極連接所述PMOS管的漏極。人們在家的時候，由于有時候風太大了或是其他原因需要開合玻璃窗的，可以通過聲音來控制玻璃窗的開合，下雨天人不在家時可以通過雨水感應處理模塊輸入信號到裝置中來控制玻璃窗的開合。玻璃窗的底端與窗體之間設有的滾動輪可以減少玻璃窗的底端與窗體之間摩擦，提高玻璃窗與窗體的使用壽命。
[0005]進一步的，所述雨水感應處理模塊包括雨水探測處理器和555定時器，雨水探測處理器包括有雨水探頭和重力感應器，雨水探頭穿過玻璃固定設置在玻璃外表面上，雨水探測處理器與555定時器連接。
[0006]進一步的，所述555定時器包括兩個電壓比較器、三個等值串聯電阻、一個RS觸發器、一個放電管T及功率輸出級。
[0007]進一步的，所述繼電器控制模塊主要由兩個開關二極管1N4148、兩個電阻、一個NPN三極管和繼電器的線圈組成。
[0008]進一步的，所述直流電機控制模塊由限位開關、繼電器開關、電機與電容組成。[0009 ]進一步的，所述電源模塊是一個220V工頻電源，其由變壓器、整流橋、前級濾波、三端穩壓器和后級濾波組成。
[0010]進一步的，所述三端穩壓器包括啟動電路、基準電壓電路、取樣比較放大電路、調整電路和保護電路。
[0011 ]進一步的，所述旋轉輪的直徑大于直流電機的機身直徑。
[0012]進一步的，所述重力感應器采用彈性敏感元件制成懸臂式位移器，與儲能彈簧連接。當下雨時，雨水探頭會將信號傳遞給重力感應器，重力感應器會將信號傳遞給555定時器，最后讓旋轉輪旋轉帶動玻璃窗左右移動。
[0013]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是:發明基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置結構簡單，靈敏度高、抗干擾性能強，使用方便，可以廣泛的應用于公寓、教室、辦公室等安裝有窗戶的建筑物上，可以減少因雨水從窗戶飄灑進屋內造成的損失。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的結構示意圖。
[0015]圖2為圖1的右視圖。
[0016]圖3為圖1中玻璃窗開合控制裝置的放大圖。
[0017]圖4為本發明的模塊結構示意圖。
[0018]圖5為本發明中的電源模塊電路。
[0019]圖6為本發明中的繼電器控制模塊電路。
[0020]圖7為本發明中的直流電機控制模塊電路。
[0021 ]圖8為本發明中的重力感應器結構示意圖。
[0022]圖9為本發明中的聲控模塊的結構框圖。
[0023]圖10為本發明中的聲控模塊的電源供電裝置電路圖。
[0024]圖11為本發明中的聲控模塊的音頻放大裝置電路圖。
[0025]圖12為本發明中的聲控模塊的聲控接收裝置電路圖。
[0026]圖13為本發明中的聲控模塊的中央處理裝置電路圖。
[0027]圖14為本本發明中的聲控模塊的控制電路電路圖。
[0028]圖15是本發明中復位電路的一種實施例原理方框圖。
[0029]圖16是本發明中復位電路的一種實施例電路原理圖。
[0030]圖17是本發明中復位電路的另一種實施例電路原理圖。
[0031 ]圖18是本發明中復位電路的再一種實施例電路原理圖。
[0032]圖19是本發明中復位電路的再一種實施例電路原理圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖，對本發明作詳細的說明。
[0034]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0035]實施例1
基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置，包括窗體I，在所述窗體I內設置有玻璃窗2，所述玻璃窗2的底端與窗體I之間設有滾動輪，在所述窗體I上設置有玻璃窗開合控制裝置3，所述玻璃窗開合控制裝置3包括強力吸盤4，所述強力吸盤4吸附在玻璃窗2上，所述吸盤4上連接有長臂11的一端，所述長臂11的另一端連接有短臂8的一端，所述短臂8的另一端固定連接有旋轉輪4，所述旋轉輪12安裝在直流電機5上，所述直流電機5固定在窗體I上，所述直流電機5上通過導線連接有按鍵13，所述按鍵13設置在復位電路14上，所述按鍵13通過導線連接到雨水感應控制單元7上通過導線連接有雨水感應控制單元7，所述雨水感應控制單元7包括聲控模塊、雨水感應處理模塊、繼電器控制模塊、直流電機控制模塊和直流電機5，所述雨水感應處理模塊連接到繼電器控制模塊，所述繼電器控制模塊連接到直流電機控制模塊，所述直流電機控制模塊連接到直流電機5上，所述電源模塊給雨水感應處理模塊、繼電器控制模塊和直流電機控制模塊和直流電機5供電，所述聲控模塊也連接到繼電器控制模塊上，所述聲控模塊包括順次連接的電源供電裝置、音頻放大裝置、聲控接收裝置、中央處理裝置和控制電路，所述中央處理裝置為單片機，所述控制電路控制電器設備，所述復位電路，包括比較電路和按鍵檢測電路，所述比較電路的輸出端其中一路與單片機的復位端連接，另外一路通過上拉電阻與第一直流電源連接，控制端與USB接口的電壓輸入端連接，所述比較電路的第一輸入端輸入參考電壓，第二輸入端與所述按鍵檢測電路連接，當所述比較電路的控制端輸入高電平且所述按鍵檢測電路的輸出電壓大于參考電壓時，所述比較電路輸出低電平，還包括由第一電阻和第二電阻相串聯的分壓電路，所述分壓電路的一端與第二直流電源連接，另外一端連接地端，所述比較電路的第一輸入端連接在所述第一電阻和第二電阻之間，所述按鍵檢測電路包括按鍵開關，所述按鍵開關一端與第二直流電源連接，另外一端串聯第三電阻和第一電容后連接地端，所述比較電路的第二輸入端連接在所述第三電阻和第一電容之間，所述比較電路的第二輸入端串聯一限流電阻后連接在所述第三電阻和第一電容之間，所述的比較電路為一運算放大器，所述運算放大器的同相輸入端輸入參考電壓，反相輸入端通過按鍵檢測電路連接第二直流電源，所述運算放大器的輸出端其中一路與單片機的復位端連接，另外一路通過上拉電阻與第一直流電源連接，所述的運算放大器的輸出端與地端之間還連接有一濾波電容，所述的比較電路包括一顆NPN型三極管和一顆PNP型三極管，所述NPN型三極管的基極與USB接口的電壓輸入端連接，NPN型三極管的集電極與按鍵檢測電路的輸出端連接，NPN型三極管的發射極與所述PNP型三極管的發射極連接，所述PNP型三極管的基極輸入參考電壓，所述PNP型三極管的集電極連接地端，單片機的復位端連接在所述NPN型三極管的發射極與所述PNP型三極管的發射極之間，所述的PNP型三極管的發射極與集電極之間還連接有一濾波電容，所述的比較電路包括一顆NMOS管和一顆PMOS管，所述NMOS管的柵極與USB接口的電壓輸入端連接，所述NMOS管的漏極與按鍵檢測電路的輸出端連接，所述NMOS管的源極與所述PMOS管的源極連接，所述PMOS管的柵極輸入參考電壓，所述PMOS管的漏極連接地端，單片機的復位端連接在所述NMOS管的源極與所述PMOS管的源極之間，所述的PMOS管的源極與漏極之間還連接有一二極管和一濾波電容，所述二極管的正極通過濾波電容連接PMOS管的源極，所述二極管的負極連接所述PMOS管的漏極。玻璃窗的底端與窗體之間設有的滾動輪可以減少玻璃窗的底端與窗體之間摩擦，提高玻璃窗與窗體的使用壽命。
[0036]所述雨水感應處理模塊包括雨水探測處理器和555定時器，雨水探測處理器包括有雨水探頭和重力感應器，雨水探頭穿過玻璃固定設置在玻璃外表面上，雨水探測處理器與555定時器連接。
[0037]所述555定時器包括兩個電壓比較器、三個等值串聯電阻、一個RS觸發器、一個放電管T及功率輸出級。555定時器提供兩個基準電壓VCC /3和2VCC /3 ,555定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制RS觸發器和放電管的狀態。在電源與地之間加上電壓，當5腳懸空時，則電壓比較器Cl的同相輸入端的電壓為2VCC /3，C2的反相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發輸入端TR的電壓小于VCC /3，則比較器C2的輸出為0，可使RS觸發器置1，使輸出端0UT=1。如果閾值輸入端TH的電壓大于2VCC/3，同時TR端的電壓大于VCC /3，則Cl的輸出為0，C2的輸出為1，可將RS觸發器置O，使輸出為O電平。本設計所采用的555定時器是TI(德州儀器)的CMOS器件。
[0038]所述繼電器控制模塊主要由兩個開關二極管1N4148、兩個電阻、一個NPN三極管和繼電器的線圈組成。
[0039]此電路實現的功能主要是通過555定時器的輸出高低電平的不同狀態對三極管Ql的影響，繼而使得電磁線圈得電或者失電，影響繼電器的動作。
[0040]所述直流電機控制模塊由限位開關、繼電器開關、電機與電容組成。繼電器是一種電控制器件，它具有控制系統(又稱輸入回路)和被控制系統(又稱輸出回路)之間的互動關系。通常應用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。當繼電器線圈通電時，繼電器常閉開關K2和K4斷開，常開觸點K I和K3閉合電流由限位開關流入電機，電機實現正轉；當繼電器線圈沒有電流通過時，繼電器常閉觸點K2和K4閉合，常開觸點K I和K3，電機實現反轉。當窗簾到達任何一個邊框時對應的限位開關斷開，電機停止轉動。因此實現電機的正反轉和到達邊沿停止的目的。電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點(常開觸點)吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點(常閉觸點)釋放。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區分:繼電器線圈未通電時處于斷開狀態的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態的靜觸點稱為“常閉觸點”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。所述電源模塊是一個220V工頻電源，其由變壓器、整流橋、前級濾波、三端穩壓器和后級濾波組成。變壓器變比是220:9，變壓器把220V的交流電壓變成9V的交流電壓。整流器的作用是將降低后的工頻交流電壓變換為直流電壓。在交流的正半周，變壓器次級上正下負，電流從正極經Dl、負載流回變壓器的負極，這樣若忽略二極管的導通電壓，在負載上得到一個大小與變壓器次級相同的電壓波形，極性為上正下負；在交流的負半周，變壓器次級上負下正，電流從正極經D1、負載流回變壓器的負極，這樣在負載也得到一個大小與變壓器次級相同的電壓波形，極性與正半周一樣，也為上正下負。因此在交流信號的正負半周的分別作用下，整流器均輸出單極性的脈動電壓，該輸出的直流成份已大于零經整流后的電壓有比較大的波紋。前級濾波器由大電容Cl和小電容C2并聯組成，我們知道電容能夠濾除交流信號，整流器輸出的單極性脈動電壓經過該濾波器后，就變成了直流信號了。大電容Cl的作用主要是交流成份和儲存電能，小電容C2的作用是濾除高頻干擾。變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，是一種在電子電路，以及電力系統中非常常見的器件，小到收音機，大到我們日常生活中大型電網，用來升壓降壓的電力變壓器等。變壓器的原理是電磁感應技術，變壓器有兩個分別獨立的共用一個鐵芯的線圈。分別叫做變壓器的次級線圈和初級線圈。當一個交流電壓(VI)供應至初級繞組的線圈時，由于交流電的強度和極性是不停地正、負交替變化，因此初級繞組的線圈所產生的磁力線數目也不停改變。由于磁場強度的不斷變化，促使纏繞在同一鐵芯上的另一端線圈產生感應電動勢V2，變壓器只能改變交流電壓，不能改變直流電壓，因為直流電流是不會變化的，電流通過變壓器不會產生交變的磁場，所以次級線圈只能在直接接通的一瞬間產生一個瞬間電流和電壓。把直流電壓強加于變壓器上會有燒毀變壓器的可能。[0041 ]所述旋轉輪的直徑大于直流電機的機身直徑。
[0042] 實施例2
基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置，包括窗體I，在所述窗體I內設置有玻璃窗2，所述玻璃窗2的底端與窗體I之間設有滾動輪，在所述窗體I上設置有玻璃窗開合控制裝置3，所述玻璃窗開合控制裝置3包括強力吸盤4，所述強力吸盤4吸附在玻璃窗2上，所述吸盤4上連接有長臂11的一端，所述長臂11的另一端連接有短臂8的一端，所述短臂8的另一端固定連接有旋轉輪4，所述旋轉輪12安裝在直流電機5上，所述直流電機5固定在窗體I上，所述直流電機5上通過導線連接有按鍵13，所述按鍵13設置在復位電路14上，所述按鍵13通過導線連接到雨水感應控制單元7上通過導線連接有雨水感應控制單元7，所述雨水感應控制單元7包括聲控模塊、雨水感應處理模塊、繼電器控制模塊、直流電機控制模塊和直流電機5，所述雨水感應處理模塊連接到繼電器控制模塊，所述繼電器控制模塊連接到直流電機控制模塊，所述直流電機控制模塊連接到直流電機5上，所述電源模塊給雨水感應處理模塊、繼電器控制模塊和直流電機控制模塊和直流電機5供電，所述聲控模塊也連接到繼電器控制模塊上，所述聲控模塊包括順次連接的電源供電裝置、音頻放大裝置、聲控接收裝置、中央處理裝置和控制電路，所述中央處理裝置為單片機，所述控制電路控制電器設備，所述復位電路，包括比較電路和按鍵檢測電路，所述比較電路的輸出端其中一路與單片機的復位端連接，另外一路通過上拉電阻與第一直流電源連接，控制端與USB接口的電壓輸入端連接，所述比較電路的第一輸入端輸入參考電壓，第二輸入端與所述按鍵檢測電路連接，當所述比較電路的控制端輸入高電平且所述按鍵檢測電路的輸出電壓大于參考電壓時，所述比較電路輸出低電平，還包括由第一電阻和第二電阻相串聯的分壓電路，所述分壓電路的一端與第二直流電源連接，另外一端連接地端，所述比較電路的第一輸入端連接在所述第一電阻和第二電阻之間，所述按鍵檢測電路包括按鍵開關，所述按鍵開關一端與第二直流電源連接，另外一端串聯第三電阻和第一電容后連接地端，所述比較電路的第二輸入端連接在所述第三電阻和第一電容之間，所述比較電路的第二輸入端串聯一限流電阻后連接在所述第三電阻和第一電容之間，所述的比較電路為一運算放大器，所述運算放大器的同相輸入端輸入參考電壓，反相輸入端通過按鍵檢測電路連接第二直流電源，所述運算放大器的輸出端其中一路與單片機的復位端連接，另外一路通過上拉電阻與第一直流電源連接，所述的運算放大器的輸出端與地端之間還連接有一濾波電容，所述的比較電路包括一顆NPN型三極管和一顆PNP型三極管，所述NPN型三極管的基極與USB接口的電壓輸入端連接，NPN型三極管的集電極與按鍵檢測電路的輸出端連接，NPN型三極管的發射極與所述PNP型三極管的發射極連接，所述PNP型三極管的基極輸入參考電壓，所述PNP型三極管的集電極連接地端，單片機的復位端連接在所述NPN型三極管的發射極與所述PNP型三極管的發射極之間，所述的PNP型三極管的發射極與集電極之間還連接有一濾波電容，所述的比較電路包括一顆NMOS管和一顆PMOS管，所述NMOS管的柵極與USB接口的電壓輸入端連接，所述NMOS管的漏極與按鍵檢測電路的輸出端連接，所述NMOS管的源極與所述PMOS管的源極連接，所述PMOS管的柵極輸入參考電壓，所述PMOS管的漏極連接地端，單片機的復位端連接在所述NMOS管的源極與所述PMOS管的源極之間，所述的PMOS管的源極與漏極之間還連接有一二極管和一濾波電容，所述二極管的正極通過濾波電容連接PMOS管的源極，所述二極管的負極連接所述PMOS管的漏極。玻璃窗的底端與窗體之間設有的滾動輪可以減少玻璃窗的底端與窗體之間摩擦，提高玻璃窗與窗體的使用壽命。
[0043]所述雨水感應處理模塊包括雨水探測處理器和555定時器，雨水探測處理器包括有雨水探頭和重力感應器，雨水探頭穿過玻璃固定設置在玻璃外表面上，雨水探測處理器與555定時器連接。
[0044]所述555定時器包括兩個電壓比較器、三個等值串聯電阻、一個RS觸發器、一個放電管T及功率輸出級。555定時器提供兩個基準電壓VCC /3和2VCC /3 ,555定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制RS觸發器和放電管的狀態。在電源與地之間加上電壓，當5腳懸空時，則電壓比較器Cl的同相輸入端的電壓為2VCC /3，C2的反相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發輸入端TR的電壓小于VCC /3，則比較器C2的輸出為0，可使RS觸發器置1，使輸出端0UT=1。如果閾值輸入端TH的電壓大于2VCC/3，同時TR端的電壓大于VCC /3，則Cl的輸出為0，C2的輸出為1，可將RS觸發器置0，使輸出為O電平。本設計所采用的555定時器是TI(德州儀器)的CMOS器件。
[0045]所述繼電器控制模塊主要由兩個開關二極管1N4148、兩個電阻、一個NPN三極管和繼電器的線圈組成。
[0046]此電路實現的功能主要是通過555定時器的輸出高低電平的不同狀態對三極管Ql的影響，繼而使得電磁線圈得電或者失電，影響繼電器的動作。
[0047]所述直流電機控制模塊由限位開關、繼電器開關、電機與電容組成。繼電器是一種電控制器件，它具有控制系統(又稱輸入回路)和被控制系統(又稱輸出回路)之間的互動關系。通常應用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。當繼電器線圈通電時，繼電器常閉開關K2和K4斷開，常開觸點K I和K3閉合電流由限位開關流入電機，電機實現正轉；當繼電器線圈沒有電流通過時，繼電器常閉觸點K2和K4閉合，常開觸點K I和K3，電機實現反轉。當窗簾到達任何一個邊框時對應的限位開關斷開，電機停止轉動。因此實現電機的正反轉和到達邊沿停止的目的。電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點(常開觸點)吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點(常閉觸點)釋放。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區分:繼電器線圈未通電時處于斷開狀態的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態的靜觸點稱為“常閉觸點”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。
[0048]所述電源模塊是一個220V工頻電源，其由變壓器、整流橋、前級濾波、三端穩壓器和后級濾波組成。變壓器變比是220:9，變壓器把220V的交流電壓變成9V的交流電壓。整流器的作用是將降低后的工頻交流電壓變換為直流電壓。在交流的正半周，變壓器次級上正下負，電流從正極經D1、負載流回變壓器的負極，這樣若忽略二極管的導通電壓，在負載上得到一個大小與變壓器次級相同的電壓波形，極性為上正下負;在交流的負半周，變壓器次級上負下正，電流從正極經D1、負載流回變壓器的負極，這樣在負載也得到一個大小與變壓器次級相同的電壓波形，極性與正半周一樣，也為上正下負。因此在交流信號的正負半周的分別作用下，整流器均輸出單極性的脈動電壓，該輸出的直流成份已大于零經整流后的電壓有比較大的波紋。前級濾波器由大電容Cl和小電容C2并聯組成，我們知道電容能夠濾除交流信號，整流器輸出的單極性脈動電壓經過該濾波器后，就變成了直流信號了。大電容Cl的作用主要是交流成份和儲存電能，小電容C2的作用是濾除高頻干擾。變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，是一種在電子電路，以及電力系統中非常常見的器件，小到收音機，大到我們日常生活中大型電網，用來升壓降壓的電力變壓器等。變壓器的原理是電磁感應技術，變壓器有兩個分別獨立的共用一個鐵芯的線圈。分別叫做變壓器的次級線圈和初級線圈。當一個交流電壓(VI)供應至初級繞組的線圈時，由于交流電的強度和極性是不停地正、負交替變化，因此初級繞組的線圈所產生的磁力線數目也不停改變。由于磁場強度的不斷變化，促使纏繞在同一鐵芯上的另一端線圈產生感應電動勢V2，變壓器只能改變交流電壓，不能改變直流電壓，因為直流電流是不會變化的，電流通過變壓器不會產生交變的磁場，所以次級線圈只能在直接接通的一瞬間產生一個瞬間電流和電壓。把直流電壓強加于變壓器上會有燒毀變壓器的可能。
[0049]所述三端穩壓器包括啟動電路、基準電壓電路、取樣比較放大電路、調整電路和保護電路。集成穩壓器7805是一個固定5V輸出的集成三端線性穩壓器，是它的實物照片。它內部有一個類似穩壓管的電壓基準源，且利用深度負反饋電路將輸出穩定控制在5V，在一定范圍內不受電網電壓和負載輕重的影響。它的最大輸出電流為1A，最高輸入電壓為36V，輸入管腳和輸出管腳之間的最大壓差為2.5V，最低輸入電壓為7.5V。該穩壓器由啟動電路，基準電壓電路，取樣比較放大電路，調整電路和保護電路等部分組成。由于它只有輸入，輸出和公共引出端，故稱之為三端穩壓器。本電路中選用的穩壓器型號為LM7805，它的輸出電流高達1A，內部具有過熱保護、短路保護、和對輸出晶體管安全工作區的保護，并且同時具備很強的散熱能力，大大提高了電源電路輸出電壓的穩定性。
[0050]所述旋轉輪的直徑大于直流電機的機身直徑。
[0051 ]所述重力感應器采用彈性敏感元件制成懸臂式位移器，與儲能彈簧連接。
[0052]重力感應器，又稱重力傳感器，新型屬傳感器技術，它采用彈性敏感元件制成懸臂式位移器，與采用彈性敏感元件制成的儲能彈簧來驅動電觸點，完成從重力變化到電信號的轉換。工作原理:重力傳感器是根據壓電效應的原理來工作的，所謂的壓電效應就是“對于不存在對稱中心的異極晶體加在晶體上的外力除了使晶體發生形變以外，還將改變晶體的極化狀態，在晶體內部建立電場，這種由于機械力作用使介質發生極化的現象稱為正壓電效應”。
[0053]重力傳感器就是利用了其內部的由于加速度造成的晶體變形這個特性。由于這個變形會產生電壓，只要計算出產生電壓和所施加的加速度之間的關系，就可以將加速度轉化成電壓輸出。當下雨時，雨水探頭會將信號傳遞給重力感應器，重力感應器會將信號傳遞給555定時器，最后讓旋轉輪旋轉帶動玻璃窗左右移動。
[0054]通過重力傳感器測量由于重力引起的加速度，可以計算出設備相對于水平面的傾斜角度。通過分析動態加速度，你可以分析出設備移動的方式。但是剛開始的時候，你會發現光測量傾角和加速度好像不是很有用。但是當前工程師們已經想出了很多方法獲得更多的有用的信息。
[0055]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置，包括窗體(I)，在所述窗體(I)內設置有玻璃窗(2)，所述玻璃窗(2)的底端與窗體(I)之間設有滾動輪，其特征在于:在所述窗體(I)上設置有玻璃窗開合控制裝置(3)，所述玻璃窗開合控制裝置(3)包括強力吸盤(4)，所述強力吸盤(4)吸附在玻璃窗(2)上，所述吸盤(4)上連接有長臂(11)的一端，所述長臂(11)的另一端連接有短臂(8)的一端，所述短臂(8)的另一端固定連接有旋轉輪(4)，所述旋轉輪(12 )安裝在直流電機(5 )上，所述直流電機(5 )固定在窗體(I)上，所述直流電機(5 )上通過導線連接有按鍵(13)，所述按鍵(13)設置在復位電路(14)上，所述按鍵(13)通過導線連接到雨水感應控制單元(7 )上通過導線連接有雨水感應控制單元(7 )，所述雨水感應控制單元(7 )包括聲控模塊、雨水感應處理模塊、繼電器控制模塊、直流電機控制模塊和直流電機(5)，所述雨水感應處理模塊連接到繼電器控制模塊，所述繼電器控制模塊連接到直流電機控制模塊，所述直流電機控制模塊連接到直流電機(5)上，所述電源模塊給雨水感應處理模塊、繼電器控制模塊和直流電機控制模塊和直流電機(5)供電，所述聲控模塊也連接到繼電器控制模塊上，所述聲控模塊包括順次連接的電源供電裝置、音頻放大裝置、聲控接收裝置、中央處理裝置和控制電路，所述中央處理裝置為單片機，所述控制電路控制電器設備，所述復位電路，包括比較電路和按鍵檢測電路，所述比較電路的輸出端其中一路與單片機的復位端連接，另外一路通過上拉電阻與第一直流電源連接，控制端與USB接口的電壓輸入端連接，所述比較電路的第一輸入端輸入參考電壓，第二輸入端與所述按鍵檢測電路連接，當所述比較電路的控制端輸入高電平且所述按鍵檢測電路的輸出電壓大于參考電壓時，所述比較電路輸出低電平，還包括由第一電阻和第二電阻相串聯的分壓電路，所述分壓電路的一端與第二直流電源連接，另外一端連接地端，所述比較電路的第一輸入端連接在所述第一電阻和第二電阻之間，所述按鍵檢測電路包括按鍵開關，所述按鍵開關一端與第二直流電源連接，另外一端串聯第三電阻和第一電容后連接地端，所述比較電路的第二輸入端連接在所述第三電阻和第一電容之間，所述比較電路的第二輸入端串聯一限流電阻后連接在所述第三電阻和第一電容之間，所述的比較電路為一運算放大器，所述運算放大器的同相輸入端輸入參考電壓，反相輸入端通過按鍵檢測電路連接第二直流電源，所述運算放大器的輸出端其中一路與單片機的復位端連接，另外一路通過上拉電阻與第一直流電源連接，所述的運算放大器的輸出端與地端之間還連接有一濾波電容，所述的比較電路包括一顆NPN型三極管和一顆PNP型三極管，所述NPN型三極管的基極與USB接口的電壓輸入端連接，NPN型三極管的集電極與按鍵檢測電路的輸出端連接，NPN型三極管的發射極與所述PNP型三極管的發射極連接，所述PNP型三極管的基極輸入參考電壓，所述PNP型三極管的集電極連接地端，單片機的復位端連接在所述NPN型三極管的發射極與所述PNP型三極管的發射極之間，所述的PNP型三極管的發射極與集電極之間還連接有一濾波電容，所述的比較電路包括一顆NMOS管和一顆PMOS管，所述NMOS管的柵極與USB接口的電壓輸入端連接，所述NMOS管的漏極與按鍵檢測電路的輸出端連接，所述NMOS管的源極與所述PMOS管的源極連接，所述PMOS管的柵極輸入參考電壓，所述PMOS管的漏極連接地端，單片機的復位端連接在所述NMOS管的源極與所述PMOS管的源極之間，所述的PMOS管的源極與漏極之間還連接有一二極管和一濾波電容，所述二極管的正極通過濾波電容連接PMOS管的源極，所述二極管的負極連接所述PMOS管的漏極。2.根據權利要求1所述的基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置，其特征在于:所述雨水感應處理模塊包括雨水探測處理器和555定時器，雨水探測處理器包括有雨水探頭(6)和重力感應器，雨水探頭(6)穿過玻璃固定設置在玻璃外表面上，雨水探測處理器與555定時器連接。3.根據權利要求2所述的基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置，其特征在于:所述555定時器包括兩個電壓比較器、三個等值串聯電阻、一個RS觸發器、一個放電管T及功率輸出級。4.根據權利要求1所述的基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置，其特征在于:所述繼電器控制模塊主要由兩個開關二極管1N4148、兩個電阻、一個NPN三極管和繼電器的線圈組成。5.根據權利要求1所述的基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置，其特征在于:所述直流電機控制模塊由限位開關、繼電器開關、電機與電容組成。6.根據權利要求1所述的基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置，其特征在于:所述電源模塊是一個220V工頻電源，其由變壓器、整流橋、前級濾波、三端穩壓器和后級濾波組成。7.根據權利要求6所述的基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置，其特征在于:所述三端穩壓器包括啟動電路、基準電壓電路、取樣比較放大電路、調整電路和保護電路。8.根據權利要求1所述的基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置，其特征在于:所述旋轉輪的直徑大于直流電機(5)的機身直徑。9.根據權利要求1所述的基于聲控及可復位的窗戶智能閉合家居裝置，其特征在于:所述重力感應器采用彈性敏感元件制成懸臂式位移器，與儲能彈簧連接。
【文檔編號】E05F15/71GK105927093SQ201510592308
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年9月17日
【發明人】許靈娟
【申請人】成都銳可科技有限公司