阅读说明：本技术 一种智能型自控的窗帘 (Intelligent self-control curtain ) 是由 马悦 马彦淳 石成瑶 禹笑冲 陈吉龙 于 2019-09-19 设计创作，主要内容包括：一种智能型自控的窗帘,属于窗帘技术领域。包括自控系统装置、电机、PM2.5传感器、紫外线照度计、卷轴窗帘；PM2.5传感器、紫外线照度计、电机均分别与自控系统装置连接联系；PM2.5传感器、紫外线照度计分别位于室外,在窗帘的上端采用铝管作为卷轴,铝管的两端口内分别安装固定有一个中心带孔的轴座,其中一个轴座的中心孔通过转头与电机的转轴固定连接在一起,转头为弹性圆筒结构,转头固定套在轴座的中心孔内,电机的转轴套在转头的孔内,使得电机能带动铝管转动；另一轴座通过中心孔安装有助力收卷器,助力收卷器上安装有拉珠链,能够通过拉珠链拉动助力收卷器从而带动铝管转动进一步使得窗帘上下卷动。(An intelligent self-control curtain belongs to the technical field of curtains. Comprises an automatic control system device, a motor, a PM2.5 sensor, an ultraviolet illuminometer and a scroll curtain; the PM2.5 sensor, the ultraviolet illuminometer and the motor are respectively connected with an automatic control system device; the PM2.5 sensor and the ultraviolet illuminometer are respectively positioned outdoors, an aluminum pipe is adopted as a scroll at the upper end of the curtain, shaft seats with a hole at the center are respectively installed and fixed in two ports of the aluminum pipe, the center hole of one of the shaft seats is fixedly connected with a rotating shaft of a motor through a rotating head, the rotating head is of an elastic cylinder structure, the rotating head is fixedly sleeved in the center hole of the shaft seat, and the rotating shaft of the motor is sleeved in the hole of the rotating head, so that the motor can drive the aluminum pipe to rotate; and the other shaft seat is provided with a power-assisted winder through a central hole, the power-assisted winder is provided with a pull bead chain, and the power-assisted winder can be pulled by the pull bead chain to drive the aluminum pipe to rotate so as to further roll the curtain up and down.)

一种智能型自控的窗帘

技术领域

本发明属于窗帘技术领域，尤其涉及一种智能型自控的窗帘。

背景技术

现有技术是红外模式光敏电阻模式自动窗帘系统，主要是以单片机为最小系统作为主要控制系统，由控制单片机控制的程序源代码和实现系统控制功能的电子元件、单元电路组成。本发明以单片机如Arduino UNO R3为基础，使操作调整方便，同时将PM2.5检测和紫外线检测两种功能与单片机联系再与卷帘窗帘相结合，与现有技术相比，窗帘工作稳定性，还有结构设计上面存在不美观，不实用的缺点同时在窗帘使用寿命上较前者短。

发明内容

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种智能型自控的窗帘，其特征在于，包括自控系统装置、电机、PM2.5传感器、紫外线照度计、卷轴窗帘；PM2.5传感器、紫外线照度计、电机均分别与自控系统装置连接联系；PM2.5传感器、紫外线照度计分别位于室外大气环境中，用于检测室外大气环境PM2.5浓度和紫外线强度；卷轴窗帘：在窗帘的上端采用铝管作为卷轴，铝管的两端口内分别安装固定有一个中心带孔的轴座，其中一个轴座的中心孔通过转头与电机的转轴固定连接在一起，转头为弹性圆筒结构，转头固定套在轴座的中心孔内，电机的转轴套在转头的孔内，使得电机能带动铝管转动；另一轴座通过中心孔安装有助力收卷器，助力收卷器上安装有拉珠链，能够通过拉珠链拉动助力收卷器从而带动铝管转动进一步使得窗帘上下卷动；

窗帘布采用三层层叠复合结构，从窗外到窗内依次为防紫外光层、过滤PM2.5的防PM2.5层、防紫外光层结构；

单片机用于自控系统装置，通过单片机实现控制的目的，同时在选用窗帘材料上也精心筛选。在浓度较高的月份，把PM2.5浓度传感器设为优先控制选项，当浓度监测到大于设定限值时，将启动电机，控制交流电机2的正反转来带动窗帘沿着轨道来回运动，关闭窗帘，在室外PM2.5浓度不高的时期，紫外线照度计作为优先控制选项，紫外线照度超过一定限值，启动电机，控制交流电机的正反转来带动窗帘沿着轨道来回运动，关闭窗帘，当然，也可以切断电源关闭电机，根据自己的爱好手动控制拉珠链开关窗帘。

自控系统实际工作电路连接如下，首先将单片机USB口与电脑连接，可以通过电脑显示屏得知室外PM2.5和紫外线强度数据；PM2.5传感器多根连接线，其中两根线③、④接地，另外两根线⑤、⑥接电源VCC，第五根线②为输出端与Arduino R3单片机(设有多个连接孔)一个孔A2相连接，对于紫外线照度计，其内部含有传感器和放大器装置，放大器一端与Arduino R3单片机的另一孔A0相连接。对于在12V工作电压下电机组套装工作原理为：步进电机控制器的两个接线孔⑦、⑧与Arduino R3单片机另外两个接线孔⑦、⑧相连接，在步进电动机的内部分别有A+\A-和B+\B-与步进电机控制器相应插线孔已连接好；Arduino R3单片机通过步进电机控制器输出PWM交流电压，优点是输出的波形为方形波，方形波具有占空比，即高频波形占整个波形的比例，通过调整频率的高低，可以调控电动机的转速，进而调节窗帘卷轴的速度。

基于单片机的智能自控窗帘是通过传感器收集外界紫外光强度微尘浓度经过单片机分析控制电机对窗帘开关。单片机是目前最为普遍的应用于自控的系统装置，通过编程和设计电路能够实现各种功能，达到控制的目的；同时在选用窗帘材料上我们也精心筛选。在浓度较高的月份，把PM2.5浓度传感器设为优先控制选项，当浓度监测到大于设定限值时，将启动电机关闭窗帘，在室外PM2.5浓度不高的时期，紫外线照度计作为优先控制选项，紫外线照度超过一定限值，启动电机，控制交流电机的正反转来带动窗帘沿着轨道来回运动，关闭窗帘，所用程序为以设定的编号的程序，当然，也可以关闭电机，根据自己的爱好手动开关窗帘。

附图说明

图1为能实现智能型自控的结构示意图；

图2为窗帘结构示意图；1铝管、2轴座、3转头、4助力收卷器、5拉珠链、6底杆。

图3为主要工作电路连接。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。

实施例1

一种智能型自控的窗帘，其特征在于，包括单片机、电机、PM2.5传感器、紫外线照度计、卷轴窗帘；PM2.5传感器、紫外线照度计、电机均分别与单片机连接联系；PM2.5传感器、紫外线照度计分别位于室外大气环境中，用于检测室外大气环境室外PM2.5浓度和紫外线强度；卷轴窗帘：在窗帘的上端采用铝管作为卷轴，下端与底杆固定卷在一起；铝管的两端口内分别安装固定有一个中心带孔的轴座，其中转头为弹性圆筒结构，转头固定套在轴座的中心孔内，电机的转轴套在转头的孔内并完全固定，使得电机通过正反转带动铝管转动；另一轴座通过中心孔安装有助力收卷器，助力收卷器上安装有拉珠链，能够通过拉珠链拉动助力收卷器从而带动铝管转动进一步使得窗帘上下卷动；

窗帘布采用三层层叠复合结构，依次为防紫外光层、过滤PM2.5的防PM2.5层、防紫外光层结构；

电机选用的是42步进电机套装，其中驱动器的型号为TB6600，单片机开发板选用Arduino UNO R3,这种单片机容易简单易操作，省去编程的复杂。选用具有放大功能的紫外线照度计，工作电压在5V，相应波长在200nm-370nm,具有可靠的精确的紫外线测量水平。PM2.5传感器选用的是GP2Y1014AU粉尘传感器，能够检测极细的颗粒最小检出值为0.8毫米，常用于空气净化器系统，同时它具有极低的电流消耗，使用寿命达到五年，连接电路时需要添加一个150ohm的电阻和一个220.uF的电容。

自控系统实际工作电路连接如下，首先将单片机USB口与电脑连接，可以通过电脑显示屏得知室外PM2.5和紫外线强度数据。PM2.5传感器③、④两根线接地，⑤、⑥两根线接电源VCC，②线为输出端与Arduino R3单片机A2孔相连接，对于紫外线照度计，其内部含有传感器和放大器装置，放大器一端与Arduino R3单片机A0口相连接。对于在12V工作电压下电机组套装工作原理为步进电机控制器的⑦、⑧接线孔与Arduino R3单片机⑦、⑧接线孔相连接，在步进电动机的内部分别有A+\A-和B+\B-与步进电机控制器相应插线孔已连接好。Arduino R3单片机通过步进电机控制器输出PWM交流电压，优点是输出的波形为方形波，方形波具有占空比，即高频波形占整个波形的比例，通过调整频率的高低，可以调控电动机的转速，进而调节窗帘卷轴的速度。

防紫外线的材料：聚氨酯粘合剂，其具有优异的防紫外线功能，原料为脂肪族异氰酸酯，完全适用于户外；无需另外添加涂层、紫外线吸收剂、防紫外线垫或薄膜等表面防护材料，和其他聚氨酯一样，该产品表现出高活性、黏度可变、黏结强度大等特点。它能够有效浸透玻璃纤维，产生持久的高强度。此外该材料还具有防涂鸦和阻燃剂的功能。

防PM2.5材料：一般过滤材料由非织造布构成，依靠纤维过滤的方式实现过滤功能。通常纤维过滤有五大机理：直接捕获、惯性沉积、重力沉积、扩散沉积效应和静电吸附。首先其具有复杂的三维结构，特别是采用超细纤维制作的非织造布，纤维间孔隙小且分布均匀，总孔隙率高，纤维比表面积大，因此与环境气流的接触面积大，与气流中的粉尘颗粒接触的几率高，同时过滤阻力小，容尘量高。其次其内部结构具有理想的纤维曲径式系统，可增强流体的分散效应，使要过滤的粉尘粒子有更多机会与单纤维碰撞并被捕捉，他因此具有较高的过滤效率。研究发现0.3μm粒径的颗粒物所对应的过滤效率最低，因此0.3μm通常被看做检验滤材过滤效率的指标。过滤PM2.5粒径在2.5μm左右，所以采用非织布制造工艺可以达到理想目标，可以直接市场购买。还可以提高流体流速加快过滤进程的作用，其具有生产工艺流程短，产量高，成本低，易于其他材料复合深加工的特点。我们采用聚丙烯作为原料以熔喷法非织造布的工艺可实现纤维最细，截留滞留作用最强的作用。