基于Arduino及步进电机的智能窗户的便装式装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于智能家居领域，公开了一种基于Arduino及步进电机的智能窗户的便装式装置，设置有电路部分；电路部分包括：室内环境检测模块，安装在室内或煤气容易泄露的地方；室外环境检测及步进电机驱动模块，通过无线通信与室内环境检测模块连接；室内环境检测模块包括：控制器、温湿度检测模块、红外遥控、语音播报模块、烟雾检测模块、可燃气体检测模块、无线收发器模块、扩充功能区；室外环境检测及步进电机驱动模块包括：电源驱动模块、步进电机驱动模块、LCD显示器、无线收发器、无线蓝牙、用户按键、雨滴传感器。该装置结构简单、便于安装与拆卸、成本较低，且节省材料，安装时不会对用户的室内造成破坏。

A portable device for smart windows based on Arduino and stepper motor

The invention belongs to the field of smart home, and discloses a portable device for smart windows based on Arduino and stepper motor, which is provided with a circuit part; the circuit part comprises an indoor environment detection module installed in an indoor or gas leaking place; the outdoor environment detection and stepper motor driving module, which is communicated by wireless communication. Indoor environment detection module includes: controller, temperature and humidity detection module, infrared remote control, voice broadcast module, smoke detection module, combustible gas detection module, wireless transceiver module, expansion function area; outdoor environment detection and stepping motor drive module includes: power drive. Motion module, stepping motor drive module, LCD display, wireless transceiver, wireless Bluetooth, user keys, rain sensor. The device has the advantages of simple structure, easy installation and disassembly, low cost, material saving and no damage to the user's indoor.

【技术实现步骤摘要】
基于Arduino及步进电机的智能窗户的便装式装置
本专利技术属于智能家居领域，尤其涉及一种基于Arduino及步进电机的智能窗户的便装式装置。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：现市场上所用有的智能开窗器产品90％都是前后推拉式的开窗器，不适用于左右平开式的窗户，并且此开窗器只是固定式的开窗与关窗，不能做到开起与关闭的程度及人性化。还有该开窗器只依据室外的环境情况进行开关窗，并不能对室内的环境进行监测，比如：煤气、甲醛等有害气体的监测。综上所述，现有技术存在的问题是：现有技术中，危及时刻人们不能第一时间开窗。传统窗户不能实现自动开窗功能。人们需要开窗而行动不方便。特殊人群如年迈老人、小孩残疾人够不到窗户或者不具有开窗能力。当室内产生烟雾及火灾时，传统的窗户不能进行预警，对人身安全造成隐患。传统窗户不具备报警功能。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于Arduino及步进电机的智能窗户的便装式装置。本专利技术是这样实现的，基于Arduino及步进电机的智能窗户的便装式装置设置有电路部分；所述电路部分包括：室内环境检测模块，安装在室内或煤气容易泄露的地方；室外环境检测及步进电机驱动模块，通过无线通信与室内环境检测模块，连接；所述室内环境检测模块包括：控制器、温湿度检测模块、红外遥控、语音播报模块、烟雾检测模块、可燃气体检测模块、无线收发器模块、扩充功能区；所述温湿度检测模块、红外遥控、语音播报模块、烟雾检测模块、可燃气体检测模块、无线收发器模块、扩充功能区均与控制器连接；所述室外环境检测及步进电机驱动模块包括：电源驱动模块、步进电机驱动模块、LCD显示器、无线收发器、无线蓝牙、用户按键、雨滴传感器；所述电源驱动模块、步进电机驱动模块、LCD显示器、无线收发器、用户按键、雨滴传感器均与无线蓝牙信号连接；所述无线蓝牙与室内环境检测模块信号连接。进一步，所述可燃气体检测模块包括：MQ-5可燃气体传感器、MQ-7一氧化碳气体检测用半导体气敏元件并均与控制器信号连接。进一步，还设置有步进电机，所述步进电机室外环境检测及步进电机驱动模块与电连接；所述步进电机的输出端通过联轴器连接有丝杆，所述丝杆的后端连接有传动臂，所述传动臂的末端套装在滚珠槽内；所述滚珠槽的外部套装有上端盖，所述滚珠槽的下端设置有排线孔；所述传动臂的前端设置有安装孔，所述安装孔的外部设置有行程开关触碰块。进一步，所述滚珠槽内插装有大螺母，所述大螺母的上下两端均设置有螺母套槽。进一步，所述上端盖的下端焊接有底座，所述丝杆的外部套装有固定座。进一步，所述步进电机的表面设置有固定孔，所述固定孔内安装有膨胀螺栓。进一步，所述步进电机连接有电路部分的步进电机驱动模块，实现窗户的开闭。综上所述，本专利技术的优点及积极效果为：便于安装与拆卸且安装时不会对用户的室内造成破坏，不需要改动窗体本身只需在窗台和窗体上打几个孔。便于控制用户可通过装置上的按钮、手机上的APP、手上的遥控轻松控制窗户的。扩充功能方便：不需要改动本专利技术的装置只需要在外部接上要扩充的装置(风度感应、太阳能供电、防盗功能、防夹功能、雨滴感应)成本低：本专利技术的装置成本600多元，比起其他的智能窗户低1000-3000元安全系数比一般智能窗户高：室内有烟雾、可燃气体、有害气体是迅速开窗并产生语音报警等待用户判断室内安全并人工解除警报。大大降低安全隐患。本专利技术积极效应有：解决了危及时刻人们不能第一时间开窗。解决了传统窗户不能实现自动开窗功能。解决了人们需要开窗而行动不方便。特殊人群如年迈老人、小孩残疾人够不到窗户或者不具有开窗能力。解决了当室内产生烟雾及火灾时，传统的窗户不能进行预警，对人身安全造成隐患。烟雾，有毒气体对人身财产安全的威胁火灾和煤气中毒一直以来都引起人们高度重视，解决了传统窗户不具备报警功能。在市场和用户中推拉式窗户普遍，而本专利技术的窗户就适用于推拉式窗户。附图说明图1是本专利技术提供的基于Arduino及步进电机的智能窗户的便装式装置的结构示意图；图2是本专利技术提供的基于Arduino及步进电机的智能窗户的便装式装置外视图。图3是本专利技术提供的基于Arduino及步进电机的智能窗户的便装式装置内部图。图中：1、箱壳；2、左端盖；3、螺钉；4、固定轴承；5、丝杆(T8步进电机丝杆)；6、传动臂；7、LCD显示器；8、用户按钮；9、电路部分；10、联轴器(DM绕线顶丝联轴器系列DM-19.5x24.5)；11、步进电机(42步进电机：42HB3401)；12、右端盖。图4是本专利技术提供的主机与从机之间通过无线通信来连接的控制图。图5是本专利技术提供的电源电路原理图。图中：a、电源电路框图；b、电源电路图。图6是本专利技术提供的温湿度传感器电路原理图。图7是本专利技术提供的红外遥控传感器及电路原理图。图8是本专利技术提供的室内信息采集硬件电路总设计图。图9是本专利技术提供的室外环境检测及步进电机驱动模块的电源电路图。图10是本专利技术提供的室外环境检测及步进电机驱动模块的无线模块电路图。图11是本专利技术提供的LCD显示屏及用户按键电路图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1至图3所示，本专利技术实施例提供的基于Arduino及步进电机的智能窗户的便装式装置设置有步进电机(42步进电机：42HB3401))11，所述步进电机11的输出端通过联轴器10连接有丝杆(T8步进电机丝杆)5，所述丝杆5与传动臂6配合连接，所述传动臂6套装在滚珠槽内；所述滚珠槽在整个机箱1的中心，所述机箱1的下端设置有电池槽及排线孔。所述传动臂6的前端设置有安装板，所述安装孔将靠4颗膨胀螺栓与窗户连接。作为本专利技术的优选实施例，所述滚珠槽内插装有传动臂6，所述传动臂6的上下两端均设置有螺母套槽。作为本专利技术的优选实施例，所述上端盖7的下端焊接有底座，所述丝杆5的外部套装有固定轴承4。作为本专利技术的优选实施例，所述步进电机11靠右端盖12以及联轴器10固定，所述联轴器(DM绕线顶丝联轴器系列DM-19.5x24.5)10与丝杆5连接，所述丝杆5以左右两端的固定轴承4固定在机箱1中心。作为本专利技术的优选实施例，所述步进电机11连接有电路部分的步进电机驱动模块，实现窗户的开闭。作为本专利技术的优选实施例，左端盖2通过螺钉3与、固定轴承4连接；丝杆5穿插在固定轴承4内。所述箱壳1上镶装有电路部分9；所述电路部分9上集成有LCD显示器7和用户按钮8。本专利技术的工作原理：步进电机11正传或反转，带动联轴器10连接的丝杆5在固定轴承4上转动，丝杆5只实现转动无线性运动。传动臂6连接在丝杆5上随丝杆5的转动执行线性移动，从而在套槽内作直线运动无轴向转动。进而传动臂6连接着窗户作线性运动，将窗户开启或关闭。行程开关触碰块控制着传动臂的行程，整个装置有自动控制部分控制其开闭的时间。下面结合具体分析对本专利技术作进一步描述。电路部分由两部分组成：室内环境检测模块(从机)安装在室内或煤气容易泄露的地方、室外环境检测及步进电机驱动模块(主机)集成在电路部分。主机与从机之间通过无线通信来连接的控制图4。具体包括：1、室内环境检测模块(从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Arduino及步进电机的智能窗户的便装式装置，其特征在于，所述基于Arduino及步进电机的智能窗户的便装式装置设置有电路部分；所述电路部分包括：室内环境检测模块，安装在室内或煤气容易泄露的地方；室外环境检测及步进电机驱动模块，通过无线通信与室内环境检测模块，连接；所述室内环境检测模块包括：控制器、温湿度检测模块、红外遥控、语音播报模块、烟雾检测模块、可燃气体检测模块、无线收发器模块、扩充功能区；所述温湿度检测模块、红外遥控、语音播报模块、烟雾检测模块、可燃气体检测模块、无线收发器模块、扩充功能区均与控制器连接；所述室外环境检测及步进电机驱动模块包括：电源驱动模块、步进电机驱动模块、LCD显示器、无线收发器、无线蓝牙、用户按键、雨滴传感器；所述电源驱动模块、步进电机驱动模块、LCD显示器、无线收发器、用户按键、雨滴传感器均与无线蓝牙信号连接；所述无线蓝牙与室内环境检测模块信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于Arduino及步进电机的智能窗户的便装式装置，其特征在于，所述基于Arduino及步进电机的智能窗户的便装式装置设置有电路部分；所述电路部分包括：室内环境检测模块，安装在室内或煤气容易泄露的地方；室外环境检测及步进电机驱动模块，通过无线通信与室内环境检测模块，连接；所述室内环境检测模块包括：控制器、温湿度检测模块、红外遥控、语音播报模块、烟雾检测模块、可燃气体检测模块、无线收发器模块、扩充功能区；所述温湿度检测模块、红外遥控、语音播报模块、烟雾检测模块、可燃气体检测模块、无线收发器模块、扩充功能区均与控制器连接；所述室外环境检测及步进电机驱动模块包括：电源驱动模块、步进电机驱动模块、LCD显示器、无线收发器、无线蓝牙、用户按键、雨滴传感器；所述电源驱动模块、步进电机驱动模块、LCD显示器、无线收发器、用户按键、雨滴传感器均与无线蓝牙信号连接；所述无线蓝牙与室内环境检测模块信号连接。2.如权利要求1所述的基于Arduino及步进电机的智能窗户的便装式装置，其特征在于，所述可燃气体检测模块包括：MQ-5可燃气体传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈明秀，熊顺平，赵登，熊洪，
申请(专利权)人：昆明学院，
类型：发明
国别省市：云南,53