[发明专利]智能化直流电机控制平台

说明书

技术领域

本发明涉及直流电机领域，尤其涉及一种智能化直流电机控制平台。

背景技术

窗户不只是用来看一看外面风光的，在很大程度上，决定了人们生活的质量，但有时，许多问题根本不会注意得到。窗户所封闭的场所通常是人们的栖息之所，是人们自己营造的一个相对独立的小环境，挡风避雨，遮阳隔音，保护自己不受到任何来自外界的因素侵扰。说是相对的独立，是因为不可能完全脱离外界的环境而独自生活，需要室内室外能有一个合理的交流与互换。在这个相对小的环境中，需要有合适的温度、湿度、空气和光线，还要有适合自己的声音环境，这些都需要通过对窗户进行定制来实现，例如，在外界雾霾或灰尘严重时关闭窗户，在室外温差大时调整窗户的开启模式，在室外光线相差悬殊时控制窗户的开启角度，以及根据室外风速控制窗户的开关等。因此，窗体的设计对于营造一个舒适的起居环境来说尤为关键。

现有技术的窗体控制方案过于简单，偏重于人工操纵模式，自动化程度低，无法满足人们日益增长的舒适度的需求。

因此，需要一种新的窗体驱动方案，能够改变原有的人工操纵模式，采用全自动化的操纵模式，从而不需要人们起身进行各种控制操作，给人们提供了更多方便，同时，能够丰富基于参数检测的控制策略以及提供与其他设备的联动机制，在整体上提高窗体驱动的性能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种智能化直流电机控制平台，引入了各种新的参数检测设备对室内外环境参数进行检测，对窗体内部结构进行适应性改造，并增加必要的设备联动模式，相应地，在参数检测的基础上，对窗体驱动控制机制进行优化和改善，从而全方面满足用户的需求，为用户提供最大的方便。

根据本发明的一方面，提供了一种智能化直流电机控制平台，所述平台包括嵌入式处理设备、PM2.5浓度检测设备、直流电机、光线检测仪和风量传感器，嵌入式处理设备分别与PM2.5浓度检测设备、直流电机、光线检测仪和风量传感器连接，用于接收风量传感器发送的实时风速、光线检测仪发送的实时光照强度和PM2.5浓度检测设备发送的实时PM2.5浓度，并基于实时风速、实时光照强度和实时PM2.5浓度确定直流电机的运转方式。

更具体地，在所述智能化直流电机控制平台中，包括：无线充电设备，分别与太阳能检测设备和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度低于预设强度时，与附近的无线充电终端建立连接以启动无线充电操作，无线充电设备还与电压转换器连接以实现电压转换；太阳能检测设备，用于实时检测当前的太阳能强度；供电设备，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，切换开关分别与太阳能检测设备、太阳能供电器件和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度高于等于预设强度阈值时，切换到太阳能供电器件以由太阳能供电器件供电，电压转换器与切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压，其中太阳能供电器件包括太阳能光伏板；嵌入式处理设备，分别与PM2.5浓度检测设备、直流电机、光线检测仪和风量传感器连接，用于接收实时风速、实时光照强度和实时PM2.5浓度，当实时PM2.5浓度小于等于预设PM2.5浓度阈值时，进入开窗模式，根据实时PM2.5浓度调整外窗控制信号中的外窗开启角度，实时PM2.5浓度越小，外窗开启角度越大，当实时PM2.5浓度大于预设PM2.5浓度阈值时，进入关窗模式，设置外窗控制信号中的外窗开启角度为零；其中，嵌入式处理设备在开窗模式内执行以下操作：当实时光照强度大于光照强度阈值且实时风速大于风速阈值时，根据实时光照强度调整上部倾斜控制信号中的上部倾斜角度、下部倾斜控制信号中的下部倾斜角度和中部倾斜控制信号中的中部倾斜角度，实时光照强度越大，上部倾斜角度、下部倾斜角度和中部倾斜角度越大；当实时光照强度小于等于光照强度阈值且实时风速大于风速阈值时，根据实时光照强度调整上部倾斜角度和中部倾斜角度，下部倾斜角度为零，实时光照强度越大，上部倾斜角度和中部倾斜角度越大；当实时光照强度小于等于光照强度阈值且实时风速小于等于风速阈值时，根据实时光照强度调整上部倾斜角度，下部倾斜角度为零，中部倾斜角度为零，实时光照强度越大，上部倾斜角度越大；其中，嵌入式处理设备还与AD73360芯片连接，用于基于数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值实现电力管理控制，其中，当数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值的乘积小于预设功率阈值时，进入节电模式，当数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值的乘积大于等于预设功率阈值时，退出节电模式；PM2.5浓度检测设备，用于检测并输出空气中的实时PM2.5浓度；风量传感器，包括旋涡发生体、旋涡率检测单元和风速检测单元，旋涡率检测单元位于旋涡发生体上，用于检测当风经过旋涡发生体时旋涡发生体产生的旋涡率，旋涡率与风速成正比，风速检测单元与旋涡率检测单元连接，用于接收旋涡率，基于旋涡率确定并输出实时风速；光线检测仪，包括光敏二极管、信号放大器和信号测量电路，光敏二极管在无光照时，无反向电流，当有光照时，载流子被激发并参与导电，形成反向电流，反向电流与光照强度成正比，信号放大器与光敏二极管连接，用于对反向电流进行放大，信号测量电路与信号放大器连接，用于接收放大后的反向电流，并基于放大后的反向电流确定并输出相应的实时光照强度；外窗主体架构，设置在百叶窗主体架构之外，包括外窗窗体，外窗窗体与百叶窗主体架构的直流电机连接，用于根据发往直流电机的外窗控制信号调整外窗窗体的开启模式，外窗控制信号中包括外窗开启角度；百叶窗主体架构，包括窗框、凹槽、蜗轮带动连杆、直流电机、电机驱动器、上部叶片群、下部叶片群和中部叶片群，凹槽设置在窗框四周，凹槽内嵌有密封条，蜗轮带动连杆包括上部连杆单元、下部连杆单元和中部连杆单元，上部连杆单元与上部叶片群连接，用于带动上部叶片群的各个叶片按照上部倾斜角度同步倾斜，下部连杆单元与下部叶片群连接，用于带动下部叶片群的各个叶片按照上部倾斜角度同步倾斜，中部连杆单元与中部叶片群连接，用于带动中部叶片群的各个叶片按照中部倾斜角度同步倾斜，直流电机与蜗轮带动连杆连接，用于控制蜗轮带动连杆的上部连杆单元、下部连杆单元和中部连杆单元，电机驱动器与直流电机连接，用于向直流电机发送上部倾斜控制信号、下部倾斜控制信号和中部倾斜控制信号；市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号；电流互感器及取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样；电压取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理；AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；交流供电转换设备，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换。