[发明专利]基于多传感器的场景自适应智能窗

权利要求书

1.一种基于多传感器的场景自适应智能窗，包括单片机、步进电机模块、传感器模块、人机交互模块、报警模块、太阳能板模块、窗户清洁模块、红外发射模块、时钟模块、空气加湿器，各模块都通过连线与单片机的输入端和输出端相连；

其特征在于，太阳能板模块、传感器模块中的雨滴和空气质量传感器连接固定底座放置在室外，雨槽、雨刷、步进电机固定在两侧窗户上，雨槽底部开有圆孔，雨刷通过尼龙绳与步进电机相连，步进电机转动时带动雨刷上下移动来达到清洁窗户的目的；雨刷材质为塑料和超细纤维布，清洁用的水为雨槽收集的雨水；清洁功能未启动时，雨刷顶部正好可以抵住雨槽的孔洞不让雨水流出，当按下按键后，雨刷在步进电机驱动下上下移动，同时雨水可从孔洞中流出；

所述时钟模块，通过I/O方式写入和读取时间并显示在液晶显示屏上，并由单片机先对时钟模块读取的时间进行判断，若时间在3-10月则得到温度大于预定阀值，则产生经过调制的串行编码，通过红外发射模块的驱动电路，驱动红外发光二极管发光，发射给空调，即打开空调制冷，并同时关闭窗户；若时间在11-2月则温度小于预定阀值时，打开空调制热，同时关闭窗户；所述红外发射模块，由一个红外发射头接一个驱动电路，然后再与单片机连接；驱动电路由5V电源连接一个2000欧的电阻，电阻再接红外发射头正极，红外发射头负极接三极管集电极，三极管的基级接1000欧的电阻，三极管发射机接地，100欧电阻接单片机RD接口；窗户的启闭由步进电机转动时带动，两侧窗户转轴处与步进电机通过固件相互连接；所述温度由放置在窗户内侧的数字式温湿度传感器和单片机连接，串行发送给单片机，数字式温湿度传感器的湿度值用于判断当室内湿度低于设定值时，单片机控制给空气加湿器供电，为室内空气加湿，并在开启二小时后自动关闭。

2.根据权利要求1所述的智能窗，其特征在于，所述传感器模块还包括烟雾、人体热释电红外传感器；在自动模式下，进行带有优先级的判断；烟雾和空气质量传感器的AO口经模数转换后与单片机输入口相连，空气质量的测量值经单片机显示在液晶显示屏上，单片机首先判断烟雾传感器，若烟雾值高于默认值则启动报警模块，同时开窗通风；若烟雾传感器无触发，则判断人体热释电红外传感器，人体热释电红外传感器与单片机输入口相连，有输出信号时代表有人闯入，启动报警模块，同时关窗阻止；报警模块包括 GSM无线发射模块和蜂鸣器；当人体热释电感应器触发或室内的液化气、天然气等可燃气体发生泄漏时，单片机发送数据到GSM无线发射模块，然后单片机会受到GSM的反馈信号，同时GSM模块注册到基站并通过基站向指定手机号发送短信，实现短信报警，告知家中情况，同时蜂鸣器发出警告音；若烟雾和人体热释电红外传感器皆无触发，则判断雨滴传感器，放置在室外的雨滴传感器DO口与单片机相连，有高电平输出即关窗；上述情况皆未发生，则判断空气质量值是否超出默认值，若超出，则关窗，阻隔外界污染。

3.根据权利要求1所述的智能窗，其特征在于，人机交互模块包括液晶显示屏和按键；

液晶显示屏，用于显示当前时间、室内温度和室外空气质量；五个按键，第一个按键用于切换手动模式和自动模式；第二个按键用于在手动模式下切换智能窗开关的状态；第三个按键用于进入或退出设置状态，可以对设置室内的温湿度阀值和红外模块的发射频率进行设定；第四个按键用于上调数值或向上移动光标；第五个按键用于下调数值或向下移动光标。

4.根据权利要求1所述的智能窗，其特征在于，所述太阳能板模块包括太阳能板和移动电源；太阳能板和移动电源通过USB接口连接。