[發(fā)明專利]面向智能家居的自感應(yīng)低碳窗系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911343634.6
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN111045468A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宿浩茹;田巍然;樸明哲;孟寧寧;倪坤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 吳蔭芳

本發(fā)明一種面向智能家居的自感應(yīng)低碳窗系統(tǒng)，基于樹莓派設(shè)計開發(fā)，包括：傳感器模塊，用于獲取室內(nèi)環(huán)境的溫度、濕度、pm2.5空氣質(zhì)量環(huán)境數(shù)值；爬蟲模塊，用于獲取室外環(huán)境的中各個監(jiān)測站每小時發(fā)布的溫濕度、PM2.5濃度、風(fēng)力風(fēng)級；數(shù)據(jù)庫表模塊，用于存儲包含室內(nèi)室外的環(huán)境信息、以及窗戶打開的角度；電機控制模塊，用于對開關(guān)窗進行控制。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，功能完善擴展性強，成本低；同時使得用戶可以獲取到室內(nèi)外的環(huán)境狀況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種面向智能家居的自感應(yīng)低碳窗系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有智能窗設(shè)計大多采用基于單片機的方式進行設(shè)計，如基于單片機的智能窗遠程控制系統(tǒng)設(shè)計(楊勇《城鎮(zhèn)建設(shè)》2019年7期)、智能百葉窗的設(shè)計(武玉菲王一林呂利《科技視界》2019年25期)等。目前，現(xiàn)有技術(shù)中基于單片機設(shè)計，增加成本，且功能單一，同時不能使得用戶可以獲取到室內(nèi)外的環(huán)境狀況。

發(fā)明內(nèi)容

(1)本發(fā)明需要且能夠解決的技術(shù)問題。

本發(fā)明的目的在于提供一種面向智能家居的自感應(yīng)低碳窗系統(tǒng)，能讓用戶實現(xiàn)對室內(nèi)外環(huán)境的監(jiān)控且完成對開關(guān)窗的控制(用戶自行控制或者系統(tǒng)自感應(yīng)操作)。

(2)本發(fā)明具體的技術(shù)方案

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明如下的技術(shù)方案：

一種面向智能家居的自感應(yīng)低碳窗系統(tǒng)，基于樹莓派設(shè)計開發(fā)，包括：

傳感器模塊，用于獲取室內(nèi)環(huán)境的溫度、濕度、pm2.5空氣質(zhì)量環(huán)境數(shù)值；

爬蟲模塊，用于獲取室外環(huán)境的中各個監(jiān)測站每小時發(fā)布的溫濕度、PM2.5濃度、風(fēng)力風(fēng)級；

數(shù)據(jù)庫表模塊，用于存儲包含室內(nèi)室外的環(huán)境信息、以及窗戶打開的角度；

電機控制模塊，用于對開關(guān)窗進行控制。

作為優(yōu)選，用戶可以選擇自行對開關(guān)窗進行控制，或者選擇自感應(yīng)模式；兩種模式最終要達到的操作為開窗401和關(guān)窗403；其中，

在用戶自控制模式下，用戶直接發(fā)出相應(yīng)指令即可；

在自感應(yīng)模式下，當環(huán)境狀態(tài)為狀態(tài)402時，即PM2.5讀數(shù)大于70且室外PM2.5小于115，若此時未開窗，系統(tǒng)會強制完成開窗操作401；當環(huán)境狀態(tài)為狀態(tài)404時，此狀態(tài)下的相應(yīng)操作優(yōu)先級高于狀態(tài)402，即室外風(fēng)級達到5級，若此時開窗，窗戶會自動關(guān)閉；當環(huán)境狀態(tài)為狀態(tài)406時，即室外PM2.5大于115，若此時開窗，窗戶會自動關(guān)閉；可以通過操作405設(shè)定對室內(nèi)環(huán)境信息監(jiān)測的時間、以及預(yù)先開窗的時間，若在此期間內(nèi)出現(xiàn)狀態(tài)408，即若當前風(fēng)級大于5級or室外PM2.5大于115則不開窗，期間不滿足這兩項條件時，系統(tǒng)會強制關(guān)窗操作403。

作為優(yōu)選，所述傳感器為溫濕度傳感器、GP2Y1014AU粉塵傳感器、DHT11溫濕度傳感器，且傳感器連接樹莓派GPIO接口。

作為優(yōu)選，所述電機控制模塊采用步進電機28BYJ48和舵機驅(qū)動芯片ULN2003，ULN2003的輸出端連接步進電機的接口，ULN2003的輸入端除了VCC和GND直接連接樹莓派GPIO上的5v和ground外，其他接口的連接為：IN1接GPIO04,IN2接GPIO17,IN3接GPIO23，IN4接GPIO24通過程序控制4個接口的高低電平來使步進電機進行任意方向不同速率的旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明采用基于樹莓派的開發(fā)，樹莓派自帶完整的系統(tǒng)，功能完善擴展性強，成本低；同時通過爬蟲技術(shù)實時獲取北京市各監(jiān)測站發(fā)布的數(shù)據(jù)，使得用戶可以獲取到室內(nèi)外的環(huán)境狀況。利用輕量級開發(fā)框架flask搭建web端系統(tǒng)也是本發(fā)明的一大創(chuàng)新點，便于用戶可視化的獲取環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)。

附圖說明