智能窗户换气系统及控制方法技术方案

一种智能窗户换气系统及控制方法，系统包括有远程控制设备，还设置有与远程控制设备通过WiFi模块进行通信用于接收远程控制设备指令的主机，与主机相连用于接收主机的驱动信号驱动窗扇的开闭的机械传动装置，与主机相连用于接收主机的驱动信号驱动空气净化器开闭的空气净化器控制器。方法是主机检测室外是否降雨、气体状况，根据所检测到的雨水和气体信息，控制机械传动装置开关窗，远程控制设备也可以通过蓝牙设备来与主机进行通讯，进而达到开关窗的目的。空气净化器控制器会在关窗后通过蓝牙设备接收主机的命令启动空气净化器进行工作。本发明专利技术使用方便，能够通过检测室外环境，控制开关窗及空气净化器，进而保证了室内的良好环境。

【技术实现步骤摘要】
智能窗户换气系统及控制方法
本专利技术涉及一种换气系统。特别是涉及一种智能窗户换气系统及控制方法。
技术介绍
在日常生活中，人们大部分时间忙于工作或学业，家里是否能在正确的时间段里通风换气就成了问题。如果窗户一直关闭，当室外天气状况良好且空气质量达标时，家里不能及时开窗换气，当使用者回到家里想要开窗换气时，很有可能此时的空气质量较差不适合开窗，这样一来，家里的空气就一直得不到更新；而如果窗户一直开启，会面临以下两个问题：一是天气状况较差如刮风下雨时，会破坏室内环境的整洁，二是室外空气质量不达标时会影响室内空气质量，损坏身体健康。对于有空气净化器的家庭，还可能面临这样一个问题：空气净化器启停与窗户的开关不能联动。当窗户打开时，空气净化器应停止工作；窗户关闭时，空气净化器应开始工作。而往往现实中只能做到使用者离开家前关窗并开启净化器，但净化器会一直保持工作状态，不能和室外新鲜的空气交换；而如果离家前开窗并关闭净化器时，窗户会一直保持打开的状态，此时当室外空气质量不达标时，反而影响室内空气质量。这样窗户的开关与空气净化器的启停就不能智能联动运行。普通家庭窗户的这些不便造成了一套廉价易用的监测和控制窗户系统的巨大需求。特别是当代社会对生活质量的要求越来越高，普通窗户已经不能满足人们需要的智能家居要求。家居除了讲究自然环境、人文环境、生态环境、环保环境外，还要讲究舒适环境和智能环境。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能够自动控制窗户的开关状态的智能窗户换气系统及控制方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种智能窗户换气系统，包括有远程控制设备，还设置有与远程控制设备通过WiFi模块进行通信用于接收远程控制设备指令的主机，与所述的主机相连用于接收主机的驱动信号驱动窗扇的开闭的机械传动装置，与所述的主机相连用于接收主机的驱动信号驱动空气净化器开闭的空气净化器控制器。所述的主机设置在窗框上，包括有：通过WiFi模块接收远程控制设备信号的主控制芯片，连接在所述主控制芯片的信号输出端用于驱动机械传动装置运行的电机驱动模块，分别连接在所述主控制芯片的信号输入端用于采集室外天气状况的PM2.5传感器模块和雨水传感器模块，与所述主控制芯片的信号输入端和信号输出端相连用于主控制芯片与空气净化器控制器进行通信的主机蓝牙模块，以及与所述主控制芯片的信号输入端相连用于检测窗扇开关是否到位的限位开关，还设置有通过总开关连接外部电源接口用于给所述的主机中的各部件提供电源的第一电源模块。所述的主机还包括有设置在窗框上的主机壳体，所述的主控制芯片、电机驱动模块、第一电源模块、WiFi模块和主机蓝牙模块设置在位于所述主机壳体内的电路板上，所述的PM2.5传感器模块和雨水传感器模块分别设置在所述主机壳体位于室外侧的表面上，所述外部电源接口和总开关分别设置在所述主机壳体位于室内侧的表面上，所述的限位开关有开窗限位开关和关窗限位开关，并分别设置在窗扇的开启终点处和关闭终点处所对应的窗框上。所述的机械传动装置包括有：依次相连的减速电机、联轴器和丝杠，其中，所述的减速电机的驱动信号输入端连接主机中电机驱动模块的输出端，所述的丝杠上螺纹连接有用于带动窗扇移动的滑块，所述滑块的下端固定连接窗扇，所述的减速电机、联轴器和丝杠设置在窗框的室内侧。所述的空气净化器控制器包括有：控制芯片，与所述控制芯片的信号输入端相连用于接收主控制芯片中的主机蓝牙模块所发出的信号的蓝牙模块，线圈的一端与所述的所述控制芯片的信号输出端相连用于开启空气净化器的继电器，以及与所述控制芯片电源输入端和继电器线圈的另一端相连的第二电源模块，其中，所述的第二电源模块的输入端连接工作电源接口，所述继电器的常开触点连接空气净化器的电源输入端。所述的空气净化器控制器还包括有壳体，所述的控制芯片、继电器、蓝牙模块和第二电源模块分别设置在位于壳体内的电路板上，所述的工作电源接口设置在所述壳体的表面上，所述继电器的常开触点通过贯穿形成在所述壳体上的引出口的导线连接空气净化器的电源输入端。一种用于智能窗户换气系统的控制方法，包括如下步骤：1)判断WiFi模块是否接收到远程控制设备的控制信息，是执行远程控制设备指令，否则判断天气是否为优，当天气为下雨或空气质量非优时进入步骤2)，当天气未下雨或空气质量为优时进入步骤6)；2)判断关窗限位开关是否被触动，是进入步骤3)，否则进入步骤4)；3)电机驱动模块不输出驱动信号，保持窗户处于关闭状态，然后返回步骤1)；4)电机驱动模块输出驱动信号，驱动电机关闭窗扇，同时主机通过蓝牙模块控制空气净化器控制器打开空气净化器；5)判断关窗限位开关是否被触动，是则电机停止工作返回步骤1)，否则重复步骤5)；6)判断开窗限位开关是否被触动，是进入步骤7)，否则进入步骤8)；7)电机驱动模块不输出驱动信号，保持窗户处于开窗状态，然后返回步骤1)；8)电机驱动模块输出驱动信号，驱动电机打开窗扇，同时主机通过蓝牙模块控制空气净化器控制器关闭空气净化器；9)判断开窗限位开关是否被触动，是则电机停止工作返回步骤7)，否则重复步骤9)。所述的远程控制设备指令包括：关窗限位开关是否被触动、开窗限位开关是否被触动、电机驱动模块不输出驱动信号。当远程控制设备指令为关窗限位开关是否被触动时，进入步骤2)；当指令为开窗限位开关是否被触动时，进入步骤6)；当指令为电机驱动模块不输出驱动信号时，停止电机驱动模块的输出。本专利技术的智能窗户换气系统及控制方法，具有以下有益效果：1.功能全面。本专利技术能够通过检测室外环境，控制开关窗及空气净化器，进而保证了室内的良好环境，填补了相关领域的空白，是市面上极少有的自动检测开关窗与空气净化器智能联动的设备，只需一套设备即可满足宜居环境的需要。2.简单易用。本专利技术使用方便，只需将机械传动装置和主机固定在窗体上，并将空气净化器控制器与空气净化器相连，即可工作。3.廉价低功耗。本专利技术集成度高，成本低廉，功耗极低，能够使用市电带动，极大程度降低了使用门槛。附图说明图1是本专利技术的整体构成框图；图2是本专利技术机械传动装置的安装示意图；图3是本专利技术机械传动装置电路构成框图；图4是本专利技术主机壳体结构示意图；图5是本专利技术主机电路构成框图；图6是本专利技术空气净化器控制器电路构成框图；图7是本专利技术空气净化器控制器壳体结构示意图；图8是本专利技术智能窗户换气系统控制方法流程图。图中A：机械传动装置B：主机C：空气净化器控制器E：远程控制设备D：WiFi模块1：主机壳体2：丝杠3：滑块4：减速电机5：联轴器6：PM2.5传感器模块7：雨水传感器模块8：限位开关9：主控制芯片10：主机蓝牙模块11：电机驱动模块12：第一电源模块13：外部电源接口14：总开关15：控制芯片16：继电器17：引出口18：蓝牙模块19：工作电源接口20：第二电源模块21：窗扇具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术的智能窗户换气系统及控制方法做出详细说明。如图1所示，本专利技术的一种智能窗户换气系统，包括有远程控制设备E，还设置有与远程控制设备E通过WiFi模块D进行通信用于接收远程控制设备E指令的主机B，与所述的主机B相连用于接收主机B的驱动信号驱动窗扇21的开闭的机械传动装置A，与所述的主机B相连用于接收主机B的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能窗户换气系统，包括有远程控制设备(E)，其特征在于，还设置有与远程控制设备(E)通过WiFi模块(D)进行通信用于接收远程控制设备(E)指令的主机(B)，与所述的主机(B)相连用于接收主机(B)的驱动信号驱动窗扇(21)的开闭的机械传动装置(A)，与所述的主机(B)相连用于接收主机(B)的驱动信号驱动空气净化器开闭的空气净化器控制器(C)。

【技术特征摘要】
1.一种用于智能窗户换气系统的控制方法，智能窗户换气系统，包括有远程控制设备（E），其特征在于，还设置有与远程控制设备（E）通过WiFi模块（D）进行通信用于接收远程控制设备（E）指令的主机（B），与所述的主机（B）相连用于接收主机（B）的驱动信号驱动窗扇（21）的开闭的机械传动装置（A），与所述的主机（B）相连用于接收主机（B）的驱动信号驱动空气净化器开闭的空气净化器控制器（C）；所述的主机（B）设置在窗框上，包括有：通过WiFi模块（D）接收远程控制设备（E）信号的主控制芯片（9），连接在所述主控制芯片（9）的信号输出端用于驱动机械传动装置（A）运行的电机驱动模块（11），分别连接在所述主控制芯片（9）的信号输入端用于采集室外天气状况的PM2.5传感器模块（6）和雨水传感器模块（7），与所述主控制芯片（9）的信号输入端和信号输出端相连用于主控制芯片（9）与空气净化器控制器（C）进行通信的主机蓝牙模块（10），以及与所述主控制芯片（9）的信号输入端相连用于检测窗扇（21）开关是否到位的限位开关（8），还设置有通过总开关（14）连接外部电源接口（13）用于给所述的主机（B）中的各部件提供电源的第一电源模块（12）；所述的机械传动装置（A）包括有：依次相连的减速电机（4）、联轴器（5）和丝杠（2），其中，所述的减速电机（4）的驱动信号输入端连接主机（B）中电机驱动模块（11）的输出端，所述的丝杠（2）上螺纹连接有用于带动窗扇（21）移动的滑块（3），所述滑块（3）的下端固定连接窗扇（21），所述的减速电机（4）、联轴器（5）和丝杠（2）设置在窗框的室内侧；所述的空气净化器控制器（C）包括有：控制芯片（15），与所述控制芯片（15）的信号输入端相连用于接收主控制芯片（9）中的主机蓝牙模块（10）所发出的信号的蓝牙模块（18），线圈的一端与所述的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云珊，鹿雨亭，卢钢，郭梦岑，栗大超，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12