一种自适应的太阳能百叶窗帘及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种自适应的太阳能百叶窗帘及其控制方法，太阳能百叶窗帘包括外壳、叶片、第一背板和第二背板，所述第二背板的一侧表面设有侧板，所述第二背板上固定有第一驱动器和第二驱动器，所述第一驱动器和第二驱动器的上方固定有57步进电机和减速机，所述减速机上安装有牵引杆，所述第一背板的一侧表面设有侧板，所述第一背板和第二背板的侧板之间转动安装有叶片，所述叶片的一侧表面贴附有太阳能板，所述叶片的一端连接有连接板，所述连接板上连接有连杆。本发明专利技术具备使用了基于含羞草的新型仿生折叠方式的百叶窗帘及对太阳能进行回收、储存、再利用的装置，能有效实现减少太阳能百叶窗帘折叠体积和对太阳能的回收、储存、再利用的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应的太阳能百叶窗帘及其控制方法
本专利技术涉及百叶窗帘
，具体为一种自适应的太阳能百叶窗帘及其控制方法。
技术介绍
现代家居领域正朝着绿色环保、舒适美观、节能、智能的方向发展。再具体到窗帘的领域，由于人们需要保护个人隐私空间和调节房间亮度，所以需要用窗帘遮挡光线。传统的布质窗帘因为易积灰尘、不易清洗的缺点，布质窗帘在一些公共场所或者是办公场所并不常见。而百叶窗帘解决了这一缺点，但是仍然存在不足之处，比如说叶片易老化、结构易损坏、漏光、遮光效果差等缺点。随着太阳能这一领域的发展和绿色环保理念的支持，于是催生出一种太阳能的百叶窗帘。虽然国内外已有某些较为完善的设计(如专利号：CN206338017U)，但是又出现了新的一些问题，比如说一些太阳能百叶窗帘采用固定式的设计，占用极大的空间；一些的太阳能叶片直接由太阳能板与叶片粘合制成，受阳光照射容易老化，缩短使用年限；还有一些叶片之间由于存在缝隙，导致漏光，不能达到保护个人隐私空间和调节房间亮度的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种自适应的太阳能百叶窗帘及其控制方法，具备使用了基于含羞草的新型仿生折叠方式的百叶窗帘及对太阳能进行回收、储存、再利用的装置，能有效实现减少太阳能百叶窗帘折叠体积和对太阳能的回收、储存、再利用的优点，解决了一些的太阳能叶片直接由太阳能板与叶片粘合制成，受阳光照射容易老化，缩短使用年限；还有一些叶片之间由于存在缝隙，导致漏光，不能达到保护个人隐私空间和调节房间亮度的目的的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种自适应的太阳能百叶窗帘，包括外壳、叶片、第一背板和第二背板，所述第二背板的一侧表面设有侧板，所述第二背板上固定有第一驱动器和第二驱动器，所述第一驱动器和第二驱动器的上方固定有57步进电机和减速机，所述减速机上安装有牵引杆，所述第一背板的一侧表面设有侧板，所述第一背板和第二背板的侧板之间转动安装有叶片，所述叶片的一侧表面贴附有太阳能板，所述叶片的一端连接有连接板，所述连接板上连接有连杆，所述第一背板和第二背板上位于叶片的两端盖设有外壳。优选的，所述减速机固定在57步进电机的输出端，且所述减速机背离57步进电机的一端连接有杆套，所述减速机通过杆套与牵引杆传动连接。优选的，所述叶片的两端设有万向联轴器，所述叶片的一端通过万向联轴器与连接板连接固定，所述叶片在第一背板和第二背板之间均匀分布，且相邻的两个叶片通过连杆和连接板传动连接，最上方的叶片通过连接板与28步进电机传动连接。优选的，所述侧板上设有限位槽，所述第一背板和第二背板上均开设有限位槽，所述侧板通过限位杆、限位槽及螺栓夹持固定在第一背板和第二背板上。优选的，所述57步进电机通过第二驱动器与51单片机信号连接，51单片机上设有光敏电阻、ESP8266WIFI模块。一种自适应的太阳能百叶窗帘的控制方法，包括外壳、叶片、第一背板和第二背板，所述第二背板的一侧表面设有侧板，所述第二背板上固定有第一驱动器和第二驱动器，所述第一驱动器和第二驱动器的上方固定有57步进电机和减速机，所述减速机上安装有牵引杆，所述第一背板的一侧表面设有侧板，所述第一背板和第二背板的侧板之间转动安装有叶片，所述叶片的一侧表面贴附有太阳能板，所述叶片的一端连接有连接板，所述连接板上连接有连杆，所述第一背板和第二背板上位于叶片的两端盖设有外壳；当处于遮阳状态时，太阳光照射在叶片上面，通过太阳能板吸收太阳光转化为电能，通过导线充进电池中；当对遮阳效果没有要求时，可以用手机通过控制系统控制窗帘来选择追光状态增加发电量，在叶片放置光敏电阻，然后用遮挡物形成阴影，使其感受太阳光角度变化后传输给51单片机，51单片机通过追光系统做出自适应调整，从而达到最佳吸收太阳光的角度，从而增加窗帘的发电量；当太阳光当不需要遮阳时，可以选择折叠状态，使用一种基于含羞草的新型仿生折叠方式，刚刚处于遮阳状态时的叶片通过28步进电机带动连杆机构转动，连杆机构再带动每个叶片同时同角度的旋转到水平位置，然后由折叠系统的57步进电机驱动牵引杆旋转，牵引杆带动整一个窗帘完成折叠；为了保护窗帘，当遇到障碍物阻挡窗帘进行折叠或者阻挡叶片进行追光时，通过智能防碰撞系统向步进电机发送脉冲信号，使其反转至初始位置，即向下正转多少角度便反转多少角度使其回归初始位置。优选的，所述折叠系统包括杆套、牵引杆、减速机、57步进电机、51单片机，杆套用于连接牵引杆，使牵引杆可以调节长度，增加牵引杆容错率、减小误差对配合产生的影响，当需要进行折叠时，57步进电机在51单片机的控制下进行转动，通过减速机增大扭矩，然后驱动牵引杆带动整个窗帘进行折叠。优选的，所述追光系统包括28步进电机、连杆机构、叶片、光敏电阻、51单片机、万向联轴器，连杆机构由15个连接板和14个连杆组成，连杆交叉分两层排列，中间添加轴承，由圆柱销过盈配合起来，另外，封装有太阳能板的背板直接作为叶片，并且由骨架上的卡扣卡住，骨架一侧是圆柱形状的传动轴，用于与万向联轴器连接，然后再与连杆机构上的连接板连接，28步进电机通过第一驱动器与51单片机串连，第一驱动器为HPD322驱动器，同时由独立稳压电源进行供电；光敏电阻位于最上方的叶片上，串联上保护电阻与稳压电源并和51单片机相接，当光照方向发生变化时，光敏电阻将会检测到光敏电阻上电压的变化值并传输给51单片机，根据窗帘叶片上光敏电阻的检测结果，51单片机将输出信号给HPD322步进电机驱动器，然后其中一个连接板与28步进电机直接配合，28步进电机转动从而带动这个连接板转动，然后通过连杆机构传动给所有的叶片的骨架的传动轴，最终完成叶片的转动，由于叶片与叶片之间的联动是由稳定独立的机械机构所支撑，同时电路结构简单，因此单一叶片电路的损坏并不会影响到其他单位的电路，同时使得叶片的拆卸，维修与更换变得非常便利，大大增加了产品的可维护性。优选的，所述控制系统包括：51单片机、ESP8266WIFI模块、按键开关；51单片机由独立稳压电源进行供电，28步进电机和57步进电机分别由第一驱动器和第二驱动器与51单片机串连，28步进电机与连杆机构的传动轴相连，驱动连杆机构的运作，每个叶片都与连杆机构连接，并由其带动叶片的同时转动，57步进电机通过减速机与牵引杆连接，控制叶片的整体位置，按键直接与51单片机串连，控制57步进电机的正反转，实现整体的折叠操作，8266WIFI模块连接51单片机的3.3VVCC和GND，由51单片机直接供电；同时，TXD与RXD引脚分别与51单片机的TXD(P3.1)和RXD(P3.0)I/O口串连，51单片机通过指令，让WIFI模块持续发出指定的WIFI信号，手机连接上该WIFI后，可以向WIFI模块发送信息，WIFI模块接收到信息，再将信息传输到51单片机，51单片机处理并识别信息，然后控制28步进电机和57步进电机进行相应的折叠操作。优选的，所述智能防碰撞系统包括：震动传感器、28步进电机、57步进电机、连杆机构、叶片、51单片机，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应的太阳能百叶窗帘，包括外壳(3)、叶片(4)、第一背板(7)和第二背板(8)，其特征在于：所述第二背板(8)的一侧表面设有侧板(12)，所述第二背板(8)上固定有第一驱动器(13)和第二驱动器(14)，所述第一驱动器(13)和第二驱动器(14)的上方固定有57步进电机(15)和减速机(16)，所述减速机(16)上安装有牵引杆(2)，所述第一背板(7)的一侧表面设有侧板(12)，所述第一背板(7)和第二背板(8)的侧板(12)之间转动安装有叶片(4)，所述叶片(4)的一侧表面贴附有太阳能板(1)，所述叶片(4)的一端连接有连接板(11)，所述连接板(11)上连接有连杆(9)，所述第一背板(7)和第二背板(8)上位于叶片(4)的两端盖设有外壳(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种自适应的太阳能百叶窗帘，包括外壳(3)、叶片(4)、第一背板(7)和第二背板(8)，其特征在于：所述第二背板(8)的一侧表面设有侧板(12)，所述第二背板(8)上固定有第一驱动器(13)和第二驱动器(14)，所述第一驱动器(13)和第二驱动器(14)的上方固定有57步进电机(15)和减速机(16)，所述减速机(16)上安装有牵引杆(2)，所述第一背板(7)的一侧表面设有侧板(12)，所述第一背板(7)和第二背板(8)的侧板(12)之间转动安装有叶片(4)，所述叶片(4)的一侧表面贴附有太阳能板(1)，所述叶片(4)的一端连接有连接板(11)，所述连接板(11)上连接有连杆(9)，所述第一背板(7)和第二背板(8)上位于叶片(4)的两端盖设有外壳(3)。


2.根据权利要求1所述的一种自适应的太阳能百叶窗帘，其特征在于：所述减速机(16)固定在57步进电机(15)的输出端，且所述减速机(16)背离57步进电机(15)的一端连接有杆套(17)，所述减速机(16)通过杆套(17)与牵引杆(2)传动连接。


3.根据权利要求1所述的一种自适应的太阳能百叶窗帘，其特征在于：所述叶片(4)的两端设有万向联轴器(10)，所述叶片(4)的一端通过万向联轴器(10)与连接板(11)连接固定，所述叶片(4)在第一背板(7)和第二背板(8)之间均匀分布，且相邻的两个叶片(4)通过连杆(9)和连接板(11)传动连接，最上方的叶片(4)通过连接板(11)与28步进电机传动连接。


4.根据权利要求1所述的一种自适应的太阳能百叶窗帘，其特征在于：所述侧板(12)上设有限位槽(6)，所述第一背板(7)和第二背板(8)上均开设有限位槽(6)，所述侧板(12)通过限位杆(5)、限位槽(6)及螺栓夹持固定在第一背板(7)和第二背板(8)上。


5.根据权利要求1所述的一种自适应的太阳能百叶窗帘，其特征在于：所述57步进电机(15)通过第二驱动器(14)与51单片机信号连接，51单片机上设有光敏电阻、ESP8266WIFI模块。


6.一种自适应的太阳能百叶窗帘的控制方法，其特征在于，包括外壳(3)、叶片(4)、第一背板(7)和第二背板(8)，其特征在于：所述第二背板(8)的一侧表面设有侧板(12)，所述第二背板(8)上固定有第一驱动器(13)和第二驱动器(14)，所述第一驱动器(13)和第二驱动器(14)的上方固定有57步进电机(15)和减速机(16)，所述减速机(16)上安装有牵引杆(2)，所述第一背板(7)的一侧表面设有侧板(12)，所述第一背板(7)和第二背板(8)的侧板(12)之间转动安装有叶片(4)，所述叶片(4)的一侧表面贴附有太阳能板(1)，所述叶片(4)的一端连接有连接板(11)，所述连接板(11)上连接有连杆(9)，所述第一背板(7)和第二背板(8)上位于叶片(4)的两端盖设有外壳(3)；
当处于遮阳状态时，太阳光照射在叶片(4)上面，通过太阳能板(1)吸收太阳光转化为电能，通过导线充进电池中；
当对遮阳效果没有要求时，可以用手机通过控制系统控制窗帘来选择追光状态增加发电量，在叶片(4)放置光敏电阻，然后用遮挡物形成阴影，使其感受太阳光角度变化后传输给51单片机，51单片机通过追光系统做出自适应调整，从而达到最佳吸收太阳光的角度，从而增加窗帘的发电量；
当太阳光当不需要遮阳时，可以选择折叠状态，使用一种基于含羞草的新型仿生折叠方式，刚刚处于遮阳状态时的叶片(4)通过28步进电机带动连杆机构转动，连杆机构再带动每个叶片(4)同时同角度的旋转到水平位置，然后由折叠系统的57步进电机(15)驱动牵引杆旋转，牵引杆带动整一个窗帘完成折叠；
当遇到障碍物阻挡窗帘进行折叠或者阻挡叶片(4)进行追光时，通过智能防碰撞系统向步进电机发送脉冲信号，使其反转至初始位...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱厚耀，陈思霖，谢尚佐，陈方蕊，林明康，梁淘，刘长红，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东;44