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一种可重构模块化网络智能窗帘控制系统及方法

阅读：144发布：2023-02-16

专利汇可以提供一种可重构模块化网络智能窗帘控制系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种可重构模块化网络智能窗帘控制系统，包括主控模块、与主控模块相连接的一个以上的从控模块，其中主控模块包含主控制器，还包含分别与主控制器相连的温度传感器、存储单元、网络接口、主控通讯接口，从控制模块包含从控制器，还包含分别与从控制器相连的光照传感器、遥控单元、从控通讯接口、电机驱动单元、转角检测单元，以及分别与电机驱动单元、转角检测单元相连的电机。本发明的控制系统及方法，能够对窗帘开度进行连续控制，实现对室外入射光线的精确调节，同时可以实现多窗户窗帘的联合协同控制，并能够对各窗帘进行远程监控，提高建筑智能化水平和管理效率。，下面是一种可重构模块化网络智能窗帘控制系统及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种可重构模块化网络智能窗帘控制系统，其特征在于:包括主控模块、与主控模块相连接的一个以上的从控模块，其中主控模块包含主控制器，还包含分别与主控制器相连的温度传感器、存储单元、网络接口、主控通讯接口，从控制模块包含从控制器，还包含分别与从控制器相连的光照传感器、遥控单元、从控通讯接口、电机驱动单元、转角检测单元，以及分别与电机驱动单元、转角检测单元相连的电机。
2.根据权利要求1所述的可重构模块化网络智能窗帘控制系统，其特征在于:所述的主控模块还包含与主控制器相连的人机交互单元，人机交互单元为电容触摸屏或电阻触摸屏，用于显示信息和设置参数。
3.根据权利要求1所述的可重构模块化网络智能窗帘控制系统，其特征在于:所述的从控模块还包含与从控制器相连的指示灯，指示灯为一组 LED灯，用于显示从控模块的工作状态。
4.根据权利要求1所述的可重构模块化网络智能窗帘控制系统，其特征在于:所述的网络接口为以太网接口，用于连接局域网，提供与上位机通讯的接口，上位机能够通过网络直接监控各主控模块和通过主控模块间接监控各从控模块。
5.根据权利要求1所述的可重构模块化网络智能窗帘控制系统，其特征在于:所述的主控通讯接口、从控通讯接口均为RS485通讯接口，主控通讯接口与从控通讯接口相连，用于主控模块与从控模块通讯。
6.根据权利要求1所述的可重构模块化网络智能窗帘控制系统，其特征在于:所述的存储单元是EEPROM 存储器或FLASH闪存，用于记录用户设置的参数和从控模块返回的状态数据。
7.根据权利要求1所述的可重构模块化网络智能窗帘控制系统，其特征在于:所述的遥控单元为红外接收器或2.4G无线接收器，用于接收遥控单元的指令并传送到从控制器处理。
8.根据权利要求1所述的可重构模块化网络智能窗帘控制系统，其特征在于:所述的电机驱动单元为直流电机驱动芯片，用于驱动电机的正反转；电机为带减速箱的直流电机，减速箱输出轴的转动控制窗帘的开度。
9.一种可重构模块化网络智能窗帘控制方法，其特征在于，包含以下顺序步骤: 51.从控模块的光照传感器用于检测室内光照度，从控制器通过采集光照传感器的电信号，从而得到室内照度的实际数据； 52.从控制器将对室内照度设定值与当前室内照度实际值进行比较，计算得窗帘的开度值和用于驱动电机的PWM数据； 53.电机驱动单元根据从控制器的PWM信号驱动电机的转动，转角检测单元实时检测电机减速箱输出轴的转角信息并反馈到从控制器，从控制器根据转角检测单元反馈回来的转角信息来判断是否继续控制电机的转动； 54.重复S1、S2、S3从而实现室外入射光线的精确调节。
10.根据权利要求9所述的可重构模块化网络智能窗帘控制方法，其特征在于，还包含以下步骤: 当系统中某个从控模块处于独立状态或出现故障时，主控模块和其他在线的从控模块重新构成一个子系统，主控模块会根据当前区域整体照度重新计算各在线的从控模块的照度设定值，联合控制重构的从控模块调整窗帘开度，使区域整体照度满足需求。

说明书全文

一种可重构模块化网络智能窗帘控制系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及智能家居领域，特别涉及一种可重构模块化网络智能窗帘控制系统及方法。

背景技术

[0002] 随着建筑智能化和智能家居技术的提高，各种智能化办公设备和智能家居产品渗透到人们的工作与生活当中，但对于窗帘控制装置，其智能化程度仍然较低。

[0003] 现有的窗帘控制装置的问题及缺陷在于:1、对窗帘开度实行分级控制，未能连续调节窗帘的开度，难以精确控制穿过窗户的光线强弱；2、只能对单个窗帘实行控制，不能适用于如办公室等大空间场所的多窗户窗帘联合控制；3、不能实现远程实时监控，难以适应大型或高层建筑中智能化管理的要求。

[0004] 因此有必要设计一种新的窗帘控制装置来满足人们的需求。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种可重构模块化网络智能窗帘控制系统。

[0006] 本发明的另一目的在于提供一种可重构模块化网络智能窗帘控制方法。

[0007] 本发明的目的通过以下的技术方案实现:

[0008] 一种可重构模块化网络智能窗帘控制系统，包括主控模块、与主控模块相连接的一个以上的从控模块，其中主控模块包含主控制器，还包含分别与主控制器相连的温度传感器、存储单元、网络接口、主控通讯接口，从控制模块包含从控制器，还包含分别与从控制器相连的光照传感器、遥控单元、从控通讯接口、电机驱动单元、转角检测单元，以及分别与电机驱动单元、转角检测单元相连的电机。从控制器、电机驱动单元、电机和转角检测单元形成闭环控制系统。

[0009] 所述的主控模块还包含与主控制器相连的人机交互单元，人机交互单元为电容触摸屏或电阻触摸屏，用于显示信息和设置参数。

[0010] 所述的从控模块还包含与从控制器相连的指示灯，指示灯为一组 LED灯，用于显示从控模块的工作状态。

[0011] 所述的网络接口为以太网接口，用于连接局域网，提供与上位机通讯的接口，上位机能够通过网络直接监控各主控模块和通过主控模块间接监控各从控模块。

[0012] 所述的主控通讯接口、从控通讯接口均为RS485通讯接口，主控通讯接口与从控通讯接口相连，用于主控模块与从控模块通讯。

[0013] 所述的存储单元是EEPROM 存储器或FLASH闪存，用于记录用户设置的参数和从控模块返回的状态数据。

[0014] 所述的温度传感器用于测量室内温度。

[0015] 所述的遥控单元为红外接收器或2.4G无线接收器，用于接收遥控单元的指令并传送到从控制器处理。

[0016] 所述的电机驱动单元为直流电机驱动芯片，用于驱动电机的正反转；电机为带减速箱的直流电机，减速箱输出轴的转动控制窗帘的开度。

[0017] 本发明的另一目的通过以下的技术方案实现:

[0018] 一种可重构模块化网络智能窗帘控制方法，包含以下顺序步骤:

[0019] S1.从控模块的光照传感器用于检测室内光照度，从控制器通过采集光照传感器的电信号，从而得到室内照度的实际数据；

[0020] S2.从控制器将对室内照度设定值(该室内照度设定值可以是由主控模块根据区域中各从控模块上传的照度数据计算后反馈到从控模块的照度设定值，也可以是从遥控器接收的照度设定值指令)与当前室内照度实际值进行比较，计算得窗帘的开度值和用于驱动电机的PWM数据；

[0021] S3.电机驱动单元根据从控制器的PWM信号驱动电机的转动，转角检测单元实时检测电机减速箱输出轴的转角信息并反馈到从控制器，从控制器根据转角检测单元反馈回来的转角信息来判断是否继续控制电机的转动；

[0022] S4.重复S1、S2、S3从而实现室外入射光线的精确调节。

[0023] 所述的可重构模块化网络智能窗帘控制方法，还包含以下步骤:

[0024] 当系统中某个从控模块处于独立状态或出现故障时，主控模块和其他在线的从控模块重新构成一个子系统，主控模块会根据当前区域整体照度重新计算各在线的从控模块的照度设定值，联合控制重构的从控模块调整窗帘开度，使区域整体照度满足需求。

[0025] 本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果:

[0026] 1、设计有转角反馈单元和光照传感器，在系统中形成转角和光照的双闭环控制，实现对窗帘开度进行连续控制和实现室外入射光线的精确调节。

[0027] 2、设计主从模块化的控制方式，可以对多窗户窗帘进行联合协同控制，通过调节大区域的窗帘开度，能充分利用室外自然光照，实现节能保温的效果。

[0028] 3、每个控制模块都能够直接或间接地连接到网络中，网络中的上位机可以对各窗帘实现远程监控，提高建筑的管理效率。附图说明

[0029]图1为本发明所述的一种可重构模块化网络智能窗帘控制系统的架构图；

[0030] 图2为图1所述系统的主控模块和从控模块结构示意图。

[0031] 图3为本发明所述的一种可重构模块化网络智能窗帘控制方法的流程图。

具体实施方式

[0032] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

[0033] 本发明所述的可重构模块化网络智能窗帘控制系统主要包括主控模块和从控模块。

[0034] 如图1所示，多个从控模块可以与同一主控模块连接，由该主控模块统一管理。主控模块协同控制各从控模块的动作，调节某一区域的室外入射光线，并记录各从控模块反馈的状态数据。上位机可以通过连接在网络上的主控模块远程监控每个从控模块。

[0035] 如图2所示，主控模块由主控制器，人机交互单元，网络接口，主控通讯接口，储存单元和温度传感器组成。主控制器与人机交互单元，网络接口，主控通讯接口，存储单元以及温度传感器相连接，用于数据处理和控制。人机交互单元是电容触摸屏或电阻触摸屏，用于显示信息和设置参数。网络接口是以太网接口，用于连接局域网，提供与上位机通讯的接口。主控通讯接口是RS485通讯接口，用于与从控模块通讯。存储单元是EEPROM存储器或FLASH闪存，用于记录用户设置的参数和从控模块返回的状态数据。温度传感器用于测量室内温度。主控制器通过采集温度传感器的电信号，从而得到室内温度数据。

[0036] 从控模块由从控制器，遥控单元，光照传感器，从控通讯接口单元，指示灯，电机驱动单元，转角检测单元和电机组成。从控制器与遥控单元，光照传感器，从控通讯接口，指示灯，电机驱动单元，转角检测单元相连接，用于数据处理和控制。遥控单元是红外接收器或2.4G无线接收器，用于接收用户遥控器的指令并传送到从控制器处理。光照传感器用于检测室内光照度。主控制器通过采集光照传感器的电信号，从而得到室内照度数据。从控通讯接口是RS485通讯接口，用于与主控模块通讯。指示灯是一组LED灯，用于显示从控模块的工作状态。电机驱动单元是直流电机驱动芯片，用于驱动电机的正反转。电机是一种带减速箱的直流电机，减速箱输出轴的转动可控制窗帘的开度。转角检测单元是绝对编码器，与电机减速箱输出轴相连，用于检测电机减速箱输出轴的转角。从控制器、电机驱动单元、电机和转角检测单元形成闭环控制系统。电机驱动单元根据从控制器的PWM信号驱动电机的转动，转角检测单元实时检测电机减速箱输出轴的转角信息并反馈到从控制器，从控制器根据转角检测单元反馈回来的转角信息来判断是否继续控制电机的转动，从而实现窗帘开度的精确控制和监测。

[0037] 如图3，一种可重构模块化网络智能窗帘控制方法，包含以下顺序步骤:

[0038] S1.从控模块的光照传感器用于检测室内光照度，从控制器通过采集光照传感器的电信号，从而得到室内照度的实际数据；

[0039] S2.从控制器将对室内照度设定值(该室内照度设定值可以是由主控模块根据区域中各从控模块上传的照度数据计算后反馈到从控模块的照度设定值，也可以是从遥控器接收的照度设定值指令)与当前室内照度实际值进行比较，计算得窗帘的开度值和用于驱动电机的PWM数据；

[0040] S3.电机驱动单元根据从控制器的PWM信号驱动电机的转动，转角检测单元实时检测电机减速箱输出轴的转角信息并反馈到从控制器，从控制器根据转角检测单元反馈回来的转角信息来判断是否继续控制电机的转动；

[0041] S4.重复S1、S2、S3从而实现室外入射光线的精确调节；

[0042] S5.当系统中某个从控模块处于独立状态或出现故障时，主控模块和其他在线的从控模块重新构成一个子系统，主控模块会根据当前区域整体照度重新计算各在线的从控模块的照度设定值，联合控制重构的从控模块调整窗帘开度，使区域整体照度满足需求。

[0043] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

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