太阳能光与红外控制单相微电机双轨单开窗帘.pdf

本发明涉及电子技术领域，具体是一种太阳能光与红外控制单相微电机双轨开合窗帘。包括太阳能电源、全桥逆变器、两层单幅窗帘、单相微电机M1、M2，光控电路、红外遥控发射器与接收器组件、双轨单开传动机构，当天亮光线变强时，光控器件受光线照射，两台单相微电机正向传动，自动打开两层单幅窗帘，夜幕降临或夏季雷雨光线暗淡，光控器件无光线照射，两台单相微电机逆向传动，自动合拢两层单幅窗帘，自动遮光兼备柔化室内空间造型，美化环境装饰，红外遥控则可随时分别开或合一层窗帘，或半开状态，使用灵活方便。太阳能电源窗帘一次投入长期使用，本发明广泛适用于居家客厅、卧室、别墅、宾馆、酒店、办公室、商店及娱乐场所。

1.  一种太阳能光与红外控制单相微电机双轨单开窗帘，包括太阳能电源、全桥逆变器、两层单幅窗帘、单相微电机M₁、M₂，其特征在于：还包括光控电路、红外遥控发射器与接收器组件、双轨单开传动机构，其中，光控电路由光传感器、前置放大器、整形反相器、打开行程定时器、闭合行程定时器组成，红外遥控发射器与接收器组件由A、B、C、D、E、F六通道脉冲编码、译码，脉冲调制红外发射、接收，互锁控制，光控电路光传感器经前置放大器串联一个整形反相器接打开行程定时器，打开行程定时器输出经电阻R₂接三极管VT₁及继电器J₁、三极管VT₃及继电器J₃，光控电路光传感器经前置放大器串联两个整形反相器接闭合行程定时器，闭合行程定时器输出经电阻R₁接三极管VT₂及继电器J₂、三极管VT₄及继电器J₄，红外遥控接收器译码A通道经电阻R₃接三极管VT₁及继电器J₁，B通道经电阻R₄接三极管VT₂及继电器J₂，C通道经电阻R₅接三极管VT₃及继电器J₃，D通道经电阻R₆接三极管VT₄及继电器J₄，红外遥控接收器E通道悬空，单相微电机M₁、M₂激磁线圈经电容C₁、C₂移相接全桥逆变器输出端，单相微电机M₁控制线圈经继电器触点J_1-1、J_1-2与J_2-1、J_2-2换向交叉相接全桥逆变器输出端，单相微电机M₂控制线圈经继电器触点J_3-1、J_3-2与J_4-1、J_4-2换向交叉相接全桥逆变器输出端，双轨单开传动机构由两台单相微电机M₁、M₂轴均经传动箱齿轮减速，传动两轨同步带牵引两层单幅窗帘开合，红外遥控发射器按键S₁控制一轨道窗帘打开，按键S₂控制该轨道窗帘闭合，按键S₅控制该轨道停止传动，使其窗帘在轨道任意位置停留，按键S₃控制另一轨道窗帘打开，按键S₄控制该轨道窗帘闭合，同样，按键S₅控制轨道停止传动，使其窗帘在轨道任意位置停留，F通道经电阻R₇接三极管VT₅、双稳态记忆自锁继电器J₅，常闭触点J_5-1接光控电路电源端、常开触点J_5-2接红外遥控接收器的电源端，刀臂接点接太阳能电源，按键S₆控制切换光控与红外遥控模式。

2.  根据权利要求1所述的太阳能红外遥控光控单相微电机双轨单开窗帘，其特征在于：红外遥控发射器由红外发射芯片IC₁载频振荡、定时、调制、脉冲编码六个通道、经六个按键开关S₁～S₆控制，三极管VT₁₀驱动红外二极管VD₅发射遥控指令。

3.  根据权利要求1所述的太阳能光与红外控制单相微电机双轨单开窗帘，其特征在于：红外接收器由光电二极管VD₆、红外接收芯片IC₂接收遥控指令信号，进行放大、解调接入译码芯片IC₃脉冲译码六个通道，互锁控制，分别经三极管放大驱动继电器控制单相微电机M₁、M₂，牵引两层单幅窗帘开合，并切换光控与红外遥控模式。

4.  根据权利要求1所述的太阳能光与红外控制单相微电机双轨单开窗帘，其特征在于：太阳能电源由光伏电池板E₂输出经阻塞二极管VD₇、继电器J触点J_-1接蓄电池E₃、光控模块、红外遥控接收器电源端、全桥逆变器输入端，蓄电池E₃过压控制取样接电位器RP₃，可调端接窗口电压比较芯片ICa正输入端，欠压控制取样接电位器RP₂，可调端接窗口电压比较芯片IC_b负输入端，窗口电压比较芯片ICa负输入端和窗口电压比较芯片IC_b正输入端经电阻R₁₃、R₁₄分压接稳压管VD₁₁电压作基准参考，窗口电压比较输出经三极管接继电器J，蓄电池E₃串接快速熔丝F，并接防反接二极管VD₈。

5.  根据权利要求1所述的太阳能光与红外控制单相微电机双轨单开窗帘，其特征在于：全桥逆变器由绝缘栅功率三极管VT₆、VT₇、VT₈、VT₉组成PWM脉宽调制逆变，四个管子栅极分别接PWM控制器信号电压，集电极和发射极并联续流二极管VD₁、VD₂、VD₃、VD₄抑制变压器电感产生反向电压，VT₆发射极串联VT₇集电极连接变压器T初级电感TL₁一端，VT₈发射极串联VT₉集电极连接变压器初级电感TL₁另一端，太阳能电源正极接VT₆、VT₈集电极，太阳能电源负极接VT₇、VT₉发射极，变压器次级电感TL₂作为全桥逆变器输出端，单相微电机经继电器触点J_1-1、J_1-2与J_2-1、J_2-2交叉连接换向，互感器PL穿入负载拾取电流信号反馈接PWM控制器脉宽调制。

6.  根据权利要求1所述的太阳能光与红外控制单相微电机双轨单开窗帘，其特征在于：双轨单开传动机构由两根导轨、四个传动箱、两条同步带、两个牵引吊车、两组吊轮、两个挂钩支架组成，两根导轨两端分别接传动箱，导轨内部由同步带闭合啮合两端传动箱齿轮，同步带分别啮合两个牵引吊车，两个牵引吊车随后插两组吊轮，两个挂钩支架分别置在两个传动箱的左侧和右侧，两根导轨一端的传动箱齿轮轴套接单相微电机轴，两层单幅窗帘始端挂钩分别钩在两个牵引吊车上，两层单幅窗帘末端挂钩分别钩在两个挂钩支架上，两层单幅窗帘其余挂钩分别钩在两组吊轮上。

太阳能光与红外控制单相微电机双轨单开窗帘
技术领域
本发明涉及电子技术领域，具体是一种太阳能光与红外控制单相微电机双轨单开窗帘。
背景技术
太阳能电源取之不尽新能源，但太阳能电源电动窗帘很少。白天自然光自动控制打开窗帘，夜幕降临光线暗淡自动控制合拢窗帘，光控窗帘有实用价值。但不是所有时间内都合人意。白天有很多时候也需将窗帘合上，夜晚则需要通风打开窗帘，或是半开状态，显然光控窗帘功能局限，还不能达到人意使用。遥控窗帘随时可控却没有光敏自动控制功能，时有天气变化风雨、沙尘飞扬得不到及时关合窗帘而污染，而且单层窗帘面料遮阳与通风不易兼顾。
发明内容
本发明的目的是提供太阳能电源，驱动兼顾遮阳与通风两层厚重布料的一种太阳能红外遥控光控单相微电机双轨单开窗帘。
本发明技术解决方案：包括太阳能电源、全桥逆变器、两层单幅窗帘、单相微电机M₁、M₂，光控电路、红外遥控发射器与接收器组件、双轨单开传动机构，其中，光控电路由光传感器、前置放大器、整形反相器、打开行程定时器、闭合行程定时器组成，红外遥控发射器与接收器组件由A、B、C、D、E、F六个通道脉冲编码、译码，脉冲调制红外发射、接收，互锁控制，光控电路光传感器经前置放大器串联一个整形反相器接打开行程定时器，打开行程定时器输出经电阻R₂接三极管VT₁及继电器J₁、三极管VT₃及继电器J₃，光控电路光传感器经前置放大器串联两个整形反相器接闭合行程定时器闭合行程定时器输出经电阻R₁接三极管VT₂及继电器J₂、三极管VT₄及继电器J₄，红外遥控接收器译码A通道经电阻R₃接三极管VT₁及继电器J₁，B通道经电阻R₄接三极管VT₂及继电器J₂，C通道经电阻R₅接三极管VT₃及继电器J₃，D通道经电阻R₆接三极管VT₄及继电器J₄，红外遥控接收器E通道悬空，单相微电机M₁、M₂激磁线圈经电容C₁、C₂移相接全桥逆变器输出端，单相微电机M₁控制线圈经继电器触点J_1-1、J_1-2与J_2-1、J_2-2正反换向交叉相接全桥逆变器输出端，单相微电机M₂控制线圈经继电器触点J_3-1、J_3-2与J_4-1、J_4-2正反换向交叉相接全桥逆变器输出端，双轨单开传动机构由单相微电机M₁、M₂轴均经传动箱齿轮减速，传动两轨同步带牵引两层单幅窗帘开合，红外遥控发射器按键S₁控制一轨道窗帘打开，按键S₂控制该轨道窗帘闭合，按键S₅控制该轨道停止传动，使其窗帘在轨道任意位置停留，按键S₃控制另一轨道窗帘打开，按键S₄控制该轨道窗帘闭合，按键S₅控制轨道停止传动，使其窗帘在轨道任意位置停留，F通道经电阻R₇接三极管VT₅、双稳态记忆自锁继电器J₅，常闭触点J_5-1接光控电路电源端、常开触点J_5-2接红外遥控接收器的电源端，刀臂接点接太阳能电源，按键S₆控制切换 光控与红外遥控模式；
其中，红外遥控发射器由红外发射芯片IC₁载频振荡、定时、调制、脉冲编码六个通道、经六个按键开关S₁～S₆控制，三极管VT₁₀驱动红外二极管VD₅发射遥控指令；
红外接收器由光电二极管VD₆、红外接收芯片IC₂接收遥控指令信号，进行放大、解调接入译码芯片IC₃脉冲译码六个通道，互锁控制，分别经三极管放大驱动继电器控制单相微电机M₁、M₂，牵引两层窗帘开合，并切换光控与红外遥控模式；
太阳能电源由光伏电池板E2输出经阻塞二极管VD₇、继电器J触点J_-1接蓄电池E₃、光控模块、红外遥控接收器、全桥逆变器电源端，蓄电池E₃过压控制取样接电位器RP₃，可调端接窗口电压比较芯片ICa正输入端，欠压控制取样接电位器RP₂，可调端接窗口电压比较芯片IC_b负输入端，窗口电压比较芯片ICa负输入端和窗口电压比较芯片IC_b正输入端经电阻R₁₃、R₁₄分压接稳压管VD₁₁电压作基准参考，窗口电压比较输出经三极管接继电器J，蓄电池E₃串接快速熔丝F，并接防反接二极管VD₈；
全桥逆变器由绝缘栅功率三极管VT₆、VT₇、VT₈、VT₉组成PWM脉宽调制逆变，四个管子栅极分别接PWM控制器信号电压，集电极和发射极并联续流二极管VD₁、VD₂、VD₃、VD₄抑制变压器电感产生反向电压，VT₆发射极串联VT₇集电极连接变压器T初级电感TL₁一端，VT₈发射极串联VT₉集电极连接变压器初级电感TL₁另一端，太阳能电源正极接VT₆、VT₈集电极，太阳能电源负极接VT₇、VT₉发射极，变压器次级电感TL₂作为全桥逆变器输出端，单相微电机经继电器触点J_1-1、J_1-2与J_2-1、J_2-2交叉连接换向，互感器PL穿入负载拾取电流信号反馈接PWM控制器脉宽调制；
双轨单开传动机构由两根导轨、四个传动箱、两条同步带、两个牵引吊车、两组吊轮、两个挂钩支架组成，两根导轨两端分别接传动箱，导轨内部由同步带闭合啮合两端传动箱齿轮，同步带分别啮合两个牵引吊车，两个牵引吊车随后插两组吊轮，两个挂钩支架分别置在两个传动箱的左侧和右侧，两根导轨一端的传动箱齿轮轴套接单相微电机轴，两层单幅窗帘始端挂钩分别钩在两个牵引吊车上，两层单幅窗帘末端挂钩分别钩在两个挂钩支架上，两层单幅窗帘其余挂钩分别钩在两组吊轮上。
本发明产生积极效果：光敏自动控制两层单幅窗帘，省略操作免去手动麻烦，自动遮光兼备柔化室内空间造型，美化环境装饰，红外电遥控则可随时分别开、合一层窗帘，并可在任意位置启、停，或半开状态，给人以舒适便捷的感受，增添生活乐趣，双层窗帘便于遮阳和通风选用厚薄适宜的面料。太阳能电源窗帘一次投入长期使用，没有电费消耗，切换光控与红外遥控电源改变两种控制模式，元器件复用，节省成本。
附图说明
图1本发明技术方案原理框图
图2全桥逆变器及双轨单开单相微电机控制电路
图3红外遥控发射器与接收器组件
图4太阳能电源电路
图5双轨单开窗帘示意图
具体实施方式
参照图1、2、3、4、5，本发明具体实施方式和实施例：包括太阳能电源11、全桥逆变器10、两层单幅窗帘8、9、单相微电机M₁4、M₂5，光控电路3、红外遥控发射器1与接收器2组件、双轨单开传动机构6、7，其中，光控电路3由光传感器3a、前置放大器3b、整形反相器3c、打开行程定时器3d、闭合行程定时器3e组成，红外遥控发射器1与接收器2组件由A、B、C、D、E、F六通道脉冲编码、译码，脉冲调制红外发射、接收，互锁控制，光控电路3光传感器3a经前置放大器3b串联一个整形反相器3c接窗帘打开行程定时器3e，打开行程定时器3e输出经电阻R₂接三极管VT₁及继电器J₁、三极管VT₃及继电器J₃，光控电路3光传感器3a经前置放大器3b串联两个整形反相器3c接闭合行程定时器3d，闭合行程定时器3d输出经电阻R₁接三极管VT₂及继电器J₂、三极管VT₄及继电器J₄，红外遥控接收器1译码A通道经电阻R₃接三极管VT₁及继电器J₁，B通道经电阻R₄接三极管VT₂及继电器J₂，C通道经电阻R₅接三极管VT₃及继电器J₃，D通道经电阻R₆接三极管VT₄及继电器J₄，红外遥控接收器2的E通道悬空，单相微电机M₁4、M₂5激磁线圈L₂、L₄经电容C₁、C₂移相接全桥逆变器10输出端，单相微电机M₁4控制线圈L₁经继电器触点J_1-1、J_1-2与J_2-1、J_2-2正反换向交叉相接全桥逆变器10输出端，单相微电机M₂5控制线圈L₃经继电器触点J_3-1、J_3-2与J_4-1、J_4-2正反换向交叉相接全桥逆变器10输出端，双轨单开传动机构6、7由两台单相微电机M₁4、M₂5轴均传动箱经齿轮减速，传动两轨同步带牵引两层单幅窗帘8、9开合，红外遥控发射器1按键S₁控制一轨道窗帘8打开，按键S₂控制该轨道窗帘8闭合，按键S₅控制该轨道停止传动，使其窗帘8在轨道任意位置停留，按键S₃控制另一轨道窗帘9打开，按键S₄控制该轨道窗帘9闭合，同样，按键S₅控制轨道停止传动，使其窗帘9在轨道任意位置停留，F通道经电阻R₇接三极管VT₅、双稳态记忆自锁继电器J₅，常闭触点J_5-1接光控电路3电源端、常开触点J_5-2接红外遥控接收器2电源端，刀臂接点接太阳能电源11，按键S₆控制切换光控与红外遥控模式。
双轨单开窗帘结构(由一层窗帘为例，另层构相同)，导轨6a、传动箱6b、同步带6c、吊轮6d、牵引吊车6e、挂钩支架6f、单相微电机4、5、窗帘6、9。双轨左右开合窗帘犹如双轨对开，别有风味增添美的感受，丰富生活乐趣。
光传感器装在室外，当天亮光线变强时，光控器件受光线照射，窗帘打开行程定时器控制两台单相微电机M₁、M₂正向传动，自动打开两层单幅窗帘，当夜幕降临或夏季雷雨光线暗，光控器件无光线照射，窗帘闭合行程定时器控制两台单相微电机M₁、M₂逆向传动，自动控制两层窗帘合拢，自动遮光兼备柔化室内空间造型，美化环境装饰，红外遥控则可随时打开或合拢一层窗帘，或半 开状态，使用灵活方便，双层窗帘便于兼顾遮阳、通风选用面料。
太阳能电池E₂白天光照供窗帘开合，同时对蓄电池E₃充电，晚间由蓄电池E₃供电。窗口电压比较芯片IC_a、I_cb输出电平经三极管VT₁₁驱动继电器J控制充电欠压、过压，保护蓄电池E₃正常运行。
太阳能电源欠压控制，在蓄电池E₃电压低于窗口电压比较芯片ICa参考电压时，继电器J吸合，触点J_-1接通蓄电池E₃充电，当蓄电池E₃电压充足，过压控制电压高于窗口电压比较芯片IC_b参考电压时，继电器J释放触点J_-1，切断太阳能电池E₂对蓄电池E₃充电。窗帘开合电能消耗降低蓄电池E₃电压，太阳能电源恢复充电。
并联继电器J两端二极管VD₁₂抑制反向电压。稳压管VD₁₁及电阻R₁₂、电容C₁₂稳压保障欠压、过压准确控制。窗口电压比较芯片IC选用LM358双运放。开关S₇控制光控、红外遥控接收器电源，开关S₈控制全桥逆变器电源。
继电器J₁、J₂、J₃、J₄选用JQX-13F，继电器J₅选用ZS01双稳态记忆自锁型。切换光控与红外遥控电源，改变控制模式，三极管VT₁、VT₂、VT₃、VT₄及继电器J₁、J₂、J₃、J₄光控与红外遥控复用节省元器件，降低成本。
红外遥控发射芯片IC₁LC2190，由电池E₁供电，耗电极省不设电源开关，接收芯片IC₂CX20106A，译码芯片IC₃LC2200，调节RP₁选频38KHz，控制距离15～20m。
单相微电机齿轮减速增大力矩，同步带与齿轮啮合传动牵引窗帘不打滑，噪声低静音，开合平稳，能驱动厚薄两层面料窗帘。