一种温湿度一体的自清洁智能窗及使用方法与流程

本发明涉及智能家居领域，尤其涉及一种温湿度一体的自清洁智能窗及使用方法。

背景技术：

窗户是每个建筑必备的东西，它不仅用来遮风挡雨，还为人们与外界建立了一个通道，随着近几年科技的不断发展，越来越多的智能家居来到人们的身边，为了更好的发展智能家居，提升人们的生活质量，近年来对窗户进行了一定的创新改造。

随着经济的发展，社会信息化的程度不断提高，智能家居的概念逐步走进了人们的生活。我国将住宅智能化定义为，利用计算机技术、通讯与网络技术、自控技术、ic卡技术，通过有效的传输网络，物业管理与安防、住宅智能化系统集成，为居民住宅提供高技术的智能化手段，提供安全舒适的家居环境。伴随着社会的不断发展，智能化住宅也将作为房地产开发的卖点，这也说明了智能化住宅适应市场需求。目前我国的智能家居市场有三个特点：一是市场潜力大，因为房地产业在全国的发展都很乐观，而作为其下游产业，智能家居市场前景还是有很大的发展空间；二是产品多，厂家多，但到目前为止还没有一家形成特别完善的智能家居系统；三是目前我国对智能家居行业还没有实施统一的行业标准，使得很多中小企业都按照自己对市场的理解来开发产品，使其产品之间不具备兼容性。智能窗户是智能家居的一部分，安装的人也变得越来越多，智能窗户更加方便了人们的日常生活，更能保护人们的身心健康。

高层建筑中为了美观和提高采光性，会大量采用玻璃。但是，经过雨水冲刷留下的灰尘，空气湿度大时吸附的灰尘都留在玻璃外层，玻璃一旦积灰就会影响玻璃的透光和美观，从而影响玻璃的实用性。玻璃的内层可以轻松的人为擦除，但是玻璃的外层的清扫就很麻烦。针对这一问题，设计了自动清洗的智能窗户。目前，市面上采用清洗外层玻璃的方法主要有两种，一种利用蜘蛛人来擦扫玻璃外层，蜘蛛人通过吊绳吊在高层建筑外面来擦扫玻璃，这种擦扫方式存在费用高、危险性高、不能随时擦扫的问题；另一种是采用具有磁石的擦窗装置，但该装置需要通过窗口将外擦窗装置伸出窗外，并且需要通过连接绳将内外装置连接在一起以防止外擦窗装置掉落，但是现在的玻璃变得更厚，采用真空双层玻璃，磁石产生的吸力就会下降，擦洗就更不方便，反而还会显得有些笨拙。

技术实现要素：

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种温湿度一体的自清洁智能窗及使用方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种温湿度一体的自清洁智能窗，它包括控制温湿度检测的电气部分、基于电气部分的温湿度检测进行窗户控制的机械部分、基于电气部分和机械部分窗户控制时的清洗部分，电气部分与机械部分相连接，电气部分完成温湿度检测并通过读取值与设定值比较的方式控制机械部分对窗户的开关，电气部分与清洗部分相连接，电气部分通过定义管脚模式并判断执行清洗部分的清洗程序完成窗户自清洁。

进一步地，机械部分包括窗框、窗扇、滑轮组，窗框设置在窗扇的外围，窗扇包括上窗扇和下窗扇，上窗扇和下窗扇之间形成上下边框，滑轮组位于上窗扇的上沿两端的位置处，窗框上设有固定点，滑轮组通过牵引线绕固定点带动下窗扇机械运动。

进一步地，电气部分包括开发板、继电器、电阻器、电机、温湿度检测传感器、水泵和液晶显示屏，开发板为单片机，开发板、继电器、电阻器均设置在窗框内侧的电气箱内，电机位于上窗扇上方的窗框内部，电机与滑轮组相连接，温湿度检测传感器位于电气箱上的开口处，开口处面向室内，温湿度检测传感器用于检测室内温湿度，水泵设置在电气箱的一侧，液晶显示屏位于窗框内部，用于显示输入信号信息，继电器、水泵、电机、电阻器、温湿度检测传感器和液晶显示屏均与开发板相连接，水泵分别与继电器和电阻器相连接。

进一步地，清洗部分包括水槽、水管和清洗刷，水槽和水管均设置在窗框内部，水泵与水槽和水管相连通，水管从窗框的一侧中部向上窗扇和下窗扇之间形成的上下边框内部水平延伸并呈水平位置设置，水管上位于上下边框内的管体上均匀开设有若干个出水孔，清洗刷同位于上下边框内。

温湿度一体的自清洁智能窗的工作方法，工作方法为：

基于温湿度检测下的窗户控制：

电气部分的开发板、继电器、电阻器、电机、温湿度检测传感器、水泵和液晶显示屏通电后，开发板为单片机，对数据、信号进行收集处理并发出指令，继电器、水泵、电机、电阻器、温湿度检测传感器和液晶显示屏均与开发板相连接，单片机进行初始化并程序定义输入管脚和输出管脚模式，完成后位于电气箱上的开口处的温湿度检测传感器开始工作，开口处面向室内，温湿度检测传感器用于检测室内温湿度，进行温湿度的检测读取，将读取的值与设定好的值进行比较，当超过设定值时，通过控制位于上窗扇上方窗框的内部的电机通过机械部分对窗户进行关闭，以实现对室内温湿度与外界温湿度隔离的效果；当低于设定值时，通过控制电机通过机械部分对窗户进行开启，机械部分包括窗框、窗扇、滑轮组，窗框设置在窗扇的外围，窗扇包括上窗扇和下窗扇，滑轮组位于上窗扇的上沿两端的位置处，窗框上设有固定点，电机驱动滑轮组通过牵引线绕固定点带动下窗扇机械运动，以达到节约能源的同时，还能保持室内舒适的环境，最后，将温湿度检测传感器读取到的值传到液晶显示屏上，液晶显示屏位于窗框内部，以方便用户随时查看当前室内温湿度。

基于电气部分和机械部分窗户控制时的清洗控制：

单片机进行初始化设置水泵所在的管脚为输出模式，水泵分别与继电器和电阻器相连接，单片机控制水泵的回路中设置有按钮，按钮所在管脚为输入模式，通过单片机读取按钮的状态，判断其是否为高电平，若按钮的状态为高电平，表示按钮已经按下，开始执行清洗程序，清洗部分开始工作，清洗部分包括水槽、水管和清洗刷，水槽和水管均设置在窗框内部，水泵与水槽和水管相连通，水槽内装有水，水管从窗框的一侧中部向上窗扇和下窗扇之间形成的上下边框内部水平延伸并呈水平位置设置，水管上位于上下边框内的管体上均匀开设有若干个出水孔，水通过出水孔流出到窗扇上，清洗刷同位于上下边框内，单片机通过控制电机通过机械部分对窗户的窗扇和下窗扇进行开启，电机驱动滑轮组通过牵引线绕固定点带动下窗扇机械运动的同时清洗刷进行清洗作业；若按钮的状态为低电平，则返回上一步，继续检测按钮状态。

本发明的有益之处在于：采用温湿度一体的自清洁方式根据温湿度自行决定窗户的开关，实现了智能控制下保护人们的身心健康，符合现代产品的潮流，同时，窗户上安装的清洁刷可以对窗户外部进行智能清洗，通过感知外界温湿度变化后由电机，带动滑轮组对窗户进行控制上下滑动，实现智能清洗。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的主视图。

图3为滑轮组的位置示意图。

图4为电气部分的原理框图。

图中：1、窗框；2、窗扇；3、滑轮组；4、上下边框；5、开发板；6、继电器；7、电阻器；8、电机；9、温湿度检测传感器；10、水泵；11、液晶显示屏；12、水槽；13、水管；14、清洗刷；15、出水孔；16、按钮；17、电气箱；18、固定点；21、上窗扇；22、下窗扇。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种温湿度一体的自清洁智能窗，它包括控制温湿度检测的电气部分、基于电气部分的温湿度检测进行窗户控制的机械部分、基于电气部分和机械部分窗户控制时的清洗部分，电气部分与机械部分相连接，电气部分完成温湿度检测并通过读取值与设定值比较的方式控制机械部分对窗户的开关，电气部分与清洗部分相连接，电气部分通过定义管脚模式并判断执行清洗部分的清洗程序完成窗户自清洁。

具体的为：如图1-4所示的机械部分包括窗框1、窗扇2、滑轮组3，窗框1设置在窗扇2的外围，窗扇2包括上窗扇21和下窗扇22，上窗扇21和下窗扇22之间形成上下边框4，滑轮组3位于上窗扇21的上沿两端的位置处，窗框1上设有固定点18，滑轮组3通过牵引线绕固定点18带动下窗扇22机械运动。

电气部分包括开发板5、继电器6、电阻器7、电机8、温湿度检测传感器9、水泵10和液晶显示屏11，开发板5为单片机，开发板5、继电器6、电阻器7均设置在窗框1内侧的电气箱17内，电机8位于上窗扇21上方的窗框1内部，电机8与滑轮组3相连接，温湿度检测传感器9位于电气箱17上的开口处，开口处面向室内，温湿度检测传感器9用于检测室内温湿度，水泵10设置在电气箱17的一侧，液晶显示屏11位于窗框1内部，用于显示输入信号信息，继电器6、水泵10、电机8、电阻器7、温湿度检测传感器9和液晶显示屏11均与开发板5相连接，水泵10分别与继电器6和电阻器7相连接，继电器6和电阻器7起到保护水泵10的作用。

实现了基于电气部分温湿度检测下的机械部分窗户控制，如下：

电气部分的开发板5、继电器6、电阻器7、电机8、温湿度检测传感器9、水泵10和液晶显示屏11通电后，开发板5为单片机，对数据、信号进行收集处理并发出指令，继电器6、水泵10、电机8、电阻器7、温湿度检测传感器9和液晶显示屏11均与开发板5相连接，单片机进行初始化并程序定义输入管脚和输出管脚模式，完成后位于电气箱17上的开口处的温湿度检测传感器9开始工作，开口处面向室内，温湿度检测传感器9用于检测室内温湿度，进行温湿度的检测读取，将读取的值与设定好的值进行比较，当超过设定值时，通过控制位于上窗扇21上方窗框1的内部的电机8通过机械部分对窗户进行关闭，以实现对室内温湿度与外界温湿度隔离的效果；当低于设定值时，通过控制电机8通过机械部分对窗户进行开启，机械部分包括窗框1、窗扇2、滑轮组3，窗框1设置在窗扇2的外围，窗扇2包括上窗扇21和下窗扇22，滑轮组3位于上窗扇21的上沿两端的位置处，窗框1上设有固定点18，电机8驱动滑轮组3通过牵引线绕固定点18带动下窗扇22机械运动，以达到节约能源的同时，还能保持室内舒适的环境，最后，将温湿度检测传感器9读取到的值传到液晶显示屏11上，液晶显示屏11位于窗框1内部，以方便用户随时查看当前室内温湿度。

清洗部分包括水槽12、水管13和清洗刷14，水槽12和水管13均设置在窗框1内部，水泵10与水槽12和水管13相连通，所述水管13从窗框1的一侧中部向上窗扇21和下窗扇22之间形成的上下边框4内部水平延伸并呈水平位置设置，水管13上位于上下边框4内的管体上均匀开设有若干个出水孔15，清洗刷14同位于上下边框4内。

实现了基于电气部分和机械部分窗户控制时的清洗控制，如下：

单片机进行初始化设置水泵10所在的管脚为输出模式，水泵10分别与继电器6和电阻器7相连接，单片机控制水泵10的回路中设置有按钮16，按钮16所在管脚为输入模式，通过单片机读取按钮16的状态，判断其是否为高电平，若按钮16的状态为高电平，表示按钮16已经按下，开始执行清洗程序，清洗部分开始工作，清洗部分包括水槽12、水管13和清洗刷14，水槽12和水管13均设置在窗框1内部，水泵10与水槽12和水管13相连通，水槽12内装有水，水管13从窗框1的一侧中部向上窗扇21和下窗扇22之间形成的上下边框4内部水平延伸并呈水平位置设置，水管13上位于上下边框4内的管体上均匀开设有若干个出水孔15，水通过出水孔15流出到窗扇2上，清洗刷14同位于上下边框4内，单片机通过控制电机8通过机械部分对窗户的窗扇2和下窗扇22进行开启，电机8驱动滑轮组3通过牵引线绕固定点18带动下窗扇22机械运动的同时清洗刷14进行清洗作业；若按钮16的状态为低电平，则返回上一步，继续检测按钮16状态。

本发明采用温湿度一体的自清洁方式根据温湿度自行决定窗户的开关，实现了智能控制下保护人们的身心健康，符合现代产品的潮流，同时，窗户上安装的清洁刷可以对窗户外部进行智能清洗，通过感知外界温湿度变化后由电机，带动滑轮组对窗户进行控制上下滑动，实现智能清洗。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

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