基于单电机的电动布帘和电动纱帘一体控制系统的制作方法

本实用新型涉及电动窗帘技术领域，尤其是一种基于单电机的电动布帘和电动纱帘一体控制系统。

背景技术：

智能窗帘可以通过电动方式控制窗帘打开和关闭。其中，电动窗帘又分为电动布帘和电动纱帘，如果用户想采用布帘+纱帘的双帘模式，需要并列安装两个独立的窗帘主动装置，并通过两个独立的控制系统，分别控制电动布帘和电动纱帘，由此造成硬件成本高，而且两套控制系统，也给用户使用带来麻烦。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供基于单电机的电动布帘和电动纱帘一体控制系统，通过一个电机可以同时驱动布帘和纱帘，通过一个控制端实现对布帘和纱帘的双控和单控。

本实用新型提出一种基于单电机的电动布帘和电动纱帘一体控制系统，包括主动装置、布帘传动机构、纱帘传动机构、控制装置，其中，主动装置包括电机、电机驱动电路、转动输出组件，通过转动输出组件输出电机的转动，控制装置包括处理控制器、控制面板，控制装置与主动装置通过有线或无线方式连接；其中，所述控制面板包括开合控制键、布帘启动键和纱帘启动键，处理控制器根据用户输入的开合指令通过电机驱动电路控制电机转动；在转动输出组件与布帘传动机构和纱帘传动机构之间分别设置布帘电磁离合器和纱帘电磁离合器，处理控制器根据用户输入的布帘启动指令或/和纱帘启动指令分别控制布帘电磁离合器或/和纱帘电磁离合器闭合，以使转动输出组件联动布帘传动机构或/和纱帘传动机构。

所述转动输出组件包括主动轴和/或主动齿轮。

可选的，所述开合控制键包括打开控制键和闭合控制键，处理控制器根据用户输入的打开指令或闭合指令控制电机正转或反转。

可选的，所述开合控制键包括开合度输入键，处理控制器根据用户输入的开合度指令控制电机的转动。

所述开合度输入键包括旋钮键，通过旋转旋钮键输入开合度指令；或所述开合度输入键包括加位键和减位键，通过按压加位键加大布帘和纱帘的打开或闭合度，通过按压减位键减小布帘和纱帘的打开或闭合度。

进一步，所述控制面板还包括定时器，设定布帘或/和纱帘执行开合指令的时间，所述处理控制器根据用户按压的布帘启动键或/和纱帘启动键，在设定时间控制布帘电磁离合器或/和纱帘电磁离合器闭合。

进一步，所述控制装置中包括存储单元，根据定时器、开合控制键、布帘启动键或/和纱帘启动键的输入组合，在存储单元保存一组或多组由设定时间、开合指令、布帘或/和纱帘启动指令组成的定时数据，处理控制器根据每组定时数据，分别在设定时间控制设定布帘或/和纱帘执行设定开合指令。

所述控制面板可以固定设置在控制装置上，通过有线方式与处理控制器连接；或是所述控制面板可以移动设置，通过无线方式与处理控制器连接。

进一步，所述控制装置还包括外围传感器以检测环境信息，处理控制器根据环境检测信息控制布帘电磁离合器或/和纱帘电磁离合器闭合，以连接转动输出组件与布帘传动机构或/和纱帘传动机构之间联动。

本实用新型根据同一扇窗户的布帘和纱帘之间并列靠近的位置特点，采用单个电机进行驱动，在转动输出组件与布帘传动机构和纱帘传动机构之间分别设置布帘电磁离合器和纱帘电磁离合器，根据用户输入的开合指令控制电机转动，通过用户输入的布帘启动指令或/和纱帘启动指令，人工选择性的控制布帘电磁离合器或/和纱帘电磁离合器闭合，以连接转动输出组件与布帘传动机构或/和纱帘传动机构联动。本实用新型通过开合指令与布帘启动指令或/和纱帘启动指令的结合，在一次输入开合指令下，通过布帘启动指令或/和纱帘启动指令的人工选择，可以控制布帘和纱帘同时执行相同的开合指令，也可以单个控制布帘和纱帘执行不同的开合指令，灵活快捷。通过单电机一体控制电动布帘和电动纱帘，不仅可以降低硬件成本，而且一个控制端，给安装、使用都带来方便。

结合以下实施例，分别描述本实用新型的技术方法。

附图说明

图1是本实用新型的电动布帘和电动纱帘一体控制系统结构示意框图。

图2是本实用新型的布帘电磁离合器和纱帘电磁离合器与转动输出齿轮的连接结构示意框图。

图3是本实用新型的布帘电磁离合器和纱帘电磁离合器与转动输出轴的连接结构示意框图。

图4是本实用新型的开合控制键面板一种结构示意图。

图5是本实用新型的开合度控制制面板一种结构示意图。

图6是本实用新型的开合度控制制面板另一种结构示意图。

具体实施方式

在图1所示的本实用新型一种电动布帘和电动纱帘一体控制结构示意图中，包括控制装置、主动装置、布帘装置、纱帘装置，其中，控制装置包括处理控制器、控制面板，控制面板包括开合控制键、布帘启动键和纱帘启动键；主动装置包括电机驱动电路、电机、电机转动输出组件；布帘装置包括布帘电磁离合器、布帘传动机构、布帘；纱帘装置包括纱帘电磁离合器、纱帘传动机构、纱帘。

通过开合控制键输入开合指令，处理控制器根据开合指令控制电机的正转或反转。

在转动输出组件与布帘传动机构和纱帘传动机构之间分别设置布帘电磁离合器和纱帘电磁离合器，通过布帘启动键输入布帘启动指令，通过纱帘启动键输入纱帘启动指令，处理控制器根据布帘启动指令和/或纱帘启动指令控制布帘电磁离合器和/或纱帘电磁离合器的闭合，进而通过电机转动带动布帘和/或纱帘运动。

所示转动输出组件包括电机带动的主动齿轮或主动轴。

在图2所示的布帘电磁离合器和纱帘电磁离合器与转动输出齿轮的连接结构示意框图中，布帘电磁离合器a包括主动轴5和从动齿轮7，纱帘电磁离合器b包括主动轴6和从动齿轮8。电机1通过电机轴带动齿轮2转动，齿轮2分别与齿轮3和齿轮4啮合，分别带动轴5和轴6转动，当布帘电磁离合器a、纱帘电磁离合器b闭合时，主动轴5带动从动齿轮7转动，主动轴6带动从动齿轮8转动，通过从动齿轮7、从动齿轮8把主动齿轮3、主动齿轮4的动力分别传递到布帘传动机构、纱帘传动机构（图中未示出）。

在图3所示的布帘电磁离合器和纱帘电磁离合器与转动输出轴的连接结构示意框图中，布帘电磁离合器a包括主动轴2和从动齿轮4，纱帘电磁离合器b包括主动轴2和从动齿轮5，其中主动轴2同时是电机1输出轴，一端固定在电机1，另一端固定在轴承3上。当布帘电磁离合器a、纱帘电磁离合器b闭合时，电机1的主动轴2带动从动齿轮4、从动齿轮5转动，通过从动齿轮4、从动齿轮5把主动轴2的动力分别传递到布帘传动机构、纱帘传动机构（图中未示出）。

可以看出，在图2中，布帘电磁离合器、纱帘电磁离合器分别设置在两个主动齿轮与布帘传动机构、纱帘传动机构之间，当其闭合时，两个电磁离合器传递的转动方向是相反的，在图3中，布帘电磁离合器、纱帘电磁离合器是设置在同一主动轴与布帘传动机构、纱帘传动机构之间，当其闭合时，两个电磁离合器传递的转动方向是一致的。

控制装置与主动装置通过有线或无线方式连接，所述无线连接方式包括红外线、蓝牙、rf射频、zigbee等短距离通信方式，在控制装置上设置无线信号发射端，在主动装置上设置无线信号接收端，主动装置根据控制装置发送的无线信号带动布帘、纱帘运动。

所述处理控制器可以是一种逻辑判断控制电路，也可以包括mcu、cpu或是单片机等。

控制面板与处理控制器可以通过有线或无线方式连接。比如，所述控制面板可以固定在控制装置上，与处理控制器有线连接。所述控制面板也可以移动设置，比如设置在遥控器上，与处理控制器通过短距离无线通信方式连接。所述短距离无线通信包括红外线、蓝牙、rf射频、zigbee等无线通信方式，在遥控器上设置无线信号发射端，在控制装置上设置无线信号接收端，处理控制器根据接收的无线信号控制主动装置的开闭运动。

此外，所述控制装置中设置无线通信模块，把控制装置连接到无线网络中。所述无线通信模块包括蓝牙模块、wifi模块、zigbee模块等。所述控制面板还可以设置在智能终端上，比如手机，与处理控制器通过网络通信方式连接。

所述开合控制键包括打开控制键和闭合控制键，处理控制器根据用户输入的打开指令或闭合指令控制电机正转或反转。如图4控制面板中所示的“打开”和“闭合”按键，如果用户按压“打开”控制键输入打开指令，然后按压布帘、纱帘启动按键，处理控制器控制电机正转（或反转），同时控制布帘电磁离合器和纱帘电磁离合器闭合，带动布帘和纱帘移动打开，当检测到完全打开状态，处理控制器控制电机停转，并同时断开帘电磁离合器和纱帘电磁离合器。

如果用户按压“闭合”控制键输入闭合指令，然后按压布帘、纱帘启动按键，处理控制器控制电机反转（或正转），同时控制布帘电磁离合器和纱帘电磁离合器闭合，带动布帘和纱帘移动闭合，当检测到完全闭合状态，处理控制器控制电机停转，并同时断开帘电磁离合器和纱帘电磁离合器。

如果电机功率偏小，不足以同时带动布帘和纱帘移动，可以分开控制布帘和纱帘的开合过程，比如首先闭合布帘电磁离合器，而保持纱帘电磁离合器的断开状态，以使电机只带动布帘运动，当布帘开合到位时，再断开布帘电磁离合器、闭合纱帘电磁离合器，使电机带动纱帘运行，当纱帘开合到位时，断开纱帘电磁离合器，实现对布帘和纱帘的分步控制。

显然，用户也可以分别控制布帘和纱帘进行不同的开合运动。比如，用户输入“打开”指令，并按压布帘启动按键，然后再输入“闭合”指令，并按压纱帘启动按键，处理控制器记录“打开、布帘”、“闭合、纱帘”的两组命令，首先控制电机正转，并控制布帘电磁离合器闭合，带动布帘移动打开，当检测到完全打开状态，处理控制器控制布帘电磁离合器断开，调整电机反转，并控制纱帘电磁离合器闭合，带动纱帘移动闭合，当检测到纱帘完全闭合状态，控制电机停转，断开纱帘电磁离合器。处理控制器存储用户输入的布帘、纱帘不同开合指令，通过分步执行，实现对布帘、纱帘的不同控制。

所述开合控制键包括开合度输入键，处理控制器根据用户输入的开合度指令控制布帘、纱帘的开合度。

所述开合度输入键包括旋钮键，通过转动旋钮键输入开合度指令。所述旋钮键可以是一个位移传感器，转动旋钮过程中，输出变化的位移信号，所述开合度是旋钮键当前位移与最大旋转范围的位移比值；所述旋钮键也可以是一个电容传感器，转动旋钮过程中，输出变化的电容信号，所述开合度是旋钮键当前电容值与最大旋转范围的电容值比值；所述旋钮键还可以是一个角度传感器，转动旋钮过程中，输出变化的角度信号，所述开合度是旋钮键当前角度与最大旋转范围的角度比值。

所述电动布帘、纱帘的开合度是当前已打开或闭合的位移与最大范围位移的比值。所述已打开或闭合的位移是由完全闭合位置或完全打开位置到当前位置的移动位移，最大范围位移是布帘、纱帘由完全打开到完全闭合的移动范围，或由完全闭合到完全打开的移动范围。

通过位移传感器检测电动布帘、纱帘发生的位移，在电动布帘、纱帘完全闭合位置和完全开启位置设置位置传感器，以检测电动布帘、纱帘的最大位移范围和当前位移，通过电机传动方向控制电动布帘、纱帘的开启或闭合。

所述位移传感器可以是对射式光电开关，在电动布帘、纱帘的传动带或传动轮上打孔，把光电开关的发光管和接收管分别设置在传送带或传动轮的两边，通过光电开关的开关次数记录传送带移过或传动轮转过的孔数，通过移动或转动的孔数与电动布帘、纱帘最大移动范围内的总孔数之比，可以确定电动布帘、纱帘的开合度。

此外，所述位移传感器还可以包括步进电机、或检测传动轮转动的角度传感器。

建立旋钮键开合度输入值与电动布帘、纱帘开合度控制关系。旋钮键的最大旋转范围值（比如最大位移、或最大电容、或最大角度）对应布帘、纱帘完全打开状态或完全闭合状态。显而易见，电动布帘、纱帘的最大位移值与开合度输入键输入的完全开启或完全闭合时的最大范围值对应，电动布帘、纱帘的“0”位移与开合度输入键的“0”状态对应。

开合度包括打开程度或闭合程度，在以下实施例中代表完全闭合状态，也就是说，开合度代表的是闭合程度，开合度越大，布帘、纱帘的闭合程度越大，最大开合度代表布帘、纱帘完全闭合，“0”开合度代表布帘、纱帘完全打开。显然，也可以把旋钮键的最大旋转范围值对应布帘、纱帘的完全打开状态，以“0”开合度对应布帘、纱帘的完全闭合状态。

在图5所示的旋钮键控制面板示意图中，旋钮键一侧的面板上设有“全开”标示，旋钮键另一侧的面板上设有“全合”标示，旋钮键上有指示标记，指示旋钮处于完全打开与完全闭合之间的转动。如果向左转动旋钮使箭头指向左边的“全开”位置，开合度为0，输入完全打开信号，向右转动旋钮键使箭头指向右边的“全合”位置，开合度最大，输入完全闭合信号，图5中的旋钮键箭头指向“全开”与“全合”的中间位置，输入半开或半合信号。

此外，所述开合度输入键还可以包括加位键和减位键，通过按压加位键加大布帘、纱帘的打开或闭合度，通过按压减位键减小布帘、纱帘的打开或闭合度，所述控制面板还包括液晶显示器，显示用户通过加位键或减位键输入的开合度值。如图6所示，“左箭头”代表打开的加位键和关闭的减位键，每按压一次可以使开启度增加一个档位，或使闭合度减小一个档位，比如10，图6中显示屏显示的开合度是按压“左箭头”5次后的“50”，结合右边“/100”的固定标示，显示屏显示“50/100”的半开启状态或半闭合状态。如果一直按压“左箭头”，可以使开合度达到“100/100”的完全开启状态。“右箭头”代表开启的减位键和闭合的加位键，每按压一次“右箭头”可以使开启度减少一个档位，或使闭合度增加一个档位，比如10，一直按压“右箭头”，可以使开合度由“100/100”的完全开启状态，减小到“0/100”的完全闭合状态。显然，也可以反过来，把“左箭头”作为布帘、纱帘闭合的加位键和开启的减位键，把“右箭头”作为闭合的减位键和开启的加位键。

此外，所述通过加位键和减位键输入开合度的控制面板也可以通过喇叭，提示用户通过加位键或减位键输入的开合度值，每当用户按压一次加位键或减位键时，通过声音播报当前输入的开合度值。

通过开合度输入键与布帘、纱帘启动按键的结合，还可以分别控制布帘和纱帘执行相同的开合度。在图5中，通过旋钮键输入半开合度后，如果用户按压“布帘”启动键，控制装置控制布帘电磁离合器闭合，带动布帘运行到半开启状态或半闭合状态，如果用户按压“纱帘”启动键，控制装置控制纱帘电磁离合器闭合，推动纱帘运行到半开合状态或半闭合状态。在图6中，通过加位或减位键输入“50/100”的开合度值后，如果用户按压“布帘”启动键，控制装置控制布帘电磁离合器闭合，控制布帘执行“50/100”的开启度或闭合度，如果用户按压“纱帘”启动键，控制装置控制纱帘电磁离合器闭合，控制纱帘执行“50/100”的开启度或闭合度。

此外，通过开合度输入键与启动按键的结合，还可以分别控制布帘和纱帘执行不同的开合度。比如在图5中，当输入半开合度值后，如果按压“布帘”启动键，可以控制布帘电磁离合器闭合，控制布帘运行到半开启或半闭合的状态，然后，如果改变开合度输入值，再按压“纱帘”启动键，则可以控制纱帘电磁离合器闭合，控制纱帘执行新的开合度值。

控制装置记录保存当前电动布帘、纱帘的开合度状态，当用户输入新的开合度时，控制装置把获取的新开合度与保存的开合度进行对比，计算需要打开或关闭的位移差，在当前开合度的基础上，控制电动布帘、纱帘打开或闭合相差的位移，以到达新的开合度。

所述控制面板还包括定时器，设定电动布帘、纱帘执行开合度指令的时间。比如在图6所示的开合度下，如果定时器的设定时间为7:00，用户按压“布帘”启动键完成对布帘的时间和开合度设定，当时间到了7:00，控制装置控制布帘电磁离合器闭合，执行“50/100”的开启度或闭合度。如果用户按压了“布帘”启动键和“纱帘”启动键，则同时完成了对布帘和纱帘的时间和开合度设定，当时间到了7:00，控制装置同时控制布帘电磁离合器和纱帘电磁离合器闭合，带动布帘和纱帘执行“50/100”的开启度或闭合度。

在所述控制装置中设置存储单元，根据定时器、开合度输入键、启动按键的组合输入，在存储单元保存一组或多组由设定时间、开合度、电动布帘、纱帘组成的定时数据，处理控制器根据每组定时数据，分别在设定时间控制设定电动布帘、纱帘执行设定开合度指令。也就是说，用户可以先输入设定的时间和开合度，然后通过键入电动布帘、纱帘，把时间和开合度数据保存在该电动布帘、纱帘的定时数组中。

一个定时实施例，用户可以通过定时器、开合度输入键、启动按键输入“时间7:00、开合度50/100、布帘”作为电动布帘一组定时数据，保存在存储器中，然后再通过定时器、开合度输入键、启动按键输入“时间7:30、开合度100/100、布帘”作为电动布帘第二组定时数据，保存在存储器中。处理控制器根据存储的电动布帘两组定时数据，分别在7:00时间控制布帘电磁离合器闭合，运行到50/100的半开状态，然后断开布帘电磁离合器闭，当时间到了7:30，处理控制器再次控制布帘电磁离合器闭合，运行到100/100的全开状态，即分时间、分阶段闭合布帘电磁离合器。系统每天重复执行，直到更新对电动布帘的定时数据。如果需要取消对电动布帘的定时，可以首先关闭定时器，然后通过启动按键键入电动布帘，把电动布帘下的定时数据清零。

显而易见，通过上述方法，也可以对电动布帘、纱帘分别进行设定，比如，在上述设定的基础上，用户设定“时间8:00、开合度100/100、纱帘”作为电动纱帘定时数据。处理控制器在完全打开布帘以后的8:00时间控制闭合纱帘电磁离合器，以完全打开纱帘。

此外，所述控制装置还包括外围传感器，与处理控制器通过无线方式连接，通过外围传感器检测的环境信息控制布帘电磁离合器、纱帘电磁离合器。

所述外围传感器包括包括温度传感器、亮度传感器、pm2.5传感器、二氧化碳传感器、等。外围传感器检测的环境信息通过无线通信方式发送处理控制器。比如预置室内二氧化碳含量与布帘、纱帘开合度的对应关系式或对应表，可以根据二氧化碳传感器检测的二氧化碳含量控制布帘电磁离合器、纱帘电磁离合器，以控制窗帘和窗户的开合度，或预置室外亮度与布帘、纱帘开合度的对应关系式或对应表，根据亮度传感器检测的亮度控制布帘电磁离合器、纱帘电磁离合器，以控制布帘、纱帘的开合度等。

进一步，可以在用户使用的过程中，根据用户习惯或喜好，通过机器学习建立环境信息与布帘、纱帘开合度的对应关系，相比人为建立的关系式或表格，可以更好适应不同用户的要求。

本实用新型通过建立布帘启动按键、纱帘启动按键与布帘电磁离合器、纱帘纱帘电磁离合器的控制关系，实现单个电机对电动布帘、纱帘的一体驱动，降低成本；与开合控制键的结合，通过人工主导，可以实现对布帘和纱帘的同步控制，使布帘、纱帘执行相同的开合指令，方便快捷，又可以分步实施对布帘和纱帘的不同控制，使布帘、纱帘执行不同的开合指令，灵活多变。