目前市面大多数的家庭中所用的都是普通窗户,还没有实现开关窗的自动化,而有时在意外的时候(如遇到刮风或下雨等天气骤变而家中又没有人时),窗户若能实现自动地关闭是非常必要的。现在市场上也有具备此类功能的自动窗,但是都没有得到全面的推广,原因就在于其元件较特别,原理复杂,导致价格昂贵,不适合普通家庭使用。本文设计制作的防风雨自动窗克服了以上缺点,其原理是以继电器为主组成的自动控制系统,完全能实现自动开、关窗户的功能。由于其原理简单,易于实现,价格便宜,又能给人们的生活带来便利,具有一定推广价值。

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一、系统组成

      整个控制系统分为三大部分:感应部分、控制部分和动力部分。感应部分由湿敏传感器(如图中“雨”)和风敏传感器(如图中“风”)并联组成,用于对控制电路的信号输入;控制部分主要由继电器、接近开关等元器件组成,对输入的信号进行分析处理,并控制电机;动力部分由电机,传动组件构成,根据控制部分发出的指令带动窗体运动。


二、电路原理

整个控制电路的原理如图所示。

具体的控制过程分为以下三种情况:

(1)假设在平常状态下,窗户是打卉着的。如遇到风雨天时,通过湿敏传感器(如图中“雨”)和风敏传感器(如图中“风”)进行信号输入,从而控制继电器,使其闭合。此时电动机随之通电,带动窗户使之关闭。完全关闭之后,电机通过接近开关(如图1SQ)的断开而自动地停止。这时,如果需要开窗,则闭合开关2SB、3SB(常态下都是断开的),同时打开1SB(常态下是闭合的,由于整套控制过程中1SB、3SB都是同时切换的,所以可将它们整合为一个开关SB,便于同时控制),电机反转使窗户打开,完全打开之后,电机又自动停止。这时重新切换开关SB、2SB。就恢复到了初始窗开着的状态。
(2)在晴天或无风时,即没有外部信号输入时,需要关闭窗户,只需闭合开关2SB(常态下是断开的),当窗户完全闭合后电机自动停止,之后再打开开关2SB,就恢复到了初始窗开着的状态。
(3)在风雨天时,需要开窗则按下开关SB,2SB,当窗户完全打开后电机自动停止。重新切换开关SB、2SB,则又可以恢复到初始窗关着的状态。


三、主要元件
电动机1台:型号YHS-30,额定功率50W,额定电压220V,额定转速1250r/min。
变压器1个:24V,直流。
继电器4个:型号JQC-3F-24VDC-12S,额定电压24V。
接近开关2个:型号LB-M0824PA。
自制湿敏传感器和风敏传感器各一个。