專利名稱：智能型天窗控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于建筑物屋頂?shù)碾妱硬晒馀艧熖齑暗闹悄芑刂蒲b置。具體地說就是一種具有多種控制方式選擇，多種天窗開啟角度設置，天窗狀態(tài)顯示，自動開關窗控制與消防系統(tǒng)聯(lián)控、故障自修復和報警等諸多功能于一身的電動采光排煙天窗控制裝置。
技術背景目前，在工廠廠房、大型商場、機場、車站等大型建筑物的屋頂通常具有天窗，多數(shù)天窗采用電動天窗，但其控制只有簡單的開、關窗功能，因其功能單一，已無法滿足現(xiàn)代化工廠的集采光、通風、排煙和消防救助等多功能于一體的配套設施的要求。其主要問題是1.目前天窗控制裝置無天窗狀態(tài)顯示功能，不便觀察。按消防分區(qū)要求，一臺天窗控制器要同時控制多樘天窗的啟閉，當其中某一樘天窗因故障而無法啟閉時，現(xiàn)場操作者較難發(fā)現(xiàn)。2.若天窗在開啟時，遇到雨雪或沙塵天氣，及易侵入室內(nèi)沾污設備，甚至損壞精密設備。3.當遇到如火災等緊急情況時，在現(xiàn)場無法操作的情況下，不能實現(xiàn)遠程異地控制。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種智能型天窗控制裝置該裝置的研制，以解決目前普通天窗控制裝置功能單一的問題。本實用新型采取的技術方案是該裝置包括微型計算機1、鍵盤電路2、LCD顯示器3、看門狗電路4、消防聯(lián)控接口5、傳感器輸入接口6、通訊接口電路7，具體為微型計算機1用于通過控制程序，分別循環(huán)查詢來自鍵盤2、傳感器輸入接口6、消防聯(lián)控接口5和通訊接口電路7的信息，當收到某一信息后，解讀信息內(nèi)容，發(fā)出相應的控制指令并將接收結果送顯示器3顯示和在存儲器中保存這些信息；鍵盤電路2用于通過鍵盤輸入各種控制指令，實現(xiàn)多功能的控制方式；LCD顯示器3用于顯示天窗組的啟閉位置、操作功能顯示和各種報警信息顯示；看門狗電路4用于復位和相關信息的保存；消防接口電路5用于與消防網(wǎng)絡連接，通過消防控制中心可實現(xiàn)對天窗的遠程控制，當天窗運行后，向消防控制中心發(fā)出應答信號；傳感器接口電路6用于將傳感器接入，以便于微型計算機1進行鑒別、處理、控制天窗的啟閉；通信電路7用于完成控制裝置與天窗組之間的信息傳遞。
工作過程為本實用新型是以89C52單片機為核心，其CPU1分別循環(huán)查詢來自鍵盤2、各種傳感器接口6、消防聯(lián)控接口5和通信電路7的信息，當收到某一信息后，解讀信息內(nèi)容，發(fā)出相應的控制指令并將接收結果送顯示器3顯示和在存儲器中保存這些信息。具體來說就是A、當有鍵盤輸入控制指令時，CPU1首先解讀鍵盤輸入的控制指令類型即，是開窗操作還是關窗操作；是何種控制方式—同時啟閉、任意啟閉、順序啟閉。是何種開窗角度—全關、開啟1/3角度、開啟2/3角度、全開。經(jīng)通信電路7讀取天窗組的窗位置信息，向天窗組發(fā)控制指令，向顯示器發(fā)天窗運行狀態(tài)的同步顯示。B、當有消防信號輸入時，CPU查詢到該信號后，即刻向天窗組發(fā)出開窗指令，同時向顯示器發(fā)天窗運行狀態(tài)的同步顯示和報警信息提示，并封鎖鍵盤操作功能，確保消防優(yōu)先權，當消防信號撤消后自動恢復鍵盤操作功能。C、設有傳感器輸入接口，可接不同的傳感器。如可分別接入傳感器的類型是火災傳感器、雨雪傳感器、風壓傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、有害氣體傳感器。當某一路傳感器有輸入信號時，經(jīng)CPU1鑒別后，通過通信電路7向天窗控制模塊組發(fā)出與其相適應的控制指令，控制天窗運行，同時將天窗運行情況和傳感器的報警信息一并送入顯示器顯示。D、當偶然發(fā)生信息錯誤或通信錯誤時，CPU進入錯誤修復程序，自動修正，若修復失敗則發(fā)出出錯信息警報。E、通信電路7的接口采用標準的RS-485串行通信方式與天窗控制模塊組進行通信。
本實用新型的優(yōu)點在于控制天窗數(shù)量多，一臺控制器可同時控制十二樘天窗，符合消防分區(qū)要求。具有多種啟閉天窗控制方式，即同時啟閉方式；順序啟閉方式；任意啟閉方式。具有多種開窗角度設置功能，即全關；開啟1/3角度；開啟2/3角度；全開。具有消防聯(lián)控功能和自動啟閉天窗功能。可廣泛用于控制工廠廠房、大型商場、機場、車站等大型建筑物的屋頂天窗啟閉。


圖1、本實用新型的電路組成框圖；
圖2、本實用新型的微型計算機1電路原理圖；圖3、本實用新型的操作鍵盤2電路原理圖；圖4、本實用新型的LCD顯示器3電路原理圖；圖5、本實用新型的看門狗電路4電路原理圖；圖6、本實用新型的消防聯(lián)控接口5電路原理圖；圖7、本實用新型的傳感器輸入接口6電路原理圖；圖8、本實用新型的傳感器輸入接口6的鎖存器電路原理圖；圖9、本實用新型的通訊接口電路7電路原理圖。
具體實施方式
該裝置包括微型計算機1、LCD顯示器3、操作鍵盤2、消防聯(lián)控接口5、傳感器輸入接口6、看門狗電路4、通訊接口電路7，具體為微型計算機1用于通過控制程序，分別循環(huán)查詢來自鍵盤2、傳感器輸入接口6、消防聯(lián)控接口5和通訊接口電路7的信息，當收到某一信息后，解讀信息內(nèi)容，發(fā)出相應的控制指令并將接收結果送顯示器3顯示和在存儲器中保存這些信息；鍵盤電路2用于通過鍵盤輸入各種控制指令，實現(xiàn)多功能的控制方式；LCD顯示器3用于顯示天窗組的啟閉位置、操作功能顯示和各種報警信息顯示；看門狗電路4用于復位和相關信息的保存；消防接口電路5用于與消防網(wǎng)絡連接，通過消防控制中心可實現(xiàn)對天窗的遠程控制，當天窗運行后，向消防控制中心發(fā)出應答信號；
傳感器接口電路6用于將傳感器接入，以便于微型計算機1進行鑒別、處理、控制天窗的啟閉；通信電路7用于完成控制裝置與天窗組之間的信息傳遞。具體電路原理為以控制十二樘天窗和具有傳感器輸入接口六種為例參見圖2～圖9，CPU電路1核心電路分別由U1單片機89C52；六非門電路U6；晶振Y1；電容C1、C2；電阻R1、R2、R4-R11及發(fā)光二極管LED組成。其中，單片機U1的1-8腳分別與上拉電阻R4-R11的一端相連而R4-R11的另一端與電源VCC相連。U1的1腳P1.0與傳感器接口電路中Q4的集電極相連。U1的2腳P1.1與傳感器接口電路中Q5的集電極相連。U1的3腳P1.2與U6A的1腳相連而U6A的2腳連接到通信電路的2、3腳。U1的4腳P1.3與U6F的13腳相連而U6F的12腳連接到液晶顯示電路的電阻R12的一端。U1的5腳P1.4與看門狗電路U4的1腳相連。U1的6腳P1.5與看門狗電路U4的6腳相連。U1的7腳P1.6與看門狗電路U4的5腳相連。U1的8腳P1.7與看門狗電路U4的2腳相連。U1的9腳RESET與U6C的5腳相連，而U6C的6腳連接到液晶顯示電路的10腳。而電R1則串聯(lián)于U1的9腳RESET與電源VCC之間。U1的10腳與通信電路U5的1腳連接。U1的11腳與通信電路U5的4腳連接。U1的12腳INT0與消防接口電路Q7的集電極連接。U1的13腳INT1與傳感器接口電路Q6的集電極連接。U1的14腳TO與鍵盤電路的接線端子JP8連接。U1的15腳T1與鍵盤電路的接線端子JP9連接。U1的16腳/WR分別與鍵盤電路八D鎖存器U3的1腳和液晶顯示電路的5腳連接。U1的17腳/RD與液晶顯示電路的6腳連接。U1的18腳X2與晶體振蕩器Y1和電容C2的一端連接，而C2的另一端接地。U1的19腳X1與晶體振蕩器Y1和電容C1的一端連接，而C1的另一端接地。U1的20腳接地。U1的21腳與消防接口電路U6E的11腳連接。U1的22腳與傳感器輸入接口電路U2的1腳連接。U1的23腳與液晶顯示電路的7腳連接。U1的24腳與液晶顯示電路的8腳連接。U1的25腳與U6B的3腳連接而U6B的4腳與看門狗電路U4的3腳相連。U1的26腳與U6D的9腳連接而U6D的8腳則經(jīng)過電阻R2和發(fā)光二極管LED串聯(lián)后接于電源VCC。U1的27、28、29、30、31腳空閑不用。U1的32-39腳P0.0-P0.7分別與液晶顯示電路YU的11-18腳，U3的數(shù)據(jù)端口D0-D7并聯(lián)。U1的40腳接到電源VCC端。
參見圖3，鍵盤電路2包括八D鎖存器U3，其中，U3的D0-D7接到U1的P0.0-P0.7端，U3的Q0-Q7接到鍵盤的接線端子JP0-JP7端，鍵盤的接線端子JP8、JP9分別接到U1的T0、T1端，U3的1腳接到U1的16腳/WR，U3的11腳接到電源VCC端。
參見圖4，液晶顯示電路3包括液晶顯示器YU和液晶背光電路U6F、R12、R27、R28、R29、V2、V3。其中，YU的1腳懸空，2腳接地，3腳接電源VCC，4腳接負電源VEE，5腳數(shù)據(jù)讀出/WR接單片機U1的16腳。6腳數(shù)據(jù)寫入/RD接單片機U1的17腳，7腳片選信號/CE接單片機U1的23腳。8腳指令、數(shù)據(jù)端口C/D接單片機U1的24腳。9腳懸空，10腳復位信號/RES接單片機U1的9腳，數(shù)據(jù)線11-18腳分別接單片機U1的39-32腳，19腳點陣控制模式接地。在背光控制電路中，U6F的13腳接單片機U1的4腳，電阻R12串聯(lián)于U6F的12腳與三極管V2的基極之間。三極管V2的發(fā)射極接地和輸出端子JP2-2，電阻R27串聯(lián)于三極管V2的集電極和三極管V3的基極、電阻R28一端，而R28的另一端接電源VCC，三極管V3的發(fā)射極接電源VCC，電阻R29串聯(lián)于三極管V3的集電極與接線端子JP2-1之間。
參見圖5，看門狗電路4采用25045專用集成電路，其中，1腳/CS接單片機U1的5腳，2腳SO接單片機U1的8腳，3腳/WP接單片機U1的16腳，4腳SO接地，5腳Si接單片機U1的7腳，6腳SCK接單片機U1的6腳，7腳RST接單片機U1的9腳，8腳接電源VCC。
參見圖6，消防接口電路5分別由六非門U6E；三極管V1、繼電器1K、光電藕合器Q7、電阻R3、R13、R26、電容C3、C4、二極管D9和接線端子CZ1組成。其中，U6E的11腳接單片機U1的21腳，電阻R3串聯(lián)于U6E的10腳和三極管V1的基極之間，三極管V1的發(fā)射極接地、集電極分別接繼電器1K的4腳和二極管D9的陽極，繼電器1K的5腳和二極管D9的陰極并聯(lián)后接電源VCC，繼電器1K的2腳接輸出端子CZ1-4，繼電器1K的3腳接輸出端子CZ1-5，R13串聯(lián)于電源VCC和光電藕合器Q7的3腳之間，光電藕合器Q7的3腳分別與電阻R13、電容C3的一端和單片機U1的12腳INT0連接。電容C3的另一端接地。電阻R26串聯(lián)于光電藕合器Q7的2腳與輸入端子CZ1-2之間。電容C4并連于光電藕合器Q7的1、2腳之間。輸入端子CZ1-1接電源DC24V的正極。輸入端子CZ1-3接地。
參見圖7、圖8，傳感器接口電路6分別由八D鎖存器U2；光電藕合器Q1-Q6；電阻R14-R25組成。其中，八D鎖存器U2的1腳接單片機U1的22腳，U2的11腳接電源VCC。U2的15腳接單片機U1的34腳P0.5，U2的16腳接單片機U1的33腳P0.6，U2的19腳接單片機U1的32腳P0.7，U2的14腳SNG1接光電藕合器Q1的3腳，U2的17腳SNG2接光電藕合器Q2的3腳，U2的18腳SNG3接光電藕合器Q3的3腳。
電阻R14串聯(lián)于光電藕合器Q1的1腳與接線端子CZ1-6之間，阻R20串聯(lián)于光電藕合器Q1的3腳與電源VCC之間，光電藕合器Q1的1、4腳接地和接線端子CZ1-7。作為第一路傳感器的輸入端。
電阻R15串聯(lián)于光電藕合器Q2的1腳與接線端子CZ1-8之間，電阻R21串聯(lián)于光電藕合器Q2的3腳與電源VCC之間，光電藕合器Q2的1、4腳接地和接線端子CZ1-9。作為第二路傳感器的輸入端。
電阻R16串聯(lián)于光電藕合器Q3的1腳與接線端子CZ1-10之間，電阻R22串聯(lián)于光電藕合器Q3的3腳與電源VCC之間，光電藕合器Q3的1、4腳接地和接線端子CZ1-11。作為第三路傳感器的輸入端。
電阻R17串聯(lián)于光電藕合器Q4的1腳與接線端子CZ1-12之間，電阻R23串聯(lián)于光電藕合器Q4的3腳、單片機U1的1腳P1.0與電源VCC之間，光電藕合器Q4的1、4腳接地和接線端子CZ1-13。作為第四路傳感器的輸入端。
電阻R18串聯(lián)于光電藕合器Q5的1腳與接線端子CZ1-14之間，電阻R24串聯(lián)于光電藕合器Q5的3腳、單片機U1的2腳P1.1與電源VCC之間，光電藕合器Q5的1、4腳接地和接線端子CZ1-15。作為第五路傳感器的輸入端。
電阻R19串聯(lián)于光電藕合器Q6的1腳與接線端子CZ1-16之間，電阻R24串聯(lián)于光電藕合器Q6的3腳、單片機U1的3腳P1.2與電源VCC之間，光電藕合器Q6的1、4腳接地和接線端子CZ1-17。作為第六路傳感器的輸入端。
參見圖9，通信電路7由專用集成電路75176組成，負責與天窗控制模塊組的數(shù)據(jù)通信。其中，U5的1腳RXD接單片機U1的10腳的數(shù)據(jù)發(fā)送端，U5的4腳TXD接單片機U1的11腳的數(shù)據(jù)接收端，U5的2、3腳并接后接單片機U1的3腳P1.2，U5的5腳接地，U5的8腳接電源VCC。U5的6腳A接輸出端子XT1-3，U5的7腳B接輸出端子XT1-4。接線端子XT1-3、XT1-4接到天窗控制模塊組。
權利要求1.一種智能型天窗控制裝置，其特征在于包括微型計算機(1)、操作鍵盤(2)、LCD顯示器(3)、看門狗電路(4)、消防聯(lián)控接口(5)、傳感器輸入接口(6)、通訊接口電路(7)，具體為微型計算機(1)用于通過控制程序，分別循環(huán)查詢來自鍵盤(2)、傳感器輸入接口(6)、消防聯(lián)控接口(5)和通訊接口電路(7)的信息，當收到某一信息后，解讀信息內(nèi)容，發(fā)出相應的控制指令并將接收結果送顯示器(3)顯示和在存儲器中保存這些信息；鍵盤電路(2)用于通過鍵盤輸入各種控制指令，實現(xiàn)多功能的控制方式；LCD顯示器(3)用于顯示天窗組的啟閉位置、操作功能顯示和各種報警信息顯示；看門狗電路(4)用于復位和相關信息的保存；消防接口電路(5)用于與消防網(wǎng)絡連接，通過消防控制中心可實現(xiàn)對天窗的遠程控制，當天窗運行后，向消防控制中心發(fā)出應答信號；傳感器接口電路(6)用于將傳感器接入，以便于微型計算機(1)進行鑒別、處理、控制天窗的啟閉；通信電路(7)用于完成控制裝置與天窗組之間的信息傳遞。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種智能型天窗控制裝置，其特征在于微型計算機(1)為單片機。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種智能型天窗控制裝置，其特征在于微型計算機(1)為單片機89C52。
專利摘要本實用新型涉及一種智能型天窗控制裝置，屬于電動采光排煙天窗的智能化控制裝置。該裝置包括微型計算機、LCD顯示器、鍵盤電路2、消防聯(lián)控接口、傳感器輸入接口、看門狗電路、通訊接口電路，微型計算機通過控制程序，分別循環(huán)查詢來自鍵盤、傳感器輸入接口、消防聯(lián)控接口和通訊接口電路的信息，當收到某一信息后，解讀信息內(nèi)容，發(fā)出相應的控制指令并將接收結果送顯示器顯示和在存儲器中保存這些信息。優(yōu)點在于控制天窗數(shù)量多，一臺控制器可同時控制十二樘天窗，符合消防分區(qū)要求。具有多種啟閉天窗控制方式，具有多種開窗角度設置功能，具有消防聯(lián)控功能和自動啟閉天窗功能?？蓮V泛用于大型建筑物的屋頂天窗中的控制。
文檔編號E05F15/20GK2731038SQ20042001219
公開日2005年10月5日 申請日期2004年7月7日 優(yōu)先權日2004年7月7日
發(fā)明者劉建宏, 曲志才 申請人:長春現(xiàn)代門窗科技有限公司