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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 簡(jiǎn)易光控自動(dòng)窗簾
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 本設(shè)計(jì)制作屬機(jī)械電子制作，主要由機(jī)械部分和電子兩部分構(gòu)成，是應(yīng)用型本科生以學(xué)習(xí)理論知識(shí)為依托進(jìn)行實(shí)際操作而提高實(shí)際動(dòng)手能力的一次嘗試。 簡(jiǎn)易光控自動(dòng)窗簾在提供一定信號(hào)源的基礎(chǔ)上，由光強(qiáng)的變化實(shí)現(xiàn)窗簾的拉開(kāi)、閉合。即通過(guò)光敏電阻控制白天時(shí)拉開(kāi)，夜間關(guān)閉。其主體模塊有五部分：光強(qiáng)檢測(cè)與信號(hào)處理電路、控制電路、電機(jī)開(kāi)關(guān)電路、電源電路、機(jī)械部分。
- 詳細(xì)介紹：
- 光強(qiáng)檢測(cè)電路的主要原件是光敏電阻。當(dāng)光敏電阻接受到的入射光增強(qiáng)時(shí)，電阻減小，反之增大。電阻阻值的變化影響與其并聯(lián)的支路電壓，完成光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。此外，這里加上兩個(gè)滑動(dòng)變阻器，用以調(diào)整光敏程度與光強(qiáng)程度的匹配，兩個(gè)變阻器分別實(shí)現(xiàn)粗調(diào)和微調(diào)的功能。 控制電路由5G1555定時(shí)器的輸出端3控制，其電平的高低控制繼電器、的交替開(kāi)、合，從而為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)窗簾的打開(kāi)與閉合。電機(jī)開(kāi)關(guān)電路的設(shè)計(jì)目的是通過(guò)開(kāi)關(guān)電路的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)與停止。其中正、反轉(zhuǎn)通過(guò)控制電路的繼電器控制，繼電器開(kāi)關(guān)、、、處于正常開(kāi)狀態(tài)，當(dāng)繼電器交替得電、失電時(shí)，、開(kāi)關(guān)交替斷開(kāi)，閉合。通過(guò)電路電源極性引入設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)其正、反轉(zhuǎn)；此外，當(dāng)窗簾行至打開(kāi)或閉合的極限位置時(shí)應(yīng)能及時(shí)切斷電路，使之處于保持狀態(tài)，這一要求用行程限位開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 電源電路一般可用電池供電，或利用現(xiàn)成電網(wǎng)，由于電動(dòng)機(jī)工作耗電較大，用電池供電并不合算，此外正常選用與電路匹配的電池，因此本電路采用220交流工頻電源經(jīng)濾波、變壓、整流、穩(wěn)壓后提供電源。 本設(shè)計(jì)窗簾的拉開(kāi)閉合采用上下卷放式，即電動(dòng)機(jī)的主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)向卷筒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化。這種方法比旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)起來(lái)更容易。由于電機(jī)的輸出速度較高，需通過(guò)減速裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)減速，這要求用一級(jí)齒輪減速來(lái)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械部分的另一個(gè)難題就是如何安裝限位開(kāi)關(guān)，使窗簾卷放到極限位置時(shí)切斷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。由于開(kāi)關(guān)一般裝在窗簾的固定支座上，需用撞擊開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)閉合，因此需想辦法把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成簡(jiǎn)單的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)過(guò)程可以用圓柱齒輪與齒條嚙合的方式實(shí)現(xiàn)。
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)目的：本設(shè)計(jì)是對(duì)在校所學(xué)理論知識(shí)的一次實(shí)踐應(yīng)用，同時(shí)一定程度上填補(bǔ)了市場(chǎng)上自動(dòng)控制窗簾的空白； 基本思路：系統(tǒng)在一定的信號(hào)源基礎(chǔ)上，由傳感器獲取光強(qiáng)變化信號(hào)，進(jìn)行變換后輸送到控制電路，從而控制驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行窗簾的開(kāi)啟、閉合； 創(chuàng)新點(diǎn)：自動(dòng)控制； 技術(shù)關(guān)鍵：（1）自動(dòng)控制方式的實(shí)現(xiàn)與場(chǎng)合的選??；（2）運(yùn)行的自動(dòng)停止辦法和時(shí)間控制；（3）Pretel 控制線(xiàn)路板的設(shè)計(jì)制作；（4）機(jī)械本體裝置的設(shè)計(jì)；（5）燈光與日光的區(qū)分 主要技術(shù)指標(biāo)：（1）高穩(wěn)性直流源電壓（2）繼電接觸器的啟動(dòng)電流（3）傳感器輸出端的高低電平
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本設(shè)計(jì)是對(duì)在校所學(xué)理論知識(shí)的一次實(shí)踐應(yīng)用，同時(shí)一定程度上填補(bǔ)了市場(chǎng)上自動(dòng)控制窗簾的空白；采用目前廣泛使用的模塊化設(shè)計(jì)理念，成品具有體積小、可靠性高、易于安裝檢測(cè)維修等傳統(tǒng)人為控制電動(dòng)窗簾不可比擬的優(yōu)點(diǎn)；該作品設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)用，能自動(dòng)控制，一經(jīng)安裝，無(wú)需人工管理；
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 本作品在2010年“新鄉(xiāng)學(xué)院第二屆大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽”中獲得二等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段 ：目前作品處于調(diào)試完善階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 委托當(dāng)?shù)刂R(shí)產(chǎn)權(quán)代理機(jī)構(gòu)代辦
作品可展示的形式
- 產(chǎn)品模型
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 該設(shè)計(jì)采用目前廣泛使用的模塊化設(shè)計(jì)理念，成品具有體積小、可靠性高、易于安裝檢測(cè)維修等傳統(tǒng)人為控制電動(dòng)窗簾不可比擬的優(yōu)點(diǎn)；該作品設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)用，能自動(dòng)控制，一經(jīng)安裝，無(wú)需人工管理；此外，本產(chǎn)品成本低廉，適用性廣，能在各種窗口場(chǎng)合使用，對(duì)不便人工作業(yè)的場(chǎng)合效果尤為顯著，具有很大的市場(chǎng)推廣空間和經(jīng)濟(jì)效益前景。但值得注意的是，就目前國(guó)內(nèi)的社會(huì)發(fā)展水平和國(guó)人的消費(fèi)水準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，與其說(shuō)本設(shè)計(jì)是一種生活必需品，倒不如說(shuō)是一種家庭裝飾品，其推廣過(guò)程中可能遇到一些暫時(shí)性的困難。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 就目前而言，所設(shè)計(jì)產(chǎn)品雖適用范圍廣闊，但與當(dāng)今普通手動(dòng)窗簾相比造價(jià)要高，只適于部分場(chǎng)合的使用，其市場(chǎng)前景可能會(huì)隨著社會(huì)的發(fā)展越來(lái)越好。其主要意義在于達(dá)到了學(xué)以致用的目的；同時(shí)，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，經(jīng)改進(jìn)完善后能進(jìn)行生產(chǎn)，投入使用。所以，國(guó)內(nèi)外對(duì)該課題的研究并沒(méi)有廣泛開(kāi)展。
