声控窗帘
2015-12-26湖北省襄阳市第五中学杨真源
文 湖北省襄阳市第五中学 杨真源
现在室内窗户安装的窗帘一般为手动式,近几年虽有电动窗帘问世,但只能让百叶窗等硬质窗帘完成上下开合的任务,不能让软质窗帘完成左右开合任务,因而我想发明一种声控窗帘弥补以上不足。
一、研究思路
最初设想用一个电机、正反转驱动器和一个声控开关完成窗帘开合的任务,如果窗帘未开合到位,就加入延时控制电路。
然而,由于只用一个声控开关,“开”和“关”的声音信号易互相干扰,加入脉冲计数后虽然解决了问题,但电路复杂。所以改用两个声控装置控制一个正转的电机和一个反转的电机,简化电路。为不打扰他人,选用亚超声发声器。
二、设计原理
声控窗帘包括发声器、2个电机、声控电插座、转动盘等(如图1)。
图1声控窗帘设计图
1.发声器
发声器利用小孔吸气、排气而发音。当声音信号传入时,声控部位将其转化为电信号,通过一系列电子原器件的工作让电机转动,完成窗帘关闭或打开的任务。
2.电机及转动盘
电机可通过改变电流方向或改变摆放位置完成正反转任务。电机及转动盘结构如图2。
图2
两块等宽的窗帘上方由拉环固定在窗帘的轨道上,窗帘上方两侧各固定一个电机和转动盘及拉线绳和退线绳的装置,窗户两侧设有声控传动装置,电机的导线外端接在一个声控插座开关上。
在通电的状态下,当一号声控原器件接到相匹配的“关”的声音信号传入时,一号电路闭合,一号电机反转,齿轮带转动盘拉动窗帘最右边拉环的拉绳,由于拉环之间有窗帘相联,因而当外力拉动窗帘最右边的拉环时,产生联动作用力使窗帘向右关合,再收到“关”的声音信号后一号电机停止反转。
当二号声控原器件接到相匹配的“开”的声音信号传入时,二号电路闭合,二号电机正转,齿轮带动转动盘拉动窗帘最右边拉环的拉绳,各拉环之间产生联动作用力使窗帘向左拉开,再收到“开”的声音信号后二号电机停止正转。“开”、“关”的声音反复时,窗帘会随着声音命令做开、闭运动。
四、创新点和改进设想
本项目的发声器可放在随手可得的地方,方便残疾、卧床病人使用,遇到停电则可通过手拉动窗帘拉环来实现开合,丝毫不影响窗帘的使用。今后,我想改变声控窗帘的电路结构,让太阳能板为它供电,节能环保。