一种自动开关窗装置

房歆哲

一次，我们一家外出郊游，临走时阳光明媚，于是就打开了窗户，可是下午就变得风雨交加。等回到家，家里已经变成了泽国。

我想，开窗通风本是居家常见之事，但由于空气质量、下雨和刮风等天气的影响，人们在家中无人时又不敢开窗。能不能设计一个可以根据环境自动开关窗的装置，解决人们的开关窗之忧呢？

经过研究和推敲，我确定了设计方向：使用机器人控制器、粉尘、温湿度、可燃气体，以及红外等各种传感器，利用驱动板、电动推杆、喇叭及各种机械结构，设计制作能够根据天气变化自动开关窗户的装置。

为了便于设计和演示，我制作了窗户模型。我用木头与螺丝制作窗框，用亚克力板作为玻璃，再在上下窗框间安装滑轨，滑动式窗户的模型就做好了。在开关窗装置方面，我选用了中鸣控制核心和配套的温湿度传感器、空气质量传感器、红外发射，以及接收模块，又采购了雨水传感器、可燃气体传感器、风力传感器、PM2.5传感器，以及电动推杆等。经过接线、安装、编程，以及调试等一系列工作，整个装置就制作完成了。

此装置操作简单，接通电源按下按钮，程序即可运行。在运行过程中，控制器上实时显示室内温度、湿度和空气质量指数，下方还有“Have a good day（祝你今天过得开心）”的标语;PM2.5传感器的屏幕上实时显示空气中PM2.5浓度，同时LED灯用相对应的颜色加以反映。此时窗户打开、关闭可通过遥控器手动控制。当风力传感器检测到风力达到一定程度、雨水传感器检测到下雨或PM2.5传感器检测室外空气中PM2.5达到一定浓度时，装置都会自动关窗;当检测到室内存在可燃气体时，装置会将窗户打开通风。在窗户打开状态下，如果有盗贼企图越窗行窃，窗户不仅会自动关闭还会发出尖锐的警報声。在装置控制窗户自动开关时，控制器上的屏幕会显示“大风”“可燃气体”及“下雨”等提示文字。

完成设计令我很高兴，但要应用到生活中，还有很多细节需要完善。比如，电动推杆速度慢、行程短，用什么来替代它？推拉式的窗户用什么结构来解决？室外PM2.5浓度超标，室内空气质量也很差，该开窗还是关窗？在这个时代，不把“互联网+智能家居”的技术应用到这个装置上，人们又凭什么选择它？

看来，想让这个自动开关窗装置真正地走进人们的生活，我还有很长的路要走。