智能電動(dòng)窗簾主板功能構(gòu)成?

電機(jī)驅(qū)動(dòng)與行程控制功能?

智能電動(dòng)窗簾主板的核心功能是控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)窗簾的開合操作。主板連接直流電機(jī)或交流電機(jī)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路輸出電流，控制電機(jī)正轉(zhuǎn)（打開窗簾）或反轉(zhuǎn)（關(guān)閉窗簾）。電機(jī)轉(zhuǎn)速通常為 100-300 轉(zhuǎn) / 分鐘，通過(guò)減速齒輪組降低轉(zhuǎn)速后，帶動(dòng)窗簾軌道上的滑車移動(dòng)，開合速度控制在 10-30 厘米 / 秒，確保運(yùn)行平穩(wěn)。?

行程控制功能用于準(zhǔn)確定位窗簾的全開和全關(guān)位置，主要通過(guò)霍爾傳感器或限位開關(guān)實(shí)現(xiàn)?；魻杺鞲衅靼惭b在電機(jī)軸上，每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈產(chǎn)生固定數(shù)量的脈沖信號(hào)（如 10 個(gè)），主板通過(guò)計(jì)數(shù)脈沖計(jì)算窗簾移動(dòng)距離。當(dāng)累計(jì)脈沖達(dá)到預(yù)設(shè)值（對(duì)應(yīng)軌道長(zhǎng)度）時(shí)，判定為到達(dá)終點(diǎn)，立即停止電機(jī)。?

限位開關(guān)作為備用保護(hù)，安裝在軌道兩端，當(dāng)窗簾移動(dòng)到極限位置時(shí)，機(jī)械結(jié)構(gòu)觸發(fā)開關(guān)，切斷電機(jī)電源，防止超程運(yùn)行。主板會(huì)記憶每次運(yùn)行的行程數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò) 3 次開合后自動(dòng)校準(zhǔn)，確保定位誤差≤2 厘米。?

 

遙控與智能控制功能?

遙控與智能控制功能支持多種操作方式，主板集成紅外接收模塊和無(wú)線通信模塊（如藍(lán)牙、Wi-Fi、ZigBee），可接收不同類型的控制信號(hào)。紅外遙控的有效距離≥5 米，支持常用指令（開、關(guān)、暫停、微調(diào)），兼容通用遙控器編碼。?

無(wú)線控制通過(guò)手機(jī) APP 實(shí)現(xiàn)，用戶可在 APP 上發(fā)送開合指令、設(shè)置開合比例（如打開 50%），指令傳輸延遲≤1 秒。部分型號(hào)支持語(yǔ)音控制，通過(guò)連接智能音箱，接收語(yǔ)音指令（如 “打開窗簾”“關(guān)閉一半”），主板解析指令后執(zhí)行相應(yīng)操作，識(shí)別準(zhǔn)確率≥90%（環(huán)境噪聲≤50 分貝時(shí)）。?

智能聯(lián)動(dòng)功能允許主板與其他設(shè)備協(xié)同工作，如連接光照傳感器，當(dāng)室外光照強(qiáng)度超過(guò) 5000 勒克斯時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉窗簾；連接溫濕度傳感器，高溫時(shí)自動(dòng)打開窗簾通風(fēng)。聯(lián)動(dòng)邏輯可通過(guò) APP 自定義，滿足個(gè)性化需求。?

 

定時(shí)與場(chǎng)景功能?

定時(shí)功能支持預(yù)設(shè)窗簾的開合時(shí)間，主板內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，時(shí)間精度誤差≤1 分鐘 / 天，可設(shè)置每天 1-8 個(gè)定時(shí)任務(wù)。例如，早上 7 點(diǎn)自動(dòng)打開窗簾，晚上 7 點(diǎn)自動(dòng)關(guān)閉，節(jié)假日可單獨(dú)設(shè)置不同時(shí)間。?

場(chǎng)景功能將多種操作組合成預(yù)設(shè)模式，如 “起床場(chǎng)景”（7 點(diǎn)打開主窗簾、打開 50% 紗簾）、“睡眠場(chǎng)景”（22 點(diǎn)關(guān)閉所有窗簾）、“離家場(chǎng)景”（關(guān)閉全部窗簾）。每個(gè)場(chǎng)景包含 1-4 個(gè)動(dòng)作，執(zhí)行間隔≤2 秒，用戶通過(guò)一鍵觸發(fā)或定時(shí)啟動(dòng)場(chǎng)景。?

定時(shí)和場(chǎng)景數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中，斷電后可保留≥100 天，恢復(fù)供電后自動(dòng)執(zhí)行未完成的任務(wù)。?

 

狀態(tài)監(jiān)測(cè)與保護(hù)功能?

狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，主板通過(guò)檢測(cè)電機(jī)電流判斷負(fù)載情況，正常運(yùn)行時(shí)電流穩(wěn)定在額定值的 50%-80%；當(dāng)遇到阻力（如窗簾被卡住），電流超過(guò)額定值 1.5 倍且持續(xù) 2 秒時(shí)，判定為過(guò)載，立即停止電機(jī)并反轉(zhuǎn) 2 厘米，3 次嘗試后仍過(guò)載則發(fā)出報(bào)警。?

電機(jī)保護(hù)包括過(guò)流保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)和堵轉(zhuǎn)保護(hù)。過(guò)流保護(hù)通過(guò)保險(xiǎn)絲或電流檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)，當(dāng)電流超過(guò)額定值 2 倍時(shí)切斷電源；過(guò)溫保護(hù)監(jiān)測(cè)電機(jī)外殼溫度，超過(guò) 60℃時(shí)降低轉(zhuǎn)速，超過(guò) 70℃時(shí)停止運(yùn)行，待溫度降至 50℃以下恢復(fù)。?

主板還具備斷電記憶功能，突然斷電時(shí)，保存當(dāng)前窗簾位置和運(yùn)行狀態(tài)，恢復(fù)供電后可繼續(xù)執(zhí)行未完成的操作，無(wú)需重新設(shè)置。?

 

手動(dòng)操作與應(yīng)急功能?

手動(dòng)操作與應(yīng)急功能確保特殊情況下仍能使用，主板支持手動(dòng)拉動(dòng)窗簾，此時(shí)電機(jī)自動(dòng)切換至空轉(zhuǎn)模式，阻力與普通窗簾相當(dāng)（≤5 牛頓），避免因電機(jī)鎖死無(wú)法手動(dòng)操作。?

應(yīng)急供電接口允許在斷電時(shí)通過(guò)充電寶臨時(shí)供電（輸入 5V），主板優(yōu)先啟動(dòng)基本功能（開合控制），確保能手動(dòng)操作窗簾，續(xù)航時(shí)間≥30 分鐘（僅執(zhí)行 10 次短距離操作）。?

故障自檢功能會(huì)定期檢查各模塊狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到無(wú)線模塊故障、電機(jī)異常時(shí)，通過(guò)指示燈閃爍報(bào)警（如每秒閃爍 3 次表示通信故障），同時(shí)將故障信息發(fā)送至 APP，提示用戶維修。?

 

智能電動(dòng)窗簾主板設(shè)計(jì)要點(diǎn)?

電機(jī)驅(qū)動(dòng)兼容性設(shè)計(jì)?

電機(jī)驅(qū)動(dòng)兼容性設(shè)計(jì)使主板適配不同類型的電機(jī)，支持直流電機(jī)（12V、24V）和交流電機(jī)（220V），通過(guò)硬件跳線或軟件設(shè)置切換模式。直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用 H 橋電路，由 MOS 管組成橋式開關(guān)，支持 PWM 調(diào)速，調(diào)速范圍 20%-100%；交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用繼電器或晶閘管，控制交流電源的通斷和相位，實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)和啟停。?

驅(qū)動(dòng)電路的功率余量充足，直流驅(qū)動(dòng)的最大輸出電流為電機(jī)額定電流的 1.5 倍（如電機(jī)額定 1A 時(shí)，驅(qū)動(dòng)支持 1.5A），交流驅(qū)動(dòng)的繼電器觸點(diǎn)容量≥250V/5A，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。電機(jī)接線端子采用防反接設(shè)計(jì)，錯(cuò)誤接線時(shí)不會(huì)損壞主板，僅電機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)。?

 

低功耗與能效設(shè)計(jì)?

低功耗設(shè)計(jì)延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間，主板在待機(jī)狀態(tài)（無(wú)操作且無(wú)聯(lián)動(dòng)觸發(fā)）時(shí)，關(guān)閉無(wú)線模塊的發(fā)射功能，降低主控芯片主頻（從 80MHz 降至 16MHz），使待機(jī)電流≤50 毫安（交流供電）、≤10 毫安（直流供電帶電池）。?

無(wú)線模塊采用間歇工作模式，藍(lán)牙 / Wi-Fi 模塊每 10 秒喚醒一次接收信號(hào)，持續(xù) 0.1 秒后休眠；ZigBee 模塊采用低功耗協(xié)議，接收電流≤20 毫安，發(fā)射電流≤100 毫安，大幅降低能耗。?

能效優(yōu)化針對(duì)電機(jī)運(yùn)行，啟動(dòng)時(shí)采用軟啟動(dòng)策略，3 秒內(nèi)從 20% 轉(zhuǎn)速升至額定轉(zhuǎn)速，減少啟動(dòng)電流沖擊（降低 30% 峰值電流）；停止前 1 秒降低至 50% 轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)制動(dòng)，避免機(jī)械沖擊。?

 

抗干擾與穩(wěn)定性設(shè)計(jì)?

抗干擾設(shè)計(jì)確保主板在復(fù)雜環(huán)境中可靠工作，電源輸入端添加 EMI 濾波器（由電感和電容組成），抑制電網(wǎng)中的高頻干擾和瞬時(shí)脈沖，使傳導(dǎo)騷擾符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（30MHz 以下≤54dBμV）。?

強(qiáng)電電路與弱電電路嚴(yán)格分離布局，電機(jī)驅(qū)動(dòng)回路、電源回路等強(qiáng)電部分與主控芯片、無(wú)線模塊等弱電部分之間設(shè)置接地隔離帶（寬度≥3 毫米），減少電磁耦合。弱電信號(hào)線采用屏蔽線或雙絞線，遠(yuǎn)離電機(jī)和電源線路，長(zhǎng)度≤50 厘米，避免信號(hào)衰減和干擾。?

穩(wěn)定性設(shè)計(jì)注重元件選型，主控芯片選用工業(yè)級(jí)型號(hào)，工作溫度范圍 - 10℃至 60℃；電容采用耐高溫電解電容（105℃），壽命≥2000 小時(shí)；繼電器觸點(diǎn)采用銀合金材質(zhì)，耐磨損，使用壽命≥10 萬(wàn)次。?

 

安裝與兼容性設(shè)計(jì)?

安裝與兼容性設(shè)計(jì)適應(yīng)不同的窗簾類型和軌道，主板尺寸控制在 80 毫米 ×120 毫米以內(nèi)，預(yù)留多種安裝孔位（間距 30-60 毫米），兼容主流軌道的安裝支架。輸出接口采用標(biāo)準(zhǔn)化端子（間距 2.54 毫米），支持快速接線，并有清晰的標(biāo)識(shí)（電源、電機(jī)、傳感器）。?

軟件兼容性支持在線升級(jí)，通過(guò)無(wú)線模塊接收固件更新包，升級(jí)過(guò)程中斷電不會(huì)損壞主板，升級(jí)后自動(dòng)適配新功能（如新增聯(lián)動(dòng)邏輯、優(yōu)化驅(qū)動(dòng)參數(shù)）。主板可識(shí)別不同長(zhǎng)度的軌道（0.5-5 米），通過(guò)初次運(yùn)行自動(dòng)學(xué)習(xí)行程，無(wú)需手動(dòng)設(shè)置參數(shù)。?

 

安全與防護(hù)設(shè)計(jì)?

安全與防護(hù)設(shè)計(jì)保障使用安全，主板與外殼之間的絕緣電阻≥100 兆歐，耐電壓≥2500V AC/1 分鐘，防止漏電風(fēng)險(xiǎn)。交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)回路串聯(lián)保險(xiǎn)絲（2A），短路時(shí)迅速熔斷，保護(hù)電路。?

防護(hù)等級(jí)達(dá)到 IP20，能防止手指或異物進(jìn)入主板；關(guān)鍵元件（如主控芯片、無(wú)線模塊）涂覆三防漆，防潮、防塵、防腐蝕，確保在濕度 90% RH（無(wú)凝結(jié)）環(huán)境下正常工作。?

兒童安全設(shè)計(jì)包括電機(jī)鎖定功能，長(zhǎng)按遙控器的 “鎖止” 鍵 3 秒后，除應(yīng)急操作外，所有遙控和智能指令失效，防止兒童誤操作；電機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪音≤50 分貝，避免影響生活。?

 

智能電動(dòng)窗簾主板組成元件?

核心控制元件?

核心控制元件包括主控芯片和電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。主控芯片為 32 位單片機(jī)（基于 ARM Cortex-M3 或 M4 內(nèi)核），主頻≥80MHz，集成 GPIO、UART、I2C、SPI 等接口，負(fù)責(zé)處理控制指令、運(yùn)行智能算法、管理各模塊工作，程序存儲(chǔ)容量≥128KB，支持多任務(wù)調(diào)度。?

電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片根據(jù)電機(jī)類型選擇，直流電機(jī)采用 H 橋驅(qū)動(dòng)芯片（如 TB6612FNG、A4988），輸出電流≥2A，支持 PWM 調(diào)速和正反轉(zhuǎn)控制，內(nèi)置過(guò)熱保護(hù)；交流電機(jī)采用繼電器驅(qū)動(dòng)芯片（如 ULN2003）或晶閘管（如 BT136），控制交流電源的通斷，耐壓≥400V。?

 

通信與遙控元件?

通信與遙控元件包括無(wú)線模塊、紅外接收頭和天線。無(wú)線模塊支持藍(lán)牙（BLE 5.0）、Wi-Fi（802.11b/g/n）或 ZigBee（IEEE 802.15.4），工作電壓 3.3V，發(fā)射功率≤4dBm，通信距離≥10 米（室內(nèi)），通過(guò) UART 接口與主控芯片通信，支持加密傳輸（AES-128）。?

紅外接收頭（如 HS0038）工作頻率 38kHz，接收距離≥5 米，輸出信號(hào)經(jīng)整形后輸入主控芯片的 GPIO 接口，支持 NEC、RC5 等主流編碼格式，可通過(guò)學(xué)習(xí)功能匹配新遙控器。?

天線為 PCB 板載天線或外置陶瓷天線，藍(lán)牙 / Wi-Fi 天線阻抗 50Ω，ZigBee 天線阻抗 2.4GHz，通過(guò)匹配電路與無(wú)線模塊連接，確保信號(hào)傳輸穩(wěn)定。?

 

傳感器與檢測(cè)元件?

傳感器與檢測(cè)元件包括霍爾傳感器、限位開關(guān)和電流檢測(cè)電阻。霍爾傳感器（如 A3144）安裝在電機(jī)軸旁，感知磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化，輸出脈沖信號(hào)，每轉(zhuǎn)產(chǎn)生 10-20 個(gè)脈沖，用于行程計(jì)數(shù)。?

限位開關(guān)為微動(dòng)開關(guān)（如 KW12-3Z），安裝在軌道兩端，觸發(fā)力 50-100 克力，行程 1-3 毫米，常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在電機(jī)回路，觸發(fā)后切斷電源，作為機(jī)械限位保護(hù)。?

電流檢測(cè)電阻為高精度貼片電阻（0.1Ω±1%，功率 2W），串聯(lián)在電機(jī)驅(qū)動(dòng)回路，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)（100mV/A），輸入主控芯片的 ADC 接口，用于過(guò)載檢測(cè)和負(fù)載判斷。?

 

電源與保護(hù)元件?

電源與保護(hù)元件包括電源適配器、穩(wěn)壓芯片、保險(xiǎn)絲和保護(hù)二極管。電源適配器輸入 AC 220V，輸出 DC 12V/24V（直流電機(jī)）或直接輸出 AC 220V（交流電機(jī)），輸出電流≥1A，具備過(guò)流保護(hù)。?

穩(wěn)壓芯片將輸入電壓轉(zhuǎn)換為 3.3V 和 5V，為控制電路供電，3.3V 輸出電流≥500mA（給主控芯片、無(wú)線模塊），5V 輸出電流≥300mA（給傳感器、繼電器），紋波電壓≤50mV。?

保護(hù)元件包括保險(xiǎn)絲（2A/250V）、TVS 二極管（SMBJ33A）和自恢復(fù)保險(xiǎn)絲（1A）。保險(xiǎn)絲串聯(lián)在交流輸入端，過(guò)流時(shí)熔斷；TVS 二極管吸收靜電和浪涌電壓（±15kV）；自恢復(fù)保險(xiǎn)絲保護(hù)直流電機(jī)回路，過(guò)流時(shí)自動(dòng)斷開，故障排除后恢復(fù)。?

 

人機(jī)交互與輔助元件?

人機(jī)交互與輔助元件包括指示燈、按鍵和實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。指示燈為 3-4 個(gè) LED（0805 封裝），顏色分別對(duì)應(yīng)電源（綠）、運(yùn)行（藍(lán)）、故障（紅）、通信（黃），工作電流 1-5mA，通過(guò)不同閃爍方式表示狀態(tài)（如運(yùn)行時(shí)藍(lán)色燈閃爍，頻率 1Hz）。?

按鍵為 2-3 個(gè)輕觸開關(guān)（6×6 毫米），包括復(fù)位鍵、學(xué)習(xí)鍵（用于配對(duì)遙控器）、手動(dòng)操作鍵，按壓力度 200-300 克力，壽命≥1 萬(wàn)次，通過(guò)上拉電阻連接到主控芯片。?

實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片（如 DS3231）提供精確時(shí)間基準(zhǔn)，內(nèi)置鋰電池備份，斷電后仍能運(yùn)行≥1 年，通過(guò) I2C 接口與主控芯片通信，為定時(shí)功能提供時(shí)間源。?

輔助元件還包括電阻（0.125-1W，精度 ±5%）、電容（濾波電容 10-100μF，去耦電容 100nF）、晶振（8-24MHz），確保電路穩(wěn)定工作。?