智能溫控環(huán)保風(fēng)扇的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供的智能溫控環(huán)保風(fēng)扇，包括驅(qū)使風(fēng)扇運(yùn)行的風(fēng)扇電機(jī)，進(jìn)行信號處理、發(fā)送控制命令的單片機(jī)，所述單片機(jī)連接有用于提供脈沖信號的時(shí)鐘電路和控制風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)速電路。還包括與單片機(jī)連接的用于檢測環(huán)境溫度的溫度傳感器，與單片機(jī)連接的用于與移動終端通信的藍(lán)牙模塊，與單片機(jī)連接的由太陽能電池板提供電能的蓄電瓶。通過溫度傳感器實(shí)時(shí)采集環(huán)境溫度，單片機(jī)根據(jù)采集到的溫度信號自行判斷并控制風(fēng)扇啟停及轉(zhuǎn)速，采用太陽能電池板供電，多余電能儲存在蓄電瓶中，即使在陰天或者停電的情況下也可使用，還節(jié)省使用成本，同時(shí)節(jié)約電能，更加環(huán)保，通過藍(lán)牙模塊使移動終端與單片機(jī)進(jìn)行無線通信，實(shí)現(xiàn)無線控制風(fēng)扇，使風(fēng)扇更加智能化。
【專利說明】
智能溫te.環(huán)保風(fēng)扇
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電風(fēng)扇技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通過檢測環(huán)境溫度控制風(fēng)量大小的智能風(fēng)扇。
【背景技術(shù)】
[0002]日常用電風(fēng)扇目前有幾種類型，比如落地扇、臺式小風(fēng)扇、空調(diào)扇、塔扇、五葉風(fēng)扇等。這些風(fēng)扇各自具有優(yōu)勢，有的功率大、出風(fēng)量大，有的體積小巧、占地面積小，有的可以吹出冷風(fēng)，有的出風(fēng)柔和、噪音小。炎炎夏日，相較于空調(diào)，使用電風(fēng)扇可以開窗，保證室內(nèi)空氣流通，更利于人體健康。因此，電風(fēng)扇仍有廣闊的市場空間。
[0003]隨著人們生活水平及科技水平的不斷提高，家用電器在款式、功能等方面日益求精，并朝著環(huán)保、安全、多功能、節(jié)能、智能等方向發(fā)展。傳統(tǒng)家用電器的不足之處不斷顯露，電風(fēng)扇作為家電的一種，也存在類似問題。現(xiàn)有電風(fēng)扇普遍存在以下幾個(gè)方面的缺陷:
[0004]1、一般將風(fēng)扇設(shè)定為一種模式時(shí)，其出風(fēng)量大小固定，當(dāng)使用者在夜間使用或者感覺不那么熱的時(shí)候不能自動降低風(fēng)量，使用十分不方便，易造成使用者感冒，不夠人性化。
[0005]2、風(fēng)扇出風(fēng)量大小一般跟電機(jī)功率大小成正比，而大功率的電機(jī)勢必耗電量大，增加用戶使用成本。
[0006]3、低端風(fēng)扇需要完全手動操作，好一點(diǎn)的有遙控器的風(fēng)扇也是采用紅外遙控器，受操作角度、距離的影響較大，而且在遙控器找不到的情況下難以操作，使用非常不便。
[0007]4、不具備測量室內(nèi)溫度等功能，使用者憑感覺調(diào)節(jié)風(fēng)扇，設(shè)計(jì)不夠科學(xué)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的風(fēng)扇無法自動調(diào)節(jié)風(fēng)量大小、浪費(fèi)電能、不夠智能等問題，提出了一種智能溫控環(huán)保風(fēng)扇。
[0009]本實(shí)用新型提供的智能溫控環(huán)保風(fēng)扇，包括驅(qū)使風(fēng)扇運(yùn)行的風(fēng)扇電機(jī)，進(jìn)行信號處理、發(fā)送控制命令的單片機(jī)，所述單片機(jī)連接有用于提供脈沖信號的時(shí)鐘電路和控制風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)速電路。在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上本實(shí)用新型還作出如下改進(jìn):還包括與單片機(jī)連接的用于檢測環(huán)境溫度的溫度傳感器，與單片機(jī)連接的用于與移動終端通信的藍(lán)牙模塊，與單片機(jī)連接的由太陽能電池板提供電能的蓄電瓶。
[0010]所述溫度傳感器采集風(fēng)扇所處環(huán)境溫度，并轉(zhuǎn)換為電信號輸入單片機(jī)，所述單片機(jī)對轉(zhuǎn)換的溫度電信號進(jìn)行分析處理，通過判斷并發(fā)出控制指令給調(diào)速電路，使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速作出調(diào)整。當(dāng)檢測到的溫度低于預(yù)設(shè)值時(shí)，單片機(jī)發(fā)出關(guān)斷指令關(guān)閉電風(fēng)扇；當(dāng)檢測到環(huán)境溫度上升時(shí)，單片機(jī)控制打開風(fēng)扇并調(diào)至相應(yīng)轉(zhuǎn)速。所述太陽能電池板及蓄電瓶為整個(gè)風(fēng)扇系統(tǒng)提供工作所需電能。所述智能終端下載有可手動控制風(fēng)扇的App，具有打開風(fēng)扇、測溫、調(diào)整風(fēng)力、智能模式等功能。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述單片機(jī)采用型號為STC12C5A60S2的51單片機(jī)。
[0012]進(jìn)一步的，所述溫度傳感器采用型號為DS18B20的溫度傳感器。
[0013]進(jìn)一步的，所述移動終端包括可以進(jìn)行無線通信的智能手機(jī)或者電腦。
[0014]進(jìn)一步的，所述調(diào)速電路采用可控硅無極調(diào)速電路。
[0015]進(jìn)一步的，所述時(shí)鐘電路采用型號為DS1302的時(shí)鐘芯片。
[0016]進(jìn)一步的，還包括用于顯示檢測到的環(huán)境溫度以及風(fēng)扇運(yùn)行參數(shù)的液晶顯示屏。
[0017]更進(jìn)一步的，還包括用于通過鍵盤輸入控制指令調(diào)控風(fēng)扇的鍵盤模塊。
[0018]更進(jìn)一步的，還包括用于感應(yīng)是否有人員存在的紅外感應(yīng)傳感器。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0020]1、通過溫度傳感器實(shí)時(shí)采集環(huán)境溫度，使風(fēng)扇具備溫度感知能力，單片機(jī)根據(jù)采集到的溫度信號自行判斷并控制風(fēng)扇啟停及轉(zhuǎn)速，設(shè)計(jì)科學(xué)合理，即使使用者在夜間使用也不用擔(dān)心一直吹風(fēng)會引起感冒等，更為人性化。
[0021]2、采用太陽能電池板供電，多余電能儲存在蓄電瓶中，即使在陰天或者停電的情況下也可使用，在給使用者帶來便利的同時(shí)，還節(jié)省了使用成本，同時(shí)節(jié)約電能，更加環(huán)保。
[0022]3、通過藍(lán)牙模塊使移動終端與單片機(jī)進(jìn)行無線通信，實(shí)現(xiàn)無線控制風(fēng)扇，使風(fēng)扇更加智能化，避免采用傳統(tǒng)紅外遙控器在使用中碰到的由于距離遠(yuǎn)或者角度不適宜而被遮擋的問題，也避免了使用遙控器的風(fēng)扇，遙控器丟失、損壞，無法繼續(xù)正常使用風(fēng)扇的問題。
[0023]4、通過液晶顯示屏的顯示，使用者可獲知環(huán)境溫度以及風(fēng)扇運(yùn)行信息，更加直觀；通過可控硅無極調(diào)速電路對風(fēng)扇步進(jìn)電機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的無極調(diào)速，調(diào)速效果更好。
[0024]5、通過紅外感應(yīng)傳感器可準(zhǔn)確判斷出風(fēng)扇周圍是否有人員存在，當(dāng)長時(shí)間沒有人員存在時(shí)，風(fēng)扇會自行關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)智能化控制及有效節(jié)能。所述鍵盤模塊集成在風(fēng)扇上，使用者可手動控制風(fēng)扇開關(guān)、風(fēng)速大小、運(yùn)行模式等。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型電路部分原理示意圖，
[0026]圖2為實(shí)施例中單片機(jī)的最小系統(tǒng)原理圖，
[0027]圖3為實(shí)施例中溫度傳感器的電路圖，
[0028]圖4為實(shí)施例中可控硅無極調(diào)速電路的電路圖，
[0029]圖5為實(shí)施例中手機(jī)終端App圖形用戶界面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本實(shí)用新型提供智能溫控環(huán)保風(fēng)扇，為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0031 ] 實(shí)施例
[0032]參照圖1，本實(shí)施例智能溫控環(huán)保風(fēng)扇包括驅(qū)使風(fēng)扇運(yùn)行的風(fēng)扇電機(jī)，所述風(fēng)扇電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，包括進(jìn)行信號處理、發(fā)送控制命令的單片機(jī)，所述單片機(jī)連接有用于提供脈沖信號的時(shí)鐘電路和控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)速電路。還包括與單片機(jī)連接的用于檢測環(huán)境溫度的溫度傳感器，與單片機(jī)連接的用于與移動終端通信的藍(lán)牙模塊，與單片機(jī)連接的由太陽能電池板提供電能的蓄電瓶。所述太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲存在蓄電瓶中，為整個(gè)風(fēng)扇系統(tǒng)提供工作所需直流電。
[0033]所述溫度傳感器可檢測風(fēng)扇所處環(huán)境的溫度，并通過單片機(jī)進(jìn)行信號處理后，由與單片機(jī)連接的液晶顯示屏顯示。如圖3所示，所述溫度傳感器采用型號為DS18B20的溫度傳感器，該型號溫度傳感器具有體積更小、精度更高、適用電壓更寬、采用一線總線等優(yōu)點(diǎn)。其主要性能特點(diǎn)如下:測溫范圍在-55—+125°C，在-10—+85°C時(shí)精度為±0.5°C，可編程的分辨率為9一 12位，轉(zhuǎn)換位數(shù)可編程設(shè)定，對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5°C、0.25°C、0.125°C和0.06250C，可實(shí)現(xiàn)高精度測溫，在9位分辨率時(shí)最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快，內(nèi)部還有溫度上下限告警設(shè)置。
[0034]所述單片機(jī)接收并處理溫度傳感器發(fā)送的溫度信號，通過判斷并發(fā)出控制指令給調(diào)速電路，使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速作出調(diào)整。當(dāng)檢測到的溫度低于預(yù)設(shè)值時(shí)，單片機(jī)發(fā)出關(guān)斷指令關(guān)閉電風(fēng)扇；當(dāng)檢測到環(huán)境溫度上升時(shí)，單片機(jī)控制打開風(fēng)扇并調(diào)至相應(yīng)轉(zhuǎn)速。如圖2所示，本實(shí)施例采用了 STC12C5A60S2單片機(jī)的最小系統(tǒng)，STC12C5A60S2/AD/PWM系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘/機(jī)器周期(IT)的單片機(jī)，是高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍。內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換(250K/S)，針對電機(jī)控制，強(qiáng)干擾場合，工作頻率0-35MHz，62K字節(jié)應(yīng)用程序空間，片上集成1280字節(jié)RAM，ISP(在系統(tǒng)可編程)/IAP(在應(yīng)用可編程)，無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口(P3.0/P3.1)直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片。通用I/O口36個(gè)，4個(gè)16位定時(shí)器，兩個(gè)時(shí)鐘輸出，7路外部中斷，雙串口等。STC12C5A60S2單片機(jī)整個(gè)系統(tǒng)性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，性價(jià)比高。
[0035]所述調(diào)速電路采用可控硅無極調(diào)速電路，如圖4所示，本實(shí)施例的可控硅無極調(diào)速電路是由雙光電耦合器P785和外圍電路組成，通過單片機(jī)控制9013來調(diào)節(jié)風(fēng)扇電機(jī)兩端的電壓，從而達(dá)到調(diào)速的目的。
[0036]參照圖5，本實(shí)施例的智能終端采用帶有藍(lán)牙的智能手機(jī)，所述智能手機(jī)下載有可手動控制風(fēng)扇的App，通過該App可以直接向風(fēng)扇單片機(jī)無線傳輸控制指令，具有手動、智能、開關(guān)、風(fēng)力+、風(fēng)力_、風(fēng)力最大、風(fēng)力最小、測溫、模式等按鍵，還具有顯示功能。
[0037]所述時(shí)鐘電路采用型號為DS1302的時(shí)鐘芯片，該型號時(shí)鐘芯片是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對年、月、日、周、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5—5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31X8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。
[0038]還包括用于顯示檢測到的環(huán)境溫度以及風(fēng)扇運(yùn)行參數(shù)的液晶顯示屏，所述液晶顯示屏采用了帶中文字庫的128X64文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊，其顯示分辨率為128X64，內(nèi)置8192個(gè)16 X 16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16 X 8點(diǎn)ASCII字符集，利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示8X416X16點(diǎn)陣的漢字，也可完成圖形顯示，低電壓、低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。
[0039]本實(shí)施例的智能溫控環(huán)保風(fēng)扇還包括用于通過鍵盤輸入控制指令調(diào)控風(fēng)扇的鍵盤模塊，以及用于感應(yīng)是否有人員存在的紅外感應(yīng)傳感器。
[0040]本實(shí)施例的智能溫控環(huán)保風(fēng)扇可有效的檢測出環(huán)境溫度以及是否有人員存在，在風(fēng)扇開啟的情況下若長時(shí)間沒有人在會自動進(jìn)入睡眠模式，當(dāng)人再次回到可檢測區(qū)域時(shí)，風(fēng)扇自行啟動。使用者可通過智能手機(jī)來控制風(fēng)扇運(yùn)行狀態(tài)，也可以通過集成的鍵盤來控制，使用靈活方便。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能溫控環(huán)保風(fēng)扇，包括驅(qū)使風(fēng)扇運(yùn)行的風(fēng)扇電機(jī)，進(jìn)行信號處理、發(fā)送控制命令的單片機(jī)，所述單片機(jī)連接有用于提供脈沖信號的時(shí)鐘電路和控制風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)速電路，其特征在于:還包括與單片機(jī)連接的用于檢測環(huán)境溫度的溫度傳感器，與單片機(jī)連接的用于與移動終端通信的藍(lán)牙模塊，與單片機(jī)連接的由太陽能電池板提供電能的蓄電瓶。2.如權(quán)利要求1所述的智能溫控環(huán)保風(fēng)扇，其特征在于:所述單片機(jī)采用型號為STC12C5A60S2 的單片機(jī)。3.如權(quán)利要求1所述的智能溫控環(huán)保風(fēng)扇，其特征在于:所述溫度傳感器采用型號為DS18B20的溫度傳感器。4.如權(quán)利要求1所述的智能溫控環(huán)保風(fēng)扇，其特征在于:所述移動終端包括可以進(jìn)行無線通信的智能手機(jī)或者電腦。5.如權(quán)利要求1所述的智能溫控環(huán)保風(fēng)扇，其特征在于:所述調(diào)速電路采用可控硅無極調(diào)速電路。6.如權(quán)利要求1所述的智能溫控環(huán)保風(fēng)扇，其特征在于:所述時(shí)鐘電路采用型號為DS1302的時(shí)鐘芯片。7.如權(quán)利要求1所述的智能溫控環(huán)保風(fēng)扇，其特征在于:還包括用于顯示檢測到的環(huán)境溫度以及風(fēng)扇運(yùn)行參數(shù)的液晶顯示屏。8.如權(quán)利要求7所述的智能溫控環(huán)保風(fēng)扇，其特征在于:還包括用于通過鍵盤輸入控制指令調(diào)控風(fēng)扇的鍵盤模塊。9.如權(quán)利要求8所述的智能溫控環(huán)保風(fēng)扇，其特征在于:還包括用于感應(yīng)是否有人員存在的紅外感應(yīng)傳感器。
【文檔編號】F04D27/00GK205423260SQ201521087476
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月23日
【發(fā)明人】范敏, 蔣煒, 王鑫, 高偉
【申請人】青島恒星科技學(xué)院