一种智能温控风扇控制器的制作方法

本实用新型涉及智能控制技术领域，具体涉及一种智能温控风扇控制器。

背景技术：

目前，家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场，依然拥有广大的市场份额，逐渐形成了与空调相辅相成的现象。尽管电风扇有其市场优势，但传统电风扇依然有许多地方可以改良，例如普通电风扇不能根据环境温度的变化自动及时地调节风力大小，传统的机械旋钮式电风扇只能通过手动开关，操作不便。

公告号为CN203412794U的中国实用新型专利公开了一种电风扇的温度感应控制装置，其包括电风扇、电源模块以及电源控制开关，所述电源模块中的电源输出至所述电风扇，所述电源控制开关设置在所述电源模块与电风扇之间，所述电源控制开关上设置有一用于控制所述电源控制开关导通或者闭合的温感控制装置，所述温感控制装置包括微控制单元以及温度传感器，所述温度传感器连接至所述微控制单元，且所述微控制单元连接至所述电源控制开关，所述微控制单元根据所述温度传感器所测的温度信息控制所述电源控制开关的导通或断开。

上述专利的技术方虽然可以通过温度感测来控制风扇的运转，实现一定程度的智能化，但其仍存在以下缺陷：电源控制开关只能实现导通或断开两个工作模式，不能自动调节风扇的转速，即无法实现各档位风速的无级调速。

技术实现要素：

本实用新型提供一种低成本、安全可靠的智能温控风扇控制器。本实用新型的目的由以下技术方案实现：

一种智能温控风扇控制器，包括电源电路、单片机控制单元、及分别与单片机控制单元电连接的温度检测模块、显示模块、按键输入电路及风扇电源控制电路，电源电路为整个控制器提供直流工作电源VCC；其特征在于：还包括过零检测模块，所述风扇电源控制电路为可控硅触发电路，所述过零检测模块和可控硅触发电路分别与单片机控制单元电连接。

作为具体的技术方案，所述单片机控制单元包括STC89C52芯片及其外围的时钟电路和复位电路。

作为具体的技术方案，所述温度检测模块包括DS18B20芯片和电阻R14，DS18B20芯片的电源脚经电阻R14连接工作电源VCC，DQ脚连接STC89C52芯片的P25脚，GND脚接地。

作为具体的技术方案，所述过零检测模块包括光电耦合器P52J、电阻R1、电阻R2、电阻R3及整流桥D1，整流桥D1的两个交流输入端分别经电阻R2、电阻R3接火线L及零线N，整流桥D1的两个直流输出连接光电耦合器P52J的连个输入，光电耦合器P52J的一个输出接地，另一个输出连接STC89C52芯片的P32脚并经电阻R1接工作电源VCC。

作为具体的技术方案，所述可控硅触发电路包括过零双向可控硅型光耦MOC3021、NPN型三极管Q4、电阻R12、电阻R13、电阻R15及双向二极管Q3，三极管Q4的基极经电阻R15连接STC89C52芯片的P20脚，发射极接地，集电极连接光耦MOC3021的一个输入端，光耦MOC3021的另一个输入端经电阻R13接工作电源VCC；光耦MOC3021的一个输出端经电阻R12接火线L，另一个输出端接双向二极管Q3的一端，双向二极管Q3的两端还分别连接火线L和负载。

作为具体的技术方案，所述按键输入电路包括四路按键采集电路，分别连接STC89C52芯片的P10脚、P11脚、P12脚、P13脚。

作为具体的技术方案，所述显示模块包括四位七段LED数码管、电阻R4-R11、电阻R16、电阻R17、PNP三极管Q1、PNP三极管Q2；PNP三极管Q1的基极经电阻R16连接STC89C52芯片的P27脚，集电极连接LED数码管的D1控制脚；PNP三极管Q2的基极STC89C52芯片的P26脚，集电极连接LED数码管的D2控制脚；PNP三极管Q1的发射极及PNP三极管Q2的发射极连接工作电源VCC；LED数码管的a-dp引脚分别连接STC89C52芯片的P00-P07脚并分别经电阻R4-R11连接工作电源VCC。

本实用新型提供的智能温控风扇控制器，通过DS18B20进行现场温度测量，将测量数据送入STC89C52，经过单片机处理后显示温度值。当检测到的温度高于一定值时，单片机引脚输出高电平，打开电风扇。当温度低于一定值时，单片机引脚输出低电平，停止电风扇的转动。正常工作过程中，通过控制双向可控硅的导通角，使输出端电压发生改变，从而使施加在电风扇的输入电压发生改变，以调节风扇的转速，实现各档位风速的无级调速。

附图说明

图1为实施例提供的智能温控风扇控制器的构成框图。

图2为实施例提供的智能温控风扇控制器中单片机控制单元所采用的STC89C52芯片与温度检测模块的连接原理图。

图3为实施例提供的智能温控风扇控制器中过零检测模块的原理图。

图4为实施例提供的智能温控风扇控制器中可控硅触发电路的原理图。

图5为实施例提供的智能温控风扇控制器中按键输入电路的原理图。

图6为实施例提供的智能温控风扇控制器中显示模块的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本实施例提供的智能温控风扇控制器包括电源电路、单片机控制单元、温度检测模块、过零检测模块、显示模块、按键输入电路和可控硅触发电路。温度检测模块、过零检测模块、显示模块、按键输入电路及可控硅触发电路分别与单片机控制单元电连接，电源电路为整个控制器提供直流工作电源VCC。

如图2所示，单片机控制单元包括STC89C52芯片及其外围的时钟电路和复位电路(常规电路，图中未示)。STC89C52芯片是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52芯片使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash。STC89C52芯片具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构)，全双工串行口。另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。

继续参见图2，温度检测模块包括DS18B20芯片和电阻R14，DS18B20芯片的电源脚经电阻R14连接工作电源VCC，DQ脚连接STC89C52芯片的P25脚，GND脚接地。

如图3所示，过零检测模块包括光电耦合器P52J、电阻R1、电阻R2、电阻R3及整流桥D1，整流桥D1的两个交流输入端分别经电阻R2、电阻R3接火线L及零线N，整流桥D1的两个直流输出连接光电耦合器P52J的连个输入，光电耦合器P52J的一个输出接地，另一个输出连接STC89C52芯片的P32脚并经电阻R1接工作电源VCC。

如图4所示，可控硅触发电路包括过零双向可控硅型光耦MOC3021、NPN型三极管Q4、电阻R12、电阻R13、电阻R15及双向二极管Q3，三极管Q4的基极经电阻R15连接STC89C52芯片的P20脚，发射极接地，集电极连接光耦MOC3021的一个输入端，光耦MOC3021的另一个输入端经电阻R13接工作电源VCC；光耦MOC3021的一个输出端经电阻R12接火线L，另一个输出端接双向二极管Q3的一端，双向二极管Q3的两端还分别连接火线L和负载。

如图5所示，按键输入电路包括四路按键采集电路，分别连接STC89C52芯片的P10脚、P11脚、P12脚、P13脚。

如图6所示，显示模块包括四位七段LED数码管、电阻R4-R11、电阻R16、电阻R17、PNP三极管Q1、PNP三极管Q2；PNP三极管Q1的基极经电阻R16连接STC89C52芯片的P27脚，集电极连接LED数码管的D1控制脚；PNP三极管Q2的基极STC89C52芯片的P26脚，集电极连接LED数码管的D2控制脚；PNP三极管Q1的发射极及PNP三极管Q2的发射极连接工作电源VCC；LED数码管的a-dp引脚分别连接STC89C52芯片的P00-P07脚并分别经电阻R4-R11连接工作电源VCC。

上述实施例提供的智能温控风扇控制器，其工作原理及过程如下：

DS18B20进行现场温度测量，将测量数据送入STC89C52，经过单片机处理后显示温度值。当检测到的温度高于一定值时，单片机引脚输出高电平，打开电风扇。当温度低于一定值时，单片机引脚输出低电平，停止电风扇的转动。工作过程中，通过控制双向可控硅的导通角，使输出端电压发生改变，从而使施加在电风扇的输入电压发生改变，以调节风扇的转速，实现各档位风速的无级调速。电路中采用了过零双向可控硅型光耦MOC3021，集光电隔离、过零检测、过零触发等功能于一身,避免了输入输出通道同时控制双向可控硅触发的缺陷，简化了输出通道隔离驱动电路的结构。

以上实施例仅为充分公开而非限制本实用新型，凡基于本实用新型的创作主旨、未经创造性劳动的等效技术特征的替换，应当视为本申请揭露的范围。