集成温控、人体红外感应和自学习功能的风扇控制器及方法与流程

本发明属于室内环境调节技术领域，特别涉及一种集成温控、人体红外感应和自学习功能的风扇控制器及方法。

背景技术：

风扇是我国夏季常见的低成本、低能耗降温手段。研究表明，通过风扇提供适宜风速的气流可显著改善热湿环境下的人体舒适感和感知空气品质，使用风扇可提高室内舒适温湿度上限从而实现可观节能。现在的风扇控制主要存在以下问题：第一，风扇转速固定，不能根据环境温度的变化而变化，转速太大容易过冷或致吹风感，甚至感冒，转速太小容易引起热不适；第二，风扇不能根据室内是否有人进行开关控制，当室内没人时，如忘记关闭风扇则会产生能源浪费；第三，风扇不能根据不同使用者的行为习惯进行调整，相同环境下个体舒适感的差异和使用风扇的个人偏好普遍存在，最优的热中性环境尚有5%的人群不满意率，因此需要根据使用者偏好进行风扇的自学习调整。综上所述，需要一款集成温控、人体红外感应和自学习功能的风扇控制器来提升人们使用风扇的舒适感、满意度和节能性能。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有风扇控制器的缺点与不足，为此，提出一种集成温控、人体红外感应和自学习功能的风扇控制器。为达到上述目的，本发明一方面提出了集成温控、人体红外感应和自学习功能的风扇控制器：

一种集成温控、人体红外感应和自学习功能的风扇控制器，包括：

单片机模块，用于根据预设值、环境空气温度及人体活动信息向风扇发送相应控制指令；

温度传感器模块，用于探测环境空气温度信息并传递给单片机模块；

人体红外感应器模块，用于探测人体活动信息并传递给单片机模块；

显示模块，用于显示当前空气温度和风扇转速百分比；

电机驱动模块，用于根据单片机模块的控制指令采用pwm调速方式控制风扇电机运行；

电源模块，用于通过9~12v适配器给风扇提供电源；

旋钮、按键模块，用于供使用者调节风扇转速和调整转速与温度的对应关系。

进一步地，所述的旋钮、按键模块包括转速调节旋钮和温度调节按键，所述转速调节旋钮用于调节风扇电机转速，所述温度调节按键用于设置当前转速对应的温度最低值。

本发明另一方面提出一种集成温控、人体红外感应和自学习功能的风扇控制方法，包括步骤：

人体红外感应器模块和温度传感器模块探测人体活动信息和环境空气温度信息，并将此信息传递给单片机模块；所述单片机模块将此信息进行处理，向电机驱动模块发送相应的控制指令：如果没人在，则风扇停止；如果有人在，则风扇调整至与当前温度对应的转速；在使用过程中，当使用者基于自身的体验和习惯通过旋钮、按键模块调整风扇转速或对应温度，所述单片机模块记录使用者动作，并在下次启动风扇时自动根据记录动作调整风扇控制算法，直到完全符合使用者的个人使用习惯和偏好。

本发明根据环境空气温度自动调节风扇转速，通过人体感应实现风扇的自动开关，根据用户操作行为和使用习惯自动调整风扇的控制算法。本发明在提升用户使用舒适感、满意度的同时实现节能。

附图说明

本发明的具体内容和优点将从下面结合附图对实施例的描述中变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的集成温控、人体红外感应和自学习功能的风扇控制器的结构框图；

图2为根据本发明一个实施例的单片机模块电路图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

如图1和图2所示，一种集成温控、人体红外感应和自学习功能的风扇控制器，包括温度传感器模块1、人体红外感应器模块2、显示模块3、电机驱动模块4、按键、旋钮模块5和单片机模块6。

所述单片机模块6用于根据预设值、环境空气温度及人体活动信息向风扇发送相应控制指令，本实施例中所述单片机模块6的具体电路如图2所示；

所述温度传感器模块1用于探测环境空气温度信息并传递给单片机模块；

所述人体红外探测器模块2用于探测人体活动信息并传递给单片机模块；

所述显示模块3采用液晶显示屏，用于显示当前空气温度和风扇转速百分比；

所述电机驱动模块4用于根据单片机模块的控制指令采用pwm调速方式控制风扇电机运行；

所述电源模块用于通过9~12v适配器给风扇提供电源；

所述旋钮、按键模块5，用于供使用者调节风扇转速和调整转速与温度的对应关系，包括转速调节旋钮和温度调节按键，所述转速调节旋钮用于调节风扇电机转速，所述温度调节按键用于设置当前转速对应的温度最低值。

一种基于所述风扇控制器的风扇控制方法，包括步骤：

人体红外感应器模块2和温度传感器模块1探测人体活动信息和环境空气温度信息，并将此信息传递给单片机模块6；所述单片机模块6将此信息进行处理，向电机驱动模块4发送相应的控制指令：如果没人在，则风扇停止；如果有人在，则风扇调整至与当前温度对应的转速；在使用过程中，当使用者基于自身的体验和习惯通过旋钮、按键模块5调整风扇转速或对应温度，所述单片机模块6记录使用者动作，并在下次启动风扇时自动根据记录动作调整风扇控制算法，直到完全符合使用者的个人使用习惯和偏好。

当人体红外探测器模块2检测到有人时，单片机模块6根据温度传感器模块1检测到的环境空气温度和预设的风扇转速与温度的对应关系向电机驱动模块4发送相应的控制指令，调节风扇按设定转速运行；

当人体红外探测器模块2检测到无人时，单片机模块6向电机驱动模块4发送相应的控制指令，关闭风扇。

根据本发明实施例的方法，通过根据集成温控、人体红外感应和自学习功能控制器控制风扇运转，将在提升用户使用舒适感、满意度的同时实现节能。

图2为本发明实施例的单片机模块电路图，图中，pin32-pin47接显示器模块，pin10为开关，pin29、pin30为调节旋钮，pin8、pin9为pwm输出控制电机，pin20为热红外信号输入。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制。凡依本发明的设计思路所做的等同变化，均落入本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种集成温控、人体红外感应和自学习功能的风扇控制器，包括：单片机模块，用于根据预设值、环境空气温度及人体活动信息向风扇发送相应控制指令；温度传感器模块，用于探测环境空气温度信息并传递给单片机模块；人体红外感应器模块，用于探测人体活动信息并传递给单片机模块；显示模块，用于显示当前空气温度和风扇转速百分比；电机驱动模块；电源模块；旋钮、按键模块。本发明还提供了一种集成温控、人体红外感应和自学习功能的风扇控制方法，具体为：根据环境空气温度自动调节风扇转速，通过人体感应实现风扇的自动开关，根据用户操作行为和使用习惯自动调整风扇的控制算法。本发明在提升用户使用舒适感、满意度的同时实现节能。

技术研发人员：张宇峰;张明扬;张仲军
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2017.04.05
技术公布日：2017.08.15