一种智能风扇的制作方法

本发明涉及一种智能风扇，包括根据人体的移动自动调整方向以达到能量的最大利用。通过智能红外测距模块检测到人的位置，正如向日葵跟着太阳转，智能风扇也会跟着人的移动进行转动，及时满足夏天人们对于风扇的风速、风力等的要求，为人们智能化的生活提供了便利。

背景技术：

每逢夏天，炎热的天气使得人们对空调的需求很大。虽然空调的使用越来越普及，但是在很多地方却依然没有使用上空调，比如在宿舍，宿舍对于高功率的电器无法使用，即使用上空调的用户也有一个很大的体会：大功率的空调使得电网极其不稳定，空调不能够正常工作。另外，因为空调的低温，越来越多的长时间在室内吹空调的人们得了空调病，这给人们的生活健康带来了巨大的威胁。因此，风扇在宿舍和空调相比更有竞争力。

传统的风扇存在很多的不足，比如经常出现人忘记关电扇而电扇继续旋转造成电力资源的浪费；以及风扇不是一直对着人吹，同样造成能源的浪费，因此，我们设计并制作了这款智能风扇，希望通过这款风扇，可以减少能源的浪费从而提高生活的质量。我们设计的这种风扇在开关控制上实现了无人自动停止工作，在调速方面扩展了传统的调速方式，即通过人体和风扇的距离来自动变速。另外，我们设计了一种跟随系统，它能够使风扇在工作过程中自动跟随人体改变方向，这使得风扇使用过程中体现了能源的最大利用。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题是，提供一种智能风扇，适用于家庭、教室、宿舍等室内环境，用以在夏天根据天气炎热程度设置合适的基础风速，然后用户可以随意移动，风扇自动调节风速，用户可以不用再进行操作。当用户离开，风扇及时关闭休眠。

本发明所采用的技术方案是，一种智能风扇，系统采用模块化设计，主要包括单片机模块、跟随模块、红外测距模块、电源模块、液晶模块以及电机模块，其特征在于控制模块分别与跟随模块、红外测距模块、电源模块、液晶模块、电机驱动模块相连，所述的红外测距模块接收信息后将信息传给单片机加以处理；所述的步进电机驱动模块用来驱动电机，启动风扇；所述的液晶模块用来反映风扇工作情况；跟随模块始终跟随使用者，检测人的移动方向。

本发明由于采用上述结构，本智能风扇的结构简单，能够根据人体与风扇的距离自动调节风速，同时也兼有普通风扇的功能，体现了智能风扇的智能化、节能化和易用化等特点，制造成本低，集成化程度高，便于普及。有广泛的应用价值和市场前景。

附图说明

图1系统总体模块图

图2系统软件流程图

具体实施方式

下面结合附图给出具体实施例，进一步说明本发明是如何实现的。

如图1所示，一种智能风扇，系统采用模块化设计，主要包括单片机模块、跟随模块、红外测距模块、电源模块、液晶模块以及电机模块，其特征在于控制模块分别与跟随模块、红外测距模块、电源模块、液晶模块、电机驱动模块相连，所述的红外测距模块接收信息后将信息传给单片机加以处理；所述的步进电机驱动模块用来驱动电机，启动风扇；所述的液晶模块用来反映风扇工作情况；跟随模块始终跟随使用者，检测人的移动方向。

如图1所示，所述的跟随模块即在风扇两侧各安装两个红外发射和接收模块，两个红外发射模块之间距离很近，人体接触到红外线后将红外线反射到接收装置，系统便可检测到人体通过了红外线。单片机控制红外传感器，红外传感器接收到的信息传给单片机然后单片机加以处理。单片机将红外所收集到的信息变成指令控制电机驱动模块来改变电机转速，转向，以及是否工作等。

如图1所示，所述的主控单片机为ht66f70a单片机，它是本作品的核心。电源提供电压为24v直流电给两个电机供电，经过稳压芯片稳压后给单片机供电。单片机控制液晶屏，液晶屏显示风扇实时工作参数。单片机控制红外传感器，红外传感器接收到的信息传给单片机然后单片机加以处理。单片机将红外所收集到的信息变成指令控制电机驱动模块来改变电机转速，转向，以及是否工作等。

如图1所示，所述的电源模块分为两部分，一部分给电机供电，选用的是24v的直流电；另外一部分是非电机部分，经过稳压芯片稳压后主要给单片机、液晶等其它模块供电。

如图1所示，所述的电机包含两个部分。

风扇电机：风扇电机主要为了更改风扇的转速。

步进电机：步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。驱动器接收到一个脉冲信号后，驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。首先，通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；其次，通过控制脉冲顿率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到改变速度的目的。

如图1所示，所述的电机驱动模块包括风扇电机与转向电机。转向电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，转向电机就转动一个角度，总转动角度由输入脉冲决定，因此非常适合于单片机控制。转向电机通过输入脉冲信号来进行控制，转速由脉冲信号频率决定，驱动连接方式为共阴接法。

如图1所示，所述的单片机控制液晶，液晶显示风扇实时工作参数。由于需要显示的信息量较大，故采用12864型号的液晶。

本发明由于采用上述结构，提出了一种可以随时根据人体感应从而控制风向、风速以及风力的智能风扇，使用广泛，并且该系统在软件上运用了a/d转化，a/d转换用在了红外测距模块，红外测距模块最后输出了一个模拟量，模拟量转换为数字量，通过数字量经过查表可以得知所要测量的距离为多少。设计简单，测量精度准确，符合现代智能家居的需求，有广泛的市场价值和应用前景。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种智能风扇。包括根据人体与风扇的距离自动调节风速。通过跟随系统感知风扇与人体的距离，能够自动跟随人体改变方向，使风扇在使用过程中实现了能源的最大利用。所述装置主要包含单片机模块、跟随模块、红外测距模块、电源模块、液晶模块以及电机模块等部分。系统工作时，红外测距模块可以测量出当前使用者与风扇的距离，将信号送到单片机，根据距离来实时控制风扇电机转速。跟随系统可以追踪使用者，当人在走动时，分布在风扇两端的红外系统检测人的移动方向，通过单片机控制转向电机来使风扇在转向范围内始终正对使用者。本智能风扇结构简单实用方便，性能稳定，并且实现了风扇的智能化、节能化和易用化。

技术研发人员：张亮;董玥萌;谭玥;张露凡
受保护的技术使用者：天津工业大学
技术研发日：2017.09.04
技术公布日：2019.03.05