一种新型智能风扇控制器

1.本实用新型涉及一种新型智能风扇控制器。


背景技术：

2.传统电风扇作为人们最常用的防暑降温工具，因其价格低廉，实用性强而被较多地应用于教室、办公室、车间、家庭等场所，但传统风扇功能单一且不智能。近些年来，随着信息技术的不断发展，新型风扇产品变得更加多功能化、智能化。针对不同环境、不同用户群体，电器产品通过处理器、传感器、网络传输模块协同工作实现了一定程度的智能化，但其许多功能华而不实且价格昂贵。对许多用户来说，即使购买了新型风扇产品，传统电风扇功能完好，质量过硬，废弃了也非常可惜。
3.传统电风扇不能声控，不能给用户进行功能设定时带来方便；传统电风扇不能实现远程控制，不能使用户时时监控和设定电风扇的功能；传统电风扇不能遥控，用户在离操作面板远一点的距离关闭电风扇时很不方便；传统电风扇不能根据室温自动调节风速，不能无级变速，夜间温度降低时，如果用户忘记关闭电风扇，极易造成夜间着凉，感冒发烧等；传统电风扇不能模拟自然风，带给用户更好的体验；传统电风扇不具有小夜灯功能，不能给夜间起床的用户带来便利；传统风扇功能单一，不能提供室内温度、湿度显示的功能。因此，很有必要提供一种能够方便地对传统家用风扇进行改造升级的，能够实现定时工作，网络接入及遥控，风速智能控且能够无级变速，能够模拟自然风，能够对室内温度、湿度进行准确测量及显示、并具有小夜灯功能以方便用户的新型智能风扇控制器。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够方便地对传统家用风扇进行改造升级的，能够实现定时工作，风速智能控且能够无级变速，能够模拟自然风，能够对室内温度、湿度进行准确测量及显示、并具有小夜灯方便用户等功能的新型智能风扇控制器。
5.为解决上述问题，本实用新型采用的一种技术方案是：一种新型智能风扇控制器，包括：红外遥控器，蓝牙温度传感器，插头连接器，电源线，壳体，电源电路，外部时钟电路，控制芯片，语音识别模块，湿度传感器，光照传感器，人体红外感应传感器，红外信号接收模块，wifi模块，led灯，显示屏，供电模块，插孔；所述红外遥控器采用电池供电且用于向新型智能风扇控制器的红外信号接收模块发送控制指令；所述蓝牙温度传感器采用纽扣电池供电且与新型智能风扇控制器的主体分离以避免受到附近电子器件发热的影响而产生温度测量误差，其由塑料外壳、蓝牙模块、温度传感器、背胶组成；所述插头连接器由铜板状突出的公接头，阻燃外壳，内部ac交流电源连接线组成；所述电源线为ac交流电源线，由外护套、内护套、铜材质的金属丝组成；所述壳体由阻燃材料制成，壳体用于容纳控制器的部件且其上方具有圆孔以方便挂在墙上；所述电源电路输出+5v直流电压，由整流二极管、保险丝、三极管、高频铁氧体磁芯开关变压器组成；所述外部时钟电路由一块晶振和两片起振电容组
成；所述控制芯片为单片机芯片；所述语音识别模块采用专用芯片，通过中断的工作方式，完成初始化，写入识别列表，语音识别，得到识别结果四个步骤；所述湿度传感器位于所述壳体内与电源电路连接并通过壳体对应位置的窗口测量周围环境的湿度；所述光照传感器位于所述壳体内与电源电路连接并通过壳体对应位置的窗口测量周围环境的光照强度；所述人体红外感应传感器位于所述壳体内与电源电路连接并通过壳体对应位置的窗口露出探测周围是否有人经过；所述红外信号接收模块位于所述壳体内与电源电路连接并用于接收红外遥控器发送的控制信号；所述wifi模块位于所述壳体内与电源电路连接并通过壳体对应位置的窗口露出天线，其用于将新型智能风扇控制器连接到网关，手机app可通过网络向新型智能风扇控制器发送控制指令；所述led灯位于所述壳体内与电源电路连接并通过壳体对应位置的窗口露出灯珠，其用于实现夜间照明；所述显示屏位于所述壳体内与电源电路连接并通过壳体对应位置的窗口露出屏幕，其用于显示风扇设置的工作模式，当前室内温度，湿度，led灯的工作状态；所述供电模块位于所述壳体内与电源电路连接，其由过零双向可控硅型光耦、电阻、二极管、三极管元件电连接组成，所述供电模块通过接收控制芯片发送的pwm波形控制可控硅的开启或截止，实现风扇转速的无级调速；所述插孔由铜夹片和壳体对应的插口组成，其用于将待改造升级的家用电风扇的插头插入以向家用电风扇供电并实现无级调速。
6.优选的，所述控制芯片通过蚁群算法向供电模块发送pwm波，所述控制芯片首先根据信息素模型构建解记忆表，然后采用二次高斯分布进行解构建，设定温度范围，时间范围，pwm波占空比范围，最后得到pwm波占空比与温度、时间的关系。
7.优选的，所述供电模块包括过零双向可控硅型光耦、三极管、电阻、及双向二极管，三极管的基极经电阻连接控制芯片引脚，发射极接地，集电极连接过零双向可控硅型光耦的一个输入端，过零双向可控硅型光耦的另一个输入端经电阻接工作电源；过零双向可控硅型光耦的一个输出端经电阻接火线，另一个输出端接双向二极管的一端，双向二极管的两端还分别连接火线和负载。
8.优选的，所述插孔为两组，一组为三插口插座，另一组为两插口插座；对三插口插座而言，其左边插口对应的铜夹片电连接到所述新型智能风扇控制器的火线，其右边插口对应的铜夹片电连接到所述新型智能风扇控制器的零线，其中间上方插口对应的铜夹片接地；对两插口插座而言，其左边插口对应的铜夹片电连接到所述新型智能风扇控制器的火线，其右边插口对应的铜夹片电连接到所述新型智能风扇控制器的零线。
9.优选的，该新型智能风扇控制器具有三种工作模式和两种功能；三种工作模式为恒温模式、自然风模式和人体感应模式，在恒温模式下，所述控制芯片接收蓝牙温度传感器发送的温度数据，结合用户设定的温度，采用蚁群算法计算出输出的pwm波的占空比，对风扇进行无级调速，使室内温度保持恒定；在自然风模式下，所述控制芯片每间隔固定时长，改变风速的大小，反复循环，模拟自然风的效果；在人体感应模式下，所述控制芯片接收人体红外感应传感器检测的信号后，风扇自动启动，工作10分钟自动停止；两种功能为定时功能和小夜灯功能，启用定时功能后，达到设定的定时时间，所述控制芯片切断供电模块的供电，风扇停止工作；启用小夜灯功能后，所述新型智能风扇控制器通过所述光照传感器检测到室内光照度低于阈值，且通过所述人体红外感应传感器检测到有人经过时，所述新型智能风扇控制器自动点亮led 灯20秒钟，给夜间起床活动的用户提供临时照明。
10.本技术的技术方案基于旧物升级改造，控制器接通电源后，将传统家用电风扇插头插入控制器插孔即可实现智能化。某些测室温设备将传感器与主机安装在一起，由于主机的电子元件工作会产生大量热量，因此测量的室温是不准确的，本技术的技术方案采用了蓝牙温度传感器可以避免此问题，准确测量室温；某些新型智能电风扇采用直流电机，然后使用pwm波通过电机驱动芯片带动直流电机运行，但传统家用电风扇的电机为交流电机，不能利用pwm波通过电机驱动芯片进行无级调速；本技术的技术方案采用了自主设计的专用供电模块，该供电模块包括过零双向可控硅型光耦、三极管、电阻、及双向二极管，三极管的基极经电阻连接控制芯片引脚，发射极接地，集电极连接过零双向可控硅型光耦的一个输入端，过零双向可控硅型光耦的另一个输入端经电阻接工作电源；过零双向可控硅型光耦的一个输出端经电阻接火线，另一个输出端接双向二极管的一端，双向二极管的两端还分别连接火线和负载，从而实现交流电机的无级调速；某些新型智能风扇没有配备遥控、网络接入功能，用户进行功能设置时并不方便，本技术的技术方案采用了红外遥控模块实现了红外遥控，采用wifi模块实现了设备的网络接入从而实现了手机app对电风扇的控制，用最低的成本给用户带来了操作上的方便并实现了电风扇的智能化；某些新型智能风扇没有配备语音控制，本技术的技术方案引入了语音识别模块来设置电风扇的工作，方便了特殊用户的使用；某些新型智能风扇对温度的检测仅仅用于简单温度高低比较判断来决定风扇的工作状态，本技术的技术方案采用多参数优化的蚁群算法对电机转速进行无级调速，提高了温度反馈的准确性，高效性；为了进一步提高使用效率，节省能源，本技术的技术方案高效使用了人体红外感应传感器，既使用于风扇的人体感应工作模式，又使用于小夜灯的功能，实现了绿色节能，方便高效的目标；为了进一步实现多功能化，本技术的技术方案还设置了显示屏，用于显示风扇设置的工作模式，当前室内温度，湿度，led灯的工作状态。
11.本技术的发明点在于采用蓝牙温度传感器测量室温，使用红外遥控器进行遥控设置，引入语音控制模块实现了语音控制，引入红外模块实现了遥控，引入wifi模块实现了设备的网络接入从而实现了手机 app对电风扇的控制，采用了自主设计的专用供电模块，该供电模块包括过零双向可控硅型光耦、三极管、电阻、及双向二极管，三极管的基极经电阻连接控制芯片引脚，发射极接地，集电极连接过零双向可控硅型光耦的一个输入端，过零双向可控硅型光耦的另一个输入端经电阻接工作电源；过零双向可控硅型光耦的一个输出端经电阻接火线，另一个输出端接双向二极管的一端，双向二极管的两端还分别连接火线和负载，从而实现交流电机的无级调速；采用多参数优化的蚁群算法对电机转速进行无级调速，提高了温度反馈的准确性，高效性；通过高效使用人体红外感应传感器，实现了电风扇的人体感应工作模式，又实现了小夜灯的功能；通过高效使用显示屏，实现了风扇设置的工作模式，当前室内温度，湿度，led灯的工作状态的显示。在此发明点的基础上得到本技术的技术方案。本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比的有益效果是：能够方便地对传统家用风扇进行改造升级，能够实现定时工作、网络接入及遥控，风速智能控且能够无级变速，能够模拟自然风，能够对室内温度、湿度进行准确测量及显示、并具有小夜灯功能以方便用户。
附图说明
12.图1是本实用新型的新型智能风扇控制器。
13.其中，1-红外遥控器，2-蓝牙温度传感器，3-插头连接器，4-电源线，5-壳体，6-电源电路，7-外部时钟电路，8-控制芯片，9-语音识别模块，10-湿度传感器，11-光照传感器，12-人体红外感应传感器， 13-红外信号接收模块，14-wifi模块，15-led灯，16-显示屏，17-供电模块，18-插孔。
具体实施方式
14.如图1所示，一种新型智能风扇控制器，包括：红外遥控器1，蓝牙温度传感器2，插头连接器3，电源线4，壳体5，电源电路6，外部时钟电路7，控制芯片8，语音识别模块9，湿度传感器10，光照传感器11，人体红外感应传感器12，红外信号接收模块13，wifi模块14，led灯15，显示屏16，供电模块17，插孔18；所述红外遥控器1采用电池供电且用于向新型智能风扇控制器的红外信号接收模块13发送控制指令；所述蓝牙温度传感器2采用纽扣电池供电且与新型智能风扇控制器的主体分离以避免受到附近电子器件发热的影响而产生温度测量误差，其由塑料外壳、蓝牙模块、温度传感器、背胶组成；所述插头连接器3由铜板状突出的公接头，阻燃外壳，内部ac交流电源连接线组成；所述电源线4为ac交流电源线4，由外护套、内护套、铜材质的金属丝组成；所述壳体5由阻燃材料制成，壳体5用于容纳控制器的部件且其上方具有圆孔以方便挂在墙上；所述电源电路6输出+5v直流电压，由整流二极管、保险丝、三极管、高频铁氧体磁芯开关变压器组成；所述外部时钟电路7由一块晶振和两片起振电容组成；所述控制芯片8为单片机芯片；所述语音识别模块9采用专用芯片，通过中断的工作方式，完成初始化，写入识别列表，语音识别，得到识别结果四个步骤；所述湿度传感器10位于所述壳体5内与电源电路6连接并通过壳体5对应位置的窗口测量周围环境的湿度；所述光照传感器11位于所述壳体5内与电源电路6连接并通过壳体5对应位置的窗口测量周围环境的光照强度；所述人体红外感应传感器12位于所述壳体5 内与电源电路6连接并通过壳体5对应位置的窗口露出探测周围是否有人经过；所述红外信号接收模块13 位于所述壳体5内与电源电路6连接并用于接收红外遥控器1发送的控制信号；所述wifi模块14位于所述壳体5内与电源电路6连接并通过壳体5对应位置的窗口露出天线，其用于将新型智能风扇控制器连接到网关，手机app可通过网络向新型智能风扇控制器发送控制指令；所述led灯15位于所述壳体5内与电源电路6连接并通过壳体5对应位置的窗口露出灯珠，其用于实现夜间照明；所述显示屏16位于所述壳体5内与电源电路6连接并通过壳体5对应位置的窗口露出屏幕，其用于显示风扇设置的工作模式，当前室内温度，湿度，led灯15的工作状态；所述供电模块17位于所述壳体5内与电源电路6连接，其由过零双向可控硅型光耦、电阻、二极管、三极管元件电连接组成，所述供电模块17通过接收控制芯片8 发送的pwm波形控制可控硅的开启或截止，实现风扇转速的无级调速；所述插孔18由铜夹片和壳体5对应的插口组成，其用于将待改造升级的家用电风扇的插头插入以向家用电风扇供电并实现无级调速。
15.优选的，所述控制芯片8通过蚁群算法向供电模块17发送pwm波，所述控制芯片8首先根据信息素模型构建解记忆表，然后采用二次高斯分布进行解构建，设定温度范围，时间范围，pwm波占空比范围，最后得到pwm波占空比与温度、时间的关系。
16.优选的，所述供电模块17包括过零双向可控硅型光耦、三极管、电阻、及双向二极管，三极管的基极经电阻连接控制芯片8引脚，发射极接地，集电极连接过零双向可控硅型
光耦的一个输入端，过零双向可控硅型光耦的另一个输入端经电阻接工作电源；过零双向可控硅型光耦的一个输出端经电阻接火线，另一个输出端接双向二极管的一端，双向二极管的两端还分别连接火线和负载。
17.优选的，所述插孔18为两组，一组为三插口插座，另一组为两插口插座；对三插口插座而言，其左边插口对应的铜夹片电连接到所述新型智能风扇控制器的火线，其右边插口对应的铜夹片电连接到所述新型智能风扇控制器的零线，其中间上方插口对应的铜夹片接地；对两插口插座而言，其左边插口对应的铜夹片电连接到所述新型智能风扇控制器的火线，其右边插口对应的铜夹片电连接到所述新型智能风扇控制器的零线。
18.优选的，该新型智能风扇控制器具有三种工作模式和两种功能；三种工作模式为恒温模式、自然风模式和人体感应模式，在恒温模式下，所述控制芯片8接收蓝牙温度传感器2发送的温度数据，结合用户设定的温度，采用蚁群算法计算出输出的pwm波的占空比，对风扇进行无级调速，使室内温度保持恒定；在自然风模式下，所述控制芯片8每间隔固定时长，改变风速的大小，反复循环，模拟自然风的效果；在人体感应模式下，所述控制芯片8接收人体红外感应传感器12检测的信号后，风扇自动启动，工作10分钟自动停止；两种功能为定时功能和小夜灯功能，启用定时功能后，达到设定的定时时间，所述控制芯片 8切断供电模块17的供电，风扇停止工作；启用小夜灯功能后，所述新型智能风扇控制器通过所述光照传感器11检测到室内光照度低于阈值，且通过所述人体红外感应传感器12检测到有人经过时，所述新型智能风扇控制器自动led灯15点亮20秒钟，给夜间起床活动的用户提供临时照明。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
19.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。