一种自动调频风扇及其控制方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电风扇，特别是一种自动调频风扇及其控制方法。
【背景技术】
[0002]在业界，对电风扇转速的调节都是用人手通过触摸开关或者按键开关实现的。如申请号为201110442743.0号专利，公开了一种直流无刷电风扇及其控制方法:用户通过调整编码器旋钮产生动作信号，单片机收到该信号后对该旋钮信号分析处理后输出一定占空比不变的频率至直流无刷电机。用户需要通过手动调节编码器来调整风扇风速，调节麻烦，调整后的电机速度和停转频率不能随周围环境的温度和光照强度的变化而变化。如在夏季使用时，用户初始设定一个舒适的风速，当室内温度改变较大时，初始设定的速度不再改变，用户还要重新去调整风速，调整麻烦。当在白天和夜晚睡眠使用时，人的机体处于不同的活跃状态，风扇不能自动调整并输出不同的风速和停转频率来适应人体，用户使用舒适度差。
【发明内容】
[0003]针对以上技术的不足与缺陷，本发明的目的旨在提供一种操作简单，便于推广，舒适度强的风扇。
[0004]本发明的目的是通过采用以下技术方案实现的:按此目的设计的一种自动调频风扇，其电路特征，包括光照强度采集电路单元，温度采集电路单元，光耦调控频率电路单元，电机驱动电路单元，触摸感应电路单元，OLED显示电路单元，WiFi和蓝牙通信电路单元，报警提示电路单元，内存扩展电路单元，电源电路和电风扇。
[0005]所述光照强度采集电路单元，单片机连接有光照强度传感器，可通过对光敏电阻的AD值进行米集处理。
[0006]所述温度采集电路单元，单片机通过DS18B20对周围的温度数据进行采集并处理。
[0007]所述光耦调控频率电路单元，可编程单片机通过对室内的温度和光照强度数据信息进行采集和处理，通过单片机内部的PWM输出功能输出与此时采集的温度和光照强度相对应的占空比的频率到光耦的集电极，光耦的发射极一端连接着电机驱动信号输入端，从而实现对电机速度的控制；单片机的一个引脚连接着光耦的发射管，通过这个引脚输出与此时采集的温度和光照强度相对应的高低电平以及高电平延时时间和低电平延时时间进而实现对电机停转频率的调控，从而实现了对电机停转频率和速度的独立调控。
[0008]通过建立数学模型模拟四条曲线，第一条和第二条分别为在白天和夜间情况下，不同的温度所对应的PWM输出曲线，第三条和第四条分别为在白天和夜间情况下，不同的温度所对应的电机停转频率曲线。当室内光照强度和温度改变时，电机的速度和停转频率做出相应的调整，当光照强度和温度不变时，电机的速度与停转频率将稳定在一定的范围内，即实现了在不同的光照强度和不同温度的条件下对应不同的电机速度和电机停转频率，从而实现自动调频和自动调速。
[0009]所述电机驱动电路单元，当单片机产生一定占空比的频率到光耦的集电极时，如果光耦的发射管发射光线，则光耦的集电极和发射极导通，此时单片机能将一定占空比的频率输入到电机驱动的频率输入端，电机驱动电路工作，电机按一定的转速运行；当光耦的发射管不发射光线，则光耦的集电极和发射极截止，单片机产生的一定占空比的频率不能输入到电机驱动的频率输入端，电机驱动电路停止工作，电机停转。单片机的一个引脚连接着光耦的发射管，通过这个引脚输出高低电平以及高电平延时时间和低电平延时时间进而实现对电机停转频率的调整；当光耦的发射管发射光线，光耦的集电极和发射极导通时，单片机输出不同占空比的频率到光耦的集电极，光耦的发射极能将不同占空比的频率送至电机驱动的频率输入端，从而电机驱动芯片输出不同的功率到电机，从而实现对电机的无极调速。
[0010]四种工作模式:
普通模式，只能通过人手触摸来调控电机速度，无法对电机的停转频率进行调控。
[0011]调频模式:根据单片机对所采集的温度和光照强度信息进行处理，自动调整电机停转频率，可以通过人手触摸调控电机速度。
[0012]智能模式:根据单片机对所采集的温度和光照强度信息进行处理，自动调整电机速度和电机停转频率，不能通过人手触摸调控电机速度。
[0013]睡眠模式:通过建立一时间轴，即在不同的时刻对应系统设定的电机速度和电机停转频率，无法通过人手触摸调整电机速度和电机停转频率。
[0014]手机、电脑客户端软件可以调用手机、电脑内部的硬件资源，通过手机内部的各种传感器可以实现对定时时间、电机速度和电机停转频率的快速设置，通过WiFi或蓝牙通信将设置的参数信息发送给自动调频风扇。
[0015]用户可以通过手机和电脑客户端软件设置各种参数，设计适合自己的睡眠曲线，可以通过云服务上传自己设计的睡眠曲线至客户端平台，同样用户可以通过客户端平台下载他人分享的睡眠曲线，用户下载后，手机、电脑终端会通过WiFi或蓝牙通信自动将程序下载至自动调频风扇。可以通过客户端平台和云服务建立不同地域、不同环境、不同生活习惯中人们的睡眠曲线库，用户可以体验各种睡眠曲线并且分享睡眠曲线。
[0016]同样，可以通过客户端平台和云服务建立不同地域、不同环境、不同生活习惯中人们在白天和夜间，不同的温度所对应的PffM输出曲线库，不同的温度所对应的电机停转频率曲线库，通过搭建客户端平台，可以使用户自主分享多样化的工作模式。
[0017]当人体处在不同的睡眠状态(深层睡眠和浅层睡眠)下，人的机体处于不同的活跃状态，在睡眠模式下，应该降低风扇的风速和停转频率，增加风扇在一个周期内的工作时间和停止时间，通过建立一时间轴，即在不同的时刻对应系统设定的电机速度和电机停转频率，更加有利于人体的健康，对于体质较差的老人和孩子，更加有益。
[0018]所述触摸感应电路单元中设有红外对管，单片机内部的具有AD采集功能的一个引脚与红外对管的集电极一端相连，用于对用户指令的输入。
[0019]所述OLED显示电路单元用来对定时时间，室内温度，光照强度，风扇模式，电机的转动速度和电机停转频率等信息进行显示。
[0020]所述WiFi和蓝牙通信电路单元用于自动调频风扇和手机、电脑之间的通信。
[0021]所述报警提示电路单元包括蜂鸣器、LED指示灯。
[0022]所述内存扩展电路单元包括SD卡，用于对内存的扩展。
[0023]所述电源部分包括内部供电和外部供电，内部供电部分通过锂电池进行供电，夕卜部供电部分通过常用的min1-USB数据线插座或其它插座与外部电源连接。
【附图说明】
[0024]图1为本发明的逻辑框图1。
[0025]图2为本发明的逻辑框图2。
[0026]图3为光耦调控频率电路单元和电机驱动电路单元原理图。
[0027]图4为在白天和夜间情况下，不同的温度所对应的PWM输出曲线。
[0028]图5为在白天，不同的温度所对应的电机停转频率曲线。
[0029]图6为在夜间，不同的温度所对应的电机停转频率曲线。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图及实施例对本发明进一步描述。
[0031]第一实施例
参见图1一图6，本电风扇，其电路特征:包括光照强度采集电路单元，温度采集电路单元，光耦调控频率电路单元，电机驱动电路单元，触摸感应电路单元，WiFi和蓝牙通信电路单元，OLED显示电路单元，内存扩展电路单元，报警提示电路单元，电源电路，电风扇。
[0032]上述光照强度采集电路单元包括光敏电阻RL和电阻RC，光敏电阻RL和电阻RC串联接在VCC和GND之间，RL和RC的节点一端接在单片机的1 口上。
[0033]所述光照强度采集电路单元，单片机连接有光照强度传感器，可通过对光敏电阻的AD值进行采集处理来获取室内的光照强度信息。
[0034]上述温度采集电路单元通过DS18B20温度传感器对室内的温度数据进行采集，同样可以采用其它温度传感器对室内温度进行采集。
[0035]所述触摸感应电路单元中设有红外对管，单片机内部的具有AD采集功能的一个引脚与红外对管的集电极一端相连，用于对用户指令的输入。
[0036]所述WiFi和蓝牙通信电路单元用于自动调频风扇和手机、电脑之间的通信。
[0037]所述OLED显示电路单元用来对定时时间，室内温度，光照强度，风扇模式，电机的转动速度和电机停转频率等信息进行显示。
[0038]所述内存扩展电路单元包括SD卡，用于对内存的扩展。
[0039]所述报警提示电路单元包括蜂鸣器、LED指示灯。
[0040]第二实施例
参见图3:光耦调控频率电路单元包括光耦Ul和电阻R2，光耦Ul的发射管负极接地，正极与电阻R2相连，电阻R2的另一端与单片机1 口相连，光耦Ul的集电极与单片机1口相连，发射极与电机驱动输入端相连。
[0041]参见图3:电机驱动电路单元包括N型MOS管MOSl，电阻Rl、R3、R4、二极管D101，电容Cl，电阻R3 —端与光親的发射极相连，一端与N型MOS管的栅极相连。
[0042]所述电机驱动电路单元，当单片机产生一定占空比的频率到光耦Ul的集电极时，光耦Ul的发射管发射光线，则光耦Ul的集电极和发射极导通，单