智能温控环保风扇的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供的智能温控环保风扇，包括驱使风扇运行的风扇电机，进行信号处理、发送控制命令的单片机，所述单片机连接有用于提供脉冲信号的时钟电路和控制风扇电机转速的调速电路。还包括与单片机连接的用于检测环境温度的温度传感器，与单片机连接的用于与移动终端通信的蓝牙模块，与单片机连接的由太阳能电池板提供电能的蓄电瓶。通过温度传感器实时采集环境温度，单片机根据采集到的温度信号自行判断并控制风扇启停及转速，采用太阳能电池板供电，多余电能储存在蓄电瓶中，即使在阴天或者停电的情况下也可使用，还节省使用成本，同时节约电能，更加环保，通过蓝牙模块使移动终端与单片机进行无线通信，实现无线控制风扇，使风扇更加智能化。
【专利说明】
智能温te.环保风扇
技术领域
[0001]本实用新型属于电风扇技术领域，具体涉及一种通过检测环境温度控制风量大小的智能风扇。
【背景技术】
[0002]日常用电风扇目前有几种类型，比如落地扇、台式小风扇、空调扇、塔扇、五叶风扇等。这些风扇各自具有优势，有的功率大、出风量大，有的体积小巧、占地面积小，有的可以吹出冷风，有的出风柔和、噪音小。炎炎夏日，相较于空调，使用电风扇可以开窗，保证室内空气流通，更利于人体健康。因此，电风扇仍有广阔的市场空间。
[0003]随着人们生活水平及科技水平的不断提高，家用电器在款式、功能等方面日益求精，并朝着环保、安全、多功能、节能、智能等方向发展。传统家用电器的不足之处不断显露，电风扇作为家电的一种，也存在类似问题。现有电风扇普遍存在以下几个方面的缺陷:
[0004]1、一般将风扇设定为一种模式时，其出风量大小固定，当使用者在夜间使用或者感觉不那么热的时候不能自动降低风量，使用十分不方便，易造成使用者感冒，不够人性化。
[0005]2、风扇出风量大小一般跟电机功率大小成正比，而大功率的电机势必耗电量大，增加用户使用成本。
[0006]3、低端风扇需要完全手动操作，好一点的有遥控器的风扇也是采用红外遥控器，受操作角度、距离的影响较大，而且在遥控器找不到的情况下难以操作，使用非常不便。
[0007]4、不具备测量室内温度等功能，使用者凭感觉调节风扇，设计不够科学。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型为了克服现有技术存在的风扇无法自动调节风量大小、浪费电能、不够智能等问题，提出了一种智能温控环保风扇。
[0009]本实用新型提供的智能温控环保风扇，包括驱使风扇运行的风扇电机，进行信号处理、发送控制命令的单片机，所述单片机连接有用于提供脉冲信号的时钟电路和控制风扇电机转速的调速电路。在现有技术的基础上本实用新型还作出如下改进:还包括与单片机连接的用于检测环境温度的温度传感器，与单片机连接的用于与移动终端通信的蓝牙模块，与单片机连接的由太阳能电池板提供电能的蓄电瓶。
[0010]所述温度传感器采集风扇所处环境温度，并转换为电信号输入单片机，所述单片机对转换的温度电信号进行分析处理，通过判断并发出控制指令给调速电路，使风扇转速作出调整。当检测到的温度低于预设值时，单片机发出关断指令关闭电风扇；当检测到环境温度上升时，单片机控制打开风扇并调至相应转速。所述太阳能电池板及蓄电瓶为整个风扇系统提供工作所需电能。所述智能终端下载有可手动控制风扇的App，具有打开风扇、测温、调整风力、智能模式等功能。
[0011 ]进一步的，所述单片机采用型号为STC12C5A60S2的51单片机。
[0012]进一步的，所述温度传感器采用型号为DS18B20的温度传感器。
[0013]进一步的，所述移动终端包括可以进行无线通信的智能手机或者电脑。
[0014]进一步的，所述调速电路采用可控硅无极调速电路。
[0015]进一步的，所述时钟电路采用型号为DS1302的时钟芯片。
[0016]进一步的，还包括用于显示检测到的环境温度以及风扇运行参数的液晶显示屏。
[0017]更进一步的，还包括用于通过键盘输入控制指令调控风扇的键盘模块。
[0018]更进一步的，还包括用于感应是否有人员存在的红外感应传感器。
[0019]本实用新型的有益效果为:
[0020]1、通过温度传感器实时采集环境温度，使风扇具备温度感知能力，单片机根据采集到的温度信号自行判断并控制风扇启停及转速，设计科学合理，即使使用者在夜间使用也不用担心一直吹风会引起感冒等，更为人性化。
[0021]2、采用太阳能电池板供电，多余电能储存在蓄电瓶中，即使在阴天或者停电的情况下也可使用，在给使用者带来便利的同时，还节省了使用成本，同时节约电能，更加环保。
[0022]3、通过蓝牙模块使移动终端与单片机进行无线通信，实现无线控制风扇，使风扇更加智能化，避免采用传统红外遥控器在使用中碰到的由于距离远或者角度不适宜而被遮挡的问题，也避免了使用遥控器的风扇，遥控器丢失、损坏，无法继续正常使用风扇的问题。
[0023]4、通过液晶显示屏的显示，使用者可获知环境温度以及风扇运行信息，更加直观；通过可控硅无极调速电路对风扇步进电机控制，实现风扇的无极调速，调速效果更好。
[0024]5、通过红外感应传感器可准确判断出风扇周围是否有人员存在，当长时间没有人员存在时，风扇会自行关闭，实现智能化控制及有效节能。所述键盘模块集成在风扇上，使用者可手动控制风扇开关、风速大小、运行模式等。
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型电路部分原理示意图，
[0026]图2为实施例中单片机的最小系统原理图，
[0027]图3为实施例中温度传感器的电路图，
[0028]图4为实施例中可控硅无极调速电路的电路图，
[0029]图5为实施例中手机终端App图形用户界面示意图。
【具体实施方式】
[0030]本实用新型提供智能温控环保风扇，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[0031 ] 实施例
[0032]参照图1，本实施例智能温控环保风扇包括驱使风扇运行的风扇电机，所述风扇电机为步进电机，包括进行信号处理、发送控制命令的单片机，所述单片机连接有用于提供脉冲信号的时钟电路和控制步进电机转速的调速电路。还包括与单片机连接的用于检测环境温度的温度传感器，与单片机连接的用于与移动终端通信的蓝牙模块，与单片机连接的由太阳能电池板提供电能的蓄电瓶。所述太阳能电池板将太阳能转化为电能储存在蓄电瓶中，为整个风扇系统提供工作所需直流电。
[0033]所述温度传感器可检测风扇所处环境的温度，并通过单片机进行信号处理后，由与单片机连接的液晶显示屏显示。如图3所示，所述温度传感器采用型号为DS18B20的温度传感器，该型号温度传感器具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线等优点。其主要性能特点如下:测温范围在-55—+125°C，在-10—+85°C时精度为±0.5°C，可编程的分辨率为9一 12位，转换位数可编程设定，对应的可分辨温度分别为0.5°C、0.25°C、0.125°C和0.06250C，可实现高精度测温，在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快，内部还有温度上下限告警设置。
[0034]所述单片机接收并处理温度传感器发送的温度信号，通过判断并发出控制指令给调速电路，使风扇转速作出调整。当检测到的温度低于预设值时，单片机发出关断指令关闭电风扇；当检测到环境温度上升时，单片机控制打开风扇并调至相应转速。如图2所示，本实施例采用了 STC12C5A60S2单片机的最小系统，STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(IT)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换(250K/S)，针对电机控制，强干扰场合，工作频率0-35MHz，62K字节应用程序空间，片上集成1280字节RAM，ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程)，无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序，数秒即可完成一片。通用I/O口36个，4个16位定时器，两个时钟输出，7路外部中断，双串口等。STC12C5A60S2单片机整个系统性能稳定，抗干扰能力强，性价比高。
[0035]所述调速电路采用可控硅无极调速电路，如图4所示，本实施例的可控硅无极调速电路是由双光电耦合器P785和外围电路组成，通过单片机控制9013来调节风扇电机两端的电压，从而达到调速的目的。
[0036]参照图5，本实施例的智能终端采用带有蓝牙的智能手机，所述智能手机下载有可手动控制风扇的App，通过该App可以直接向风扇单片机无线传输控制指令，具有手动、智能、开关、风力+、风力_、风力最大、风力最小、测温、模式等按键，还具有显示功能。
[0037]所述时钟电路采用型号为DS1302的时钟芯片，该型号时钟芯片是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5—5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31X8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。
[0038]还包括用于显示检测到的环境温度以及风扇运行参数的液晶显示屏，所述液晶显示屏采用了带中文字库的128X64文字库的点阵图形液晶显示模块，其显示分辨率为128X64，内置8192个16 X 16点汉字，和128个16 X 8点ASCII字符集，利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8X416X16点阵的汉字，也可完成图形显示，低电压、低功耗是其又一显著特点。该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。
[0039]本实施例的智能温控环保风扇还包括用于通过键盘输入控制指令调控风扇的键盘模块，以及用于感应是否有人员存在的红外感应传感器。
[0040]本实施例的智能温控环保风扇可有效的检测出环境温度以及是否有人员存在，在风扇开启的情况下若长时间没有人在会自动进入睡眠模式，当人再次回到可检测区域时，风扇自行启动。使用者可通过智能手机来控制风扇运行状态，也可以通过集成的键盘来控制，使用灵活方便。
【主权项】
1.一种智能温控环保风扇，包括驱使风扇运行的风扇电机，进行信号处理、发送控制命令的单片机，所述单片机连接有用于提供脉冲信号的时钟电路和控制风扇电机转速的调速电路，其特征在于:还包括与单片机连接的用于检测环境温度的温度传感器，与单片机连接的用于与移动终端通信的蓝牙模块，与单片机连接的由太阳能电池板提供电能的蓄电瓶。2.如权利要求1所述的智能温控环保风扇，其特征在于:所述单片机采用型号为STC12C5A60S2 的单片机。3.如权利要求1所述的智能温控环保风扇，其特征在于:所述温度传感器采用型号为DS18B20的温度传感器。4.如权利要求1所述的智能温控环保风扇，其特征在于:所述移动终端包括可以进行无线通信的智能手机或者电脑。5.如权利要求1所述的智能温控环保风扇，其特征在于:所述调速电路采用可控硅无极调速电路。6.如权利要求1所述的智能温控环保风扇，其特征在于:所述时钟电路采用型号为DS1302的时钟芯片。7.如权利要求1所述的智能温控环保风扇，其特征在于:还包括用于显示检测到的环境温度以及风扇运行参数的液晶显示屏。8.如权利要求7所述的智能温控环保风扇，其特征在于:还包括用于通过键盘输入控制指令调控风扇的键盘模块。9.如权利要求8所述的智能温控环保风扇，其特征在于:还包括用于感应是否有人员存在的红外感应传感器。
【文档编号】F04D27/00GK205423260SQ201521087476
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月23日
【发明人】范敏, 蒋炜, 王鑫, 高伟
【申请人】青岛恒星科技学院