一种基于stm32的卫生间多功能智能排风扇的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于STM32的卫生间多功能智能排风扇，包括：主控模块、信号采集模块、警示模块、控制模块、执行模块；主控模块包括STM32F103ZET6单片机；信号采集模块包括湿度传感器、红外传感器和气体传感器；警示模块包括报警灯；控制模块包括继电器；执行模块包括风扇。本实用新型实现对卫生间内的湿度和有毒气体精确高效地监测，当卫生间内湿度过大或者存在有毒有害气体时立即开启排风扇，将湿气或者有害气体排出室外，避免对人体造成危害；同时，能够实现对人体的检测，当用户进入或者正在使用卫生间时，开启风扇，排出不洁的空气，用户离开时自动关闭风扇，节约了电能。自动排风换气，保持卫生间内空气的洁净清新。
【专利说明】
一种基于STM32的卫生间多功能智能排风扇
技术领域
[0001]本实用新型涉及智能家居控制领域，具体为一种基于STM32的卫生间多功能智能排风扇。
【背景技术】
[0002]当今的家庭生活，尤其是城市家庭，都居住在楼房当中，房屋的空间比较小，自然通风能力较差，所以我们一般会选择安装排气扇来解决室内通风能力差的问题，而卫生间又是重中之重，是湿气和浊气最为集中的地方，燃气热水器有可能引发燃气泄漏，因为卫生间未安装排风扇造成用户煤气中毒的情况也时有发生，所以卫生间排气扇的作用显得尤为重要。传统排气扇有许多的缺陷和不足，最主要的是不够智能化，需要手动开启和关闭，不能够对卫生间内环境状况进行智能检测并根据检测结果自行决定开启和关闭，在很多时候用户忘记了关闭排气扇，往往造成了不必要的电能浪费。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型目的是提供一种基于STM32的卫生间多功能智能排风扇，以解决目前市场上大部分排风扇不够智能，需要手动开启和关闭，不能够对卫生间内环境进行检测并自动决定开启和关闭，在用户忘记了关闭排气扇时，造成电能浪费的问题。本装置以STM32单片机为控制核心，通过湿度传感器和气体传感器分别对卫生间内的湿度和有害气体进行监测，当湿度过大或者检测到煤气等有毒气体时，自动开启排风扇;通过红外传感器对人体进行检测，当发现用户进入卫生间时，自动开启排风扇。
[0004]为达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于STM32的卫生间多功能智能排风扇，包括:主控模块、信号采集模块、警示模块、控制模块、执行模块;主控模块包括STM32F103ZET6单片机;信号采集模块包括湿度传感器、红外传感器和气体传感器;警示模块包括报警灯;控制模块包括继电器;执行模块包括风扇。湿度传感器、红外传感器、气体传感器与单片机是电气连接;报警灯与单片机是电气连接;继电器与单片机是电气连接;风扇与继电器是电气连接。
[0005]所述STM32F103ZET6单片机负责接收传感器采集到的信号，对湿度、有毒气体和有人进入的信息进行相应的运算和处理，同时接收负责接收和处理实时时钟发送来的时间信号，根据传感器的检测结果决定是否输出控制信号给继电器。
[0006]所述湿度传感器和气体传感器分别负责检测卫生间内湿度和有毒气体情况，并将测得的结果传输给单片机进行处理和换算;红外传感器负责检测用户是否进入或离开卫生间，当检测到用户进入时，立即发送信号给单片机，用户离开时，停止发送信号。湿度传感器采用DHTl I型湿度传感器模块，气体传感器采用MQ-7型一氧化碳气体传感器模块，红外传感器采用HC-SR501型人体红外感应模块，传感器均安装于卫生间内的天花板上，红外传感器的探头需要暴露在外，不能有遮挡。
[0007]所述报警灯负责在气体传感器检测到有毒气体时发光报警，报警灯采用LED灯。
[0008]所述继电器负责接受单片机发来的控制信号，控制风扇的开启和停止，它是弱电控制强电的中间转换模块。
[0009]所述风扇负责在需要时排风换气，将湿气、有害气体和污浊的空气排出，它的工作受继电器控制，继电器闭合时开始工作，继电器断开时停止工作。
[0010]本实用新型通过湿度传感器对卫生间内的湿度进行检测，湿度传感器输出为数字量，单片机可以直接将其转换为可以处理的数据形式，并与系统设定的阈值进行比较，本系统中设定的湿度阈值为45%，当测量值大于45%时，单片机输出高电平信号给继电器，继电器动作并闭合，风扇接入电源并开始工作，将室内的湿气排出室外；当测量值低于45%时，室内湿气不大，单片机输出为低电平，继电器不会动作，继电器处于断开状态，风扇没有接入电源，因此不会工作。通过气体传感器对卫生间内的煤气和一氧化碳等有毒气体进行检测，气体传感器的输出为开关量，只会输出高低两种电平，它的灵敏度可以通过它上面的灵敏度调节旋钮进行手动调节，灵敏度调节得越高检测效果越明显；当气体传感器检测到有害气体时，立即发送高电平信号给单片机，单片机接收到高电平信号后，立即输出高电平信号给继电器，同时，单片机会发送控制信号给报警灯，报警灯亮起，继电器接收到高电平后动作并闭合，风扇接入电源并开始工作，立即将室内的有毒气体排出室外，将新鲜的空气吸入室内；当气体传感器没有检测到有害气体时，不会发送高电平信号给单片机，单片机输出低电平信号给继电器，继电器不会动作，风扇没有接入电源停止工作，单片机也不会发送控制信号给报警灯，报警不会亮。通过红外传感器对进入卫生间的人体进行检测，人体发射的红外热辐射会在红外传感器的探头上产生电流，为了进行有效探测，红外传感器的探头不能被遮挡，红外传感器的输出同样为开关量，也只有高低两种电平，它的灵敏度同样可以通过灵敏度旋钮手动进行调节，灵敏度调节得越高有效检测范围越大；当检测到用户进入或者正在使用卫生间时，红外传感器会输出高电平信号，单片机接收到高电平时，将输送给继电器的电平变为高电平，继电器闭合，风扇接入电源开始工作，将用户在使用卫生间过程中产生的不洁的空气排出，换成室外洁净的空气；当用户离开时，红外传感器的输出为低电平，单片机接收到低电平后，将输送给继电器的电平变成低电平信号，继电器断开，风扇断开电源停止工作，避免了电能的浪费。
[0011]本实用新型的优点是:实现对卫生间内的湿度和有毒气体精确高效地监测，当卫生间内湿度过大或者存在有毒有害气体时立即开启排风扇，将湿气或者有害气体排出室夕卜，避免对人体造成危害；同时，能够实现对人体的检测，当用户进入或者正在使用卫生间时，开启风扇，排出不洁的空气，用户离开时自动关闭风扇，节约了电能。解决了目前市场上大部分排风扇不够智能，需要手动开启和关闭，不能够对卫生间内环境进行检测并自动决定开启和关闭，在用户忘记了关闭排气扇时，造成电能浪费的问题。自动排风换气，保持卫生间内空气的洁净清新。
【附图说明】
[0012]附图1是本实用新型的结构框图；
【具体实施方式】
[0013]下面根据附图对本实用新型进行详细说明:
[0014]结构框图如图1所示，基于STM32的卫生间多功能智能排风扇，包括:主控模块、信号采集模块、警示模块、控制模块、执行模块;主控模块包括STM32F103ZET6单片机;信号采集模块包括湿度传感器、红外传感器和气体传感器;警示模块包括报警灯;控制模块包括继电器;执行模块包括风扇。湿度传感器、红外传感器、气体传感器与单片机是电气连接;报警灯与单片机是电气连接;继电器与单片机是电气连接;风扇与继电器是电气连接。本实用新型通过湿度传感器对卫生间内的湿度进行检测，湿度传感器输出为数字量，单片机可以直接将其转换为可以处理的数据形式，并与系统设定的阈值进行比较，本系统中设定的湿度阈值为45%，当测量值大于45%时，单片机输出高电平信号给继电器，继电器动作并闭合，风扇接入电源并开始工作，将室内的湿气排出室外；当测量值低于45 %时，室内湿气不大，单片机输出为低电平，继电器不会动作，继电器处于断开状态，风扇没有接入电源，因此不会工作。通过气体传感器对卫生间内的煤气和一氧化碳等有毒气体进行检测，气体传感器的输出为开关量，只会输出高低两种电平，它的灵敏度可以通过它上面的灵敏度调节旋钮进行手动调节，灵敏度调节得越高检测效果越明显；当气体传感器检测到有害气体时，立即发送高电平信号给单片机，单片机接收到高电平信号后，立即输出高电平信号给继电器，同时，单片机会发送控制信号给报警灯，报警灯亮起，继电器接收到高电平后动作并闭合，风扇接入电源并开始工作，立即将室内的有毒气体排出室外，将新鲜的空气吸入室内；当气体传感器没有检测到有害气体时，不会发送高电平信号给单片机，单片机输出低电平信号给继电器，继电器不会动作，风扇没有接入电源停止工作，单片机也不会发送控制信号给报警灯，报警不会亮。通过红外传感器对进入卫生间的人体进行检测，人体发射的红外热辐射会在红外传感器的探头上产生电流，为了进行有效探测，红外传感器的探头不能被遮挡，红外传感器的输出同样为开关量，也只有高低两种电平，它的灵敏度同样可以通过灵敏度旋钮手动进行调节，灵敏度调节得越高有效检测范围越大；当检测到用户进入或者正在使用卫生间时，红外传感器会输出高电平信号，单片机接收到高电平时，将输送给继电器的电平变为高电平，继电器闭合，风扇接入电源开始工作，将用户在使用卫生间过程中产生的不洁的空气排出，换成室外洁净的空气；当用户离开时，红外传感器的输出为低电平，单片机接收到低电平后，将输送给继电器的电平变成低电平信号，继电器断开，风扇断开电源停止工作，避免了电能的浪费。
[0015]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于STM32的卫生间多功能智能排风扇，其特征在于包括:主控模块、信号采集模块、警示模块、控制模块、执行模块;主控模块包括STM32F103ZET6单片机;信号采集模块包括湿度传感器、红外传感器和气体传感器;警示模块包括报警灯;控制模块包括继电器；执行模块包括风扇;湿度传感器、红外传感器、气体传感器与单片机是电气连接;报警灯与单片机是电气连接;继电器与单片机是电气连接;风扇与继电器是电气连接。
【文档编号】F04D27/00GK205478485SQ201620280777
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月5日
【发明人】蒋孙仑, 姚善化
【申请人】安徽理工大学