智能节能电风扇系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能节能电风扇系统，其特征在于：包括电风扇主体、红外人体感应模块、温度感应模块、声音感应模块以及控制单元，所述控制单元包括上位机和下位机，所述下位机包括主控芯片、传感器的辅助控制芯片和风扇的辅助控制芯片，所述主控芯片通过串口与上位机相连，所述主控芯片分别与传感器的辅助控制芯片和风扇的辅助控制芯片相连，所述传感器的辅助控制芯片分别与温度感应模块、红外人体感应模块、声音感应模块相连，所述风扇的辅助控制芯片与风扇主体的电子调速电路相连。本实用新型可以对温度、声音和红外人体信息的集中分析处理，实现在无人时自主关闭电风扇和反馈调节转速大小的功能，充分地节约了电能并为使用者提供一个更为适宜的工作学习环境，实用性强。
【专利说明】
智能节能电风扇系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及电风扇控制领域，特别涉及一种智能节能电风扇系统。
【背景技术】
[0002]现有的智能电风扇将声呐感应、温度控制调节和远红外人体感应进行整合，解决了风扇不能自我进行风速调整以及不能自动开启关闭的问题。但无法实现判断电风扇应用场合工作学习状态，无法实现将所有信息进行集中处理，多元分析，更智能调节的功能。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种能充分地节约了电能并为使用者提供一个更为适宜的工作学习环境的智能节能电风扇系统。
[0004]本实用新型所采用的技术方案为:智能节能电风扇系统，其特征在于:包括电风扇主体、红外人体感应模块、温度感应模块、声音感应模块以及控制单元，所述控制单元包括上位机和下位机，所述下位机包括主控芯片、传感器的辅助控制芯片和风扇的辅助控制芯片，所述主控芯片通过串口与上位机相连，所述主控芯片分别与传感器的辅助控制芯片和风扇的辅助控制芯片相连，所述传感器的辅助控制芯片分别与温度感应模块、红外人体感应模块、声音感应模块相连，所述风扇的辅助控制芯片与风扇主体的电子调速电路相连；
[0005]所述红外人体感应模块用于检测人体是否在电风扇的工作区，将检测到的信息传递给控制单元进行处理，控制单元从而控制电风扇的开合状态；
[0006]所述温度感应模块用于检测环境的温度，将检测到的信息传递给控制单元进行处理，当温度达到设定的临界值，控制单元调节风扇使其达到相应的档位；
[0007]所述声音感应模块与控制单元相连，用于检测声音信号，从而将检测到的信息传递给控制单元，通过控制单元控制电风扇的转速。
[0008]按上述技术方案，所述控制单元还包括存储模块和记忆模块。
[0009]按上述技术方案，所述声音感应模块包括在每个电风扇的颈部安设声音传感器。
[0010]按上述技术方案，所述主控芯片采用STM32F103RBT6芯片。
[0011]按上述技术方案，传感器的辅助控制芯片采用STC89C51芯片。
[0012]按上述技术方案，风扇的辅助控制芯片采用NE555型时基集成电路。
[0013]按上述技术方案，所述电子调速电路包括电源电路、可控振荡器和控制执行电路。
[0014]本实用新型所取得的有益效果为:
[0015]1、本实用新型可以对温度、声音和红外人体信息的集中分析处理，实现在无人时自主关闭电风扇和反馈调节转速大小的功能，充分地节约了电能并为使用者提供一个更为适宜的工作学习环境，实用性强。
[0016]2、通过设置红外人体感应模块，当无人在电风扇工作范围内，系统反馈，自动关闭电风扇。
[0017]3、通过设置温度感应模块来感受周围温度变化，系统反馈，自主调节档位，从而调节风扇风速。
[0018]4、通过设置声音感应模块来检测环境声音，系统判断是否影响工作学习情况，进行反馈，调节风速大小，避免电风扇大功率运转时噪音带来的影响。
[0019]5、通过设置存储模块和记忆模块，当有人为调整时，控制系统会将传感器采集的信息分析处理，随后将运算结果及调整前后的状态信息保存到数据库中，控制系统分析数据库，逐步调整相关参数，进而完成记忆学习优化的过程，使得系统愈来愈智能，更加符合人们使用习惯，同时智能处理不合理的人为调节。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的结构图。
[0021 ]图2位本实用新型的工作流程图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0023]如图1、2所示，本实施例提供了一种智能节能电风扇系统，包括电风扇主体、红外人体感应模块、温度感应模块、声音感应模块以及控制单元，所述控制单元包括上位机和下位机，所述下位机包括主控芯片、传感器的辅助控制芯片和风扇的辅助控制芯片，所述主控芯片通过串口与上位机相连，所述主控芯片分别与传感器的辅助控制芯片和风扇的辅助控制芯片相连，所述传感器的辅助控制芯片分别与温度感应模块、红外人体感应模块、声音感应模块相连，所述风扇的辅助控制芯片与风扇主体的电子调速电路相连。
[0024]所述红外人体感应模块，采用被动式红外热释传感器，检测人体是否在风扇工作区，将信息传递给传感器的辅助控制芯片，控制单元进行反馈决定电风扇的开合状态。
[0025]所述温度感应模块通过温度感应器来检测环境的温度，首先设定临界值，当夏天温度达到临界值时，温度感应模块将感应到的温度传到控制单元，控制单元判断温度是否达到临界值，若温度达到临界值则系统将其与其他数据(检测到的人员信息、声音信息)结合使风扇自动打开，并与其他信息综合处理调节到相应档位，依次有五个档位的温度临界值，以适应不同的环境温度达到更好的调节作用。反之，风扇处于关闭状态，不打开；
[0026]所述声音感应模块包括在每个电风扇的颈部安设声音传感器，该传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压。这一电压随后被转化成0-5V的电压，经过A/D转换被数据采集器接收，并传送给传感器的辅助控制芯片。所述传感器的辅助控制芯片将声音传感器的信号传递到上位机的控制系统后，与温度感应模块以及系统内自带的是否为上课考试时间等信息进行综合处理后，判断出此时教室内是否需要降低或加快风扇风速，从而形成对风扇转速的辅助性工作；
[0027]上位机的控制系统作为整个系统的核心，起到数据处理及发出操控指令的作用，同时将当前状态信息时时呈现给管理员，方便管理员对系统进行必要的配置。
[0028]主控芯片采用STM32F103RBT6芯片，它具有高达72MHZ主频，丰富的外设(包括串口、SPI接口、IIC接口、AD转换、定时器等)，其运算处理功能强大，通信功能完善，能够满足设计需要;与上位机通信时，采用的是串口，打开1时钟和串口时钟，并设置好相应的中断及编写中断处理函数，就可以实现上、下位机的发送与接收数据的功能。
[0029]传感器的辅助控制芯片采用STC89C51芯片，由它实现对传感器收集到数据初步处理，并传输到主控芯片，或是接收主控芯片传递的操控指令，对传感器的相关参数进行适当的调整。
[0030]风扇的辅助控制芯片采用NE555型时基集成电路。该电风扇电子调速器电路由电源电路、可控振荡器和控制执行电路组成。
[0031]上位机的控制系统根据当前系统时间判断是否是在夏季时间段内，若在则系统工作，不在则系统不工作。
[0032]若系统时间在夏季时间段内，则当红外人体感应模块感应到人时，控制系统打开温度传感器开关，温度传感器开始工作，将温度信息传给主控芯片，当检测的温度在人的最佳体感温度附近，或是温度较低时，风扇不工作；当气温高于设定阈值时，由主控芯片根据气温等数据计算出使得人处在最适体感温度范围内的适宜的风扇转速并控制风扇达到适宜的转速，虽然风扇转速的调节可以采用无级制，但实际采用的是多级制，既防止因为温度的频繁变化而频繁的调节风扇转速，也避免了风速不是太大就是太小的尴尬，同时控制系统能根据实际情况调整所需的级数，更加智能化、人性化。
[0033]声音感应模块检测风扇产生的噪声大小，根据事先在上位机控制系统中输入的当前教室当前时间段应处的状态信息(如上课、考试、开放自习和关闭等)来调整风扇转速，直至风扇产生的噪声大小满足相应状态的要求。
[0034]所述控制单元还包括存储模块和记忆模块，当有人为调整时，控制系统会将传感器采集的信息分析处理，随后将运算结果及调整前后的状态信息保存到数据库中，控制系统分析数据库，逐步调整相关参数，进而完成记忆学习改进的过程，使得系统愈来愈智能，更加符合人们使用习惯，同时智能处理不合理的人为调节。
【主权项】
1.智能节能电风扇系统，其特征在于:包括电风扇主体、红外人体感应模块、温度感应模块、声音感应模块以及控制单元，所述控制单元包括上位机和下位机，所述下位机包括主控芯片、传感器的辅助控制芯片和风扇的辅助控制芯片，所述主控芯片通过串口与上位机相连，所述主控芯片分别与传感器的辅助控制芯片和风扇的辅助控制芯片相连，所述传感器的辅助控制芯片分别与温度感应模块、红外人体感应模块、声音感应模块相连，所述风扇的辅助控制芯片与风扇主体的电子调速电路相连； 所述红外人体感应模块用于检测人体是否在电风扇的工作区，将检测到的信息传递给控制单元进行处理，控制单元从而控制电风扇的开合状态； 所述温度感应模块用于检测环境的温度，将检测到的信息传递给控制单元进行处理，当温度达到设定的临界值，控制单元调节风扇使其达到相应的档位； 所述声音感应模块与控制单元相连，用于检测声音信号，从而将检测到的信息传递给控制单元，通过控制单元控制电风扇的转速。2.根据权利要求1所述的智能节能电风扇系统，其特征在于:所述控制单元还包括存储模块和记忆模块。3.根据权利要求1或2所述的智能节能电风扇系统，其特征在于:所述声音感应模块包括在每个电风扇的颈部安设声音传感器。4.根据权利要求1或2所述的智能节能电风扇系统，其特征在于:所述主控芯片采用STM32F103RBT6 芯片。5.根据权利要求1或2所述的智能节能电风扇系统，其特征在于:传感器的辅助控制芯片采用STC89C51芯片。6.根据权利要求1或2所述的智能节能电风扇系统，其特征在于:风扇的辅助控制芯片采用NE555型时基集成电路。7.根据权利要求1或2所述的智能节能电风扇系统，其特征在于:所述电子调速电路包括电源电路、可控振荡器和控制执行电路。
【文档编号】F04D27/00GK205533373SQ201620228129
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】郭燕, 郑聪兴, 常李文, 王思涵, 陈舒培, 杨梓桐, 苏奕铭
【申请人】武汉理工大学