基于监测二氧化碳浓度的智能电扇的制作方法
【专利摘要】一种基于监测二氧化碳浓度的智能电扇，包括电扇本体，所述电扇本体包括电扇头和直流电动机，所述直流电动机的动力输出端与所述电扇头连接，所述智能电扇还包括用以采集室内二氧化碳浓度的二氧化碳浓度采集模块、用以接收二氧化碳浓度数据信息并执行指令的控制中心模块和用以控制电扇头转速的风速控制模块；所述二氧化碳浓度采集模块与所述控制中心模块连接，所述控制中心模块与所述风速控制模块连接，所述风速控制模块与所述直流电动机连接。本实用新型提供一种可根据室内的二氧化碳浓度进行自动启闭的基于监测二氧化碳浓度的智能电扇。
【专利说明】
基于监测二氧化碳浓度的智能电扇
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种日常生活用品，尤其是一种基于监测二氧化碳浓度的智能电Ho
技术背景
[0002]目前，电风扇仍然是人们在日常生活中常用来清凉解暑和流通空气的主要家用电器之一，随着生活水平的提高，空调的使用逐步增加，由于诸多原因始终无法取代电扇，其一电扇吹出的是自然风，更不易使人鼻塞头痛使人不适。其二电扇价格低廉而且更加节能。其三在开窗的情况下通风换气，能显著提高室内空气流通率，减少细菌的滋生。
[0003]无论是处于室内卧室还是有木质家具的封闭办公室，早上室内都会由于长时间空气得不到流通而气味难闻，室内早上二氧化碳浓度最高，用户忘记通风的情况下，室内几个小时的发酵便会恶臭难闻，容易造成恶心、胸闷的症状，并且用户长时间处于室内时常常难以察觉室内气味的变质，气味变质多是由于二氧化碳引起，然而室内空气不会总是新鲜，所以如何设计一种针对气味能做出智能判断的电扇变得尤为重要。
[0004]此外，有许多智能电扇产品及相关研究，多为监测温度控制电扇开启、工业大功率带灯电扇、红外监测位置精确送风、监测室内有无人在电扇关闭等，然而电扇最重要的功能便是通风换气，如何能在室内空气质量差的情况下电扇自动开启，是智能电扇研究方面的一不足。尤其近年来随着人们生活水平的提高，具有单一功能的电风扇难以适应人们的生活需求。
【发明内容】
[0005]为了克服现有智能电扇存在不能检测二氧化碳浓度、不能适应性智能启闭的不足，本实用新型提供一种可根据室内的二氧化碳浓度进行自动启闭的基于监测二氧化碳浓度的智能电扇。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007]—种基于监测二氧化碳浓度的智能电扇，包括电扇本体，所述电扇本体包括电扇头和直流电动机，所述直流电动机的动力输出端与所述电扇头连接，所述智能电扇还包括用以采集室内二氧化碳浓度的二氧化碳浓度采集模块、用以接收二氧化碳浓度数据信息并执行指令的控制中心模块和用以控制电扇头转速的风速控制模块；
[0008]所述二氧化碳浓度采集模块与所述控制中心模块连接，所述控制中心模块与所述风速控制模块连接，所述风速控制模块与所述直流电动机连接。
[0009]进一步，所述二氧化碳浓度采集模块为用以采集二氧化碳浓度的二氧化碳传感器，所述控制中心模块为DSP处理器，所述风速控制模块为H桥式驱动板。
[0010]再进一步，所述二氧化碳传感器设置有两个，两个二氧化碳传感器分别与所述DSP处理器的DO引脚、Dl引脚连接。
[0011]再进一步，所述DSP处理器的D2脚、D3脚分别与所述H桥式驱动板的ini引脚、in2引脚连接。
[0012]再进一步，所述DSP处理器的型号为TMS320VC5402。
[0013]更进一步，所述H桥式驱动板的型号为L298N。
[0014]本实用新型中的功能模块，均由硬件电路实现。
[0015]本实用新型的有益效果主要体现在:在不同室内环境、不同时间段都能给人以清新、舒适的居住环境，最大程度上达到节电、智能的目的。
【附图说明】
:
[0016]图1是本实用新型的原理框图。
[0017]图2是DSP处理器的引脚图。
[0018]图3是本实用新型的电路图。
[0019]图4是二氧化碳传感器与DSP处理器引脚连接的示意图。
[0020]图5是DSP处理器引脚与H桥式驱动板连接的示意图。
[0021 ]图6是本实用新型的工作指令流程图。
【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]参照图1?图6，一种基于监测二氧化碳浓度的智能电扇，包括电扇本体，所述电扇本体包括电扇头和直流电动机，所述直流电动机的动力输出端与所述电扇头连接，所述智能电扇还包括用以采集室内二氧化碳浓度的二氧化碳浓度采集模块、用以接收二氧化碳浓度数据信息并执行指令的控制中心模块和用以控制电扇头转速的风速控制模块；
[0024]所述二氧化碳浓度采集模块与所述控制中心模块连接，所述控制中心模块与所述风速控制模块连接，所述风速控制模块与所述直流电动机连接。
[0025]进一步，所述二氧化碳浓度采集模块为用以采集二氧化碳浓度的二氧化碳传感器，所述控制中心模块为DSP处理器，所述风速控制模块为H桥式驱动板。
[0026]再进一步，所述二氧化碳传感器设置有两个，两个二氧化碳传感器分别与所述DSP处理器的DO引脚、Dl引脚连接。
[0027]再进一步，所述DSP处理器的D2脚、D3脚分别与所述H桥式驱动板的ini引脚、in2引脚连接。
[0028]再进一步，所述DSP处理器的型号为TMS320VC5402。
[0029]更进一步，所述H桥式驱动板的型号为L298N。
[0030]本实用新型中的功能模块，均由硬件电路实现。
[0031]本实施例中，DSP处理器为数字信号处理器，二氧化碳传感器在监测二氧化碳浓度数据时，为考虑用户生活作息，每天测量时间为7:30—18:00，运用连用监测的方式，每五分钟记录一次数据，并将二氧化碳浓度数据传输至控制中心模块;智能电扇采用分档位电扇，其中二氧化碳传感器作为敏感元件安装在电扇外部，然后对二氧化碳传感器进行处理，使二氧化碳传感器的监测范围较为广，为监测数据更加精确，二氧化碳传感器可在拐口、墙壁等位置布置。
[0032]如图1所示，二氧化碳浓度采集模块，用于监测室内二氧化碳浓度信息;控制中心模块，接收二氧化碳浓度采集模块的二氧化碳浓度信息，并根据二氧化碳浓度预设值是否超标以及超标程度做出指令;风速控制模块，根据控制中心模块的指令，更换电扇的风速档位。
[0033]如图3、图4、图5所示，DSP处理器中的PffMl与PWM2分别为D3、D2引脚;二氧化碳浓度采集模块包括两个二氧化碳传感器，两个二氧化碳传感器分别与DSP处理器的GP1l S卩DO引脚和GP102S卩Dl脚引脚相连；风速控制模块H桥式驱动板，型号为L298N，其中的in1、in2、GND、VCC引脚分别与DSP处理器的P丽1、P丽2、GND、VCC引脚相连；同时H桥式驱动板的Vin、GND引脚与电源变换器AC/DC相连，直流电动机M又与H桥式驱动板的M+与M-引脚相连;其中，H桥式驱动板的M+与M-引脚与直流电动机M之间还连接有开关KM。
[0034]工作电路中，电源变换器外接220V交流电，将220交流电转变为15V直流电，为H桥式驱动板提供基础供电，同时H桥式驱动板将15V直流电转变为5V直流电，为DSP处理器提供基础供电。
[0035]如图6所示，敏感元件二氧化碳浓度采集模块能对室内二氧化碳浓度进行监测，同时将监测数据传至控制中心模块，控制中心模块会与用户预始设定的二氧化碳浓度值进行对比，室内二氧化碳浓度一般正常为380PPM，同时做出指令，若监测浓度值高于预设浓度值时，则控制中心模块指令开启电扇，并启动风速控制模块，风速控制模块控制直流电动机驱动电扇头转动;若低于预设浓度值，则进入睡眠状态，风速控制模块会根据浓度超标程度向H桥式驱动板发出PffM调速信号，达到更换风速档位的效果。
[0036]05?处理器为了]\^32(^5000系列，主要包括了]\^32(^54乂、了]\^32(^54乂乂、了]\^32(^55父，本实施例中使用TMS320C54XX系列的TMS320VC5402; 二氧化碳传感器为VC1008T系列，采用非散射红外采样技术，反应时间:〈=Imin，灵敏度:0-2000ppm，电压输出:O-1OVDCo
[0037]本实用新型的工作原理为:二氧化碳浓度采集模块，即两个二氧化碳传感器，主要监测室内二氧化碳浓度，每一个二氧化碳传感器都以两个数字信号为标志，两个二氧化碳传感器的标志为dl、d2，这些标志已存入DSP处理器；
[0038]标准室内二氧化碳的预设值为380PPM，高度二氧化碳超标为1000PPM，在DSP处理器中标志为模拟电压量，标准二氧化碳预设值标志为“Cl”，高度二氧化碳预设值标志为“C2”，同时也存入DSP处理器；
[0039]假设GP1l(DO)或GP102(D1)传输监测浓度数据，二氧化碳传感器将输出不同电压(3.3V与2.7V之间)，这一电压输入到DSP处理器的GP1l (DO)与GP102(D1)引脚，数字信号处理器将电压转化为模拟电压量；
[0040]DSP处理器实时将模拟电压量“C”与“Cl”、“C2”进行比较，若“C” > “Cl”且“C” >“〇2”，则将“(:”转化为数字信号“1”#101(00) = 1#102(01)=0，代表当前室内二氧化碳浓度为高度超标；
[0041 ] 控制中心模块将使DSP处理器PWMl (D3)引脚上输出的Pmi调速信号(脉冲宽度调制)，PWM2(D2)信号保持OV，PffM信号将传至H桥式驱动板，达到改变风速档位的效果，同时H桥式驱动板将这一PWM信号转换为可以驱动直流电动机的功率信号，由_乔式驱动板的M+与M-引脚输出，使直流电动机快速旋转。
[0042]本实用新型在室内空气污浊的情况下电扇将智能化的自动开启，同时依据二氧化碳浓度超标量，电扇所开启风速也不同，这极大程度上减少了开关电扇的频率，提高了电扇的送风效率，一定程度上节约了电能。适用于室内客厅、公共寝室、以及容易滋生恶性气体的各种环境的使用。
[0043]以上所述【具体实施方式】对本实用新型的技术方案和有益效果做了详尽说明，此上案例应理解为仅最优选实案例，并不限制本实用新型的用途，凡在本实用新型理论原则基础上所做的任何修改、补充和等同替换等，皆应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于监测二氧化碳浓度的智能电扇，包括电扇本体，所述电扇本体包括电扇头和直流电动机，所述直流电动机的动力输出端与所述电扇头连接，其特征在于:所述智能电扇还包括用以采集室内二氧化碳浓度的二氧化碳浓度采集模块、用以接收二氧化碳浓度数据信息并执行指令的控制中心模块和用以控制电扇头转速的风速控制模块； 所述二氧化碳浓度采集模块与所述控制中心模块连接，所述控制中心模块与所述风速控制模块连接，所述风速控制模块与所述直流电动机连接。2.如权利要求1所述的基于监测二氧化碳浓度的智能电扇，其特征在于:所述二氧化碳浓度采集模块为用以采集二氧化碳浓度的二氧化碳传感器，所述控制中心模块为DSP处理器，所述风速控制模块为H桥式驱动板。3.如权利要求2所述的基于监测二氧化碳浓度的智能电扇，其特征在于:所述二氧化碳传感器设置有两个，两个二氧化碳传感器分别与所述DSP处理器的DO引脚、Dl引脚连接。4.如权利要求2所述的基于监测二氧化碳浓度的智能电扇，其特征在于:所述DSP处理器的D2脚、D3脚分别与所述H桥式驱动板的ini引脚、in2引脚连接。5.如权利要求2?4任意一项所述的基于监测二氧化碳浓度的智能电扇，其特征在于:所述DSP处理器的型号为TMS320VC5402。6.如权利要求2?4任意一项所述的基于监测二氧化碳浓度的智能电扇，其特征在于:所述H桥式驱动板的型号为L298N。
【文档编号】F04D27/00GK205578316SQ201620362138
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】洪顺利, 李云飞, 王林波
【申请人】浙江交通职业技术学院