一种基于红外感应的人体跟随自动调速风扇的制作方法

本发明涉及一种基于红外感应的人体跟随自动调速风扇。

背景技术：

目前的风扇绝大多数都是机械性地固定在特定位置，使得人体移动时，风扇的转动方向不能跟随人体，不仅在一定程度上成为人们的困扰，另外，风扇的转速对每个人的体温亦有不同的之处，若转速过大，则易导致人感冒发烧等问题，若转速过小，又不能给人舒适的感觉。其他风扇亦具有类似的情况。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于红外感应的人体跟随自动调速风扇。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种基于红外感应的人体跟随自动调速风扇；包括单片机控制模块，所述单片机控制模块的输入端分别与红外测温模块和电压比较模块连接，电压比较模块与红外检测模块连接，单片机控制模块的输出端分别与鸵机驱动模块和pwm电机调速模块连接，所述红外检测模块包括四个红外检测单元。

述单片机控制模块包括芯片u2。

所述电压比较模块包括电压比较器u5，比较器u5的1脚接芯片u2的1脚p1.0，比较器u5的4脚接地，比较器u4的7脚接芯片u2的2脚p1.1，比较器u5的8脚接电源vcc。

所述红外检测单元均包括红外人体检测芯片，四个红外人体检测芯片的3脚接地，1脚接电源vcc，四个红外检测单元的2脚分别与电压比较器u5的2、3、5、6引脚连接。

所述舵机驱动模块包括舵机mt1，舵机mt1的1脚接电源vcc，2脚接地，3脚接芯片u2的10脚rxd。

所述pwm电机调速模块包括电阻r1、三极管q1、风扇电机j1，电阻r1的一端接芯片u2的32脚p0.7，另一端三极管q1的基极，发射极接风扇电机j1的一端，集电极接地gnd，风扇电机j1的另一端接电源vcc。

所述红外测温模块包括红外测速模块u1，红外测温模块u1的1脚接芯片u2的39脚p0.0，红外测温模块u1的2脚接芯片u2的38脚p0.1，红外测温模块u1的3脚接地gnd，红外测温模块u1的4脚接电源vcc。

所述红外人体检测芯片型号为hc-sr501，电压比较器u5为lm393，芯片u2为stc89c52，电阻r1为1千欧姆，三极管q1为8550，红外测温模块型号为gy-906-bcc。

舵机mt1可采用s135、s135c、s136g、s3001中的任意一种。

本发明的有益效果在于：通过在风扇周围的四个平行方向安装感应器，单片机控制舵机动作，实现风扇随着人体移动的方向转动；通过红外测速模块对前方的人体的体温进行测量，实现根据人体体温调节风扇转速。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的电路原理示意图。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

一种基于红外感应的人体跟随自动调速风扇；包括单片机控制模块，所述单片机控制模块的输入端分别与红外测温模块和电压比较模块连接，电压比较模块与红外检测模块连接，单片机控制模块的输出端分别与鸵机驱动模块和pwm电机调速模块连接，所述红外检测模块包括四个红外检测单元。

述单片机控制模块包括芯片u2。

所述电压比较模块包括电压比较器u5lm393型，比较器u5的1脚接芯片u2的1脚p1.0，比较器u5的4脚接地，比较器u4的7脚接芯片u2的2脚p1.1，比较器u5的8脚接电源vcc。

所述红外检测单元均包括红外人体检测芯片，四个红外人体检测芯片的3脚接地，1脚接电源vcc5v，四个红外检测单元的2脚分别与电压比较器u5的2、3、5、6引脚连接。

所述舵机驱动模块包括舵机mt1，舵机mt1的1脚接电源vcc，2脚接地，3脚接芯片u2的10脚rxd。

所述pwm电机调速模块包括电阻r1、三极管q1、风扇电机j1，电阻r1的一端接芯片u2的32脚p0.7，另一端三极管q1的基极，发射极接风扇电机j1的一端，集电极接地gnd，风扇电机j1的另一端接电源vcc。

所述红外测温模块包括红外测速模块u1，红外测温模块u1的1脚接芯片u2的39脚p0.0，红外测温模块u1的2脚接芯片u2的38脚p0.1，红外测温模块u1的3脚接地gnd，红外测温模块u1的4脚接电源vcc。

所述红外人体检测芯片型号为hc-sr501，电压比较器u5为lm393，芯片u2为stc89c52，电阻r1为1千欧姆，三极管q1为8550，红外测温模块型号为gy-906-bcc。

舵机mt1可采用s135、s135c、s136g、s3001中的任意一种。

系统工作原理：电路中的红外人体检测芯片u3构成障碍物检测模块a，同理红外人体检测芯片u4、u6、u7构成障碍物检测模块b、c、d。电路工作时，若模块a前方无障碍物(无人体)，u3的2脚持续输出ttl逻辑低电平，有障碍物输出高电平，同理模块b、c、d前方无障碍物，u4、u6、u7的2脚持续输出ttl逻辑低电平。模块a、模块b检测不到人体时，电压比较器u5(lm393)的3脚、2脚电压输入相等，使得u5的1脚无电平输出。若模块a的a点电压比模块b的b点的电压高，比较器u5的1脚输出高电平，使得舵机转动，风扇往模块a方向转动，若模块a的a点电压比模块b的b点电压低，比较器u5的1脚输出低电平，使得舵机转动，风扇往模块b的方向转动。同理模块c的c点电压比模块d的d点电压低时，比较器u5的7脚输出高电平，使得舵机转动，风扇往模块c的方向转动，模块d同理。其中，芯片u2(stc89c52型)i/o口与电压比较器u5连接，通过程序实现对比较器u5的1脚、7脚电压值采集，再根据所采集的电压值作出判断，驱动舵机实现方向调整。在红外检测模块工作的同时，红外测温模块u1发射出红外线，对风扇前方的人体的体温进行测量，通过1脚sda发送至芯片u2的39脚p0.0，单片机根据人体体温数据大小，判断调节风扇转速的大小，，通过32脚输出pwm(脉冲宽度调制)信号，进一步调节电机的转速，若人体体温过高，则风扇转速大，反之为小，实现根据人体体温调节风扇转速。

系统工作时，将人体检测模块a、b、c、d分别装在风扇的左右两边各一个，上下两边各一个，正常运行时若当风扇的四个方向模块a、b、c、d都未检测到人体(或人体不移动)，舵机不动作。有人移动时，若人体处于四个检测模块a、b、c、d围成的矩阵面积内，则电压比较器u5无电压输出，系统判定为无人体移动，舵机无动作；若人体移动时，此时检测模块a、b、c、d检测到人体移动，单片机控制舵机使得风扇往相应的方向转动，从而实现风扇跟踪人体。红外测温模块u1同时对人体体温进行测量，将数据发送至芯片u2，芯片u2判断体温值，控制32脚p0.7的pwm信号的占空比输出，进一步调节电机的转速，实现风扇转速跟随体温调节。

技术特征：

1.一种基于红外感应的人体跟随自动调速风扇，其特征在于：包括单片机控制模块，所述单片机控制模块的输入端分别与红外测温模块和电压比较模块连接，电压比较模块与红外检测模块连接，单片机控制模块的输出端分别与鸵机驱动模块和pwm电机调速模块连接，所述红外检测模块包括四个红外检测单元。

2.如权利要求1所述的基于红外感应的人体跟随自动调速风扇，其特征在于：述单片机控制模块包括芯片u2。

3.如权利要求1所述的基于红外感应的人体跟随自动调速风扇，其特征在于：所述电压比较模块包括电压比较器u5(lm393型)，比较器u5的1脚接芯片u2的1脚p1.0，比较器u5的4脚接地，比较器u4的7脚接芯片u2的2脚p1.1，比较器u5的8脚接电源vcc。

4.如权利要求1所述的基于红外感应的人体跟随自动调速风扇，其特征在于：所述红外检测单元均包括红外人体检测芯片，四个红外人体检测芯片的3脚接地，1脚接电源vcc(5v)，四个红外检测单元的2脚分别与电压比较器u5的2、3、5、6引脚连接。

5.如权利要求1所述的基于红外感应的人体跟随自动调速风扇，其特征在于：所述舵机驱动模块包括舵机mt1，舵机mt1的1脚接电源vcc，2脚接地，3脚接芯片u2的10脚rxd。

6.如权利要求1所述的基于红外感应的人体跟随自动调速风扇，其特征在于：所述pwm电机调速模块包括电阻r1、三极管q1、风扇电机j1，电阻r1的一端接芯片u2的32脚p0.7，另一端三极管q1的基极，发射极接风扇电机j1的一端，集电极接地gnd，风扇电机j1的另一端接电源vcc。

7.如权利要求1所述的基于红外感应的人体跟随自动调速风扇，其特征在于：所述红外测温模块包括红外测速模块u1，红外测温模块u1的1脚接芯片u2的39脚p0.0，红外测温模块u1的2脚接芯片u2的38脚p0.1，红外测温模块u1的3脚接地gnd，红外测温模块u1的4脚接电源vcc。

8.如权利要求2～7所述的基于红外感应的人体跟随自动调速风扇，其特征在于：所述红外人体检测芯片型号为hc-sr501，电压比较器u5为lm393，芯片u2为stc89c52，电阻r1为1千欧姆，三极管q1为8550，红外测温模块型号为gy-906-bcc。

9.如权利要求5所述的基于红外感应的人体跟随自动调速风扇，其特征在于：舵机mt1可采用s135、s135c、s136g、s3001中的任意一种。

技术总结
本发明提供的一种基于红外感应的人体跟随自动调速风扇；包括单片机控制模块，所述单片机控制模块的输入端分别与红外测温模块和电压比较模块连接，电压比较模块与红外检测模块连接，单片机控制模块的输出端分别与鸵机驱动模块和PWM电机调速模块连接，所述红外检测模块包括四个红外检测单元。本发明通过在风扇周围的四个平行方向安装感应器，单片机控制舵机动作，实现风扇随着人体移动的方向转动；通过红外测速模块对前方的人体的体温进行测量，实现根据人体体温调节风扇转速。

技术研发人员：覃德明
受保护的技术使用者：南宁学院
技术研发日：2019.07.31
技术公布日：2019.12.27