一种风速传感装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种风速传感装置，包括：风力输入电路、定时清零电路和比较输出电路；风力输入电路用于计算光电耦合器检测扇叶的转动所产生的脉冲信号并得到一计数结果，并将计数结果输出至比较输出电路；定时清零电路用于定时向风力输入电路输出第三电平信号使风力输入电路中的计数定时清零，还用于定时向比较输出电路输出第三电平信号；比较输出电路用于根据风力输入电路中输出的计数结果进行比较，并输出第二电平信号。通过电路结构实现当风速到达设定的临界值就发出一电平信号，风速小于该临界值就发出另一电平信号，便于控制特定的装置，例如控制电机的正转和反转，实现智能控制目的。
【专利说明】一种风速传感装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种风速传感装置。
【背景技术】
[0002]风速传感装置有很多不同的类型，有热式风速传感器，恒流式风速传感器，恒温风速传感器，电涡流式传感器和光耦感应式传感器。其中，现有的光耦感应式传感器一般是用于测量风速，且结构较为复杂，成本较高。在某些应用场合中，需要设定风速临界值，当风速大于该临界值就触发信号使相应的装置动作，一般的风速传感器就不具有这样的功能。
实用新型内容
[0003]为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种风速传感装置，实现当风速到达设定的临界值就发出一电平信号，风速小于该临界值就发出另一电平信号，便于控制特定的装置，例如控制电机的正转和反转，实现智能控制目的。
[0004]为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下:
[0005]一种风速传感装置，包括:风力输入电路、定时清零电路和比较输出电路；
[0006]所述风力输入电路，用于计算光电耦合器检测扇叶的转动所产生的脉冲信号并得到一计数结果，并将计数结果输出至比较输出电路；
[0007]所述定时清零电路，用于定时向风力输入电路输出第三电平信号使风力输入电路中的计数定时清零，还用于定时向比较输出电路输出第三电平信号；
[0008]所述比较输出电路，用于根据风力输入电路中输出的计数结果进行比较，并输出第二电平信号。
[0009]所述风力输入电路包括:发光二极管、光敏三极管、电阻R13、电阻R14、第二非门、8位计数器，所述8位计数器具有数据输出端、第三电源输入端、第三接地端、波形进位输出端、计数器复位端、计数器输入端、计数使能输入端、寄存器输入端和输出使能输入端，在构成一光电稱合器的发光二极管和光敏三极管之间放置扇叶；所述第三电源输入端、波形进位输出端、电阻R13的一端和光敏三极管的集电极分别与一电源连接，所述电阻R13的另一端与发光二极管的正极连接，发光二极管的负极接地；寄存器输入端、第二非门的输入端、电阻R14的一端分别与光敏三极管的发射极连接，第二非门的输出端与计数器输入端连接，电阻R14的另一端、计数使能输入端、输出使能输入端和第三接地端分别接地；计数器复位端与定时清零电路的输出端连接。
[0010]所述比较输出电路包括:比较器U5、比较器U6、第一 RS触发器、第二 RS触发器、第二与门、第三与门、第三非门、第四非门、第五非门和第六非门；比较器U5具有第一数据输入端、第一预设数据端、第一使能输入端、第四电源输入端、第四接地端和第一比较输出端，比较器U6具有第二数据输入端、第二预设数据端、第二使能输入端、第五电源输入端、第五接地端和第二比较输出端；第一 RS触发器具有第一置位端、第一复位端、第一触发输出端和第一触发输出非端，第二 RS触发器具有第二置位端、第二复位端、第二触发输出端和第二触发输出非端；
[0011]所述第一数据输入端和第二数据输入端分别与风力输入电路的输出端连接，所述第四电源输入端和第五电源输入端分别与一电源连接，所述第一使能输入端、第二使能输入端、第四接地端和第五接地端分别接地；第一比较输出端连接第三非门的输入端，第三非门的输出端连接第一置位端，第二比较输出端连接第四非门的输入端，第四非门的输出端连接第二置位端；第五非门的输入端和第二与门的一输入端分别与定时清零电路的输出端连接，第五非门的输出端与第二与门的另一输入端连接，第二与门的输出端连接第二复位端；第二触发输出非端与第三与门的一输入端连接，第六非门的输入端连接定时清零电路的输出端，第六非门的输出端与第三与门的另一输入端连接，第三与门的输出端与第一复位端连接。
[0012]所述定时清零电路为NE555定时器。
[0013]相比现有技术，本实用新型的有益效果在于:通过电路结构实现当风速到达设定的临界值就发出一电平信号，风速小于该临界值就发出另一电平信号，便于控制特定的装置，例如控制电机的正转和反转，实现智能控制目的。而且该风速传感装置结构简单、成本低廉，可广泛应用于需要根据风速阀值智能控制的设备上。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的比较输出电路的电路图。
[0015]图2为本实用新型的风力输入电路的电路图。
【具体实施方式】
[0016]下面，结合附图以及【具体实施方式】，对本实用新型做进一步描述:
[0017]图1-2示出了本实用新型的优选实施例，一种风速传感装置，包括风力输入电路、定时清零电路和比较输出电路，定时清零电路为NE555定时器。
[0018]下面对每个电路的结构和连接关系进行描述:
[0019]比较输出电路，包括:比较器U5、比较器U6、第一 RS触发器RSl、第二 RS触发器RS2、第二与门AND2、第三与门AND3、第三非门N0T3、第四非门N0T4、第五非门N0T5和第六非门N0T6，其中，比较器U5和比较器U6的具体型号为74HC688。比较器U5具有第一数据输入端、第一预设数据端、第一使能输入端、第四电源输入端、第四接地端和第一比较输出端，比较器U6具有第二数据输入端、第二预设数据端、第二使能输入端、第五电源输入端、第五接地端和第二比较输出端，其中，比较器U5中的P0-P7为第一预设数据端，Q0-Q7为第一数据输入端，比较器U6中同理，不在赘述，另外，第一预设数据端中的预设值大于第二预设数据端中的预设值，两者的预设值均可以通过参数设置模块进行设置。第一 RS触发器RSl具有第一置位端、第一复位端、第一触发输出端和第一触发输出非端，第二 RS触发器RS2具有第二置位端、第二复位端、第二触发输出端和第二触发输出非端，第一 RS触发器RSl和第二RS触发器RS2均为同步RS触发器。
[0020]第一数据输入端和第二数据输入端分别与风力输入电路的输出端连接，第四电源输入端和第五电源输入端分别与一电源连接，第一使能输入端、第二使能输入端、第四接地端和第五接地端分别接地；第一比较输出端连接第三非门N0T3的输入端，第三非门N0T3的输出端连接第一置位端，第二比较输出端连接第四非门N0T4的输入端，第四非门N0T4的输出端连接第二置位端；第五非门N0T5的输入端和第二与门AND2的一输入端分别与定时清零电路的输出端连接，第五非门N0T5的输出端与第二与门AND2的另一输入端连接，第二与门AND2的输出端连接第二复位端；第二触发输出非端与第三与门AND3的一输入端连接，第六非门N0T6的输入端连接定时清零电路的输出端，第六非门N0T6的输出端与第三与门AND3的另一输入端连接，第三与门AND3的输出端与第一复位端连接。
[0021]风力输入电路，包括:发光二极管D10、光敏三极管Q10、电阻R13、电阻R14、第二非门N0T2、8位计数器，8位计数器具有数据输出端、第三电源输入端、第三接地端、波形进位输出端、计数器复位端、计数器输入端、计数使能输入端、寄存器输入端和输出使能输入端，其中，8位计数器的型号为74HC590，Q0-Q7为数据输出端，与比较输出电路中比较器U5中的Q0-Q7和U6中的Q0-Q7连接。发光二极管DlO和光敏三极管QlO之间放置扇叶，扇叶能随风转动，风速越大，扇叶转动越快。
[0022]第三电源输入端、波形进位输出端、电阻R13的一端和光敏三极管QlO的集电极分别与一电源连接，电阻R13的另一端与发光二极管DlO的正极连接，发光二极管DlO的负极接地；寄存器输入端、第二非门N0T2的输入端、电阻R14的一端分别与光敏三极管QlO的发射极连接，第二非门N0T2的输出端与计数器输入端连接，电阻R14的另一端、计数使能输入端、输出使能输入端和第三接地端分别接地；计数器复位端与定时清零电路的输出端连接。
[0023]本实用新型的整体电路工作原理和流程如下:
[0024]在风力检测电路中，位于发光二极管DlO和光敏三极管QlO之间的扇叶，当风力越大，扇叶转速越快，由扇叶的转动速度决定光敏三极管QlO输出的脉冲信号频率，从而使8位计数器进行计数累加，而NE555定时器定时输出瞬间低电平使8位计数器重置，即清零。
[0025]8位计数器通过数据输出端将计数结果输出至比较输出电路中的比较器U5中的第一数据输入端和比较器U6中的第二数据输入端。比较器U5和比较器U6分别有其预设的数值，假设，比较器U5中的预设值为100，比较器U6中的预设值为50，此设定的意义为，100以上代表风力大，50以下代表风力小，具体电路逻辑看下面的描述。
[0026]基于上述假设，当比较器U5输入的数值为100时，第一比较输出端输出低电平，经过第三非门后输入第一置位端的为高电平，同理，当比较器U6输入的数值为50时，第二比较输出端输出低电平，经过第四非门后输入第二置位端的为高电平。每当NE555定时器输出一个低电平开始上升沿时，通过第五非门N0T5的短暂延时使第二与门AND2瞬间输出高电平到第二复位端，因此NE555的每个周期开始时第二 RS触发器RS2便复位清零，则第二触发输出非端输出高电平。
[0027]当风力为小时，NE555定时器的一个低电平脉冲到来时，8位计数器中的数字累加还没达到50，因此比较器U5和比较器U6均输出高电平，而NE555定时器的上一个脉冲已经将第二 RS触发器RS2清零，即第二触发输出非端输出高电平。另外，NE555定时器输出的低电平脉冲经过第六非门N0T6后翻转为高电平输入第三与门AND3，因此第三与门AND3输出的是高电平至第一复位端，第一触发输出非端输出高电平。
[0028]当风力介于大风与小风之间时，8位计数器中的数字到达50，此时比较器U6输出的电平信号变成低电平，比较器U5没到达100还是输出高电平，进入第二置位端的电平为高电平使第二 RS触发器RS2置1，即第二触发输出非端输出低电平，第三与门AND3输出低电平，第一 RS触发器RSl的状态不变。
[0029]当风力为大风时，即100以上，此时，比较器U6与介于大风与小风之间时的情况一样，第一复位端的信号依然是低电平，而比较器U5输出低电平，经过第三非门，输入第一置位端的为高电平，因此,第一触发输出端输出高电平。
[0030]根据上述电路的描述，当大风时，第一触发输出端输出高电平，当不是大风时，第一触发输出非端输出高电平。利用这一点，就可以实现智能控制特定的设备。例如，应用在一个由电机控制晾衣架伸出和收回的晾衣装置，当大风时，第一触发输出端输出高电平使电机正转收回晾衣架，当不是大风时，第一触发输出非端输出高电平使电机反转伸出晾衣架。当然，还可以应用与其它的设备上，该装置结构简单，成本低，而且实现智能控制的目的。
[0031]对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种风速传感装置，其特征在于，包括:风力输入电路、定时清零电路和比较输出电路； 所述风力输入电路，用于计算光电耦合器检测扇叶的转动所产生的脉冲信号并得到一计数结果，并将计数结果输出至比较输出电路； 所述定时清零电路，用于定时向风力输入电路输出第三电平信号使风力输入电路中的计数定时清零，还用于定时向比较输出电路输出第三电平信号； 所述比较输出电路，用于根据风力输入电路中输出的计数结果进行比较，并输出第二电平信号。
2.根据权利要求1所述的风速传感装置，其特征在于，所述风力输入电路包括:发光二极管、光敏三极管、电阻R13、电阻R14、第二非门、8位计数器，所述8位计数器具有数据输出端、第三电源输入端、第三接地端、波形进位输出端、计数器复位端、计数器输入端、计数使能输入端、寄存器输入端和输出使能输入端，在构成一光电稱合器的发光二极管和光敏三极管之间放置扇叶；所述第三电源输入端、波形进位输出端、电阻R13的一端和光敏三极管的集电极分别与一电源连接，所述电阻R13的另一端与发光二极管的正极连接，发光二极管的负极接地；寄存器输入端、第二非门的输入端、电阻R14的一端分别与光敏三极管的发射极连接，第二非门的输出端与计数器输入端连接，电阻R14的另一端、计数使能输入端、输出使能输入端和第三接地端分别接地；计数器复位端与定时清零电路的输出端连接。
3.根据权利要求1所述的风速传感装置，其特征在于，所述比较输出电路包括:比较器U5、比较器U6、第一RS触发器、第二RS触发器、第二与门、第三与门、第三非门、第四非门、第五非门和第六非门；比较器U5具有第一数据输入端、第一预设数据端、第一使能输入端、第四电源输入端、第四接地端和第一比较输出端，比较器U6具有第二数据输入端、第二预设数据端、第二使能输入端、第五电源输入端、第五接地端和第二比较输出端；第一 RS触发器具有第一置位端、第一复位端、第一触发输出端和第一触发输出非端，第二 RS触发器具有第二置位端、第二复位端、第二触发输出端和第二触发输出非端； 所述第一数据输入端和第二数据输入端分别与风力输入电路的输出端连接，所述第四电源输入端和第五电源输入端分别与一电源连接，所述第一使能输入端、第二使能输入端、第四接地端和第五接地端分别接地；第一比较输出端连接第三非门的输入端，第三非门的输出端连接第一置位端，第二比较输出端连接第四非门的输入端，第四非门的输出端连接第二置位端；第五非门的输入端和第二与门的一输入端分别与定时清零电路的输出端连接，第五非门的输出端与第二与门的另一输入端连接，第二与门的输出端连接第二复位端；第二触发输出非端与第三与门的一输入端连接，第六非门的输入端连接定时清零电路的输出端，第六非门的输出端与第三与门的另一输入端连接，第三与门的输出端与第一复位端连接。
4.根据权利要求1所述的风速传感装置，其特征在于，所述定时清零电路为NE555定时器。
【文档编号】G01P5/06GK204008692SQ201420438602
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月5日 优先权日:2014年8月5日
【发明者】王越, 颜志成, 彭金莉, 谢广伟 申请人:王越, 颜志成, 彭金莉