CN205173026U - 一种智能风扇 - Google Patents

Abstract

一种智能风扇，所述微处理器（1）、人体信号检测模块（2）、风向调节模块（3）、温度采集模块（4）、参数显示模块（5）和风速调节模块（6）均匀分布在底座内腔中，本实用新型提供一种智能风扇，相比传统风扇，具有风向可自动调节：可对个人用户提供独享的定位供风，也可实现对多人的范围供风；节能环保：可实现有人时自动启动，无人时或当温度低于设定值时可自动关闭，以达到节能目的；风速可自动调节：能根据室温来自动调节风速，且风速变化平和，让用户觉得更加舒适；风扇控制模式可调：有自动控制、手动控制两种控制模式，使用者根据自身情况选择，满足不同用户的需求；良好的人机交互性：实时显示温度及工作模式、速度等信息，并可通过按键进行切换、调节。

Description

一种智能风扇

技术领域

本实用新型涉及一种风扇，尤其涉及一种智能风扇。

背景技术

如今的电器市场上，电风扇并未随着空调的普及而淡出市场，家用电风扇反而因其风力温和、价格低廉、相对省电、安全可靠、安装和使用简单而受到人们的欢迎，风扇在供风的时候增加了空气流通性，有利于室内外空气交换，更健康。但传统电风扇工作方式较为死板，不够节能及智能化程度很低，单纯依靠按钮控制，并不能实现对人的特定供风。因此，为满足社会对家电智能化、节能化的诉求，提高用户使用的舒适度，对传统风扇的智能化改造就很有必要。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种智能风扇，解决了传统电风扇工作方式较为死板，不够节能及智能化程度很低，单纯依靠按钮控制，并不能实现对人的特定供风的问题。

本实用新型是这样实现的，它包括微处理器、人体信号检测模块、风向调节模块、温度采集模块、参数显示模块、风速调节模块、风扇主体外壳，所述风速主体外壳下端设有底座，其特征在于，所述微处理器、人体信号检测模块、风向调节模块、温度采集模块、参数显示模块和风速调节模块均匀分布在底座内腔中，所述微处理器分别连接人体信号检测模块、风向调节模块、温度采集模块、参数显示模块和风速调节模块。

所述人体信号检测模块优选HC-SR501人体红外感应模块。

所述温度采集模块优选DS18B20温度传感器。

所述参数显示模块优选LCD1602液晶屏。

所述微处理器优选STC89C52单片机。

本实用新型的技术效果是：本实用新型提供一种智能风扇，相比传统风扇，具有风向可自动调节：可对个人用户提供独享的定位供风，也可实现对多人的范围供风；节能环保：可实现有人时自动启动，无人时或当温度低于设定值时可自动关闭，以达到节能目的；风速可自动调节：能根据室温来自动调节风速，且风速变化平和，让用户觉得更加舒适；风扇控制模式可调：有自动控制、手动控制两种控制模式，使用者根据自身情况选择，满足不同用户的需求；良好的人机交互性：实时显示温度及工作模式、风速等信息，并可通过按键进行切换、调节。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理方框图。

在图中，1、微处理器2、人体信号检测模块3、风向调节模块4、温度采集模块5、参数显示模块6、风速调节模块。

具体实施方式

下面结合图1来具体说明本实用新型，所述风速主体外壳下端设有底座，所述微处理器（1）、人体信号检测模块（2）、风向调节模块（3）、温度采集模块（4）、参数显示模块（5）和风速调节模块（6）均匀分布在底座内腔中，所述微处理器（1）分别连接人体信号检测模块（2）、风向调节模块（3）、温度采集模块（4）、参数显示模块（5）和风速调节模块（6）。

所述人体信号检测模块（2）优选HC-SR501人体红外感应模块。

所述温度采集模块（4）优选DS18B20温度传感器。

所述参数显示模块（5）优选LCD1602液晶屏。

所述微处理器（1）优选STC89C52单片机。

所述微处理器（1）采用两边MCU-1和MCU-2的STC89C52单片机。

使用时，MCU-1对温度采集模块（4）转送的数据进行实时处理、显示并控制输出对应的脉宽调制信号到可控硅模块实现对应的转速。MCU-1同时实时扫描按键情况，进行分类控制。MCU-2则对人体信号检测模块（2）所传送的信息进行处理，判断人体方位，控制电机完成定位旋转或范围性转动。MCU-1和MCU-2间通过串口进行通信，完成风扇在无人及温度低于最低设定值时关闭，在检测到人体存在后自动开启（符合温度范围）。

人体信号检测模块（2）采用五个HC-SR501人体感应模块分别对五个方向的进行是否有人活动的检测，风扇摆角150度左右，故每个模块控制30度左右角度，经合理布局，控制区域不交叉，可实现风向自动调节。

风向调节模块（3）采用舵机直接进行进行风向调节，舵机与风扇直接进行刚性连接，风扇转动状况与舵机完全一致，完成风扇摇头的独立控制。

温度采集模块（4）使用数字式的DS18B20集成温度传感器作为温度检测的核心元件，由其检测并直接输出数字信号给微处理器（1）进行处理。

风速调节模块（6）采用可控硅模块实现对220V单相交流电机的转速调节。通过控制信号的占空比来改变双向可控硅的导通角，使输出端电压发生改变，从而使施加在电风扇的输入电压发生改变，以调节风扇的转速，实现各档位风速的无级调速。

参数显示模块（5）用LCD1602完成显示，实时显示环境温度、工作模式、普通模式风速等关键参数，配有4个按键，其中一个为电源按钮，一为模式切换按钮以完成手动、自动模式的切换，另设两按钮进行手动档的风速加减调节。风扇同时配有五个指示灯，用于实时显示人体方位，使整个风速更加直观。

本实用新型各个模块的技术特性如下：

1、人体信号检测模块（2）：采用HC-SR501人体感应模块检测固定区域内是否有用户存在，通过检测人体所发出的红外线进行判断。最大检测距离为5m，每个模块水平方向检测角度限制为30度，检测区域内有人则输出高电平，否则输出低电平；

2、风向调节模块（3）：用于控制风扇摇头转动，传统风扇使用蜗轮蜗杆与控制风速的电机相连以实现最大范围的来回转动，为满足设计要求，摇头部分采用舵机单独控制，舵机与风扇刚性连接，与控制风速的电机互不影响；

3、温度采集模块（4）：用于进行环境温度的采集，使用DS18B20进行温度采集，输出数字信号，经主控系统处理后，控制风速随温度变化；

4、风速调节模块（6）：要改变转速，就须改变电机工作电压。由于控制系统需实现无级调速且工作电压为220V，因此采用可控硅电路。可控硅电路通过PWM信号改变可控硅的导通角以改变输出电压，并进行光耦隔离以保护主控系统，即通过检测环境温度的变化控制风速自动进行对应变化，每一个温度（最小单位为摄氏度）对应一个转速，默认最大温度值为35度，35度时达到最大风速，温度高于设定最大值保持最大风速，温度最大值可设定。默认最小值为25度，低于25度后自动关闭；

5、参数显示模块（5）：主要进行风速、环境温度、工作模式等重要参数的显示，采用LCD1602液晶屏进行显示，配合按键进行模式切换、普通模式的速度切换，达到一定程度上的人机交互；

6、微处理器（1）：采用两片STC89C52单片机进行控制，对实时采集所得的用户方位信息、环境温度、工作模式等信息进行实时处理，控制完成对应的功能；

7、风向调节模块（3）：人体检测模块实时采集对应区域的用户信息，5个模块对应5个位置。可实现检测到单个用户时风扇摇头转到用户所在区域停止，若在多个区域均检测到用户存在，则从检测到人体信号的最左的区域到最右的区域间进行范围性转动。若所有的检测模块在一分钟内都未检测到用户的存在，将自动关闭，一分钟的判断时间根据实际使用时的人流状况进行设定。

本实用新型的工作模式：提供两种工作模式，为智能模式和普通模式。智能模式即可前面所述的风向和风速的自动调节，普通模式时与传统风扇相同进行最大范围摇头并进行手动按键调速。手动模式主要用于满足用户超出环境温度对应风速的需求。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种智能风扇，它包括微处理器、人体信号检测模块、风向调节模块、温度采集模块、参数显示模块、风速调节模块、风扇主体外壳，所述风速主体外壳下端设有底座，其特征在于，所述微处理器（1）、人体信号检测模块（2）、风向调节模块（3）、温度采集模块（4）、参数显示模块（5）和风速调节模块（6）均匀分布在底座内腔中，所述微处理器（1）分别连接人体信号检测模块（2）、风向调节模块（3）、温度采集模块（4）、参数显示模块（5）和风速调节模块（6）。

2.根据权利要求1所述的一种智能风扇，其特征在于，所述人体信号检测模块（2）优选HC-SR501人体红外感应模块。

3.根据权利要求1所述的一种智能风扇，其特征在于，所述温度采集模块（4）优选DS18B20温度传感器。

4.根据权利要求1所述的一种智能风扇，其特征在于，所述参数显示模块（5）优选LCD1602液晶屏。

5.根据权利要求1所述的一种智能风扇，其特征在于，所述微处理器（1）优选STC89C52单片机。