CN104405668A - 一种具有智能温控及防盗功能的风扇控制*** - Google Patents

一种具有智能温控及防盗功能的风扇控制*** Download PDF

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徐进伟
张金民
陈春旭
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/004—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids by varying driving speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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Abstract

本发明公开了一种具有智能温控及防盗功能的风扇控制***，包含设置在风扇上的微控制模块以及与其连接的温度检测单元、调速单元、供电模块、红外感应单元、报警模块；所述微控制模块包含第一参数对比单元、第一控制单元、第二参数对比单元和第二控制单元；本发明结构简单、易于实现；不仅能够根据环境温度自动调节风扇转速；而且还能够实时检测周围环境是否有人控制风扇的关闭节约了电能。

Description

一种具有智能温控及防盗功能的风扇控制***
技术领域
本发明涉及一种智能温控***，尤其涉及一种具有智能温控及防盗功能的风扇控制***，属于温度控制领域。
背景技术
随着空调机在日常生活中的普遍应用，很容易想到电风扇会成为空调的社会淘汰品，其实经过市场的考验和证实，真实的并不是这样的,在空调产品的冲击下，电风扇产品仍然具有很强大的生命力，电风扇在市场的考验中并没有淡出市场，反而销售在不停的复苏中具有强大的发展空间。据市场调查，电风扇的不停复苏主要在以下原因：一是电风扇虽然没有空调机的强大的制冷功能，但电风扇是直接取风，风力更加温和，比较适合老年人、儿童以及体质虚弱的人使用。二是电风扇经过多年的市场使用，较符合人们的使用习惯，而且结构简单、操作方便、安装简易。三是电风扇比起空调产品而言，其价格低廉，相对省电，更易的进入老百姓的家庭。
现在电风扇的现状：大部分只有手动调速，再加上一个定时器，功能单一。 存在的隐患或不足：比如说人们常常离开后忘记关闭电风扇，浪费电且不说还容易引发火灾，长时间工作还容易损坏电器。再比如说前半夜温度高电风扇调的风速较高，但到了后半夜气温下降，风速不会随着气温变化，容易着凉。缺乏对环境的检测。 
如果能使电风扇具有对环境进行检测的功能，当房间里面没有人时能自动的关闭电风扇；当温度下降时能自动的减小风速甚至关闭风扇，这样一来就避免了上述的不足。
例如申请号为“201410331545.0”的一种智能温控风扇，其包括单片机控制模块，温度采集模块，按键模块，风扇换挡模块，电机驱动模块，电机及液晶显示模块，其中：温度采集模块，实时采集空气温度传送给单片机控制模块进行处理；按键模块，连接单片机控制模块，用来实现自动模式和手动模式之间的切换，且在自动模式时用来设置温度的范围；风扇换挡模块，连接单片机控制模块和电机驱动模块，单片机控制模块控制风扇换挡模块，进而控制电机驱动模块驱动电机工作；液晶显示模块，连接单片机控制模块，将测得的温度和所设的温度范围显示出来。该发明提供的智能温控风扇，不仅能够实现根据环境温度来自动调整风扇的转速，而且保留了传统风扇的手动模式；该发明虽然能够自动调速，但是在检测到周围环境中没有人时，风扇仍在运作存在电能的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种具有智能温控及防盗功能的风扇控制***，其能够根据环境温度自动调节风扇转速，且能够实时检测周围环境是否有人控制风扇的关闭节约了电能。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
    一种具有智能温控及防盗功能的风扇控制***，包含设置在风扇上的微控制模块以及与其连接的温度检测单元、调速单元、供电模块、红外感应单元、报警模块；所述微控制模块包含第一参数对比单元、第一控制单元、第二参数对比单元和第二控制单元；
其中，温度检测单元，用于实时检测风扇周边环境的温度参数；
红外感应单元，用于检测风扇周边是否有人存在的信息参数；
第一参数对比单元，用于将温度检测单元检测的温度参数与正常阈值进行比较，当超过正常阈值时，发送信号至第一控制单元；
第一控制单元，用于根据第一参数对比单元发送的信号，启动调速单元控制风扇加速转动；
第二参数对比单元，用于将红外感应单元检测的信息参数与正常阈值进行比较，当超过正常阈值时，发送信号至第二控制单元；
第二控制单元，用于根据第二参数对比单元发送的信号，控制报警单元发出警报。
    优选的，所述红外感应单元的型号为BISS0001。
    优选的，所述报警单元为声光报警单元。
    优选的，所述微控制模块为AVR单片机。
    优选的，所述温度传感器的型号为DS18B20。
优选的，所述声光报警单元包含一喇叭和一LED灯。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、结构简单、易于实现；
2、能够根据环境温度自动调节风扇转速；
3、能够实时检测周围环境是否有人控制风扇的关闭节约了电能。
附图说明
图1是本发明的***原理结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
如图1所示，一种具有智能温控及防盗功能的风扇控制***，包含设置在风扇上的微控制模块以及与其连接的温度检测单元、调速单元、供电模块、红外感应单元、报警模块；所述微控制模块包含第一参数对比单元、第一控制单元、第二参数对比单元和第二控制单元；
其中，温度检测单元，用于实时检测风扇周边环境的温度参数；
红外感应单元，用于检测风扇周边是否有人存在的信息参数；
第一参数对比单元，用于将温度检测单元检测的温度参数与正常阈值进行比较，当超过正常阈值时，发送信号至第一控制单元；
第一控制单元，用于根据第一参数对比单元发送的信号，启动调速单元控制风扇加速转动；
第二参数对比单元，用于将红外感应单元检测的信息参数与正常阈值进行比较，当超过正常阈值时，发送信号至第二控制单元；
第二控制单元，用于根据第二参数对比单元发送的信号，控制报警单元发出警报。
其中，所述红外感应单元的型号为BISS0001，所述报警单元为声光报警单元，所述微控制模块为AVR单片机，所述温度传感器的型号为DS18B20，所述声光报警单元包含一喇叭和一LED灯。
其中，该***还包含一红外感应单元， 所述红外感应包含人体被动红外探头、菲涅尔透镜、专用芯片BISS0001，其中红外感应单元用于实时检测室内是否还有人存在，进而控制风扇的开闭，该***还设有一防盗报警模块；启动报警模式时，用于当检测到其区域内有人时发出连续的报警信号，所述微控制模块为AVR单片机，所述温度传感器的型号为DS18B20，所述防盗报警模块为声光报警模块，包含一喇叭和一LED灯。
 通过AVR单片机和热释人体红外来检测区域内是否有人，如果距离红外感应单元5-7米范围内有人出现，则其会输出高电平，然后可通过检测与感应模块相接的单片机I/O口的高低电平来进行相应的操作。在正常模式下，若有人出现，***则会一直检测室内的光线强度以及温度，并通过与设定值相比较来进行智能控制：如果光线较暗，则开启两盏LED灯；如果光线一般，则开启一盏LED灯；若光线较强，则选择不开灯；而如果温度低于设定值，则不开风扇；若温度高于设定值则开启风扇；若温度过高（本***设置为40度），则会发出报警的声音。如果在正常模式下没有人出现，即人体感应模块输出低电平的时候，***则关闭所有的用电设备（LED灯、风扇）以节省电能。此外可通过按键来切换当前的工作模式，如果启动了防盗报警模式，当检测到其区域内有人或者温度高于某一设定值时，就会发出连续的报警信号，直到按键按下才停止报警。
红外感应单元电路主要由人体被动红外探头、菲涅尔透镜、专用芯片BISS0001组成，当有人出现在它的探测区，传感器便能探测到信号并把信号传给单片机，单片机通过检测输出信号再根据实际情况是否该开启器件设备或让房间的电器设备处于一种可开启状态。
BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。当人体辐射的红外线通过菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器的探测元上时，电路中的传感器将输出电压信号，然后使该信号先通过一个由C1、C2、R1、R2组成的带通滤波器，该滤波器的上限截止频率为16 Hz，下限截止频率为0.16 Hz。
由于红外感应单元输出的探测信号电压十分微弱(通常仅有1 mV左右)，而且是一个变化的信号，同时菲涅尔透镜的作用又使输出信号电压呈脉冲形式(脉冲电压的频率由被测物体的移动速度决定，通常为O.1 Hz～10 Hz左右)，所以应对热释红外传感器输出的电压信号通过运算放大器OP1和OP2进行二级放大。再经由电压比较器COP1和COP2构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号Vs去启动延迟时间定时器。
风扇控制单元的软件调试部分，本来是想着利用PWM调速的方式来调节风扇的转速，因而事先定义了三个不同转速的函数，温度在27-28°之间执行慢速函数，温度在28-30°执行中速函数，温度在30-40°执行快速函数，刚开始调试的时候发现风扇确实可以按照当前温度自动调节转速，可是这时1602上显示的字符却没有发生变化，即它不能实时地反映当前的模式及室内温度，这时便考虑是循环函数出了问题，仔细看了下循环函数便发现这是因为***进入了风扇调速的死循环，而外面的模式、温度扫描及显示程序却并没有循环执行，可是当去掉风扇调速循环程序，再次调试的时候却又出现了一个问题，那就是风扇失去了调速的功能：只要超过一定温度，风扇就以最大的转速工作。仔细检查程序发现这是因为在***扫描温度采集、转换和显示的时间里控制风扇导通的I/O口一直都是低电平（风扇是低电平有效），所以风扇的速度一直都是最大的。后来经过反复思考，并在查阅了相关资料之后找到了既能实时显示相关信息又能实现温控调速的好办法，即先将显示部分定义成一个函数，然后利用这一函数作为PWM调速中输出高低电平的延时单元，这样也不会影响***的显示功能本技术领域技术人员可以理解的是，
本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除，可以说是一举两得。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有智能温控及防盗功能的风扇控制***，其特征在于：包含设置在风扇上的微控制模块以及与其连接的温度检测单元、调速单元、供电模块、红外感应单元、报警模块；所述微控制模块包含第一参数对比单元、第一控制单元、第二参数对比单元和第二控制单元；
其中，温度检测单元，用于实时检测风扇周边环境的温度参数；
红外感应单元，用于检测风扇周边是否有人存在的信息参数；
第一参数对比单元，用于将温度检测单元检测的温度参数与正常阈值进行比较，当超过正常阈值时，发送信号至第一控制单元；
第一控制单元，用于根据第一参数对比单元发送的信号，启动调速单元控制风扇加速转动；
第二参数对比单元，用于将红外感应单元检测的信息参数与正常阈值进行比较，当超过正常阈值时，发送信号至第二控制单元；
第二控制单元，用于根据第二参数对比单元发送的信号，控制报警单元发出警报。
2.根据权利要求1所述的一种具有智能温控及防盗功能的风扇控制***，其特征在于：所述红外感应单元的型号为BISS0001。
3.根据权利要求1所述的一种具有智能温控及防盗功能的风扇控制***，其特征在于：所述报警单元为声光报警单元。
4.根据权利要求1所述的一种具有智能温控及防盗功能的风扇控制***，其特征在于：所述微控制模块为AVR单片机。
5.根据权利要求1所述的一种具有智能温控及防盗功能的风扇控制***，其特征在于：所述温度传感器的型号为DS18B20。
6.根据权利要求3所述的一种具有智能温控及防盗功能的风扇控制***，其特征在于：所述声光报警单元包含一喇叭和一LED灯。
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