CN107654408A - 一种保护电机的智能温控风扇装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种保护电机的智能温控风扇装置，其包括温度传感器模块、按键模块、单片机最小系统模块、电机驱动电路模块、显示模块和红外线传感器模块；其中：温度传感器模块，实时采集空气温度传送给单片机最小系统模块进行处理；按键模块，连接单片机最小系统模块，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；电机驱动电路模块，连接单片机最小系统模块，单片机最小系统模块控制风扇电机电路模块，进而控制电机驱动电路模块驱动电机工作；本发明提供的智能风扇，不仅能实现根据环境温度自动调整风扇的转速，还能通过电机温度及时对电机转速进行控制，达到保护电机的目的。

Description

一种保护电机的智能温控风扇装置
技术领域
本发明涉及智能温控领域，尤其涉及一种保护电机的智能温控风扇装置。
背景技术
传统电风扇最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小，当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒。并且在天气炎热的时候，风扇持续运作，电机持续高温状态，会减少电机的寿命。
针对上述问题，现在虽然有一些能够自动控制温度的风扇，但他们大多都将传统的手动模式丢弃，只有自动温控一种模式，当人们身体处于特殊状况(如身体不适)时，也不能根据自身情况来选择风扇转速，更不能察觉电机的工作情况，造成损失。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种保护电机的智能温控风扇装置，以解决现有智能风扇中存在的不能保护电机的问题。
为了实现以上的目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供的保护电机的智能温控风扇装置包括温度传感器模块、按键模块、单片机最小系统模块、电机驱动电路模块、显示模块和红外线传感器模块；所述温度传感器模块，用来实时采集空气温度，将采集到的温度数据传送给所述单片机最小系统模块进行处理；所述按键模块，连接所述单片机最小系统模块，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；所述电机驱动电路模块，连接所述单片机最小系统模块和风扇电机调速模块，所述单片机最小系统模块根据采集到的温度数据和设置的温度范围，控制风扇电机调速模块，进而控制电机驱动电路模块，所述电机驱动电路模块驱动所述电机工作；所述显示模块，连接所述单片机最小系统模块，所述单片机最小系统模块将采集到的温度数据及设置的温度范围传输给液晶显示模块显示出来；所述红外线传感器模块，连接所述单片机最小系统模块，通过红外感应来确定人的位置，自动关闭或启动所述智能温控风扇。
优选地，所述温度采集模块的型号为DS18B20，DS18B20测量范围宽，分辨率高，所获取的温度误差小，可以直接检测并输出数字信号给单片机进行处理，不仅简化了电路，抗干扰能力也得到了提高。
优选地，所述按键模块包括6个按键，分别是第一按键、第二按键、第三按键、第四按键、第五按键及第六按键；其中：所述第一按键和所述第二按键为增加温度键，所述第一按键改变温度的下限值，所述第二按键改变温度的上限值；所述第三按键和所述第四按键为减低温度键，所述第三按键改变温度的下限值，所述第四按键改变温度的上限值；所述第五按键为单片机最小系统模块中单片机的复位按键；所述第六按键为自动模式和手动模式切换键。其中，上下限温度范围即为风扇的工作温度区间，此上下限温度范围，可以实现由单片机来对风扇进行无级调速控制。
优选地，所述单片机最小系统模块中的单片机采用ST89C52单片机。
优选地，所述液晶显示模块采用1602液晶显示屏。
优选地，所述电机驱动电路模块采用L298N，L298N芯片内部集成了两个大功率H桥电路的，总共有8个三极管集成在内部，每四个构成一个H桥驱动电路；所述L298N芯片不仅可以驱动直流电机，还可以驱动步进电机；具有可实现电机正反转及调速、启动性能好和启动转矩大的特点。所述电机驱动电路模块还包括风扇电机温度检测模块，可在电机达到高温时实现降速和关机的效果。
优选地，所述智能温控风扇还包括红外感应模块、红外定位模块及转向模块。所述单片机最小系统模块根据所述红外感应模块感应到的信号，自动关闭或启动所述智能温控风扇；所述单片机最小系统模块根据所述红外定位模块感应到的人体位置控制转向模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明提供的保护电机的智能温控风扇装置，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，能够在自动模式和手动模式之间进行切换，当人们处于特殊情况下时，能够根据自身需求进行选择，还可以及时察觉电机的工作情况，避免造成损失。
附图说明
图1是本发明的保护电机的智能温控风扇装置的系统结构图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
请参阅图1，本发明的保护电机的智能温控风扇装置包括温度传感器模块、按键模块、单片机最小系统模块、电机驱动电路模块、显示模块和红外线传感器模块。其中，温度传感器模块，实时采集空气温度，将采集到的温度数据传送给单片机最小系统模块进行处理；按键模块，与单片机最小系统模块的输入口相连，用来设置温度的范围；风扇电机调速模块，连接单片机最小系统模块和电机驱动电路模块，单片机最小系统模块根据采集到的温度数据和设置的温度范围，控制风扇电机调速模块，进而控制电机驱动电路模块，电机驱动电路模块驱动风扇工作，所述电机驱动电路模块还包括风扇电机温度检测模块，可在电机达到高温时实现降速和关机的效果；液晶显示模块，与单片机最小系统模块相连，单片机最小系统模块将采集到的温度数据及设置的温度范围传输给液晶显示模块显示出来。
本实施例中，温度传感器模块的型号为DS18B20，DS18B20测量范围宽，分辨率高，所获取的温度误差小，可以直接检测并输出数字信号给单片机进行处理，不仅简化了电路，抗干扰能力也得到了提高。按键模块2包括6个按键，分别是第一按键K1、第二按键K2、第三按键K3、第四按键K4、第五按键K5以及第六按键K6；其中：第一按键K1、第二按键K2为增加温度键，第一按键K1改变温度的下限值，第二按键K2改变温度的上限值；第三按键K3、第四按键K4为减低温度键，第三按键K3改变温度的下限值，第四按键K4改变温度的上限值；第五按键K5为单片机最小系统模块中单片机的复位按键；第六按键K6为自动模式和手动模式切换键。单片机最小系统模块中的单片机采用ST89C52单片机。液晶显示模块采用1602液晶显示屏。电机驱动电路模块采用L298N，L298N芯片内部集成了两个大功率H桥电路的，总共有8个三极管集成在内部，每四个构成一个H桥驱动电路；所述L298N芯片不仅可以驱动直流电机，还可以驱动步进电机；具有可实现电机正反转及调速、启动性能好和启动转矩大的特点。电机驱动电路模块还包括风扇电机温度检测模块，可在电机达到高温时实现降速和关机的效果。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种保护电机的智能温控风扇装置，其特征在于：它包括温度传感器模块、按键模块、单片机最小系统模块、电机驱动电路模块、显示模块和红外线传感器模块；
所述的温度传感器模块检测实际的环境温度，与单片机最小系统模块接口连接；所述的按键模块作为参数设置输入方式，与单片机最小系统模块接口连接；所述的单片机最小系统模块以单片机为核心，配以外围电路，完成数据的采集处理和转换，分别与温度传感器模块、按键模块、电机驱动电路模块、红外线传感器模块、显示模块相连；所述的电机驱动电路模块与单片机最小系统模块接口连接，用于接收驱动信号；所述的红外线传感器模块与单片机最小系统模块接口连接，用于检测人体与风扇的距离；所述的显示模块与单片机最小系统模块接口连接，完成温度、电机转速信息的显示。
2.一种如权利要求1所述的保护电机的智能温控风扇装置，其特征在于：所述温度传感器模块包括温度检测电路模块，所述的温度检测电路模块的输出端与连接电机驱动模块和显示模块的单片机最小系统的输入端连接。
3.一种如权利要求1所述的保护电机的智能温控风扇装置，其特征在于：所述的按键模块包括按键电路模块，所述的按键电路模块的输出端与连接电机驱动模块和显示模块的单片机最小系统模块的输入端连接。
4.一种如权利要求3所述的保护电机的智能温控风扇装置，其特征在于：所述的显示模块包括液晶显示模块，所述的液晶显示模块的输入端与连接电机驱动模块的单片机最小系统模块的输入端连接。
5.一种如权利要求1所述的保护电机的智能温控风扇装置，其特征在于：所述的单片机最小系统模块包括时钟电路模块、复位电路模块和电源电路模块；所述的时钟电路模块的输出端连接单片机接口的输入端，时钟电路模块的输入端与电源电路模块的输出端连接；所述的复位电路模块的输入端与电源电路的输出端连接，复位电路模块的输出端与单片机接口的输入端连接。
6.一种如权利要求1所述的保护电机的智能温控风扇装置，其特征在于：所述的电机驱动电路模块包括电机调速电路模块、风扇电机调速模块、电机温度检测模块和脉宽调制模块；所述的风扇电机调速模块的输入端和电机驱动电路模块的输出端连接；所述的电机温度检测模块通过温度变化引起敏感元件的阻值变化，经过测控电路转化后输出可以测量的电压信号，再用一个三级管放大器根据电压信号的大小去驱动加热丝的工作与停止，当温度超过用户所设定的一个临界值时，向外界发出警报。
7.一种如权利要求1所述的保护电机的智能温控风扇装置，其特征在于：所述的红外线传感器模块包括红外线发射管与光敏接收管，或者红外线接收管，或者红外线接收头配合在一起使用的任意一个或多种的组合；所述的红外线传感器模块通过发射红外线并测量红外线被反射回来的时间或相位来计算被测物体和测距模块之间距离，以电压大小的形式输出给单片机最小系统模块，得出测量距离。
8.一种如权利要求5或7所述的保护电机的智能温控风扇装置，其特征在于：所述的红外线传感器模块将检测到人与装置的距离转换成数字信号，连接于单片机最小系统模块的输入端，将数字信号转化成驱动信号；所述的电源电路模块的输入端与单片机最小系统模块的输出端连接，接收驱动信号，达到控制电源开关的目的。
9.一种如权利要求6所述的保护电机的智能温控风扇装置，其特征在于：所述的电机温度检测模块将检测到的电机温度值转换成数字信号，连接于单片机最小系统模块的输入端，将数字信号转化成驱动信号；所述的电机驱动电路模块的输入端与单片机最小系统模块的输出端连接，接收驱动信号，达到调速的目的。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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