CN108953208A - 风扇转速控制的方法、装置及风扇 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风扇转速的控制方法、装置、风扇，属于风扇技术领域，解决风扇转速控制不智能的技术问题。所述方法包括：实时采集室内温度信息；根据当前室内温度调整所述风扇的转速，以使室内温度被控制在预设温度范围内。

Description

风扇转速控制的方法、装置及风扇

技术领域

本发明涉及风扇技术领域，具体涉及一种控制风扇转速的方法、装置、设备。

背景技术

随着科技的发展和人们生活水平的提高，家用电器产品趋向于自动化与智能化。

通常情况下，用户在使用传统风扇时，必须依靠机械方式来控制其转速，风扇无法智能感知用户需求而自行调节转速，这使得用户使用风扇不便，降低了风扇实用性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风扇转速控制方法、装置、设备，以解决风扇转速控制不智能的问题。

本发明提供一种风扇控制方法，包括：

实时采集室内温度信息；

根据当前室内温度调整所述风扇的转速，以使室内温度被控制在预设温度范围内。

进一步地，所述方法还包括：

在所述风扇运转过程中，实时探测所述风扇周围是否存在异物；

若异物存在，则获取异物与风扇之间距离信息；

如果异物与风扇之间距离小于第一预设距离，停止风扇运行。

进一步地，所述异物为人体。

进一步地，所述方法还包括：

若异物不存在，则计时开始，若从计时开始的预设时间内，探测到风扇周围始终无人体存在，则关闭风扇。

进一步地，所述方法还包括：

若异物与风扇之间距离大于或等于第二预设距离，则将风扇转速调整为第一预设转速，所述第二预设距离大于所述第一预设距离。

进一步地，所述根据当前室内温度调整所述风扇的转速，还包括：

判断当前室内温度所在的预设温度区间段；

根据预设的温度区间段与所述风扇转速的对应关系，确定所述风扇的转速。

进一步地，所述若异物与风扇之间距离大于或等于第二预设距离，则将风扇转速调整为第一预设转速，所述第二预设距离大于所述第一预设距离，还包括：

若所述异物与风扇之间距离大于或等于第三预设距离，则将转速调整为第二预设转速，所述第三预设距离大于所述第二预设距离。

本发明还提供一种风扇转速控制装置，所述装置包括：

温度采集模块，用于实时采集室内温度信息；

电机模块，用于控制风扇电机的转动；

单片机主控模块，用于对采集信息进行处理，控制风扇转速。

进一步地，所述装置还包括：

位置信息采集模块，用于获取人体与风扇之间距离信息；

按键模块，用于设置温度的上限值、切换风扇的工作模式和调节风扇的风速；

数码管显示模块，用于显示温度信息；

蓝牙模块，用于与智能终端进行通信；

Android智能终端软件模块，用于与单片机进行蓝牙通信。

本发明还提供一种风扇，所述风扇包括：

扇体本身以及与扇体相连接的所述风扇的控制设备；

所述控制设备包括：

处理器，以及与所述处理器相连接的存储器；

所述处理器用于调用并执行所述存储器中的所述计算机程序。

为实现以上目的，本发明的风扇转速控制方法、装置、风扇，通过实时采集室内温度信息，从而根据采集到的温度信息进行分析，选择预设的风速，来实现对风扇转速的智能控制。解决了人们为不断根据温度变化机械选择风扇转速的问题。根据本申请的风扇控制方法，可以提高风扇的实用性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的风扇转速控制方法实施例一的流程图；

图2为本发明提供的风扇转速控制方法实施例二的流程图。

图3为本发明提供的风扇转速控制装置实施例一的结构示意图。

图4为本发明提供的风扇转速控制装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例一：

请参阅图1，图1,为本发明提供的风扇转速控制实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的风扇转速控制方法，可以包括以下步骤：

s101、实时采集室内温度信息。

具体的，在实际应用中，可以采用温度传感器DS18B20来对室内温度进行实时采集。

具体的，温度传感器DS18B20的硬件组成主要是温度传感器的核心芯片和底部的三个引脚。同时也正是因为其封装程度高，对外只暴露三个引脚，所以使用起来也比较简单方便，即插即用。

该传感器虽然比较小，但是内部集成的部件却是比较多，其内部主要的部件就是测温芯片、触发器和64位ROM。除了这些核心部件外，还有一个比较重要的就是暂存器，因为其存放的是该温度传感器测量的温度数据。而且该数据已经被转换成了数字信号，当需要此数据时，只需要执行一条读取数据的命令就能将其读取出来。不过使用过程中需要注意的是，不管是将数据转换成数字信号、读取数据还是写数据，这些操作都得遵循单总线器件的工作时序。

具体的，DS18B20温度传感器的GND引脚和VCC引脚分别与的单片机中的GND引脚和VCC引脚相连，这两个引脚负责给其供电。而DATA引脚则和P2.2口相连，这两者之间的连线则是总线，其与外界进行通讯时就是依靠这条总线。当系统工作时，其测量到的周围的气温数据转换成数字量存放在暂存器，当收到读取命令时便由通过DATA引脚输出。因为DATA引脚连接的是P2.2口，所以单片机就可以通过P2.2口向DS18B20发送读取命令，这样便可以读取出暂存器中的气温数据，并对其进行分析处理。

s102、根据当前室内温度调整所述风扇的转速，以使室内温度被控制在预设温度范围内。

具体的，可以根据获取的室内温度值，判断其是否高于预设温度，当室内温度高于预设温度时，加快风扇转速。

进一步地，判断当前室内温度在预设温度的第几个区间段内，根据不同的区间段，选择不同的风扇转速。

例如，在本实施例中，预设温度可以有3个区间段，区间段1(25℃～28℃)(备注：不包括28℃)、区间段2(28℃～31℃)(备注：不包括31℃)、区间段3(等于或高于31℃)，相对应的，风扇档位为3档，1档、2档(2档风扇转速大于1档风扇转速)、3档(3档风扇转速大于2档风扇转速)，其中，区间段1的预设温度对应风扇1档，区间段2的预设温度对用风扇2档，区间段3的预设档位对应风扇3档。当实时采集到室内温度为28℃时，判断28℃属于预设温度第2区间段，对应风扇转速为2档，调节风扇为2档。

本实施例的风扇转速调节方法，可以根据温度传感器实时采集室内温度，进行判断，自动调节风扇转速，避免了机械调节，提高了风扇的实用性。

实施例二：

请参阅图2，图2为本发明的风扇转速控制方法实例二的部分流程图，如图2所示，本实施例的风扇转速方法在图1所示实施例的基础上进一步更加详细地对本发明的技术方案进行描述，本实施例的风扇转速控制方法包含以下步骤：

s201、实时采集室内温度信息，

具体的，在实际应用中，可以采用温度传感器DS18B20来对室内温度进行实时采集，这一过程在上述s101中已经进行了详细的解释，在此不做赘述。

s202、在风扇运转过程中，实时探测所述风扇周围是否存在异物。

例如，探测的异物为人体。具体地，可以采用红外传感器来对人体位置进行检测。红外传感器内部有多个引脚，但是本实施例只用到其中的1、2、3三个引脚，而它们分别代表负极、信号输出端和正极。本实施例中时它们依次连接的端口是GND、P2.5口和VCC。当其检测到人体存在时，便会输出高电平，而当其检测不到人体存在时，则会改变其输出的电平状态，变成低电平。由于其信号输出端连接的是P2.5口，所以单片机就可以通过读取P2.5口的电平状态来确定是否有人靠近，从而进行相应的操作。当系统工作时，此时若该传感器检测到人体存在，即P2.5口输出高电平，且当前气温大于预设温度区间段1的最低温度(25℃)时，单片机便会控制P2.4口产生与1档相匹配的PWM脉冲，开启风扇，使其缓慢转动。

s203、若异物存在，则获取异物与风扇之间距离信息。

具体的，当红外传感器探测到室内存在人体时，单片机控制器根据红外线传感器探测的人体位置信息调用预设编号的距离计算程序，进行人体与风扇距离的计算。

s204、如果异物与风扇之间距离小于第一预设距离，停止风扇运行。

具体地，在风扇运行中，当单片机控制器得出人体与风扇之间的距离小于第一预设距离时，立刻停止风扇运行。此步骤在执行时，无论室内温度是否在预设温度任何区间段内，都执行停止风扇运行操作。

此步骤通过限制人体与风扇的最小距离，可以防止风扇在运行中，儿童由于好奇将手指或其他异物放到风扇扇叶之间，造成危险事件的发生。

s205、若异物与风扇之间距离大于或等于第二预设距离，则将风扇转速调整为第一预设转速，所述第二预设距离大于所述第一预设距离。

具体地，当人体与风扇间距离大于或等于第二预设距离时，调整风扇转速为第一预设转速(1档)，第二预设距离大于第一预设距离。此时，第二预设距离所对应的转速若与当前室温对应的转速产生冲突，以温度主控。

进一步地，预设距离分为三个，第三预设距离大于第二预设距离，当人体与风扇间距离大于或等于第三预设距离时，调整风扇转速为第二预设转速(2档)。同理，此时若第三预设距离对应的转速与当前温度对应的转速产生冲突，则以温度控制为主导。

例如，人体与风扇间距离为1米，属于第二预设距离，对应风扇转速为1档，此时，若室温为26℃(对应风扇转速为1档)，则调整风扇转速为1档；若室温为29℃(对应风扇转速2档)，则调节风扇转速为2档。

在不同距离，风扇可自行调节转速，增加了用户的舒适感，提高了风扇的实用性。

s206、若异物不存在，则计时开始，若从计时开始的预设时间内，探测到风扇周围始终无人体存在，则关闭风扇。

具体地，在风扇运行中，若传感器未检测到人体存在，即P2.5口输出低电平时，单片机便会开启定时器进行计时，并设置定时时间为30s。若30s后，P2.5口还是低电平，说明周围已经没有人了，因此此时风扇便会关闭。无论此时室内为任何温度，都执行关闭电扇操作。

通过设定30s的检测时间，确定用户是否在室内，避免了用户不在室内，而风扇依然开启事件的发生，节约了电力。

s207、根据当前室内温度调整所述风扇的转速，以使室内温度被控制在预设温度范围内。

具体地，根据当前室温调整风扇转速的操作已经在s102中进行了详细的解释，在此不再赘述。

图3为本发明实施例一结构示意图，如图3所示，包括温度采集模块101、控制模块102、电机模块103。

温度采集模块101，用于实时采集室内的温度；

例如，本实施例中，温度采集模块101具体用于：

实时采集电扇用户室内的温度。

控制模块102，用于对采集信息进行处理，控制风扇转速；

例如，本实施例中，控制模块102具体用于：

接收温度传感器所采集到的温度信息；

调用已编好的程序，对温度信息进行比较，确定所采集温度所处预设温度范围；

根据分析结果，确定风扇转速的变化，发出相应指令。

电机模块103，用于控制风扇电机的转动；

例如，本实施例中，电机模块请具体用于：

接收指令，调整风扇转速。

本实施例中，电机控制模块主要由一个三极管、一个5V直流风扇和一个电阻组成，其中三极管的的集电极连接的是风扇电机，而发射极本来是与P2.3口直连的，但是这样的话，三极管很有可能会因为P2.4口的电压过高而被烧坏，因此两者中间串联了一个电阻，以此来降低三极管的电压。

电机控制模块的工作原理为：当风扇工作于1档和2档时，单片机P2.4口便会输出不同PWM信号，这样便会导致三极管的电压时高时低，从而使得5V直流电扇的电压时高时低，而这个电压的时高时低在电风扇工作时的表现就是整个周期的平均电压变小了，即转速便慢了，温控模式下风扇的转速调节就是靠该模块实现的。

本实施例的风扇转速控制装置，能够采集风扇用户室内的实时温度，根据所采集的温度信息，进行分析，确定在此温室下的风扇转速，并进行实时调节，避免了用户根据温度进行机械调节，提高了风扇的智能化性能，提升了风扇的实用性。

图4为本发明的风扇转速控制装置实施例二的结构示意图。如图4所示，本实施例在图3所示实施例的基础上进一步还包：位置采集模块104。

位置采集模块104，用于获取人体与风扇之间距离信息。

例如，在本实施例中，位置采集模块104具体用于：

采集用户与风扇之间的距离信息。

上述实施例中的控制模块102，在此实施例中还具体用于：

接收红外传感器所采集到的人体位置信息；

调用已编好的程序，对位置信息进行比较，确定所采集位置信息所对应的预设范围；

根据分析结果，确定风扇转速的变化，发出相应指令。

本实施例的风扇转速控制装置，可以根据用户与风扇的不同位置自动调节风扇转速，提升了风扇的智能性，增加了风扇的实用性。

进一步地，上述实施例还包括数码管显示模块106，用于显示温度信息；

例如，本实施例中，风扇具有实时显示温度的功能，而这个显示功能就是靠数码管实现。因为是动态显示数据，所以该模块设计时还需要添加两个74HC573锁存器，这两个锁存器分别用来保存位选码和段选码，这样显示时就不会发生乱码。U2和U3中的1D-8D为数据输入端，1Q-8Q为数据输出端。而C端为锁存器的使能端，和U2、U3的C端连接的依次是P2.6口、P2.7口，当该端口为高电平时，即U2和U3的使能端已经被打开，则此时它们的输出与输入一致。因此当要显示数据时，应该先赋予P2.7口高电平，打开位选锁存器U3的使能端，接着将位选码从P0口输出，选定要显示的数码管，最后赋予P2.7口低电平，这样就完成了位选码的锁存。下一步就是完成段选码的锁存，原理和上一步一样，只是这次打开的是段选锁存器U2的使能端。完成上面两步就完成了一位数码管的显示，同理可以通过上述步骤完成其它几位数码管的显示。

进一步地，蓝牙模块107，用于与智能终端进行通信；

例如，本实施例中，采用的蓝牙模块为HC-06蓝牙模块，该模块用来与Android智能终端软件通信，通信时使用的是蓝牙2.0通信协议。目前大多的Android设备用的是蓝牙3.0的通信协议，但该协议可以向下兼容蓝牙2.0通信协议。蓝牙模块的主要功能是发送和接收数据，这些功能主要就是靠TXD和RXD两个引脚实现，而这两个引脚是依次和单片机的RXD和TXD相连，这两个引脚主要是负责为该模块供电，保证其正常运行。

当Android智能终端软件向该模块发送指令时，该模块的RXD引脚负责接收指令，将指令暂存到接收缓冲区中，并将RI位置1，这样单片机就知道有新数据到来。然后当单片机中的程序发现RI位置1时，便从接收缓冲区中获取指令，并根据指令做出响应动作。而当单片机通过该模块向Android智能终端软件发送环境温度数据时，单片机会先将环境温度数据放入发送缓冲区，然后蓝牙模块再从发送缓冲区中获得环境温度数据，将其通过蓝牙模块的TXD引脚发送至Android智能终端软件。

Android智能终端软件模块108，用于与单片机进行蓝牙通信。

例如，在本实施例中，Android智能终端软件模块108具体用于：

与蓝牙模块进行连接，实时显示室内温度；

进行手动与温控模式的切换。

进一步地，还包括按键模块105，用于设置温度的上限值、切换风扇的工作模式和调节风扇的风速。

例如，本实施例的按键模块105包括2个独立按键S4，S5和矩阵键盘中的第三行的四个按键S14，S15，S16，S17，其中两个独立按键S4，S5的其中一端分别与单片机的P3.2，P3.3口相连，另一端接地，而矩阵键盘的四条行线连接的是P3.0-P3.3四个I/O口,四条列线连接的则是P3.4-P3.7四个I/O口。

其中，S14是菜单选择键，可以选择设定某个档位的温度下限值；S15的功能是增大所选档位的温度下限值；S16的功能是减小所选档位的温度下限值；S17为模式切换键，可切换风扇的工作模式为温控模式或者手动模式，系统初始化时默认风扇工作在温控模式；S4是用于增大风速，而按键S5是用于减小风速。但是S4和S5都是只在风扇工作在手动模式下时有效。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种风扇控制方法，其特征在于，所述方法包括：

实时采集室内温度信息；

根据当前室内温度调整所述风扇的转速，以使室内温度被控制在预设温度范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述风扇运转过程中，实时探测所述风扇周围是否存在异物；

若异物存在，则获取异物与风扇之间距离信息；

如果异物与风扇之间距离小于第一预设距离，停止风扇运行。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述异物为人体。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述方法还包括：

若异物不存在，则计时开始，若从计时开始的预设时间内，探测到风扇周围始终无人体存在，则关闭风扇。

5.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述方法还包括：

若异物与风扇之间距离大于或等于第二预设距离，则将风扇转速调整为第一预设转速，所述第二预设距离大于所述第一预设距离。

6.根据权利要求1-6任一项所述方法，其特征在于，所述根据当前室内温度调整所述风扇的转速，还包括：

判断当前室内温度所在的预设温度区间段；

根据预设的温度区间段与所述风扇转速的对应关系，确定所述风扇的转速。

7.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述若异物与风扇之间距离大于或等于第二预设距离，则将风扇转速调整为第一预设转速，所述第二预设距离大于所述第一预设距离，还包括：

若所述异物与风扇之间距离大于或等于第三预设距离，则将转速调整为第二预设转速，所述第三预设距离大于所述第二预设距离。

8.一种风扇转速控制装置，其特征在于，所述装置包括：

温度采集模块，用于实时采集室内温度信息；

电机模块，用于控制风扇电机的转动；

单片机主控模块，用于对采集信息进行处理，控制风扇转速。

9.根据权利要求8所述装置，其特征在于，所述装置还包括：

位置信息采集模块，用于获取人体与风扇之间距离信息；

按键模块，用于设置温度的上限值、切换风扇的工作模式和调节风扇的风速；

数码管显示模块，用于显示温度信息；

蓝牙模块，用于与智能终端进行通信；

Android智能终端软件模块，用于与单片机进行蓝牙通信。

10.一种风扇，其特征在于，所述风扇包括：

扇体本身以及与扇体相连接的所述风扇的控制设备；

所述控制设备包括：

处理器，以及与所述处理器相连接的存储器；

所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序至少用于执行权利要求1-7任一项所述的风扇控制方法；

所述处理器用于调用并执行所述存储器中的所述计算机程序。