CN109798261A - 一种自动调温风扇及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动调温风扇，包括摇头风扇本体和控制模块，控制模块包括：用于检测环境温度的温度采集单元；多个安装在底座上且对应不同感应区域的人体红外传感器；驱动风扇电机的风扇电机驱动单元；驱动摇头电机的摇头电机驱动单元；控制单元，接受温度采集单元检测的温度信号并控制风扇电机的转速，以及接收人体红外传感器检测的人体信号并控制摇头电机的转动角度。本发明根据环境温度控制风扇的风速，增强了风扇使用的舒适度；通过人体人红外传感器检测人体，在无人时关闭风扇，有人时，根据人体所在的位置调整摇头电机的转动角度，避免了风扇在无效的区域内转动，节省了能源，提高了散热的速度，增强了用户的体验度。
Description
技术领域
本发明涉及风扇技术领域，尤其涉及一种自动调温风扇及其控制方法。
背景技术
在现代生活中，随着空调的普及，随之而来的就是“空调病”的产生，虽然空调的频繁使用，但是电风扇的市场并未受到影响。其优点在于电风扇是使空气的流速加快从而达到散热的目的，电风扇适合于不同年龄段的人们，并且电风扇的价格更易让人接受、节能环保、使用组装方便简单。因此，电风扇依然是人们日常降温工具的首选。
最早使用的吊扇是以机械方式进行控制，其风速控制简单、噪声大、各个档位之间的风速变化大而且对温度不能自动调节。传统电风扇由于其机械运动，而在人休息时影响人的正常休息，其定时范围也是很短暂的，从而不能使人们满足其降温需求。随着科技水平的不断提高以及人们的要求不断的提高，人们衍生出了可以根据周围环境的温度自动控制风速，且能够自动开启和关闭的电风扇的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自动调温风扇及其控制方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种自动调温风扇，包括摇头风扇本体，所述摇头风扇本体的底部设有支撑底座，所述支撑底座内部设有用于控制所述摇头风扇本体的控制模块，所述控制模块包括：
温度采集单元，用于检测环境温度；
多个安装在底座上且对应不同感应区域的人体红外传感器，用于检测其感应区域内是否有人存在；
风扇电机驱动单元，用于驱动风扇电机启动，控制风扇电机的转速；
摇头电机驱动单元，用于驱动摇头电机启动，控制摇头电机的转动角度；
控制单元，用于接受温度采集单元检测的温度信号并控制所述风扇电机的转速，以及接收人体红外传感器检测的人体信号并控制所述摇头电机的转动角度。
作为优选的技术方案，所述控制单元还电连接有无线通讯模块和按键及显示模块。
作为优选的技术方案，所述控制单元是STC12C5A60S2单片机最小系统。
作为优选的技术方案，所述温度采集单元是数字温度传感器DSl8B20。
作为优选的技术方案，所述人体红外传感器是HC-SR501。
一种自动调温风扇的控制方法，包括以下步骤：
设置每个所述人体红外传感器感应区域所对应的摇头电机的转动角度范围；
接收所述人体红外传感器在人体进入时的信号，若只接收到一个人体红外传感器的信号，所述摇头电机的转动角度范围是所述人体红外传感器所对应的转动角度范围；若接收到两个或两个以上的人体红外传感器的信号，所述摇头电机的转动角度范围是：以其中一侧的第一个人体红外传感器所对应的转动角度范围的起点，至另一侧最后一个人体红外传感器所对应的转动角度范围的终点所应对的转动角度范围；若未接受到任何一个人体红外传感器的信号，则摇头电机和风扇电机均停止。
作为优选的技术方案，接收温度采集单元采集的温度信号，若采集的温度值大于所述风扇电机的启动阈值，启动所述风扇电机；设置所述温度值与所述风扇电机转速的正比例函数关系，根据接收的温度信号控制所述风扇电机的转速。
作为优选的技术方案，所述多个人体红外传感器的对应的转动角度范围之和大于等于180°。
作为优选的技术方案，相邻的两个人体红外传感器感应区域的边缘重合或重叠。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明根据环境温度控制风扇的风速，增强了风扇使用的舒适度；通过人体人红外传感器检测人体，在无人时关闭风扇，有人时，根据人体所在的位置调整摇头电机的转动角度，避免了风扇在无效的区域内转动，节省了能源，提高了散热的速度，增强了用户的体验度。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中风扇感应区域的示意图；
图2是本发明实施例的电路原理框图。
具体实施方式
如图1和图2共同所示，一种自动调温风扇，包括摇头风扇本体，摇头风扇本体的底部设有支撑底座，支撑底座内部设有用于控制摇头风扇本体的控制模块，控制模块包括：
温度采集单元，用于检测环境温度，本实施例中，温度采集单元是数字温度传感器DSl8B20；
多个安装在底座上且对应不同感应区域的人体红外传感器，用于检测其感应区域内是否有人存在，本实施例中，人体红外传感器是HC-SR501，人体红外传感器的数量是3个，分别安装在支撑底座的左侧、前方和右侧，分别用于感应风扇的左侧、前方或右侧是否有人进入人体红外传感器的感应区域。
风扇电机驱动单元，用于驱动风扇电机启动，控制风扇电机的转速；
摇头电机驱动单元，用于驱动摇头电机启动，控制摇头电机的转动角度；
控制单元，用于接受温度采集单元检测的温度信号并控制风扇电机的转速，以及接收人体红外传感器检测的人体信号并控制摇头电机的转动角度，优选的，控制单元是STC12C5A60S2单片机最小系统。
控制单元还电连接有无线通讯模块和按键及显示模块。
本发明中，人体红外传感器数量和安装位置可根据实际需要灵活调整。
一种自动调温风扇的控制方法，包括以下步骤：
设置每个人体红外传感器感应区域所对应的摇头电机的转动角度范围，且多个人体红外传感器的对应的转动角度范围之和大于等于180°，为避免感应区域之间由间隙，相邻的两个人体红外传感器感应区域的边缘重合或重叠；
接收人体红外传感器在人体进入时的信号，若只接收到一个人体红外传感器的信号，摇头电机的转动角度范围是人体红外传感器所对应的转动角度范围；若接收到两个或两个以上的人体红外传感器的信号，摇头电机的转动角度范围是：以其中一侧的第一个人体红外传感器所对应的转动角度范围的起点，至另一侧最后一个人体红外传感器所对应的转动角度范围的终点所应对的转动角度范围；若未接受到任何一个人体红外传感器的信号，则摇头电机和风扇电机均停止；
接收温度采集单元采集的温度信号，若采集的温度值大于风扇电机的启动阈值，启动风扇电机；设置温度值与风扇电机转速的正比例函数关系，根据接收的温度信号控制风扇电机的转速。
举例说明本发明的工作原理：
如图1所示，在支撑底座的左侧、前方和右侧，分别安装一个人体红外传感器，以支撑底座为圆心，以顺时针为正方向，设定左侧的人体红外传感器的感应区域是0°-70°，前方的人体红外传感器的感应区域是60°-130°，右侧的人体红外传感器的感应区域是120°-180°，为避免产生漏检区域，相邻的两个人体红外传感器的感应区域略有重叠。
则左侧的人体红外传感器对应的摇头电机的转动角度是0°-60°，前方的人体红外传感器对应的摇头电机的转动角度是55°-125°，左侧的人体红外传感器对应的摇头电机的转动角度是120°-180°。
根据实际需要，人体红外传感器的感应区域以及对应的转动角度可以灵活调整。
若设定风扇电机的启动阈值是28℃，温度与风扇电机转速的正比例函数是转速R＝200T-4600，T为环境温度，当环境温度是28℃时且有人进入任意一个人体红外传感器感应区域内，风扇电机转速为1000转/分，以此类推，环境温度越高，风扇电机的转速越高。
若人体位于风扇左侧，摇头电机在以支撑底座为圆心，以顺时针为正方向，在0°-60°的转动范围内来回往复。
若有两人进入，两人分别在电扇的前方和左侧，摇头电机的转动角度是以支撑底座为圆心，以顺时针为正方向，在0°-125°的转动范围内来回往复；若两人分别在电扇的左侧和右侧，摇头电机在是以支撑底座为圆心，以顺时针为正方向，在0°-180°的转动范围内来回往复。
若是有多个进入，分别位于电扇的左侧、前方和右侧，摇头电机在以支撑底座为圆心，以顺时针为正方向，在0°-180°的转动范围内来回往复。
若人体位于两个感应区域的重叠处，两个人体红外传感器均发出信号。
若无人，则风扇电机和摇头电机均关闭。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种自动调温风扇，包括摇头风扇本体，所述摇头风扇本体的底部设有支撑底座，所述支撑底座内部设有用于控制所述摇头风扇本体的控制模块，其特征在于，所述控制模块包括：
温度采集单元，用于检测环境温度；
多个安装在底座上且对应不同感应区域的人体红外传感器，用于检测其感应区域内是否有人存在；
风扇电机驱动单元，用于驱动风扇电机启动，控制风扇电机的转速；
摇头电机驱动单元，用于驱动摇头电机启动，控制摇头电机的转动角度；
控制单元，用于接受温度采集单元检测的温度信号并控制所述风扇电机的转速，以及接收人体红外传感器检测的人体信号并控制所述摇头电机的转动角度。
2.如权利要求1所述的一种自动调温风扇，其特征在于：所述控制单元还电连接有无线通讯模块和按键及显示模块。
3.如权利要求1所述的一种自动调温风扇，其特征在于：所述控制单元是STC12C5A60S2单片机最小系统。
4.如权利要求1所述的一种自动调温风扇，其特征在于：所述温度采集单元是数字温度传感器DSl8B20。
5.如权利要求1所述的一种自动调温风扇，其特征在于：所述人体红外传感器是HC-SR501。
6.一种自动调温风扇的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
设置每个所述人体红外传感器感应区域所对应的摇头电机的转动角度范围；
接收所述人体红外传感器在人体进入时的信号，若只接收到一个人体红外传感器的信号，所述摇头电机的转动角度范围是所述人体红外传感器所对应的转动角度范围；若接收到两个或两个以上的人体红外传感器的信号，所述摇头电机的转动角度范围是：以其中一侧的第一个人体红外传感器所对应的转动角度范围的起点，至另一侧最后一个人体红外传感器所对应的转动角度范围的终点所应对的转动角度范围；若未接受到任何一个人体红外传感器的信号，则摇头电机和风扇电机均停止。
7.如权利要求6所述的一种自动调温风扇的控制方法，其特征在于，还包括：接收温度采集单元采集的温度信号，若采集的温度值大于所述风扇电机的启动阈值，启动所述风扇电机；设置所述温度值与所述风扇电机转速的正比例函数关系，根据接收的温度信号控制所述风扇电机的转速。
8.如权利要求6所述的一种自动调温风扇的控制方法，其特征在于：所述多个人体红外传感器的对应的转动角度范围之和大于等于180°。
9.如权利要求6所述的一种自动调温风扇的控制方法，其特征在于：相邻的两个人体红外传感器感应区域的边缘重合或重叠。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111580622A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-08-25 | 深圳市信锐网科技术有限公司 | 风扇控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
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