CN110067762A - 一种基于stm32智能化光伏存电加湿电风扇 - Google Patents

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夏永祥
常旺
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裴海瑞
杨俊石
何宝旭
许玉焕
高泉
杨俊�
高强
段淑萍
张黎平
迟珺
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Abstract

本发明公开了一种基于STM32智能化光伏存电加湿电风扇，本发明设置了STM智能控制器，该控制器与热释电红外传感器(PIR)模块温度传感器模块和湿度传感器模块和协同工作来实现电风扇智能开机、待机、智能摆头和智能调速的功能，而且用户可以利用手机App控制端给电风扇发布控制信号来远程控制电风扇的运作状态，机身三侧设置了光伏电板，在室外将光能转换为电能经过STM智能控制器的控制存储到蓄电池中，然后用蓄电池中的电能让电风扇正常工作，能最大限度利用太阳能资源，设置了高频震荡超声波发射器、水雾通气管道、加湿器和水箱，可使电风扇具有加湿功能，不仅能使空气湿润而且在夏季能让电风扇吹出来的风更加凉爽。

Description

一种基于STM32智能化光伏存电加湿电风扇
技术领域
本发明涉及新能源利用技术领域，具体为一种基于STM32智能化光伏存电加湿电风扇。
背景技术
电风扇在中国仍具有很大的市场，所以我国对电风扇的优化研究是很积极的，目前市场上存在的两大类电风扇：传统电风扇和智能电风扇，传统电风扇仍占大多数市场，可它是单纯硬件电路的搭建，采用PID控制算法，智能化程度不高、功能单一，数码管显示工作信息界面枯燥不友好，需要手动调档，导致人们在夜晚熟睡之后会因忘记关风扇而感冒，智能电风扇现已投入市场，但技术还未成熟且价位高，普通家庭消费不起，销售量并不高，美的等家电企业相继推出了大厦扇和学生扇，这是针对不同的人群而专门研制的，具有智能化控制系统的电风扇，不过这些智能化电风扇在适用范围上具有局限性，不适宜大范围内推广，为此，我们提出一种基于STM32智能化光伏存电加湿电风扇。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于STM32智能化光伏存电加湿电风扇，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于STM32智能化光伏存电加湿电风扇，包括电风扇机头外壳、电风扇机身外壳和电风扇底座外壳，所述电风扇机头外壳内腔顶部的中端固定连接有网络探测器，且电风扇机头外壳内腔右侧的中端固定安装有变频电机，所述变频电机的输出轴固定连接有叶轮，且变频电机顶部的右端固定连接有温湿度传感器模块，所述电风扇机头外壳内腔的右下端开设有气孔，且电风扇机头外壳右侧的底部固定连接有LED灯，所述电风扇机头外壳的底部通过摆头固定轴活动连接在电风扇机身外壳上，且电风扇机身外壳的外表面固定连接有光伏电板，所述电风扇机身外壳正表面的左端固定连接有LED显示器，电风扇机身外壳的正表面且位于LED显示器的下端固定连接有按键区，所述电风扇机身外壳的内腔连通有水雾通气管道，且水雾通气管道的顶端从摆头固定轴的内腔穿过并与气孔的底部连通，所述电风扇机身外壳的底部固定连接有电风扇底座外壳，且电风扇底座外壳内腔的右端固定连接有水箱，所述水箱的内腔固定安装有加湿器，且加湿器的出雾端与水雾通气管道的底部连通，同时，位于电风扇底座外壳内腔的水雾通气管道，其内腔的底部还固定连接有水压传感器，所述电风扇底座外壳内腔的左端固定连接有STM智能控制器，且STM智能控制器通过导线与各用电设备连接。
优选的，所述STM智能控制器还包括STM32单片机、射频识别器、高频振荡超声波发射器、STM32处理器系统电路、蓄电电路、变频电机电路、温度传感器模块电路、湿度传感器模块电路、热释电红外传感器(PIR)模块电路、摆头电路、LED照明电路、显示屏电路、按键和按键输入电路、时钟电路、蜂鸣器电路、加湿电路和软件程序。
优选的，所述位于电风扇底座外壳内腔的水雾通气管道，其底部还开设有出水口，出水口的内腔套接有橡胶塞。
优选的，所述电风扇底座外壳的内腔且位于STM智能控制器的下端固定连接有蓄电池，且蓄电池的输出轴与STM智能控制器的输入端电性连接。
优选的，所述电风扇底座外壳的内腔且位于水箱的底部固定连接有高频振荡超声波发射器，电风扇底座外壳的正表面且位于水箱的左侧通过合页活动连接有加湿器清理侧门。
优选的，所述电风扇底座外壳的左侧且位于STM智能控制器左侧的下端开设有USB接口，且STM智能控制器的两个接线端还连接有220V电源插头。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明设置了，STM智能控制器与热释电红外传感器(PIR)模块、温度传感器模块和湿度传感器模块协同工作来实现电风扇的智能开机、待机、智能摆头和智能调速的作用，用户也可以利用手机App控制端给电风扇发布控制信号来远程控制电风扇的运作状态，设置了光伏电板，在室外将光能转换为电能经过STM智能控制器的控制存储到蓄电池中，然后用蓄电池中的电能让电风扇正常工作，能最大限度利用太阳能资源，设置了水雾通气管道、加湿器和水箱，可使电风扇具有加湿功能，不仅能使空气湿润而且在夏季能让电风扇吹出来的风更加凉爽。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明工作原理示意图。
图中：1变频电机、2网络探测器、3温度传感器模块、26湿度传感器模块、4电风扇机头外壳、5叶轮、27热释电红外传感器(PIR)模块、6气孔、7 LED灯、8摆头固定轴、9导线、10光伏电板、11 LED显示器、12按键区、13水雾通气管道、14电风扇机身外壳、15电风扇底座外壳、16 STM智能控制器、17 220V电源插头、18水箱、19 USB接口、20出水口、21蓄电池、22加湿器、23加湿器清理侧门、24水压传感器、25高频振荡超声波发射器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的变频电机1、网络探测器2、温度传感器模块3、湿度传感器模块26、电风扇机头外壳4、叶轮5、热释电红外传感器(PIR)模块27、气孔6、LED灯7、摆头固定轴8、导线9、光伏电板10、LED显示器11、按键区12、水雾通气管道13、电风扇机身外壳14、电风扇底座外壳15、STM智能控制器16、220V电源插头17、水箱18、USB接口19、出水口20、蓄电池21、加湿器22、加湿器清理侧门23、水压传感器24和高频振荡超声波发射器25、部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
请参阅图1-2，一种基于STM32智能化光伏存电加湿电风扇，包括电风扇机头外壳4、电风扇机身外壳14和电风扇底座外壳15，电风扇机头外壳4内腔顶部的中端固定连接有网络探测器2，且电风扇机头外壳4内腔右侧的中端固定安装有变频电机1，当变频电机电路导通，STM32处理器系统电路依据接收到的温度传感器模块发送的电信号强弱与人体舒适度所需风力来自动调节变频发发动机的转速快慢达到无极调速，模拟适宜的转速，变频电机1的输出轴固定连接有叶轮5，随着变频电机1的转动而旋转，通过旋转为用户提供凉风，给人创造一个舒适的室内环境，同时，叶轮5的外表面还固定连接有叶轮护罩，叶轮护罩可起到安全保护作用，防止叶轮5旋转飞出伤人，或者小孩把手伸向旋转的叶轮5而受伤，且变频电机1顶部的右端固定连接有温度传感器模块3和湿度传感器模块26，温湿度传感器模块可采集室内的温湿度数据，在电风扇处于工作状态下，温度传感器模块3模块将采集到的温度数据样本转换为具体电信号传输给STM32处理器系统电路，当采集的温度值高于或等于设置的自启温度值时，则STM32处理器系统电路导通变频电机电路，让变频电机1带动叶轮5旋转，在电风扇处于工作状态下，湿度传感器模块26模块将采集到的湿度数据样本转换为具体电信号传输给STM32处理器系统电路，当采集的湿度值低于或等于设置的自启湿度值时或手动按下加湿功能时则启动加湿功能，则STM32处理器系统电路导通加湿电路让高频震荡超声波发射器25工作使水雾化，雾化的的水气顺着水雾通气管道13从气孔6喷出，电风扇机头外壳4内腔的右下端开设有气孔6，且电风扇机头外壳4右侧的底部固定连接有LED灯7，可以在室内停电时或野外露营时提供照明，电风扇机头外壳4的底部通过摆头固定轴8活动连接有电风扇机身外壳14，电风扇机头外壳4可以以摆头固定轴8为旋转轴进行0-270度旋转，且电风扇机身外壳14的外表面固定连接有光伏电板10，可将太阳的光能转换为电能，然后通过STM智能控制器16控制存储到蓄电池21中，在室内可以插电给蓄电池21充电，电风扇机身外壳14正表面的左端固定连接有LED显示器11，电风扇机身外壳14的正表面且位于LED显示器11的下端固定连接有按键区12，用数字按键可以设置时间、设置电风扇自启转动的温度值和自启加湿的湿度值，用档位按键可以手动调节变频电机1的转速和加湿器的功率大小，电风扇机身外壳14的内腔连通有水雾通气管道13，且水雾通气管道13的顶端从摆头固定轴8的内腔穿过并与气孔6的底部连通，电风扇机身外壳14的底部固定连接有电风扇底座外壳15，且电风扇底座外壳15内腔的右端固定连接有水箱18，水箱18没水时可以单独抽离出加水，水箱18底部还开设有出水口20，出水口20的内腔套接有橡胶塞，电风扇底座外壳15的正表面且位于水箱18的正下方通过合页活动连接有加湿器清理侧门23，电风扇底座外壳15底部安装有加湿器22，且加湿器22的出雾端与水雾通气管道13的底部连通，加湿器22内腔的底部还固定连接有水压传感器24和高频震荡超声波发射器25，当加湿电路导通时，水压传感器24探测不到水压时，将探测信号发送给STM控制系统，STM控制系统发布断开加湿电路命令和导通蜂鸣器电路命令，停止加湿器工作同时让蜂鸣器电路给用户发出缺水报警声提醒用户给水箱18加水，电风扇底座外壳15内腔的左端固定连接有STM智能控制器16，STM智能控制器16还包括STM32单片机、射频识别器、高频振荡超声波发射器、STM32处理器系统电路、蓄电电路、变频电机电路、温度传感器模块电路、湿度传感器模块电路、热释电红外传感器(PIR)模块电路、摆头电路、LED照明电路、显示屏电路、按键和按键输入电路、时钟电路、蜂鸣器电路、加湿电路和软件程序，在待机状态下，热释电红外传感器(PIR)模块27若探测到人体红外线信号，它会根据红外线信号的强弱转换为不同的电流信号传输给STM32处理器系统电路，STM32处理器系统电路依据接收到的该电信号的取值来判断人的远近和方位从而让电风扇由待机状态切换为工作状态，并导通摆头电路让风扇头转向人的方向，且随人体走动自动调整电风扇头的方向，使风扇头始终正对着人吹风，同时，在工作状态中，若电风扇正常转动超过四分钟而热释电红外传感器(PIR)模块27检测不到人体红外线时，STM32处理器系统电路断开所有工作电路让电风扇自动切换为待机状态以节约电能，在电风扇处于工作状态下，温度传感器模块3将采集到的温度数据转换为具体电信号传输给STM32处理系统，当采集的温度值高于或等于设置的自启温度值时，则STM32处理系统依据接收到的该电信号强弱与人体舒适度所需风力来自动调节变频发动机的转速达到无极调速，在电风扇处于工作状态下，湿度传感器模块将采集到的湿度数据转换为具体电信号传输给STM32处理系统，当采集的湿度值低于或等于设置的自启湿度值时，则STM32处理系统依据接收到的该电信号强弱来自动调节加湿模块的功率大小，利用高频振荡1.7赫兹频率超声波将水雾化并从气孔中扩散出去，不仅能使空气湿润而且在夏季更能让电风扇吹出来的风更加凉爽，蜂鸣器电路可使系统针对不同的紧急情况，发出不同频率的预警声音，且STM智能控制器16通过导线9与各用电设备连接，电风扇底座外壳15的内腔且位于STM智能控制器16的下端固定连接有蓄电池21，用来蓄存电能，蓄电池21为锂电池，输出电压为12V，且蓄电池21的输出轴与STM智能控制器16的输入端电性连接，电风扇底座外壳15的左侧且位于STM智能控制器16左侧的下端开设有USB接口19，可以供配套有USB接口19的用电器使用，且STM智能控制器16的两个接线端还连接有220V电源插头17。
使用时，用户预先设置电风扇自启转动功能的温度值和自启加湿功能的湿度值，在室内，220V电源插头17可以直接插入220V电源给蓄电池21充电，在室外，则利用光伏电板10将光能转换为电能经过STM智能控制系统控制转存到蓄电池21中，电风扇机头的热释电红外传感器(PIR)模块、温度传感器模块3和湿度传感器模块26将检测到的人体红外线、温度和湿度等数据转换为不同强度的电流信号再传输给STM智能控制器16，然后由STM智能控制器16将不同强度的电流信号转换为具体温湿度值和有无人信息显示在LED显示器11上，当热释电红外传感器(PIR)模块检测到无人时，则不管室内温度多高、湿度多低，STM智能控制器16都将发布待机命令，使电风扇处于待机状态，当热释电红外传感器(PIR)模块检测到有人时，STM智能控制器16都将发布激活命令，使电风扇由待机状态切换为工作状态，在工作状态下，温度传感器模块3检测到的温度高于或等于设置的自启温度值以及湿度传感器模块26检测到的室内湿度低于或等于设置的自启湿度值，则STM智能控制器16依据采集到的温度和湿度数据自动导通加湿电路和变频电机1(加湿功率大小和电机转速快慢与STM智能控制器16接收到的信号强弱成正比)，用蓄电池21中的电让电风扇转动和加湿。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于STM32智能化光伏存电加湿电风扇，包括电风扇机头外壳(4)、电风扇机身外壳(14)和电风扇底座外壳(15)，其特征在于：所述电风扇机头外壳(4)内腔顶部的中端固定连接有网络探测器(2)，且电风扇机头外壳(4)内腔右侧的中端固定安装有变频电机(1)，所述变频电机(1)的输出轴固定连接有叶轮(5)，且变频电机(1)顶部的右端固定连接有温度湿度传感器模块(3)、湿度传感器模块(26)和热释电红外传感器(PIR)模块(27)，所述电风扇机头外壳(4)内腔的右下端开设有气孔(6)，且电风扇机头外壳(4)右侧的底部固定连接有LED灯(7)，所述电风扇机头外壳(4)的底部通过摆头固定轴(8)活动连接有电风扇机身外壳(14)，且电风扇机身外壳(14)的外表面固定连接有光伏电板(10)，所述电风扇机身外壳(14)正表面的左端固定连接有LED显示器(11)，电风扇机身外壳(14)的正表面且位于LED显示器(11)的下端固定连接有按键区(12)，所述电风扇机身外壳(14)的内腔连通有水雾通气管道(13)，且水雾通气管道(13)的顶端从摆头固定轴(8)的内腔穿过并与气孔(6)的底部连通，所述电风扇机身外壳(14)的底部固定连接有电风扇底座外壳(15)，且电风扇底座外壳(15)内腔的右端固定连接有水箱(18)，所述水箱(18)的左下侧固定安装有加湿器(22)，且加湿器(22)的出雾端与水雾通气管道(13)的底部连通，同时，加湿器(22)的内腔还固定连接有水压传感器(24)和高频振荡超声波发射器(25)，所述电风扇底座外壳(15)内腔的左端固定连接有STM智能控制器(16)，且STM智能控制器(16)通过导线(9)与各用电设备连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于STM32智能化光伏存电加湿电风扇，其特征在于：所述STM智能控制器(16)还包括STM32单片机、射频识别器、高频振荡超声波发射器、STM32处理器系统电路、蓄电电路、变频电机电路、温度传感器模块电路、湿度传感器模块电路、热释电红外传感器(PIR)模块电路、摆头电路、LED照明电路、显示屏电路、按键和按键输入电路、时钟电路、蜂鸣器电路、加湿电路和软件程序。
3.根据权利要求1所述的一种基于STM32智能化光伏存电加湿电风扇，其特征在于：所述位于电风扇底座外壳(15)内腔的水雾通气管道(13)，其底部还开设有出水口(20)，出水口(20)的内腔套接有橡胶塞。
4.根据权利要求1所述的一种基于STM32智能化光伏存电加湿电风扇，其特征在于：所述电风扇底座外壳(15)的内腔且位于STM智能控制器(16)的下端固定连接有蓄电池(21)，且蓄电池(21)的输出轴与STM智能控制器(16)的输入端电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于STM32智能化光伏存电加湿电风扇，其特征在于：所述电风扇底座外壳(15)的内腔且位于水箱(18)的底部固定连接有高频振荡超声波发射器(25)，电风扇底座外壳(15)的正表面且位于水箱(18)的左侧通过合页活动连接有加湿器清理侧门(23)。
6.根据权利要求1所述的一种基于STM32智能化光伏存电加湿电风扇，其特征在于：所述电风扇底座外壳(15)的左侧且位于STM智能控制器(16)左侧的下端开设有USB接口(19)，且STM智能控制器(16)的两个接线端还连接有220V电源插头(17)。
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