CN202673728U

CN202673728U - 智能电风扇

Info

Publication number: CN202673728U
Application number: CN 201220032122
Authority: CN
Inventors: 李丽萍; 赵裕民; 赵英杰; 任晓龙; 王国杰; 李�权
Original assignee: HANDAN POLYTECHNIC COLLEGE
Current assignee: HANDAN POLYTECHNIC COLLEGE
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2022-01-10

Abstract

本实用新型属智能电风扇，特点是：立轴靠轴架、轴承固定在底板上，立轴下端有伺服电机，立轴上端与支架凹凸配合、螺丝固定，支架为空芯，正上部设有热释电红外传感器和红外线接收头，其左右两侧设有凸耳，靠横轴、轴承、压盖固有固定架，其轴心线上固有电机和风叶，前、后侧有防护罩，在横轴一端有伺服电机，在底板上固有变压整流器、主控制板，电线穿过底座盖，经支架空芯接电机和伺服电机，在底座盖上设有开关按键、定时电位器和功能选择键，主控制板包括一个以单片机为核心的接收电路和遥控器电路。该电风扇可手动，可自动读取外界数据，确定吹风角度和方向，无人时自动关机，操作方便，节省能源，适于家庭、旅馆、机关和公共场所使用。

Description

智能电风扇

技术领域

本实用新型涉及电风扇，是一种节能的智能电风扇。

背景技术

目前，市场上电风扇品种很多，但大部分结构类同，主要由电机、风叶、摇头机构和控制按键构成。这种电扇有个缺点：(1)单动力，摇头范围固定，灵活性差；(2)都是靠人开关、调节风量大小、摇头方向，无人不能自动关机，既浪费能源又有操作不便。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种智能电风扇，以解决现有技术只能靠人开关、调节风量大小、调节摇头范围，不能根据人的多少，自动调节摇头范围，人走自动关机，既浪费能源又操作不便的问题。

本实用新型的目的是这样实现的：该电风扇是由底板、底座盖、支架、电机、风叶、防护罩构成，其特点是：立轴靠轴架、轴承固定在底板上，立轴下端靠固定板固有伺服电机，立轴上端与支架凹凸配合、螺丝固定，支架为空芯，正上部设有热释电红外传感器和红外线接收头，其左右两侧设有凸耳，靠横轴、轴承、压盖固有固定架，固定架轴心线上固有电机和风叶，前、后两侧螺丝固定有防护罩，在横轴一端凹凸配合有伺服电机，伺服电机靠螺丝固定在凸耳上，在底板上固有变压整流器、主控制板，电线穿过底座盖经支架空芯接电机和伺服电机，在底座盖上设有开关按键、定时电位器和功能选择键；主控制板上还包括一个以单片机为核心的接收电路和一个遥控器电路。

热释电红外传感器U₃，偏心固定在伺服电机M₁轴上，其正负接电源正负极，它的信号线连接单片机的P1.5端口，可0-360度左右摆动。

接收电路是以STC12C5A系列单片机U1为核心的控制电路，包括：最小系统、信息采集、电源和电机四大部分：①最小系统，是由电阻R₁、复位键S₁和电容器C₁组成的复位电路和由电容器C₂、C₃和谐振器X₁组成的时钟电路；②信息采集部分，是由开关按键S₂、功能选择键S₃和定时电位器R₂组成的按键部分，开关按键S₂，输入端接电源负极，输出端接单片机的P1.2端口；功能选择键S₃，其输入端接电源负极，输出端接单片机的P1.3端口；定时电位器R₂，其第一、二脚接电源正负极，第三脚接单片机P1.4端口，对应刻度盘上的0-120分钟；红外线接收头U₂，其正负接电源正负极，它的信号线连接单片机的P3.3，热释电红外传感器U₃，其正负接电源正负极，它的信号线连接单片机的P1.5端口；③电源部分，由变压整流电路和稳压芯片组成；④电机部分，由光电隔离和电机两部分组成，光电隔离器件U₄、U₅、U₆，它们的输入端分别连接单片机不同的信号输出端，输出端分别连接伺服电机M₁、M₂、M₃的信号接收端，其中热释电红外传感器伺服电机M₁，它负责带动传感器对环境进行扫描；伺服电机M₂，控制风扇上下摇头；伺服电机M₃，控制风扇左右摇头；电机M₄需要220V的高电压供电，它的控制输入端连接可控硅后再与光电耦合器相连接。

遥控器电路是以STC12C5A系列单片机U₈为核心的遥控电路，是由电源33、单片机U₈、最小系统34、液晶屏24、按键部分35、定时电位器R₄和红外线发射管L₁25组成，①最小系统，是由电阻R₃、复位键S₁₂和电容器C₅组成的复位电路和由电容器C₆、C₇和谐振器X₂组成的时钟电路；②液晶屏LCD，其数据信号线接单片机P1.4端口，其中液晶屏的使能端E 连接单片机P1.1口，读写选择端R/W连接单片机的P1.2，寄存器选择端RS连接单片机P1.3口；③按键部分，是由开关键S₄、功能键S₅、定时键S₁₀、睡眠键S₁₁、控制按键和转盘包含：向上键S₆、向下键S₇、向左键S₈、向右键S₉，8个按键和一个定时电位器R₄组成，按键S₄-S₁₁，其输入端接电源负极，其输出端接单片机P3.0-P3.7口；④定时电位器R₄，它的第一第二引脚都与电源高电平相连，第三脚输出端与单片机的P1.1相连；⑤红外线发射管，其信号端接单片机P1.0口，其负极接电源负极；⑥温度传感器U₉22，其正负极接电源正负，第三脚接单片机P2.1；⑦电源33采用直流电用3-6V直流电驱动。

该实用新型与现有技术相比具有以下优点：(1)自动化程度高，节省能源，当电风扇开机后，系统默认为自动模式，单片机会自动读取，热释电红外传感器从外界获取到的数据，确定吹风角度和方向等，无人时传感器检测不到人体信息，单片机会自动关机；(2)操作方便，当用户选择为手动模式时，用户可以随意对电风扇进行设置，直接旋转底座上或遥控器上的定时电位器，设定相应定时时间，若按下功能键，可以在风速设定、摇头角度、定时等不同功能之间转换，当按下方向键时，电风扇可按方向键指方向摇头。

附图说明

图1智能电风扇结构示意图；

图2A-A剖视图；

图3遥控器结构示意图；

图4接收电路图；

图5遥控器电路图。

具体实施方式

图1-3中：该电风扇是由底板1、底座盖2、支架3、固定架5、电机、风叶7、防护罩8构成，立轴10靠轴架11、轴承固定在底板上，立轴下端靠固定板14固有伺服电机M₃12，伺服电机轴与立轴凹凸配合，立轴10上端与支架3凹凸配合、螺丝固定，支架为空芯，正上部设有红外接收头和热释电红外传感器6，其偏心安装在伺服电机M₁轴上，可0-360度左右摆动；支架左右两侧设有凸耳，靠横轴4、轴承、压盖固有固定架5，固定架轴心线上固有电机和风叶7，前后两侧螺钉固有防护罩，在横轴一端凹凸配合有伺服电机M₂9，伺服电机靠螺丝固定在凸耳上，在底板1上固有主控制板13、变压整流器15和电线16，电线穿过底座盖，经支架空芯接电机M₄和伺服电机M₁、M₂、和M₃，在底座盖上设有功能选择键17、定时电位器18和开关按键19，还包括一个以单片机为核心的接收电路和遥控器电路。

图4-5中：电路部分，分接收电路和遥控器电路两部分：接收电路是以STC12C5A系列单片机U₁30为核心的控制电路，包括：最小系统32、信息采集29、电源28和电机31四部分。①最小系统32，是由复位电路和时钟电路组成，复位电路是由电阻R₁、复位键S₁和电容器C₁组成，电阻R₁输入端连接电源正极，其输出端与复位键S₁相连，电容器C₁与其并联；时钟电路由电容器C₂、C₃和谐振器X₁组成，单片机30的时钟振荡引脚XTAL1和XTAL2分别与谐振器X₁、电容器C₂、C₃相连，接电源负极，以提高电路的稳定性；②信息采集部分29，由开关按键S₂19、功能选择键S₃17和定时电位器R₂18组成，开关按键S₂19，其输入端接电源负极，输出端接单片机的P1.2端口；功能选择键S₃17，其输入端接电源负极，输出端接单片机的P1.3端口；定时电位器R₂18其第一、二脚接电源正负极，第三脚接单片机P1.4端口，它的阻值为0-50K欧，对应刻度盘上的0-120分钟。红外线接收头U₂，其正负极接电源正负极，它的信号线连接单片机的P3.3，其型号为YX0038M或LF1638；热释电红外传感器U₃6，其偏心固定在伺服电机M₁的轴上，其正负极接电源正负极，它的信号线与单片机的P1.5端口相连。③电源部分28，由变压整流电路和稳压芯片组成，整流管D₁串联D₂，D₃串联D₄后在并联。④电机部分31，由光电隔离和电机两部分组成，光电隔离器件U₄、U₅、U₆，其输入端分别连接单片机不同的信号输出端，输出端连接伺服电机M₁、M₂、M₃的信号接收端，其中热释电红外传感器伺服电机M₁，带动热释电传感器6对环境进行0-360度左右扫描；伺服电机M₂9，控制风扇0-180度上下摇头；伺服电机M₃12，控制电风扇0-360左右度摇头，电机M₄，需要220V的高电压供电，它的控制输入端连接可控硅后再与光电耦合器相连接。

遥控器电路，是以STC2051AD系列单片机U₈，为核心的控制电路，是由电源33、最小系统部分34、单片机U₈、按键部分35、液晶屏24、定时电位器36和红外线发射管L1组成。①最小系统部分34，由晶振电路和复位电路组成。由电容器C₆、C₇和谐振器X₂组成的晶振电路，单片机的时钟振荡器通过引脚XTAL1和XTAL2与外接谐振器、电容器C₆、C₇相连。谐振器的振荡信号从XTAL2端传到单片机内部时钟电路上，C₆和C₇的引脚与电源负极相连，这样极大的提高电路的稳定性；复位电路由电阻R₃、电容器C₅和复位键S₁₂组成，电阻R₃的输入端与电源的正极相连，输出与复位键S₁₂22相连，上电瞬间RC电路充电，此时单片机的复位RESET引脚保持低电平，当复位键S₁₂按下时R₃与电容C₅并联，高电平信号通过R₃和复位键传入单片机的RESET引脚，只要RESET端保持10ms以上的高电平，就能使单片机有效的复位。②用户按键部分35，是由开关键S₄21、功能键S₅26、定时键S₁₀20、睡眠键S₁₁27，控制按键和转盘23包含：向上键S₆、向下键S₇、向左键S₈、向右键S₉、，八个按键和一个定时电位器R₄36组成。开关键S₄输入端与电源的负极相连，输出与单片机的P3.0口相连，当它被按下时，低电平信号直接传入单片机；功能键S₅26，它的输入端与电源的负极相连，输出与单片机的P3.1口相连，当它被按下时，低电平信号直接传入单片机，可以选择不同的功能；控制按键和转盘23的方向键S₆、S₇、S₈、S₉，它的输入端与电源的负极相连，输出与单片机P3.2口相连，当它被按下时低电平信号直接传入单片机；向上键S₆，它的输入端与电源的负极相连，输出与单片机P3.2口相连；向下键S₇，输入端与电源的负极相连，输出与单片机的P3.3口相连，当它被按下时低电平信号直接传入单片机；向左键S₈，输入端与电源的负极相连，输出与单片机的P3.4口相连；向右键S₉，输入端与电源的负极相连，输出与单片机的P3.5口相连；定时键S₁₀20，输入端与电源的负极相连，输出与单片机的P3.6口相连；睡眠键S₁₁27，输入端与电源的负极相连，输出与单片机的P3.7口相连；③控制按键和转盘23的定时电位器R₄36，它的第一第二引脚都与电源高电平相连，第三脚输出端与单片机的P1.1相连，当转动电位器时它的阻值发生了变化，这个变化在0-50K之间，对应0-120分钟；④液晶屏LCD24，它的数据信号线连接单片机P1.4端口，其中液晶屏24的使能端E连接单片机的P1.1，读写选择端R/W连接单片机的P1.2，寄存器选择端RS连接单片机的P1.3。工作时首先单片机会拉高或拉低单片机的P1.3端口来控制LCD屏选择是写入命令还是数据，然后数据信号端P1.4传入相应的信号脉冲，最后单片机拉低LCD屏的使能端E使数据显示在液晶屏上；⑤红外线发射管L₁25，它的信号端与单片机的P1.0口相连，负极连接主电源地。当控制需要发出信号时，P1.0的脉冲传入到L1的信号端口，此时L₁会发出相应的红外线将信号发射出去。⑥温度传感器U₉22，其正负极接电源正负，第三脚接单片机P2.1；⑦电源33采用直流电，用3-6V直流电驱动。

Claims

1.一种智能电风扇，是由底板(1)、底座盖(2)、支架(3)、电机、风叶(7)、防护罩(8)构成，其特征在于：立轴(10)靠轴架(11)、轴承固定在底板上，立轴下端靠固定板(14)固有伺服电机(12)，立轴上端与支架凹凸配合、螺丝固定，支架(3)为空芯，正上部设有热释电红外传感器(6)和红外线接收头，其左右两侧设有凸耳，靠横轴(4)、轴承、压盖固有固定架(5)，固定架轴心线上固有电机和风叶(7)，前、后两侧螺丝固定有防护罩(8)，在横轴一端凹凸配合有伺服电机(9)，伺服电机靠螺丝固定在凸耳上，在底板上固有变压整流器(15)、主控制板(13)，电线(16)穿过底座盖经支架空芯接风扇电机和伺服电机，在底座盖上设有开关按键(19)、定时电位器(18)和功能选择键(17)；主控制板(13)上包括一个以单片机为核心的接收电路和一个遥控器电路。

2.根据权利要求1所述的智能电风扇，其特征在于：热释电红外传感器U₃(6)偏心固定在伺服电机M₁轴上，其正负接电源正负极，它的信号线连接单片机的P1.5端口，可0-360度左右摆动。

3.根据权利要求1所述的智能电风扇，其特征在于：接收电路是以STC12C5A系列单片机U₁为核心的控制电路，包括：最小系统(32)、信息采集(29)、电源(28)和电机(31)四大部分，①最小系统，是由电阻R₁、复位键S₁和电容器C₁组成的复位电路和由电容器C₂、C₃和谐振器X₁组成的时钟电路；②信息采集部分是由开关按键S₂、功能选择键S₃和定时电位器R₂组成按键部分，开关按键S₂(19)，输入端接电源负极，输出端接单片机U₁(30)的P1.2端口；功能选择键S₃(17)，其输入端接电源负极，输出端接单片机的P1.3端口；定时电位器R₂(18)其第一、二脚接电源正负极，第三脚接单片机P1.4端口，对应刻度盘上的0-120分钟；红外线接收头U₂，其正负接电源正负极，它的信号线连接单片机的P3.3，热释电红外传感器U₃(6)，其正负接电源正负极，它的信号线连接单片机的P1.5端口；③电源部分，由变压整流电路和稳压芯片组成；④电机部分，是由光电隔离和电机两部分组成，光电隔离器件U₄、U₅、U₆，它们的输入端分别连接单片机不同的信号输出端，输出端分别连接伺服电机M₁、M₂、M₃的信号接收端，其中热释电红外传感器伺服电机M₁，它负责带动热释电红外传感器对环境进行扫描；伺服电机M₂(9)，它控制风扇上下摇头；伺服电机M₃(12)，控制风扇左右摇头；电机M₄，需要220V的高电压供电，它的控制输入端连接可控硅后再与光电耦合器相连。

4.根据权利要求1所述的智能电风扇，其特征在于：遥控器电路是以STC12C5A系列单片机U₈为核心的控制电路，是由电源(33)、最小系统(34)、单片机U₈、液晶屏(24)、按键部分(35)、定时电位器(36)和L1红外线发射管(25)组成，①最小系统，是由电阻R₃、复位键S₁₂和电容器C₅组成的复位电路和由电容器C₆、C₇和谐振器X₂组成的时钟电路；②液晶屏LCD(24)，其数据信号线接单片机P1.4端口，其中液晶屏的使能端E连接单片机P1.1口，读写选择端R/W连接单片机的P1.2，寄存器选择端RS连接单片机P1.3口；③按键部分，是由开关键S₄(21)、功能键S₅(26)、定时键S₁₀(20)、睡眠键S₁₁(27))、控制按键和转盘(23)包含向上键S₆、向下键S₇、向左键S₈、向右键S₉，八个按键和一个定时电位器R₄(36)组成，按键S₄-S₁₁其输入端接电源负极，其输出端接单片机P3.0-P3.7口；④定时电位器R₄(36)，它的第一第二引脚都与电源高电平相连，第三脚输出端与单片机的P1.1相连；⑤红外线发射管L1(25)，其信号端接单片机P1.0口，其负极接电源负极，⑥温度传感器U₉(22)，其正负极接电源正负，第三脚接单片机P2.1；⑦电源(33)采用直流电用3-6V直流电驱动。