CN204572527U - 智能温控电扇 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能家电技术领域。一种智能温控电扇，包括架体和风扇，所述风扇设置在架体上，所述顶部架体设有一安装板，所述安装板上设有红外传感器阵列，红外传感器阵列包括多个红外传感器，多个红外传感器中至少两个红外传感器处于不同水平高度，且多个红外传感器中至少两个传感器处于不同垂直平面，所述架体底部设有显示屏和按键模块，所述架体内部设有单片机控制电路和电源电路，所述电源电路分别为单片机控制电路、显示屏和按键模块供电，所述单片机控制电路分别与风扇和红外传感器阵列电性连接，所述单片机控制电路包括单片机。本新型能够根据不同体质用户的体温反馈，而自动随温度和体温变化多样化调节电扇风速。

Description

智能温控电扇

技术领域

本实用新型涉及智能家电技术领域，具体涉及一种智能温控电扇。

背景技术

目前电扇的发展趋势是节能、功能多样化，在外观和功能上追求个性化。但是常见的电风扇，大部分是手动调速加定时器，功能比较简单，很显然这样的电风扇存在不足：不能根据温度的变化自动调节风速。温控电扇可以解决这一问题。但除了用于CPU散热的电扇，家用温控电扇却非常少见。

经过研究发现，导致这一现象产生的原因可能是现有温控电扇的功能不符合用户的需求。用温控器控制每个档位的继电器断开与闭合，导致档位工作的温度范围是一定的，这些设计忽视了体质不同的人群在同一温度下对风速的要求不同这一现象，且无法实时根据用户的体温反馈而增减风速，实现真正的智能化温控。

实用新型内容

为克服现有的电扇无法实时根据用户的体温反馈而增减风速，实现真正的智能化温控，本实用新型提供了一种智能温控电扇，能够根据不同体质用户的体温反馈，而自动随温度和体温变化调节电扇风速。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是，一种智能温控电扇，包括架体和风扇，所述风扇设置在架体上，所述顶部架体设有一安装板，所述安装板上设有红外传感器阵列，红外传感器阵列包括多个红外传感器，多个红外传感器中至少两个红外传感器处于不同水平高度，且多个红外传感器中至少两个传感器处于不同垂直平面，所述架体底部设有显示屏和按键模块，所述架体内部设有单片机控制电路和电源电路，所述电源电路分别为单片机控制电路、显示屏和按键模块供电，所述单片机控制电路分别与风扇和红外传感器阵列电性连接，所述单片机控制电路包括单片机。

进一步的，所述架体中部设有一圆形容腔，风扇设置于圆形容腔内，且圆形容腔表面设有导风扇。

更进一步的，所述导风扇由圆形导风扇和环形导风扇构成，圆形导风扇处于圆形容腔中部，环形导风扇环绕设于圆形导风扇外，并与圆形容腔边缘转动连接，所述圆形导风扇和环形导风扇分别由第一电机和第二电机驱动旋转，所述第一电机和第二电机均与单片机控制电路电性连接。这可以使得单片机控制电路分别通过控制第一电机和第二电机的启闭，来控制圆形导风扇和环形导风扇启闭、旋转速度和旋转方向，进而对风速和风向进行更多样化调节。

进一步的，所述电源电路采用型号为LM7812CT和型号为LM7805CT的电源芯片及其外围电路构成。通过将220V的交流电通过降压、整流、滤波、稳压等几部分，变换成适合调速器正常工作的5V稳压源，作为整个调速器的电源部分。

进一步的，所述显示屏采用型号为LCD1602的显示屏及其配套电路构成，显示字母、数字、符号等信息，最高位为符号位，可显示负摄氏温度，保留最低位为一位小数。

进一步的，还包括调速器，所述调速器与风扇电机电性连接，所述调速器采用型号为L298N的芯片及其外围电路构成，采用PWM技术，PWM是利用开关控制受控电路中电流的通断时间来改变其平均电压的一种机制。

进一步的，所述架体两侧设有室内温度检测模块，所述室内温度检测模块采用DALLAS半导体公司生产的DS18B20型单线智能温度传感器，与单片机控制电路进行串行通信。

本实用新型通过采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下优点：

本实用新型采用多个红外传感器对人体温度进行红外实时监测，至少两个传感器处于不同水平高度，至少两个传感器处于不同垂直平面，提高监控范围的同时能够满足多角度全方位的人体温度监测，并且能够有效提高监测效果，防止误判，且能够有效进行传感器相互备份，提高整个产品的安全性能，增强使用寿命，并依据人体温度对风扇转速和导风扇的转速进行调节，即便是安然入睡也不用担心被风扇吹得过冷而冷醒，亦或是风扇转太慢而过热。

本实用新型通过比较用户设定的温度和室内温度的变化自动调节电扇风速，方便地满足不同用户的个性化需求，系统组成简单，成本低廉。

本实用新型还采用两级式的导风扇设计，一个是圆形，一个是环形，分别被独立电机驱动旋转，能够进一步提供多样化智能化的风速风向调节。

本实用新型可以为人们带来舒适便利的生活，它特别有利于老人和小孩在夜间休息时使用，可以有效地避免使用者因受风过多而生病，让生活变得更加舒适和方便，体现出人性化设计等特点；同时，起到节能省电、避免因过度使用空调带来的温室效应的作用。本产品生产成本低，普遍适用于普通家用电风扇，通用性强，易于推广，具有很好的通用性和扩展性；同时，该产品可以推广应用于公共场合，比如图书馆、教室、超市等，具有很好的市场经济价值和开发前景，易于产业化普及推广。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的红外传感器阵列和单片机控制电路连接原理图。

图3是本实用新型实施例的电源电路部分原理图。

图4是本实用新型实施例的显示屏与单片机控制电路连接原理图。

图5是本实用新型实施例的调速器部分原理图。

图6是本实用新型实施例的按键模块部分原理图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

作为一个具体的实施例，如图1至图6所示，一种智能温控电扇，包括架体1和风扇2，所述风扇2设置在架体1上，所述顶部架体1设有一安装板3，所述安装板3上设有红外传感器阵列，红外传感器阵列包括多个红外传感器41、42、43、44、45，多个红外传感器中至少两个红外传感器处于不同水平高度，例如红外传感器41和红外传感器44，且多个红外传感器中至少两个传感器处于不同垂直平面,例如红外传感器42和红外传感器45，所述架体1底部设有显示屏5和按键模块6，所述架体1内部设有单片机控制电路和电源电路（图1未示意），所述电源电路分别为单片机控制电路、显示屏5和按键模块6供电，所述单片机控制电路分别与风扇2和红外传感器阵列电性连接。

所述架体1中部设有一圆形容腔11，风扇2设置于圆形容腔11内，且圆形容腔11表面设有导风扇。所述导风扇由圆形导风扇71和环形导风扇72构成，圆形导风扇71处于圆形容腔11中部，环形导风扇72环绕设于圆形导风扇71外，并与圆形容腔11边缘转动连接，所述圆形导风扇71和环形导风扇72分别由第一电机和第二电机驱动旋转，所述第一电机和第二电机均与单片机控制电路电性连接。这可以使得单片机控制电路分别通过控制第一电机和第二电机的启闭，来控制圆形导风扇71和环形导风扇72启闭、旋转速度和旋转方向，进而对风速和风向进行更多样化调节。

所述架体1两侧设有室内温度检测模块8，所述室内温度检测模块8采用DALLAS半导体公司生产的DS18B20型单线智能温度传感器8，与单片机控制电路进行串行通信。DS18B20是DALLAS生产的单线数字温度传感器芯片，它可以直接将被测温度转换为串行数字信号，供单片机进行处理，具有低功耗、高性能、抗干扰能力强等优点。且它用一根线实现信号的双向传输，具有接口简单、容易扩展等优点，并且可以同时挂接多个从机，适用于单主机、多从机构成的系统。温度传感器采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其它I/O口线与单片机控制电路相连接，无须经过其它变换电路，直接输出被测温度值(9位二进制数，含符号位)，测温范围为- 55℃～+125℃，测量分辨率为0.0625℃，适配各种单片机或系统机。

参考图2所示，所述单片机控制电路包含单片机、复位电路及晶振电路。其中，单片机复位电路包含手动复位（按下复位键后电路立刻复位）以及上电智能复位（每次断电后通电时电路立刻复位）两种复位方式；晶振电路使用的晶振为12MHZ，则其机器周期为1μs，编程时可以方便定时器的使用。所述单片机采用 HT66F016 16NSOP型号的单片机IC1，所述传感器阵列包括4个型号为SDP-4206的红外传感器，所述红外传感器的PIN1为VCC（电源脚），PIN2为TRLG（触发脚），PIN3为ECHO（信号输出脚），PIN4为GND（地脚），由单片机的4个IO口（PB0、PB1、PB2、PA4）通过4个PNP三极管对四个红外传感器的电源进行使能控制，并由单片机的4个IO口（DB0、DB1、DB2、DB5）对相应控制的红外传感器的信号进行触发，四个红外传感器的输出口经过二极管最后统一集中到单片机的外触发口DA3。以传感器JP1为例进行控制说明，单片机的IO口DB2输出高电平时，PNP管（S8550）Q1工作在截止模式，5V的工作电源无法进入传感器JP1，所以传感器JP1无法工作，当IO口PB2输出低电平时，Q1的PNP管（S8550）进入导通模式，5V可以进入传感器JP1，使能该传感器JP1，使传感器JP1正常工作。当单片机的DB0口提供触发信号后，使传感器JP1的输出口（输出高电平信号，不同的距离输出不同的高电平信号）经过保护二极管D1进入单片机的DB3口进行测量，这样就可以得知在此传感器的监控范围内是否有异常的温度改变。

参考图3所示，所述电源电路采用型号为LM7812CT和型号为LM7805CT的电源芯片及其外围电路构成，通过将220V的交流电通过降压、整流、滤波、稳压等几部分，变换成适合调速器正常工作的5V稳压源，作为整个调速器的电源部分。

参考图4所示，显示屏与单片机的连接原理，所述显示屏5采用型号为LCD1602的显示屏5及其配套电路构成，显示字母、数字、符号等信息，最高位为符号位，可显示负摄氏温度，保留最低位为一位小数。所述显示屏用于显示当前系统的工作模式，工作档位、智能模式时人工设定的温度及当前室温。参考图6所示，所述按键模块6用以实现档位切换、模式切换及电扇工作在智能模式时的温度设定。

参考图5所示，还包括调速器，所述调速器与风扇2电机电性连接，所述调速器采用型号为L298N的芯片及其外围电路构成，采用PWM技术，PWM是利用开关控制受控电路中电流的通断时间来改变其平均电压的一种机制。

本实用新型采用多个红外传感器对人体温度进行红外实时监测，至少两个传感器处于不同水平高度，至少两个传感器处于不同垂直平面，提高监控范围的同时能够满足多角度全方位的人体温度监测，并且能够有效提高监测效果，防止误判，且能够有效进行传感器相互备份，提高整个产品的安全性能，增强使用寿命，并依据人体温度对风扇2转速和导风扇的转速进行调节，即便是安然入睡也不用担心被风扇吹得过冷而冷醒，亦或是风扇转太慢而过热。

本实用新型通过比较用户设定的温度和室内温度的变化自动调节电扇风速，方便地满足不同用户的个性化需求，系统组成简单，成本低廉。

本实用新型还采用两级式的导风扇设计，一个是圆形，一个是环形，分别被独立电机驱动旋转，能够进一步提供多样化智能化的风速风向调节。

本实用新型可以为人们带来舒适便利的生活，它特别有利于老人和小孩在夜间休息时使用，可以有效地避免使用者因受风过多而生病，让生活变得更加舒适和方便，体现出人性化设计等特点；同时，起到节能省电、避免因过度使用空调带来的温室效应的作用。本产品生产成本低，普遍适用于普通家用电风扇，通用性强，易于推广，具有很好的通用性和扩展性；同时，该产品可以推广应用于公共场合，比如图书馆、教室、超市等，具有很好的市场经济价值和开发前景，易于产业化普及推广。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种智能温控电扇，其特征在于：包括架体和风扇，所述风扇设置在架体上，所述架体设有一安装板，所述安装板上设有红外传感器阵列，红外传感器阵列包括多个红外传感器，多个红外传感器中至少两个红外传感器处于不同水平高度，且多个红外传感器中至少两个传感器处于不同垂直平面，所述架体底部设有显示屏和按键模块，所述架体内部设有单片机控制电路和电源电路，所述电源电路分别为单片机控制电路、显示屏和按键模块供电，所述单片机控制电路分别与风扇和红外传感器阵列电性连接，所述单片机控制电路包括单片机。

2.根据权利要求1所述的一种智能温控电扇，其特征在于：所述架体中部设有一圆形容腔，风扇设置于圆形容腔内，且圆形容腔表面设有导风扇。

3.根据权利要求2所述的一种智能温控电扇，其特征在于：所述导风扇由圆形导风扇和环形导风扇构成，圆形导风扇处于圆形容腔中部，环形导风扇环绕设于圆形导风扇外，并与圆形容腔边缘转动连接，所述圆形导风扇和环形导风扇分别由第一电机和第二电机驱动旋转，所述第一电机和第二电机均与单片机控制电路电性连接；

这可以使得单片机控制电路分别通过控制第一电机和第二电机的启闭，来控制圆形导风扇和环形导风扇启闭、旋转速度和旋转方向，进而对风速和风向进行更多样化调节。

4.根据权利要求1所述的一种智能温控电扇，其特征在于：所述电源电路采用型号为LM7812CT和型号为LM7805CT的电源芯片及其外围电路构成。

5.根据权利要求1所述的一种智能温控电扇，其特征在于：所述显示屏采用型号为LCD1602的显示屏及其配套电路构成。

6.根据权利要求1所述的一种智能温控电扇，其特征在于：还包括调速器，所述调速器与风扇电机电性连接，所述调速器采用型号为L298N的芯片及其外围电路构成。