CN204851716U - 一种智能电风扇 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能电风扇，包括风扇底座、水平旋转轴、风扇支架、垂直旋转轴、风扇头；所述风扇底座包括单片机智能控制系统，所述控制系统包含遥控器红外线接收模块、三通道热释电红外接收模块、按键、切换开关、旋钮、A/D转换模块、时钟模块、LCD液晶显示器、两通道伺服电机驱动模块、风扇电机主电路驱动模块、电源。智能电风扇具有随动模式、普通模式和三个风速档位，随动模式下风扇头自动跟随人的位置的改变而调整风向，普通模式下可摇头或定向吹风，可在水平或垂直两个方向上摇头并且摇头角度的大小可调整，定向吹风时可手动调整风向，并且带有遥控功能，智能、高效、节能、使用方便，适用于家庭、办公室、学生宿舍等多种场合。

Description

一种智能电风扇

技术领域

本实用新型涉及电风扇领域，尤其涉及一种智能电风扇。

背景技术

电风扇由于价格低廉、能耗低、使用以及移换位置相对灵活，在人们日常生活中广泛的使用着。为了增大电风扇的吹风范围，传统电风扇有摇头扇、转页扇等，但是传统的电风扇无法做到跟随活动的目标吹风，另外，对于已经设计好的摇头扇，其摇头的角度也是固定的，有时候需要其摇头增大吹风范围，但是又不需要摇太大的角度，传统电风扇也无法做到。针对以上传统电风扇的缺陷问题，本实用新型设计出一种基于单片机控制的智能电风扇，高效、节能，使用方便。

实用新型内容

针对传统电风扇存在的缺陷问题，本实用新型设计出一种基于单片机控制的智能电风扇，主要具有以下功能：具有随动模式、普通模式两种运行模式和三个风速档位；在随动模式中，风扇头跟随活动目标，自动调整风向；在普通模式中，摇头吹风时，可选择水平方向摇头或者垂直方向摇头，并且在每个方向上摇头的角度可调整；在普通模式中，定向吹风时，风向可调整；具有红外线无线遥控功能，方便远距离操控电风扇；可以通过按键或者遥控器改变风速。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种智能电风扇，包括风扇底座、水平旋转轴、风扇支架、垂直旋转轴、风扇头，所述风扇底座包括前端的控制面板和内部的控制部分，所述控制面板包括遥控器红外接收器、LCD液晶显示器、按键、切换开关、旋钮、电源开关，所述控制部分包括单片机集成电路、A/D转换模块、时钟模块、水平旋转伺服电机驱动模块、风扇电机主电路驱动模块，所述风扇支架包括垂直旋转伺服电机驱动模块，所述风扇头包括风扇电动机、风扇叶、三通道热释电红外接收模块、风扇外壳及保护罩，其特征是：所述风扇头上安装三通道热释电红外接收模块，三个通道热释电红外接收模块分别位于等边三角形的三个顶点处；所述风扇头通过垂直旋转轴安装在风扇支架上，所述风扇支架通过水平旋转轴安装在风扇底座上；所述垂直旋转轴连接垂直旋转伺服电机驱动模块，所述水平旋转轴连接水平旋转伺服电机驱动模块；所述遥控器红外接收器、三通道热释电红外接收模块、按键、切换开关、时钟模块与单片机输入引脚相连，所述旋钮经过A/D转换模块与单片机输入引脚相连，所述LCD液晶显示器、水平旋转伺服电机驱动模块、垂直旋转伺服电机驱动模块、风扇电机主电路驱动模块与单片机输出引脚相连。

作为优选的，本实用新型采用单片机智能控制芯片。

作为优选的，本实用新型采用三通道热释电红外接收模块，呈等边三角形分布在风扇头上，采集人体发出的红外线信号，经过单片机处理后，得到人体的实时位置信息。

作为优选的，本实用新型采用风扇底座、水平旋转轴、风扇支架、垂直旋转轴加上风扇头的结构，所述水平旋转轴连接水平旋转伺服电机驱动模块，所述垂直旋转轴连接垂直旋转伺服电机驱动模块，水平和垂直两个通道的伺服电机驱动模块由单片机控制。

作为优选的，本实用新型采用遥控器红外接收器，电风扇可以通过遥控器远距离控制。

相对于传统电风扇，本实用新型一种智能电风扇具有以下有益效果：

①具有随动模式、普通模式两种运行模式和三个风速档位，随动模式下，风扇头自动跟随人的位置的改变，调整风向；

②普通模式下，电风扇可选择摇头或者定向吹风，可选择水平方向摇头或者垂直方向摇头，并且在水平和垂直两个方向上摇头角度的大小可调整，定向吹风时，可以手动调整风向；

③具有红外线无线遥控功能，不用接触风扇控制面板就可直接遥控对其操控，使用方便；

④每种运行模式下有三个风速档位可选择，可通过按键或红外线遥控器选择调整风速。

本实用新型一种智能电风扇具有随动模式和普通模式两种运行模式可选择，每种模式的运行状态可调整，并且具有红外线无线遥控功能，智能、高效、节约电能，使用非常方便。

附图说明

图1为本实用新型一种智能电风扇结构图。

图2为本实用新型一种智能电风扇遥控器图。

图3为本实用新型一种智能电风扇控制系统原理图。

图1标记说明：

1-风扇底座，2-水平旋转轴，3-风扇支架，4-垂直旋转轴，5-风扇头，61/62/63-热释电红外接收器。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型一种智能电风扇，包括：风扇底座1、水平旋转轴2、风扇支架3、垂直旋转轴4、风扇头5，所述风扇底座1包括前端的控制面板和内部的控制部分，所述控制面板包括遥控器红外接收器、LCD液晶显示器、按键、切换开关、旋钮、电源开关，所述控制部分包括单片机集成电路、A/D转换模块、时钟模块、水平旋转伺服电机驱动模块、风扇电机主电路驱动模块，所述风扇支架3包括垂直旋转伺服电机驱动模块，所述风扇头5包括风扇电动机、风扇叶、三通道热释电红外接收模块(61/62/63)、风扇外壳及保护罩，其特征是：所述风扇头5上安装三通道热释电红外接收模块(61/62/63)，三个通道热释电红外接收模块(61/62/63)分别位于等边三角形的三个顶点处；所述风扇头5通过垂直旋转轴4安装在风扇支架3上，所述风扇支架3通过水平旋转轴2安装在风扇底座1上；所述垂直旋转轴4连接垂直旋转伺服电机驱动模块，所述水平旋转轴2连接水平旋转伺服电机驱动模块；所述遥控器红外接收器、三通道热释电红外接收模块、按键、切换开关、时钟模块与单片机输入引脚相连，所述旋钮经过A/D转换模块与单片机输入引脚相连，所述LCD液晶显示器、水平旋转伺服电机驱动模块、垂直旋转伺服电机驱动模块、风扇电机主电路驱动模块与单片机输出引脚相连。

如图3所示，本实用新型采用单片机智能控制系统，所述控制系统包括电源、单片机、遥控器红外接收模块、三通道热释电红外接收模块、按键、切换开关、旋钮、A/D转换模块、时钟模块、LCD液晶显示器、两通道伺服电机驱动模块、风扇电机主电路驱动模块；所述两通道伺服电机驱动模块包括水平旋转伺服电机驱动模块和垂直旋转伺服电机驱动模块。

本实用新型基于单片机控制系统的设计，具有随动模式和普通模式两种运行模式，通过电风扇底座1前端控制面板(见图1)上的按键和切换开关可以切换运行模式和调整运行状态(摇头、定向、风速)。

所述风扇底座1的前端控制面板上的按键和开关包括三个风速档位按键(1档、2档、3档风速依次升高)、两个模式选择按键(M1表示随动模式，M2表示普通模式)、两个状态切换开关(shake-hold状态切换，L/R-U/D摇头状态切换)、四个方向键(用于限定摇头极限位置或者调整定向吹风方向)、一个旋钮(用于调整定时时间，最长可定时2小时)和一个电源开关。

为实现随动模式下的功能，本实用新型采用三通道热释电红外接收模块(61/62/63)，呈等边三角形分布在风扇头5上(见图1)。三个位置的热释电红外接收模块(61/62/63)前方的空间区域由于信号的交叉重叠而形成不同的信号区域，不同的信号区域和其空间位置一一对应，由单片机对不同的信号区域进行相应的位置信号划分和编码，并以三角形中心点正前方的位置为参考点，当人处于不同区域时，单片机检测到的位置编码信号不同，为使风向调整到正对目标，单片机通过驱动水平方向和垂直方向的伺服电机驱动模块，调整风扇头，使之正对目标(即目标位置与参考点重合)，以此达到风扇头跟随目标移动而自动改变风向的效果。由于人体红外辐射信号受衣物遮挡情况比较复杂，单片机需要根据采集到的多点位置信息综合处理，得到一个位置信息作为人体主要受风的目标点(虚拟人体中心)。当风扇前方区域内有多人时，单片机自动选择跟随红外辐射强度较大(一般距离较近)的目标作为受风的目标。

普通模式下，智能电风扇可以摇头或者定向吹风，通过切换开关选择和切换。如图1的风扇底座1的控制面板所示，shake-hold切换开关打向shake时，选择摇头吹风，这时通过L/R-U/D切换开关，可选择L/R左右摇头吹风，或选择U/D上下摇头吹风。控制面板上有四个方向按键，选择左右或上下方向的摇头吹风，都可以通过按下与该方向同向的一对方向按键来确定在该方向上摇头的极限位置，从而限定摇头的角度。shake-hold切换开关打向hold时，选择定向吹风，这时可以通过四个方向按键来改变风扇头的方向，进而改变风向。

另外，本实用新型具有遥控器红外接收器，不仅可以通过控制面板控制，还可以通过遥控器远距离控制。例如，人躺下休息，电风扇放在脚边或离自己的手相对较远的地方，有时需要改变其运行模式、风速大小、吹风方向或者开/关电风扇，又不想起身，这时候用遥控器比较方便。红外线遥控器使用0.76～1.5μm之间的近红外线来传输控制信号，而热释电红外线传感器的光学滤光镜片选择7～10μm的红外线作为接收信号(人体辐射的红外线中心波长为9～10μm)，因此红外线遥控器不会对人体位置检测的热释电红外线传感器产生影响。

本实用新型一种智能电风扇，除正向放置使用外，还可以固定在学生宿舍天花板上(倒置固定)，其由于其旋转的灵活性，可以对周围几个床铺进行360°吹风，当宿舍只有一两个人时，其遥控功能和可控摇头角度、可定向吹风等功能非常方便实用，可提高风扇工作效率，增加有效吹风时间。另外，智能电风扇还可以固定在墙壁上(水平固定)用作其它用途，适用各种场合。

如图2所示，红外线遥控器上的按键和控制面板(见图1)上的按键功能一一对应，使用遥控器进行定时设定，每按下一次按键，增或减10分钟，最长可定时2小时，LCD液晶显示器上同时显示定时剩余时间、风速档位和工作模式。使用遥控器可以大大提升用户体验。

本实用新型旨在提供更方便、人性化的电风扇控制方案和增加有效的吹风时间，提高电风扇的工作效率，同时可以节约电能，经济又环保。

上述实施例中所述一种智能电风扇的形状和结构并不局限于说明书附图所绘示，其组成部分并不局限于风扇底座1，水平旋转轴2，风扇支架3，垂直旋转轴4，风扇头5；所述风扇底座1的控制面板上有三个风速档位按键，随动模式和普通模式下的风速可独立控制。

以上所述均为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型之实质所做的简单变化与修饰皆应属于本实用新型的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种智能电风扇，包括风扇底座、水平旋转轴、风扇支架、垂直旋转轴、风扇头，所述风扇底座包括前端的控制面板和内部的控制部分，所述控制面板包括遥控器红外接收器、LCD液晶显示器、按键、切换开关、旋钮、电源开关，所述控制部分包括单片机集成电路、A/D转换模块、时钟模块、水平旋转伺服电机驱动模块、风扇电机主电路驱动模块，所述风扇支架包括垂直旋转伺服电机驱动模块，所述风扇头包括风扇电动机、风扇叶、三通道热释电红外接收模块、风扇外壳及保护罩，其特征是：所述风扇头上安装三通道热释电红外接收模块，三个通道热释电红外接收模块分别位于等边三角形的三个顶点处；所述风扇头通过垂直旋转轴安装在风扇支架上，所述风扇支架通过水平旋转轴安装在风扇底座上；所述垂直旋转轴连接垂直旋转伺服电机驱动模块，所述水平旋转轴连接水平旋转伺服电机驱动模块；所述遥控器红外接收器、三通道热释电红外接收模块、按键、切换开关、时钟模块与单片机输入引脚相连，所述旋钮经过A/D转换模块与单片机输入引脚相连，所述LCD液晶显示器、水平旋转伺服电机驱动模块、垂直旋转伺服电机驱动模块、风扇电机主电路驱动模块与单片机输出引脚相连。

2.根据权利要求1所述的智能电风扇，其特征在于：所述水平旋转轴垂直安装在风扇底座上，水平方向旋转，所述垂直旋转轴水平安装在风扇支架上，垂直方向旋转。

3.根据权利要求1所述的智能电风扇，其特征在于：所述风扇底座前端控制面板上的按键和开关包括三个风速档位按键、两个模式选择按键、两个状态切换开关、四个方向键、一个旋钮和一个电源开关。

4.根据权利要求1所述的智能电风扇，其特征在于：所述遥控器红外线接收器通过红外线信号与遥控器连接并接收控制信号。