CN204851725U - 一种温控智能电风扇控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种温控智能电风扇控制系统，包括控制模块和与其连接的电源模块、传感器模块、红外感应模块、手自动切换模块、显示器模块和执行装置相连；电源模块用于为其他模块供电；传感器模块用于将检测温度信息并传递至控制模块；感应模块用于检测人体位置并将高电平信号输出至控制模块；手自动切换模块用于手动控制和自动控制切换以及手动控制功能按键；控制模块用于接收、处理传感器模块发出的温度信号并传递至显示器模块，发出指令给执行装置执行；显示器模块用于显示人的体表温度、室内环境温度和电风扇转速；本实用新型可实现电风扇根据人体表温度自动调节风扇转速，根据人们位置自动调节风扇转动方向，从而使人们更舒适。

Description

一种温控智能电风扇控制系统

技术领域

本实用新型属于智能家居电器技术领域，尤其是涉及一种温控智能电风扇控制系统。

背景技术

近年来，国内外对电风扇的节能、智能方面的研究很少，大多投入在空调的节能和智能控制上。而智能电风扇在很多情况下相比较于空调有很多得天独厚的优势，未来在电风扇的研发和改进的道路上，智能化、节能化的电风扇必将成为主流，具有广阔的市场前景。巨大的市场需求已经推动了电风扇技术革新，各种多功能的智能风扇在市场上暂露头角并逐渐取代传统风扇。然而目前国内智能电风扇中当人们体表温度较高时，需要手动调节加快风扇的转速，当人们体表温度较低时，有需要手动减慢风扇的转速或者关闭；而当人们移动时，电风扇也无法根据所在位置调节风扇的转动方向，这均妨碍了人们使用电风扇的舒适性能。

实用新型内容

针对现有技术中存在电风扇无法根据人们体表温度自动调节风扇转速和无法根据人们所在位置自动调节风扇转动方向的不足，本实用新型提供了一种温控智能电风扇控制系统，目的在于实现电风扇可根据人们体表温度自动调节风扇转速，可根据人们所在位置自动调节风扇转动方向以更好的趋向人体最佳舒适条件。

本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种温控智能电风扇控制系统，包括电源模块、传感器模块、感应模块、手自动切换模块、控制模块、显示器模块和执行装置；所述控制模块分别与电源模块、传感器模块、红外感应模块、手自动切换模块、显示器模块和执行装置相连；

所述电源模块用于为其他模块供电；

所述传感器模块包括人体温度传感器和室内温度传感器；所述人体温度传感器用于检测人的体表温度，并将体表温度信息传递至控制模块；所述室内温度传感器用于检测室内的环境温度，并将环境温度信息传递至控制模块；

所述感应模块包括多个红外感应模块，用于检测人体的位置，并将高电平信号输出至控制模块；

所述手自动切换模块用于手动控制和自动控制的切换以及手动控制功能按键；

所述控制模块用于接收、处理传感器模块发出的温度信号，将温度信号传递至显示器模块，同时发出操作指令给执行装置执行；

所述显示器模块用于显示人的体表温度、室内环境温度和电风扇转速；

所述执行装置包括步进电机驱动器、伺服电机驱动器、步进电机和直流无刷伺服电机，所述步进电机驱动器连接步进电机，用于接收控制模块发出的操作指令控制步进电机转动；所述伺服电机驱动器连接直流无刷伺服电机，用于接收控制模块发出的操作指令控制直流无刷伺服电机的转动。

进一步的，所述红外感应模块水平安装在电扇底座上。

进一步的，所述感应模块包括3个等间距安装的红外感应模块，所述红外感应模块为HC-SR501人体红外热释感应模块，视场角度θ均为110°，总体监测范围达到150°。

进一步的，所述人体温度传感器安装在电扇头的中心位置处。

进一步的，所述人体温度传感器为TS118-3温度传感器。

进一步的，所述室内温度传感器为DS18B20数字式温度传感器。

进一步的，所述控制模块为C8051F020单片机。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所述温控智能电风扇控制系统，通过设置红外温度传感器、室内温度传感器和红外感应模块，分别用于检测人体体表温度、室内环境温度和人体所在位置；检测信号经信号调理电路传至单片机处理，单片机发出相应指令给步进电机进而调节风扇转速，单片机发出相应指令给直流无刷伺服电机进而控制风扇角度的转动，以此实现电风扇可根据人们体表温度自动调节风扇转速，根据人们所在位置打开或关闭电扇以及自动调节风扇转动方向以更好的趋向人体最佳舒适条件。本实用新型所述的温控智能电风扇控制系统可节省电能，提高电风扇的利用效率。

附图说明

图1为本实用新型所述温控智能电风扇控制系统的组成示意图。

图2为本实用新型所述温控智能电风扇控制系统安装在电风扇的示意图。

图3为红外感应模块安装位置示意图。

附图标记说明如下：

1-电扇头，2-人体温度传感器，3-直流无刷伺服电机，4-步进电机，5-室内温度传感器，6-第一红外感应模块，7-第二红外感应模块，8-第三红外感应模块，9-电扇底座。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

如图1所示，一种温控智能电风扇控制系统，包括电源模块、传感器模块、红外感应模块、手自动切换模块、控制模块、显示器模块和执行装置；所述控制模块分别与电源模块、传感器模块、红外感应模块、手自动切换模块、显示器模块和执行装置相连；

所述电源模块用于为其他模块供电；

所述传感器模块包括人体温度传感器2和室内温度传感器5，人体温度传感器2为TS118-3温度传感器，用于检测人的体表温度，并将体表温度信息传递至控制模块；室内温度传感器5用于检测室内的环境温度，并将环境温度信息传递至控制模块；

所述感应模块包括3个红外感应模块，红外感应模块为HC-SR501人体红外热释感应模块，用于检测人体所在位置，并将高电平信号输出至控制模块；

所述手自动切换模块用于手动控制和自动控制的切换；

所述控制模块为C8051F020单片机，用于接收传感器模块发出的信息，将信息传递至显示器模块；所述显示器模块为LCD液晶屏，用于显示体表温度、室内环境温度和电风扇转速；

所述执行装置包括步进电机驱动器、伺服电机驱动器、步进电机4和直流无刷伺服电机3，所述步进电机驱动器连接步进电机4，所述伺服电机驱动器连接直流无刷伺服电机3；所述步进电机驱动器和伺服电机驱动器接收控制模块发出的指令控制步进电机和直流无刷伺服电机转动。

如图2所示，3个红外感应模块为第一红外感应模块6、第二红外感应模块7和第三红外感应模块8，三者均水平安装在电扇底座9上，以确保较大范围的检测到人体热源位置；人体温度传感器2安装在电扇头1的中心处，以持续检测到人体温度。

该系统的控制过程为：

通过手自动切换及按键模块实现手动与自动调节，当为手动调节时，通过风速“加”或“减”按键，使单片机控制伺服电机驱动器向直流无刷伺服电机3输出电压加大或减小，从而实现风速的增大或减小；通过“左”、“右”摆动按键使单片机向步进电机驱动器输出控制步进电机4向该方向转动的方向信号和脉冲信号，控制电扇摆动一定角度；通过“摇头”按键使单片机控制步进电机4转动，实现电扇的摇头功能。

当为自动调节时，传感器模块中的人体温度传感器检测到人体的表面温度，室内温度传感器检测到当前室内环境温度，检测到的温度信号经过信号调理电路处理后送至单片机，单片机将检测到的人体表面温度与体表最佳舒适温度33.5℃比较，如果高于该温度，单片机控制伺服电机驱动器向直流无刷伺服电机3输出电压增大，从而加大风速；相反，如果体表温度低于33.5℃，那么单片机控制伺服电机驱动器向直流无刷伺服电机3输出电压减小，从而减弱风速；

如图3所示，3个红外感应模块均为HC-SR501人体红外热释感应模块，分别为第一红外感应模块6、第二红外感应模块7和第三红外感应模块8，其三者视场分别为A、B、C，视场角度θ均为110°。感应范围AB、BC之间有交集，但在电风扇使用有效距离内A、B没有交集。当红外感应模块视场内有人活动时，感应模块输出持续高电平，单片机检测到高电平后启动系统，电风扇通电。单片机向步进电机驱动器发出指令控制步进电机4按照下表1的规则进行转动，从而实现智能摇头功能。也就是说，若只有视场A的第一红外感应模块6检测到热源输出持续高电平，单片机检测到信号后发送一定数量脉冲，使电扇向A方向转动，同理可使电风扇向区域B、C转动。若第一红外感应模块6和第二红外感应模块7均检测到热源输出持续高电平，说明区域A、B均有热源，单片机就控制电风扇在A、B两个区域摇头，使区域内都能被风吹到，同理可使电风扇在B、C间，A、C间摇头。

表1

该装置实现了电风扇的智能控制，在给用户最佳使用体验的同时实现了节能环保的目的，增强了电风扇的综合竞争力。

所述实施例为本实用新型的优选的实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种温控智能电风扇控制系统，其特征在于，包括电源模块、传感器模块、感应模块、手自动切换模块、控制模块、显示器模块和执行装置；所述控制模块分别与电源模块、传感器模块、红外感应模块、手自动切换模块、显示器模块和执行装置相连；

所述电源模块用于为其他模块供电；

所述传感器模块包括人体温度传感器(2)和室内温度传感器(5)；所述人体温度传感器(2)用于检测人的体表温度，并将体表温度信息传递至控制模块；所述室内温度传感器(5)用于检测室内的环境温度，并将环境温度信息传递至控制模块；

所述感应模块包括多个红外感应模块，用于检测人体的位置，并将高电平信号输出至控制模块；

所述手自动切换模块用于手动控制和自动控制的切换以及手动控制功能按键；

所述控制模块用于接收、处理传感器模块发出的温度信号，将温度信号传递至显示器模块，同时发出操作指令给执行装置执行；

所述显示器模块用于显示人的体表温度、室内环境温度和电风扇转速；

所述执行装置包括步进电机驱动器、伺服电机驱动器、步进电机和直流无刷伺服电机，所述步进电机驱动器连接步进电机，用于接收控制模块发出的操作指令控制步进电机转动；所述伺服电机驱动器连接直流无刷伺服电机，用于接收控制模块发出的操作指令控制直流无刷伺服电机的转动。

2.根据权利要求1所述的一种温控智能电风扇控制系统，其特征在于，所述红外感应模块水平安装在电扇底座(9)上。

3.根据权利要求1所述的一种温控智能电风扇控制系统，其特征在于，所述感应模块包括3个等间距安装的红外感应模块，所述红外感应模块为HC-SR501人体红外热释感应模块，视场角度θ均为110°，总体监测范围达到150°。

4.根据权利要求1所述的一种温控智能电风扇控制系统，其特征在于，所述人体温度传感器(2)安装在电扇头(1)的中心位置处。

5.根据权利要求1所述的一种温控智能电风扇控制系统，其特征在于，所述人体温度传感器(2)为TS118-3温度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种温控智能电风扇控制系统，其特征在于，所述室内温度传感器(5)为DS18B20数字式温度传感器。

7.根据权利要求1所述的一种温控智能电风扇控制系统，其特征在于，所述控制模块为C8051F020单片机。