CN206557613U - 一种基于角度传感器的风板控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于角度传感器的风板控制装置，包括角度传感单元、单片机单元、按键单元、显示单元和两个四线制直流风扇，风板的底边装有风板转动轴，风板转动轴安装在两个支撑座之间，两个四线制直流风扇分别相对地位于风板的两侧，角度传感单元安装在风板转动轴上，按键单元、显示单元分别和单片机单元相连，角度传感单元的输出端和单片机单元的输入端相连，单片机单元的输出端和四线制直流风扇的控制端相连。本实用新型通过按键的设置、对风板角度的检测和对风扇的控制使风板转动到目标角度，并达到一个稳定状态，对风板的控制既方便又灵活，而且风板可以摆动的角度范围大，稳定性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于角度传感器的风板控制装置。
背景技术
目前一些带有风板的设备，如空调、抽油烟机等，风板的角度不能根据需要进行设置，对风板的控制既不方便也不灵活，而且风板摆动角度较小，稳定性也不高。
发明内容
本实用新型主要解决上述技术问题，提供一种基于角度传感器的风板控制装置，其能使风板停留在设定角度，并达到一个稳定状态，对风板的控制既方便又灵活，而且风板可以摆动的角度范围大，稳定性高。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括角度传感单元、单片机单元、按键单元、显示单元和两个四线制直流风扇，风板的底边装有风板转动轴，风板转动轴安装在两个支撑座之间，两个四线制直流风扇分别相对地位于风板的两侧，所述的角度传感单元安装在所述的风板转动轴上，按键单元、显示单元分别和单片机单元相连，角度传感单元的输出端和单片机单元的输入端相连，单片机单元的输出端和四线制直流风扇的控制端相连。在风板转动轴上安装角度传感器，角度传感器将测得的角度信号转换为电压信号送给单片机单元，通过按键单元设置风板的目标角度，单片机单元利用PID算法，采用PWM控制四线制直流风扇的运转，在风扇风力的吹动下，控制风板转到指定位置。本技术方案能使风板停留在设定角度，并达到一个稳定状态，通过对风扇的控制和对风板角度的检测来实现风板的稳定目标位置，对风板的控制既方便又灵活，而且风板可以摆动的角度范围大，稳定性高。
作为优选，所述的基于角度传感器的风板控制装置包括提示风板到达指定位置的声光报警单元，声光报警单元的控制端和所述的单片机单元相连。当风板到达指定位置时，单片机单元发出信号启动声光报警单元，发出报警声和报警光。
作为优选，所述的角度传感单元包括角度传感器U3，角度传感器U3采用SCA60C角度传感器，所述的单片机单元包括单片机U1，单片机U1采用STC12C5A60S2单片机；角度传感器U3的1脚～6脚均连接在一起，并且角度传感器U3的1脚经电容C31接+5V电压，角度传感器U3的8脚接+5V电压，角度传感器U3的7脚和单片机U1的8脚相连，单片机U1的4脚、5脚分别和两个四线制直流风扇的PWM控制脚相连，单片机U1的18脚和19脚之间连接有晶振Y1，并且单片机U1的18脚经电容C4接地，单片机U1的19脚经电容C3接地，单片机U1的20脚接地，单片机U1的40脚既接+5V电压又经电容C11接地。SCA60C角度传感器是利用重力加速度来实现测量倾角的，体积小，重量轻，接线方便，而且输出直接就是电压信号，方便单片机进行控制。STC12C5A60S2单片机，在同样晶振的情况下，速度是普通51芯片的8-12倍，而且内部有8路10位AD电路，同时具有两个带PWM功能的定时器，具有SPI接口，编程和下载方便。四线制直流风扇内部自带PWM驱动电路，所以只需要在外部接上相应的控制信号就可以了。其有四根接线，除了电源线和地线，还有一根用来反馈风扇的速率，另外一根PWM控制线可以直接连单片机，实现PWM控制，单片机输出高低电平控制内部的场效应管，完成对占空比的控制，实现对风扇电机的调速。四线制直流风扇出风效果好，控制方便，且省略外部PWM驱动电路，连接简单且方便。
作为优选，所述的基于角度传感器的风板控制装置包括提示风板到达指定位置的声光报警单元，声光报警单元包括发光二极管L1和蜂鸣器B1，单片机U1的16脚经电阻R4和三极管Q1的基极相连，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极既和发光二极管L1的负极相连又和蜂鸣器B1的负极相连，发光二极管L1的正极经电阻R3接+5V电压，蜂鸣器B1的正极接+5V电压。当风板到达指定位置时，单片机发出信号启动报警电路，蜂鸣器B1鸣叫，发光二极管L1闪烁点亮。
作为优选，所述的按键单元包括按键S1～按键S7七个按键，按键S1～按键S7的一端分别和单片机U1的27脚～21脚相连，按键S1～按键S7的另一端均接地。七个独立按键可以用来设置风板的角度及各种模式信号，设置和操作都很方便。
作为优选，所述的显示单元包括液晶显示屏U2，液晶显示屏U2采用CD12864液晶显示屏；液晶显示屏U2的1脚及20脚接地，液晶显示屏U2的2脚及19脚接+5V电压，液晶显示屏U2的2脚经电容C12接地，液晶显示屏U2的3脚既经电阻R2接+5V电压又经电阻R1和液晶显示屏U2的18脚相连，液晶显示屏U2的7脚～14脚及4脚～6脚分别和单片机U1的39脚～32脚及31脚～29脚相连。本技术方案中的液晶显示屏，是128×64点阵的汉字图形型液晶显示屏，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字、128个字符以及64×256点阵显示，显示更加灵活和清楚。
本实用新型的有益效果是：通过按键的设置、对风板角度的检测和对风扇的控制使风板转动到目标角度，并达到一个稳定状态，对风板的控制既方便又灵活，而且风板可以摆动的角度范围大，稳定性高。
附图说明
图1是本实用新型中风板及风扇的一种安装结构示意图。
图2是本实用新型的一种电路原理连接结构框图。
图3是本实用新型的一种电路原理图。
图中1.单片机单元，2.角度传感单元，3.按键单元，4.显示单元，5.四线制直流风扇，6.风板，7.风板转动轴，8.支撑座，9.声光报警单元。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种基于角度传感器的风板控制装置，风板的安装结构如图1所示，风板6的底边装有风板转动轴7，风板转动轴7安装在两个支撑座8之间，两个四线制直流风扇5分别相对地位于风板6的两侧。如图2所示，基于角度传感器的风板控制装置包括角度传感单元2、单片机单元1、按键单元3、显示单元4、声光报警单元9和两个四线制直流风扇5，角度传感单元2安装在风板转动轴7上，按键单元3、显示单元4、声光报警单元9分别和单片机单元1相连，角度传感单元2的输出端和单片机单元1的输入端相连，单片机单元1的两个输出端分别和两个四线制直流风扇5的控制端相连。
如图3所示，单片机单元1包括单片机U1，单片机U1采用STC12C5A60S2单片机；按键单元3包括按键S1～按键S7七个按键；显示单元4包括液晶显示屏U2，液晶显示屏U2采用CD12864液晶显示屏；角度传感单元2包括角度传感器U3，角度传感器U3采用SCA60C角度传感器。按键S1～按键S7的一端分别和单片机U1的27脚～21脚相连，按键S1～按键S7的另一端均接地。液晶显示屏U2的1脚及20脚接地，液晶显示屏U2的2脚及19脚接+5V电压，液晶显示屏U2的2脚经电容C12接地，液晶显示屏U2的3脚既经电阻R2接+5V电压又经电阻R1和液晶显示屏U2的18脚相连，液晶显示屏U2的7脚～14脚及4脚～6脚分别和单片机U1的39脚～32脚及31脚～29脚相连。角度传感器U3的1脚～6脚均连接在一起，并且角度传感器U3的1脚经电容C31接+5V电压，角度传感器U3的8脚接+5V电压，角度传感器U3的7脚和单片机U1的8脚相连，单片机U1的4脚、5脚分别和两个四线制直流风扇的PWM控制脚相连，单片机U1的18脚和19脚之间连接有晶振Y1，并且单片机U1的18脚经电容C4接地，单片机U1的19脚经电容C3接地，单片机U1的20脚接地，单片机U1的40脚既接+5V电压又经电容C11接地。单片机U1的1脚、2脚分别和发光二极管L2、发光二极管L3的负极相连，发光二极管L2的正极经电阻R6接+5V电压，发光二极管L3的正极经电阻R7接+5V电压。声光报警单元9用来提示风板到达指定位置，声光报警单元9包括发光二极管L1和蜂鸣器B1，单片机U1的16脚经电阻R4和三极管Q1的基极相连，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极既和发光二极管L1的负极相连又和蜂鸣器B1的负极相连，发光二极管L1的正极经电阻R3接+5V电压，蜂鸣器B1的正极接+5V电压。
工作过程：角度传感器检测风板的偏转角度并转换成电压信号输送给单片机，由单片机内部自带的AD模块将电压模拟信号转换成数字信号，通过按键设置风板的目板角度，单片机利用PID算法通过PWM方式控制两个四线制直流风扇的转速，在风扇的风力吹动下，使风板转动到指定角度并停留，也能实现风板在指定两个角度之间进行摆动。液晶显示屏显示设定的角度及风板转动轴的实际角度。当风板到达指定角度时，蜂鸣器发出报警声，并且发光二极管L1点亮报警。
本实用新型适用于带有风板的一些设备，如空调、抽油烟机等，通过按键的设置、对风板角度的检测和对风扇的控制使风板转动到目标角度，并达到一个稳定状态，对风板的控制既方便又灵活，而且风板可以摆动的角度范围大，稳定性高，使用更加方便。
Claims (6)
1.一种基于角度传感器的风板控制装置，其特征在于包括角度传感单元(2)、单片机单元(1)、按键单元(3)、显示单元(4)和两个四线制直流风扇(5)，风板(6)的底边装有风板转动轴(7)，风板转动轴(7)安装在两个支撑座(8)之间，两个四线制直流风扇(5)分别相对地位于风板(6)的两侧，所述的角度传感单元(2)安装在所述的风板转动轴(7)上，按键单元(3)、显示单元(4)分别和单片机单元(1)相连，角度传感单元(2)的输出端和单片机单元(1)的输入端相连，单片机单元(1)的输出端和四线制直流风扇(5)的控制端相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于角度传感器的风板控制装置，其特征在于包括提示风板到达指定位置的声光报警单元(9)，声光报警单元(9)的控制端和所述的单片机单元(1)相连。
3.根据权利要求1所述的一种基于角度传感器的风板控制装置，其特征在于所述的角度传感单元(2)包括角度传感器U3，角度传感器U3采用SCA60C角度传感器，所述的单片机单元(1)包括单片机U1，单片机U1采用STC12C5A60S2单片机；角度传感器U3的1脚～6脚均连接在一起，并且角度传感器U3的1脚经电容C31接+5V电压，角度传感器U3的8脚接+5V电压，角度传感器U3的7脚和单片机U1的8脚相连，单片机U1的4脚、5脚分别和两个四线制直流风扇的PWM控制脚相连，单片机U1的18脚和19脚之间连接有晶振Y1，并且单片机U1的18脚经电容C4接地，单片机U1的19脚经电容C3接地，单片机U1的20脚接地，单片机U1的40脚既接+5V电压又经电容C11接地。
4.根据权利要求3所述的一种基于角度传感器的风板控制装置，其特征在于包括提示风板到达指定位置的声光报警单元(9)，声光报警单元(9)包括发光二极管L1和蜂鸣器B1，单片机U1的16脚经电阻R4和三极管Q1的基极相连，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极既和发光二极管L1的负极相连又和蜂鸣器B1的负极相连，发光二极管L1的正极经电阻R3接+5V电压，蜂鸣器B1的正极接+5V电压。
5.根据权利要求3或4所述的一种基于角度传感器的风板控制装置，其特征在于所述的按键单元(3)包括按键S1～按键S7七个按键，按键S1～按键S7的一端分别和单片机U1的27脚～21脚相连，按键S1～按键S7的另一端均接地。
6.根据权利要求3或4所述的一种基于角度传感器的风板控制装置，其特征在于所述的显示单元(4)包括液晶显示屏U2，液晶显示屏U2采用CD12864液晶显示屏；液晶显示屏U2的1脚及20脚接地，液晶显示屏U2的2脚及19脚接+5V电压，液晶显示屏U2的2脚经电容C12接地，液晶显示屏U2的3脚既经电阻R2接+5V电压又经电阻R1和液晶显示屏U2的18脚相连，液晶显示屏U2的7脚～14脚及4脚～6脚分别和单片机U1的39脚～32脚及31脚～29脚相连。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108154785A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-06-12 | 华南理工大学广州学院 | 一种风板控制装置及控制方法 |
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2017
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