CN217270963U - 一种智能调速风扇 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能调速风扇，包括：控制模块、红外测温模块、驱动模块和风扇电机，所述的红外测温模块和驱动模块分别与控制模块电性连接，所述的风扇电机连接于驱动模块上，所述的控制模块的两个外部双向输入/输出端分别连接红外测温模块数据线端和时钟线端；所述红外测温模块用于测量被测物体温度与其所处环境温度；所述的控制模块的一个外部双向输入/输出端连接驱动模块输入端；通过控制模块处理被测物体温度和所处环境温度之差，输出相应的高低电平信号，再根据高低电平信号获取占空比，得到PWM信号，最终通过驱动模块对风扇电机进行调速。本实用新型根据被测物体和所处环境温度的差值来进行风扇转速调节，智能性很高。
Description
技术领域
本实用新型公开了一种智能调速风扇，涉及智能风扇技术领域。
背景技术
现在市场上智能风扇基本还是采用开关或遥控器启停，如果使用者离开且忘记关上电扇，将会导致浪费电能。另外：现有智能风扇在调速方面主要是测量风扇所处环境的温度来调速，而我们根据物理知识可知，在炎热的夏天，吹电风扇，人们会觉得凉快，并不是电风扇将空气吹凉，也不能降低室温。吹电风扇，一方面是赶走罩在身体附近的热空气，让周围的冷空气流过来补充。另一方面使身体的水分蒸发加快，身体散失的热量也越多，就越感到凉快。因此仅仅依赖测得风扇所处环境温度来调速，在一定时间内，风扇转速几乎不会变化，调速灵敏度较差。
实用新型内容
本实用新型针对上述背景技术中的缺陷，提供一种智能调速风扇，调速明显，灵敏度高。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种智能调速风扇，包括：控制模块、红外测温模块、驱动模块和风扇电机，所述的红外测温模块和驱动模块分别与控制模块电性连接，所述的风扇电机连接于驱动模块上，所述的控制模块外接5V电源；
所述的控制模块的两个外部双向输入/输出端分别连接红外测温模块数据线端和时钟线端；
所述红外测温模块用于测量被测物体温度与其所处环境温度，红外测温模块的红外感应部分通过对被测物体红外辐射的测量，能准确地确定被测物体表面温度，红外测温模块测量其所处环境温度，是利用其内部的常温探头；通过单片机可以读出红外测温模块数据寄存器RAM内温度数据；
所述的控制模块的一个外部双向输入/输出端连接驱动模块输入端；
通过控制模块处理被测物体温度和所处环境温度之差，输出相应的高低电平信号，再根据高低电平信号获取占空比，得到PWM信号，最终通过驱动模块对风扇电机进行调速。
进一步的，所述控制模块的型号包括：单片机AT89C52。
进一步的，包括时钟模块，所述的控制模块的外部时钟输入端连接时钟模块，时钟模块包括：外接的12MHz 晶振。
进一步的，包括按钮模块，所述的控制模块的复位输入端连接按钮模块, 进行单片机的复位初始化，或重启动。
进一步的，包括显示模块，所述的控制模块的11个外部双向输入/输出端分别连接显示模块控制端和数据输入端，所述显示模块型号包括：LCD1602液晶显示屏，所述的控制模块的P0口8个I/O引脚分别连接显示模块LCD的8个数据输入引脚，由于51单片机P0口采用集电极悬空输出，只有下拉能力，高电平输出没有电流，表现高阻态，加上上拉电阻就可以输出高低电平，故P0口8个引脚连接显示模块LCD的8个数据输入引脚时要加上上拉电阻；所述的控制模块的P2口3个I/O引脚P2.0 、P2.1、 P2.2分别连接显示模块LCD的3个控制引脚R/S、R/W、E。
进一步的，所述红外测温模块型号包括：MLX90614，所述的控制模块的P2.6引脚、P2.7引脚分别连接红外测温模块MLX90614的SCL和SDA引脚。
进一步的，所述的驱动模块型号包括：达林顿反向驱动器ULN2803，所述的控制模块的P2.3引脚连接达林顿反向驱动器ULN2803的第8输入引脚。
工作原理：根据上述温度差值不同范围通过控制模块外部双向输入/输出端输出几种不同间隔的高低电平；利用不同间隔的高低电平来得到不同的占空比，从而得到几种不同的PWM信号，再通过驱动模块实现对风扇电机进行调速。
当红外测温模块有效测温范围内没有被测物体时，红外测温模块的红外感应部分测得温度数值接近于0，通过单片机程序做逻辑判断，设定一接近人体温度的阈值（比如36）；当被测物体和所处环境温度的差值比较大时（也即当体温高于环境温度很高），说明相对人体来说天气不热或微热，风扇可以不启动，或以较低的转速（功率）启动运行；当被测物体和所处环境温度的差值比较小时（也即当体温接近环境温度很高），说明相对人体来说天气炎热，风扇将以较高的转速（功率）启动运行对人体快速降温；
当红外感应部分测得温度数值小于设置的阈值时，控制模块程序跳过处理被测物体温度和所处环境温度之差的程序段，此时单片机引脚不对驱动模块输出有效控制信号，风扇电机将不会启动，即使风扇所处环境温度数值高于36，风扇电机也不会启动。
有益效果：本实用新型根据被测物体和所处环境温度的差值来进行风扇转速调节，智能性很高，根据被测物体和所处环境温度的差值来进行风扇转速调节，很好的满足了人体的舒适性要求；根据是否检测到人体温度来判断是否启动运行、当检测到人体温度以后再处理以合适转速（功率）运行，节能且智能化。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图；
图2为本实用新型的控制模块电路原理图；
图3为本实用新型的红外测温模块电路原理图；
图4为本实用新型的驱动模块电路原理图；
图5为本实用新型的显示模块电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1所示的一种实施例：一种智能调速风扇，包括：控制模块、红外测温模块、驱动模块和风扇电机，所述的红外测温模块和驱动模块分别与控制模块电性连接，所述的风扇电机连接于驱动模块（应交8C和COM）上，所述控制模块的型号包括：AT89C52，所述红外测温模块型号包括：MLX90614，所述的驱动模块型号包括：达林顿反向驱动器ULN2803，所述的控制模块外接5V电源。
如图2所示，所述的控制模块的外部时钟输入端（引脚XTAL1和XTAL2）连接时钟模块，时钟模块包括：外接的12MHz 晶振。按钮模块，所述的控制模块的复位输入端（引脚RST）连接按钮模块。
如图3所示，所述的控制模块的单片机的P2.6引脚、P2.7引脚分别连接红外测温模块MLX90614的SCL和SDA管脚；
所述红外测温模块用于测量被测物体温度与其所处环境温度；
如图4所示，所述的控制模块的单片机的P2.3引脚连接驱动模块也即达林顿反向驱动器的第8输入引脚；
通过控制模块的单片机程序处理被测物体温度和所处环境温度之差，根据上述温度差值不同范围使单片机I/O引脚输出几种不同间隔的高低电平。利用不同间隔的高低电平来得到不同的占空比，从而得到几种不同的PWM信号，再通过驱动模块实现对风扇电机进行调速。
设定被测物体温度数值和所处环境温度数值之差大于等于12时，单片机I/O引脚全输出低电平，风扇电机不启动；当被测物体温度数值和所处环境温度数值之差大于8而小于12时，单片机I/O引脚输出高低电平得到50%的占空比；当被测物体温度数值和所处环境温度数值之差大于4而小于8时，单片机I/O引脚输出高低电平得到75%的占空比；当被测物体温度数值和所处环境温度数值之差小于4时，单片机I/O引脚全输出高电平得到100%的占空比；不同的占空比对应不同的PWM信号，对风扇电机进行调速。当红外测温模块有效测温范围内没有被测物体时，红外测温模块的红外感应部分测得温度数值接近于0，使用单片机程序做一逻辑判断，设置一接近人体温度的阈值（比如35），当红外感应部分测得温度数值小于设置的阈值时，单片机程序跳过处理被测物体温度和所处环境温度之差的程序段，此时单片机引脚不对驱动模块输出有效控制信号，风扇电机将不会启动，即使风扇所处环境温度数值高于35，风扇电机也不会启动。
如图5所示，所述的控制模块的单片机的P0口8个I/O引脚分别连接显示模块LCD的8个数据输入引脚；所述的控制模块的单片机的P2口3个I/O引脚P2.0 、P2.1、 P2.2分别连接显示模块LCD的3个控制引脚R/S、R/W、E，由于51单片机P0口采用集电极悬空输出，只有下拉能力，高电平输出没有电流，表现高阻态，加上上拉电阻就可以输出高低电平，故P0口8个引脚连接显示模块LCD的8个数据输入引脚时要加上上拉电阻RESPACK-8。
本实用新型根据被测物体和所处环境温度的差值来进行风扇转速调节，智能性很高，根据被测物体和所处环境温度的差值来进行风扇转速调节，很好的满足了人体的舒适性要求；根据是否检测到人体温度来判断是否启动运行、当检测到人体温度以后再处理以某种合适转速（功率）运行，节能且智能化。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种智能调速风扇，其特征在于，包括：控制模块、红外测温模块、驱动模块和风扇电机，所述的红外测温模块和驱动模块分别与控制模块电性连接，所述的风扇电机连接于驱动模块上，
所述的控制模块的两个外部双向输入/输出端分别连接红外测温模块数据线端和时钟线端；
所述红外测温模块用于测量被测物体温度与其所处环境温度；
所述的控制模块的一个外部双向输入/输出端连接驱动模块输入端；
通过控制模块处理被测物体温度和所处环境温度之差，输出相应的高低电平信号，再根据高低电平信号获取占空比，得到PWM信号，最终通过驱动模块对风扇电机进行调速。
2.根据权利要求1所述的一种智能调速风扇，其特征在于，所述控制模块的型号包括：单片机AT89C52。
3. 根据权利要求1所述的一种智能调速风扇，其特征在于，包括时钟模块，所述的控制模块的外部时钟输入端连接时钟模块，时钟模块包括：外接的12MHz 晶振。
4.根据权利要求1所述的一种智能调速风扇，其特征在于，包括按钮模块，所述的控制模块的复位输入端连接按钮模块。
5.根据权利要求1所述的一种智能调速风扇，其特征在于，包括显示模块，所述的控制模块的11个外部双向输入/输出端分别连接显示模块控制端和数据输入端，所述显示模块型号包括：LCD1602液晶显示屏。
6.根据权利要求1所述的一种智能调速风扇，其特征在于，所述红外测温模块型号包括：MLX90614。
7.根据权利要求1所述的一种智能调速风扇，其特征在于，所述的驱动模块型号包括：达林顿反向驱动器ULN2803。
8. 根据权利要求5所述的一种智能调速风扇，其特征在于，所述的控制模块的P0口8个I/O引脚分别连接显示模块LCD的8个数据输入引脚；所述的控制模块的P2口3个I/O引脚P2.0 、P2.1、 P2.2分别连接显示模块LCD的3个控制引脚R/S、R/W、E。
9.根据权利要求6所述的一种智能调速风扇，其特征在于，所述的控制模块的P2.6引脚、P2.7引脚分别连接红外测温模块MLX90614的SCL和SDA引脚。
10.根据权利要求7所述的一种智能调速风扇，其特征在于，所述的控制模块的P2.3引脚连接达林顿反向驱动器ULN2803的第8输入引脚。
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