便攜式智能溫控避障風(fēng)扇的制作方法
【專利摘要】便攜式智能溫控避障風(fēng)扇，包括單片機(jī)、溫度感應(yīng)模塊、顯示模塊、紅外探測模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、電源模塊和風(fēng)扇。溫度感應(yīng)模塊、顯示模塊、紅外探測模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊分別與單片機(jī)相連，電源模塊分別為單片機(jī)、電機(jī)驅(qū)動模塊供電，采用多電源供電。單片機(jī)負(fù)責(zé)各個模塊的控制與協(xié)調(diào)，數(shù)據(jù)發(fā)送采集與處理。溫度感應(yīng)模塊采用NTC熱敏電阻傳感器，通過單片機(jī)來檢測高低電平，由此來檢測環(huán)境的溫度改變。紅外探測模塊以LM393比較器為核心，把檢測到的高低電平信號傳給單片機(jī)。電機(jī)驅(qū)動模塊由電源驅(qū)動模塊XN2?05S12CA和驅(qū)動電路模塊HIP4082組成，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)速，顯示模塊采用LCD1602芯片。
【專利說明】
便攜式智能溫控避障風(fēng)扇
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種便攜式智能溫控避障風(fēng)扇。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，物質(zhì)的不斷的改善，智能化也越來越高。人們對生活水平要求越來越高，其中家用電器就是其中突出的一個方面。在風(fēng)扇方面，人們越來越需要自然風(fēng)，并不是空調(diào)。除了對風(fēng)扇風(fēng)的要求，還有對風(fēng)扇的攜帶，安全距離，根據(jù)溫度的智能控制，耗能都有了更高的要求。國外在智能化電器方面的研究比較深入，發(fā)明的機(jī)箱風(fēng)扇均擁有PffM功能，可根據(jù)CPU溫度自動調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到靜音與散熱的完美結(jié)合。雖然有了根據(jù)溫度來控制風(fēng)扇，但是沒有應(yīng)用到生活中人們需要的電風(fēng)扇上，成本相對來說也較為高些。國內(nèi)現(xiàn)有的智能溫控風(fēng)扇幾乎都是基于51單片機(jī)來實現(xiàn)的，但是體形較大，還未成型，對耗能的方面沒有很好的考慮到。雖然實現(xiàn)了根據(jù)溫度對風(fēng)扇啟動關(guān)閉及根據(jù)溫度不同對電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，但是體型較大，功能單一，還未能滿足人們的需求。因此，需要研制一種多功能、低成本、小體積可便攜、安全經(jīng)濟(jì)性較好的智能風(fēng)扇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的智能風(fēng)扇成本較高，功能單一，性能不穩(wěn)定，攜帶不方便。
[0004]采用的技術(shù)方案是:便攜式智能溫控避障風(fēng)扇，包括單片機(jī)、溫度感應(yīng)模塊、顯示模塊、紅外探測模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、電源模塊和風(fēng)扇。
[0005]本實用新型以單片機(jī)為核心處理器，分別與溫度感應(yīng)模塊，紅外探測模塊，電機(jī)驅(qū)動模塊，電源模塊以及顯示模塊相連，負(fù)責(zé)各個模塊的控制與協(xié)調(diào)，數(shù)據(jù)發(fā)送采集與處理。
[0006]溫度感應(yīng)模塊、顯示模塊、紅外探測模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊分別與單片機(jī)相連，通過溫度感應(yīng)模塊感應(yīng)溫度大小，把溫度值轉(zhuǎn)為信號傳給單片機(jī)，單片機(jī)將溫度值發(fā)送到顯示模塊，顯示模塊顯示環(huán)境溫度；同時單片機(jī)根據(jù)溫度做出相應(yīng)的判斷，從而輸出信號給電機(jī)驅(qū)動模塊，電機(jī)驅(qū)動模塊根據(jù)信號對風(fēng)扇電機(jī)的啟動、停止及轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)根據(jù)環(huán)境溫度自動啟動、停止及風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的智能溫控功能;紅外探測模塊實現(xiàn)避障功能，當(dāng)人手距離風(fēng)扇小于一定安全距離時，紅外探測模塊就會把信號傳給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)信號做出判斷，將處理的信號傳給電機(jī)驅(qū)動模塊，電機(jī)驅(qū)動模塊根據(jù)信號控制風(fēng)扇電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，當(dāng)人手大于安全距離時，紅外探測模塊就會把信號傳給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)信號做出判斷，將處理的信號傳給電機(jī)驅(qū)動模塊，電機(jī)驅(qū)動模塊根據(jù)信號控制風(fēng)扇電機(jī)重新啟動，從而實現(xiàn)避障功能。
[0007]電源模塊分別為單片機(jī)、電機(jī)驅(qū)動模塊供電，電源模塊設(shè)計為多電源供電，既可以通過電腦USB口、充電寶、220V交流電做為輸入電源，又可以通過自帶的7.2V蓄電池做為輸入電源，輸出5V電壓對單片機(jī)及驅(qū)動模塊供電；
[0008]單片機(jī)做為核心處理器負(fù)責(zé)各個模塊的控制與協(xié)調(diào)，數(shù)據(jù)發(fā)送采集與處理，采用k60單片機(jī)；
[0009]溫度感應(yīng)模塊采用NTC熱敏電阻傳感器，輸出端與單片機(jī)直接相連，通過單片機(jī)來檢測高低電平，由此來檢測環(huán)境的溫度改變；
[0010]紅外探測模塊以LM393比較器為核心，利用5mm的紅外發(fā)射接收二極管發(fā)射和接收紅外線，把檢測到的高低電平信號傳給單片機(jī)；
[0011 ] 電機(jī)驅(qū)動模塊由電源驅(qū)動模塊XN2-05S12CA和驅(qū)動電路模塊HIP4082組成，電源驅(qū)動模塊XN2-05S12CA實現(xiàn)了由5V到12V的轉(zhuǎn)換過程，從而實現(xiàn)對驅(qū)動電路模塊HIP4082工作電壓的轉(zhuǎn)換，驅(qū)動電路模塊HIP4082實現(xiàn)由單片機(jī)輸入的電信號傳給驅(qū)動電路，進(jìn)而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)速；
[0012]顯示模塊采用LCD1602芯片，該顯示屏是字符型點陣式液晶顯示模塊，通過單片機(jī)讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。
[0013]本實用新型的優(yōu)點是:智能溫控、智能避障、低成本、節(jié)能、便于攜帶。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]根據(jù)圖1所示的總體結(jié)構(gòu)示意圖構(gòu)建改裝置的系統(tǒng)邏輯功能，開動電源后，系統(tǒng)完全智能化控制。當(dāng)溫度大于預(yù)設(shè)計的溫度值時，風(fēng)扇開始啟動，隨著溫度的變化，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速進(jìn)行不同的變化，溫度越高轉(zhuǎn)速越快，滿足人們的需求。紅外探測裝置，感受到人距離風(fēng)扇小于安全值時，風(fēng)扇就會自動停止轉(zhuǎn)動，起到保護(hù)人安全的作用。該裝置可以進(jìn)行多種供電模式，其方便性可以體現(xiàn)。裝置采用PCB封裝，單片機(jī)小巧，凸顯便攜的特點且耗能低，性會
[0016]電源模塊分別為單片機(jī)、電機(jī)驅(qū)動模塊供電，電源模塊可用電腦USB口、充電寶、220V交流電及自帶的7.2V蓄電池做為輸入電源，輸出5V直流電壓對單片機(jī)及驅(qū)動模塊供電。當(dāng)連入220V交流電時，首先經(jīng)過變壓器YMET105C使220V交流電壓轉(zhuǎn)為12V交流電壓，然后經(jīng)過整流、濾波、穩(wěn)壓變?yōu)?V直流電壓。7.2V電壓經(jīng)LM2940CT穩(wěn)壓芯片變?yōu)?V直流電壓。
[0017]單片機(jī)做為核心處理器負(fù)責(zé)各個模塊的控制與協(xié)調(diào)，數(shù)據(jù)發(fā)送采集與處理，采用k60單片機(jī)。當(dāng)接收到來自溫度感應(yīng)的信號時，單片機(jī)根據(jù)輸入電平的高低做出判斷處理，及大于20度時輸出HVM波給驅(qū)動電路，風(fēng)扇轉(zhuǎn)動；當(dāng)小于20度不輸出HVM波，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動。當(dāng)溫度大于20度時，單片機(jī)根據(jù)電平的高低，輸出不同占空比的PffM波給驅(qū)動電路，進(jìn)而風(fēng)扇轉(zhuǎn)速可以隨溫度變化而變化，及溫度越高轉(zhuǎn)速越快。當(dāng)接收到來自紅外感受模塊的信號時，當(dāng)人靠近風(fēng)扇小于1cm時，輸出信號給單片機(jī)，單片機(jī)做出判斷停止PWM波的輸出，及風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動，當(dāng)大于1cm時，單片機(jī)重新輸出PffM波，風(fēng)扇從重新啟動。
[0018]溫度感應(yīng)模塊采用NTC熱敏電阻傳感器，輸出端與單片機(jī)直接相連，通過單片機(jī)來檢測高低電平，由此來檢測環(huán)境的溫度改變。本模塊的溫度檢測范圍為20-80°C。
[0019]紅外探測模塊以LM393比較器為核心，利用5mm的紅外發(fā)射接收二極管發(fā)射和接收紅外線，把檢測到的信號(高低電平)傳給單片機(jī)。
[0020]電機(jī)驅(qū)動模塊由電源驅(qū)動模塊XN2-05S12CA和驅(qū)動電路模塊HIP4082組成，電源驅(qū)動模塊XN2-05S12CA實現(xiàn)了由5V到12V的轉(zhuǎn)換過程，從而實現(xiàn)對驅(qū)動電路模塊HIP4082工作電壓的轉(zhuǎn)換，驅(qū)動電路模塊HIP4082實現(xiàn)由單片機(jī)輸入的電信號傳給驅(qū)動電路，進(jìn)而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)速。
[0021]顯示模塊采用LCD1602芯片，該顯示屏是字符型點陣式液晶顯示模塊，通過單片機(jī)讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。
【主權(quán)項】
1.便攜式智能溫控避障風(fēng)扇，其特征在于:包括單片機(jī)、溫度感應(yīng)模塊、顯示模塊、紅外探測模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、電源模塊和風(fēng)扇，其中: 溫度感應(yīng)模塊、顯示模塊、紅外探測模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊分別與單片機(jī)相連，通過溫度感應(yīng)模塊感應(yīng)溫度大小，把溫度值轉(zhuǎn)為信號傳給單片機(jī)，單片機(jī)將溫度值發(fā)送到顯示模塊，顯示模塊顯示環(huán)境溫度；同時單片機(jī)根據(jù)溫度做出相應(yīng)的判斷，從而輸出信號給電機(jī)驅(qū)動模塊，電機(jī)驅(qū)動模塊根據(jù)信號對風(fēng)扇電機(jī)的啟動、停止及轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)根據(jù)環(huán)境溫度自動啟動、停止及風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制的智能溫控功能;紅外探測模塊實現(xiàn)避障功能，當(dāng)人手距離風(fēng)扇小于一定安全距離時，紅外探測模塊就會把信號傳給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)信號做出判斷，將處理的信號傳給電機(jī)驅(qū)動模塊，電機(jī)驅(qū)動模塊根據(jù)信號控制風(fēng)扇電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，當(dāng)人手大于安全距離時，紅外探測模塊就會把信號傳給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)信號做出判斷，將處理的信號傳給電機(jī)驅(qū)動模塊，電機(jī)驅(qū)動模塊根據(jù)信號控制風(fēng)扇電機(jī)重新啟動，從而實現(xiàn)避障功能； 電源模塊分別為單片機(jī)、電機(jī)驅(qū)動模塊供電，電源模塊設(shè)計為多電源供電，通過電腦USB口、充電寶、220V交流電做為輸入電源，或者通過自帶的7.2V蓄電池做為輸入電源，輸出5V電壓對單片機(jī)及驅(qū)動模塊供電； 單片機(jī)做為核心處理器負(fù)責(zé)各個模塊的控制與協(xié)調(diào)，數(shù)據(jù)發(fā)送采集與處理，采用k60單片機(jī)； 溫度感應(yīng)模塊采用NTC熱敏電阻傳感器，輸出端與單片機(jī)直接相連，通過單片機(jī)來檢測高低電平，由此來檢測環(huán)境的溫度改變； 紅外探測模塊以LM393比較器為核心，利用5mm的紅外發(fā)射接收二極管發(fā)射和接收紅外線，把檢測到的高低電平信號傳給單片機(jī)； 電機(jī)驅(qū)動模塊由電源驅(qū)動模塊XN2-05S12CA和驅(qū)動電路模塊HIP4082組成，電源驅(qū)動模塊XN2-05S12CA實現(xiàn)了由5V到12V的轉(zhuǎn)換過程，從而實現(xiàn)對驅(qū)動電路模塊HIP4082工作電壓的轉(zhuǎn)換，驅(qū)動電路模塊HIP4082實現(xiàn)由單片機(jī)輸入的電信號傳給驅(qū)動電路，進(jìn)而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)速； 顯示模塊采用IXD1602芯片，該顯示屏是字符型點陣式液晶顯示模塊，通過單片機(jī)讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。
【文檔編號】F04D25/08GK205654565SQ201620198905
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年3月15日 公開號201620198905.9, CN 201620198905, CN 205654565 U, CN 205654565U, CN-U-205654565, CN201620198905, CN201620198905.9, CN205654565 U, CN205654565U
【發(fā)明人】宋佳音, 宋文龍, 王智
【申請人】東北林業(yè)大學(xué)