本實用新型涉及一種新型智能溫控調(diào)速電風(fēng)扇。

背景技術(shù)：

生活中，我們經(jīng)常會使用一些與溫度有關(guān)的設(shè)備。比如，現(xiàn)在雖然不少城市家庭用上了空調(diào)，但在占中國大部分人口的農(nóng)村地區(qū)依舊使用電風(fēng)扇作為降溫防暑設(shè)備，春夏(夏秋)交替時節(jié)，白天溫度依舊很高，電風(fēng)扇應(yīng)高轉(zhuǎn)速、大風(fēng)量，使人感到清涼；到了晚上，氣溫降低，當(dāng)人入睡后，應(yīng)該逐步減小轉(zhuǎn)速，以免使人感冒。雖然電風(fēng)扇都有調(diào)節(jié)不同檔位的功能，但必須要人手動換檔，睡著了就無能為力了，而普遍采用的定時器關(guān)閉的做法，一方面是定時時間長短有限制，一般是一兩個小時；另一方面可能在一兩個小時后氣溫依舊沒有降低很多，而風(fēng)扇就關(guān)閉了，使人在睡夢中熱醒而不得不起床重新打開風(fēng)扇，增加定時器時間，非常麻煩，而且可能多次定時后最后一次定時時間太長，在溫度降低以后風(fēng)扇依舊繼續(xù)吹風(fēng)，使人感冒；第三方面是只有簡單的到了定時時間就關(guān)閉風(fēng)扇電源的單一功能，不能滿足氣溫變化對風(fēng)扇風(fēng)速大小的不同要求。又比如在較大功率的電子產(chǎn)品散熱方面，現(xiàn)在絕大多數(shù)都采用了風(fēng)冷系統(tǒng)，利用風(fēng)扇引起空氣流動，帶走熱量，使電子產(chǎn)品不至于發(fā)熱燒壞。要使電子產(chǎn)品保持較低的溫度，必須用大功率、高轉(zhuǎn)速、大風(fēng)量的風(fēng)扇，而風(fēng)扇的噪音與其功率成正比。如果要低噪音，則要減小風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，又會引起電子設(shè)備溫度上升，不能兩全其美。為解決上述問題，我們設(shè)計了這套溫控自動風(fēng)扇系統(tǒng)趨向于自動化、智能化、環(huán)?；腿诵曰?。

隨著科技的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高，對家用電器的要求也日益提高，并朝著健康、節(jié)能、安全、智能化和人性化等方向發(fā)展。過去的電器不斷的顯露出其不足之處，電風(fēng)扇作為家用電器的一種，同樣存在類似的問題。

比如說前半夜溫度高，將電風(fēng)扇的風(fēng)速設(shè)定的較高，但到了后半夜氣溫下降，人們睡著后，風(fēng)速并沒有隨著氣溫的降低而變小，導(dǎo)致人們特別是小孩子著涼。之所以存在這些缺陷，根本原因是缺乏對環(huán)境的檢測。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、安全性高的新型智能溫控調(diào)速電風(fēng)扇。

為解決上述問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種新型智能溫控調(diào)速電風(fēng)扇，包括單片機(jī)、復(fù)位電路、溫度采集電路、濕度采集電路、數(shù)碼管驅(qū)動電路、數(shù)碼管、功率調(diào)節(jié)電路、風(fēng)扇、副單片機(jī)和轉(zhuǎn)速測量，所述溫度采集電路上設(shè)置有溫度傳感器和無接觸式表面溫度測量傳感器，所述溫度傳感器和無接觸式表面溫度測量傳感器通過信號線分別與單片機(jī)相連，所述單片機(jī)通過數(shù)碼管驅(qū)動電機(jī)與數(shù)碼管相連，所述濕度采集電路上設(shè)置有電容傳感器，所述復(fù)位電路和濕度采集電路與單片機(jī)相連，所述單片機(jī)通過功率調(diào)節(jié)電路和調(diào)試方式分別與風(fēng)扇相連，所述功率調(diào)節(jié)電路包括光電隔離和可控硅控制電路，所述單片機(jī)還連接設(shè)置有副單片機(jī)，所述副單片機(jī)上連接設(shè)置有轉(zhuǎn)速測量，所述轉(zhuǎn)速測量采用霍爾集成傳感器，所述霍爾集成傳感器固定設(shè)置在風(fēng)扇的保護(hù)網(wǎng)上，所述風(fēng)扇的扇葉上設(shè)置有磁片。

作為優(yōu)選，所述溫度傳感器采用DS18B20溫度傳感器，所述無接觸式表面 溫度測量傳感器采用TS118-3型無接觸式表面溫度測量傳感器，所述單片機(jī)采用STC89C51單片機(jī)，所述光電隔離器采用MOC3021光電隔離器，所述霍爾集成傳感器采用A44E霍爾集成傳感器。

作為優(yōu)選，所述溫度傳感器和無接觸式表面溫度測量傳感器上測得的參數(shù)直接輸出數(shù)字溫度信號給單片機(jī)進(jìn)行處理。

本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作使用方便，采用高精度集成溫度傳感器，用單片機(jī)控制，能顯示實時溫度，并根據(jù)使用者設(shè)定的溫度自動在相應(yīng)溫度時作出小風(fēng)、大風(fēng)、停機(jī)動作，精確度高，動作準(zhǔn)確，以檢測室內(nèi)溫度，并根據(jù)溫度自動改變電風(fēng)扇的電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，實現(xiàn)不同風(fēng)速的自動轉(zhuǎn)換，按預(yù)設(shè)溫度自啟動，低溫停止的功能；迎合人們對健康、安全、節(jié)能減排和綠色環(huán)保的新需求；具有很大的應(yīng)用價值。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；

圖1為本實用新型的原理結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

參閱圖1所示，一種新型智能溫控調(diào)速電風(fēng)扇，包括單片機(jī)、復(fù)位電路、溫度采集電路、濕度采集電路、數(shù)碼管驅(qū)動電路、數(shù)碼管、功率調(diào)節(jié)電路、風(fēng)扇、副單片機(jī)和轉(zhuǎn)速測量，所述溫度采集電路上設(shè)置有溫度傳感器和無接觸式表面溫度測量傳感器，所述溫度傳感器和無接觸式表面溫度測量傳感器通過信號線分別與單片機(jī)相連，所述單片機(jī)通過數(shù)碼管驅(qū)動電機(jī)與數(shù)碼管相連，所述濕度采集電路上設(shè)置有電容傳感器，所述復(fù)位電路和濕度采集電路與單片機(jī)相連，所述單片機(jī)通過功率調(diào)節(jié)電路和調(diào)試方式分別與風(fēng)扇相連，所述功率調(diào)節(jié)電路包括光電隔離和可控硅控制電路，所述單片機(jī)還連接設(shè)置有副單片機(jī)，所述副單片機(jī)上連接設(shè)置有轉(zhuǎn)速測量，所述轉(zhuǎn)速測量采用霍爾集成傳感器，所述霍爾集成傳感器固定設(shè)置在風(fēng)扇的保護(hù)網(wǎng)上，所述風(fēng)扇的扇葉上設(shè)置有磁片。

值得注意的是，所述溫度傳感器采用DS18B20溫度傳感器，所述無接觸式表面溫度測量傳感器采用TS118-3型無接觸式表面溫度測量傳感器，所述單片機(jī)采用STC89C51單片機(jī)，所述光電隔離器采用MOC3021光電隔離器，所述霍爾集成傳感器采用A44E霍爾集成傳感器。

值得注意的是，所述溫度傳感器和無接觸式表面溫度測量傳感器上測得的參數(shù)直接輸出數(shù)字溫度信號給單片機(jī)進(jìn)行處理。

本實用新型工作流程：用溫度傳感器DS18B20檢測環(huán)境溫度與TS118-3型無接觸式表面溫度測量傳感器檢測人體的體表溫度(紅外線檢測)，將信號不停的發(fā)射到89C51單片機(jī)上，單片機(jī)給出指令通過驅(qū)動，使電機(jī)開始按設(shè)定的程序轉(zhuǎn)動。霍爾集成傳感器通過檢測到電機(jī)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速反饋到單片機(jī)上，單片機(jī)根據(jù)反饋回來的信號做出判斷，然后根據(jù)對單片機(jī)設(shè)置的初始值發(fā)出來重新驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動，通過這樣反復(fù)的校正，最終使電風(fēng)扇能夠根據(jù)溫度設(shè)定的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的進(jìn)行。從而達(dá)到通過外部的環(huán)境的檢測來調(diào)整電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動。

首先進(jìn)行外部溫度調(diào)試：用溫度傳感器DS 18B20檢測環(huán)境溫度與TS118-3型無接觸式表面溫度測量傳感器人體的體表溫度(紅外線檢測)，把溫度傳感器DS18B20和TS118-3型無接觸式表面溫度測量傳感器上測得的參數(shù)直接輸出數(shù)字溫度信號給單片機(jī)STC89C51進(jìn)行處理，綜合考慮環(huán)境濕度，采用PWM脈寬調(diào)制方式來改變直流風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

本實用新型：

溫度采集電路

TS118-3型無接觸式表面溫度測量傳感器探測到人體輻射紅外線后，傳送到A/D 7705轉(zhuǎn)換器經(jīng)放大、然后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，傳送到單片機(jī)，單片機(jī)對該數(shù)字信號進(jìn)行采樣、量化和編碼最后輸送到數(shù)碼管進(jìn)行顯示。通過鍵盤電路可以調(diào)整數(shù)碼管顯示的時間和設(shè)定人體溫度的范圍。

濕度采集電路

HS1101電容傳感器，在電路構(gòu)成中等效于一個電容器件，其電容量隨著所測空氣濕度的增大而增大。涉及如何將電容的變化量準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C(jī)易于接受的信號時，將HS1101置于555振蕩電路中，將電容值的變化轉(zhuǎn)為與之呈反比的電壓頻率信號，再由示波器顯示測出周期，按照公式計算出濕度。

主控芯片(單片機(jī))

控制系統(tǒng)的核心是STC89C51單片機(jī)，是一種低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)。支持在線編程，可基本滿足編寫程序的需求，集成度高，體積小，可靠性高，控制功能強(qiáng)，低功耗，低電壓，具有極高的性價比。

功率調(diào)節(jié)電路

功率控制部分包括光電隔離和可控硅控制電路，光電隔離器的作用是把強(qiáng)電和弱電信號進(jìn)行隔離，消除輸入回路中的噪聲信號、共地雜波等對輸出回路的信號干擾，以保證系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。采用光電隔離器MOC3021，其最大工作電壓為240V，最大工作電流為15mA。由從單片機(jī)P1口線輸出的延時脈沖經(jīng)光電隔離器，送至雙向可控硅BTA12的控制級，控制可控硅的通斷，從而改變電風(fēng)扇的 輸出功率。

調(diào)速方式

電機(jī)的轉(zhuǎn)速可通過單片機(jī)PWM來控制風(fēng)速，采用單片機(jī)軟件編程實現(xiàn)PWM(脈沖寬度調(diào)制)調(diào)速的方法。PWM是英文Pulse Width Modulation的縮寫，它是按一定的規(guī)律改變脈沖序列的脈沖寬度，以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)節(jié)方式，在PWM驅(qū)動控制的調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，最常用的是矩形波PWM信號，在控制時需要調(diào)節(jié)PWM波得占空比。占空比是指高電平持續(xù)時間在一個周期時間內(nèi)的百分比。在控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速時，占空比越大，轉(zhuǎn)速就越快，若全為高電平，占空比為100％時，轉(zhuǎn)速達(dá)到最大。

轉(zhuǎn)速測量

采用霍爾集成傳感器A44E，它體積很小，只有三個引腳，一個接VCC，一個接GND，另一個為輸出端。將其固定在電風(fēng)扇的保護(hù)網(wǎng)上，在與其相對的扇葉上貼上磁片，每次扇葉轉(zhuǎn)動磁片經(jīng)過霍爾傳感器時，由于霍爾效應(yīng)，在霍爾傳感器的輸出端就會產(chǎn)生一個脈沖，將該輸出脈沖送到單片機(jī)的T0端計數(shù)，單位時間內(nèi)脈沖的個數(shù)即為電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。外擴(kuò)一片89C51作為從單片機(jī)來完成測頻部分的數(shù)據(jù)處理，并通過串口不斷把頻率字送給主89C51。一些簡單的功能也可由從片89C51來完成。

本實用新型使用到的標(biāo)準(zhǔn)零件均可以從市場上購買，異形件根據(jù)說明書的和附圖的記載均可以進(jìn)行訂制，各個零件的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的螺栓、鉚釘、焊接等常規(guī)手段，機(jī)械、零件和設(shè)備均采用現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)的型號，加上電路連接采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的連接方式，在此不再詳述。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神 和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。