[发明专利]一种自动变速风扇及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风扇技术，更具体地说，涉及一种根据人扇距离、温度、湿度等条件自动变速的风扇及其控制方法。

背景技术

电扇是人们通风、降温的最常用设备，具有设备简单、能耗较低等优点。目前市场上大多数风扇都有变速功能，以适应不同情况下的风力需求，不过大多通过手动选择实现，而且在目标区域内无人的情况下也会以同样转速运行，造成能源的浪费。

发明内容

本发明提供一种根据人扇距离、温度、湿度等条件自动变速的风扇及其控制方法。

该风扇包括传统风扇1、电源适配器2、控制模块3、处理器4、人机交互界面5、人体感应模块6、温湿测量模块7、测距模块8；所述的控制模块3、人机交互界面5、人体感应模块6、温湿测量模块7、测距模块8分别和处理器4连接，组成一个逻辑上的以处理器4为中心的星形结构；所述的控制模块3通过电源适配器2连接电源；所述的控制模块3和传统风扇的电机连接。

本发明还提供了一种自动变速风扇的控制方法：

(1)在处理器中预设几种风扇控制方案，用户也可以通过人机交互界面添加并存储个性化的控制方案，其方案表达式为“如果人扇距离为x1，则电扇风速为y”；

(2)风扇开机后测距模块自动测量人扇距离x1，并提交给处理器；

(3)处理器将控制命令发送给控制模块，控制模块通过控制电机转速控制风扇风速为y；

(4)如果人体感应模块检测到房间内无人，则风扇停转。

本发明提供了一种更为智能、先进的风扇及控制方法，为用户提供更为细致和人性化的服务。同时上述风扇和控制方法结构和使用比较简单，成本低廉，又可以在一定程度上降低传统风扇的耗电量，有利于节约用户费用，实现节能环保。

附图说明

图1是自动变速风扇结构示意图。

图2是人体感应模块。

图3是超声波测距模块。

图4是温湿传感器。

图5是触摸按键(1)。

图6是触摸按键(2)。

图7是L298N双直流电桥。

图8是ArduinoUNO单片机。

图9是LCD12864液晶显示模块。

图10是HC-SR04超声波距离传感模块电路原理图。

图11是L298N直流电机驱动模块电路原理图。

具体实施方式

实施例1

一种自动变速风扇，包括传统风扇、电源适配器、控制模块L298N直流电桥、arduino单片机处理器、人机交互界面、人体感应模块HC-SR501红外人体感应传感器、温湿测量模块DHT111温湿度传感器、测距模块HC-SR04超声波测距传感器。

所述的传统风扇包括支架、转头机构、电机、扇叶；人机交互界面采用LCD12864，并通过其触屏进行输入。

所述的控制模块、人机交互界面、人体感应模块、温湿测量模块、测距模块分别和处理器连接，组成一个以处理器为中心的星形结构；所述的控制模块3通过电源适配器连接电源；所述的控制模块和传统风扇的电机连接。

其中：人体感应模块VCC引脚接+5V、GND接地、

OUT引脚接Arduino的3号IO口；超声波测距模块VCC引脚接+5V、GND接地、

Trig引脚接Arduino的1号IO口、Echo引脚接Arduino的0号IO口；温湿度传感器模块VCC引脚接+5V、GND接地、

DATA引脚接Arduino的2号IO口；触摸按键1模块VCC引脚接+5V、GND接地、

Sig引脚接Arduino的7号IO口；触摸按键2模块VCC引脚接+5V、GND接地、

Sig引脚接Arduino的8号IO口；L298N双直流电桥模块IN1引脚接Arduino的5号IO口、IN2引脚接Arduino的6号IO口、ENA引脚接Arduino的4号IO口、+12V和GND引脚接电源、OUT3、OUT4接直流电机；LCD12864以SPI接入Arduino分别接到9、10、11号IO口。

风扇开机后，通过转头机构调整风扇扇叶的方向，测距模块随转头机构摆动，保证实时测量扇叶所对方向的人扇距离，从而实现对风速的实时控制。

实施例2

一种自动变速风扇，与实施例1相比其特点是不具备转头机构。

这种情况可将风扇放置于房间内一侧，测距模块监测区域内的人扇距离，并实时调整风速。

实施例3

一种根据人扇距离的自动变速风扇的控制方法：