專利名稱：一種電風(fēng)扇智能控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種電風(fēng)扇，尤其涉及ー種電風(fēng)扇智能控制電路。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電風(fēng)扇最大的不足在于，它不能根據(jù)環(huán)境溫度的變化適時調(diào)節(jié)風(fēng)扇的風(fēng)カ大小。對于夜間溫差大的地區(qū)，人們在夏夜使用電風(fēng)扇時經(jīng)常遇到這樣的問題當(dāng)凌晨降溫以后，電風(fēng)扇依然在工作，可是人們因為熟睡而無法察覺，這既浪費電能資源又容易引起感冒等身體不適。傳統(tǒng)的機械定時器雖然能夠控制電風(fēng)扇在工作一段時間后關(guān)閉，但定時范圍有限且風(fēng)速維持固定不變，于是無法根據(jù)環(huán)境溫度的變化來靈活地調(diào)節(jié)風(fēng)扇的風(fēng)カ大小。電機調(diào)速是整個控制系統(tǒng)中的ー個最重要的方面。目前，電機調(diào)速的方法主要是 通過控制雙向可控娃的導(dǎo)通角，使輸出端電壓發(fā)生改變，從而使施加在電風(fēng)扇的輸入電壓發(fā)生改變，以調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)電機的無級調(diào)速。通過控制可控硅的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)輸出電壓從而達到電機調(diào)速目的，但這種方法要求觸發(fā)電路發(fā)生相位可變且具有一定幅值的脈沖，而且還要解決觸發(fā)脈沖與主回路電壓之間的同步問題。同時由于工作波形是正弦波，轉(zhuǎn)速與導(dǎo)通角的關(guān)系比較復(fù)雜，利用軟件計算編程時有比較大的難度。此外，移相觸發(fā)可控硅調(diào)壓裝置，在可控硅導(dǎo)通瞬間會產(chǎn)生高次諧波，造成電網(wǎng)電壓波形畸變，將影響其他用電設(shè)備和通訊系統(tǒng)的正常工作。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在干，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種電風(fēng)扇智能控制電路，能夠?qū)崿F(xiàn)在用戶設(shè)定的溫度范圍內(nèi)根據(jù)環(huán)境溫度的變化自動調(diào)節(jié)風(fēng)扇的風(fēng)力大小，從而獲得節(jié)約電能的效果。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種電風(fēng)扇智能控制電路，其特征在于，包括用于監(jiān)測室內(nèi)溫度的溫度傳感電路，用于設(shè)定特定溫度的輸入控制電路，用于控制電風(fēng)扇電機轉(zhuǎn)速的電機控制電路，用于發(fā)出警報的報警電路，用于控制所述電機控制電路的主控電路，所述主控電路的輸入端與所述溫度傳感電路、輸入控制電路的輸出端連接，所述主控電路的輸出端與所述電機控制電路、報警電路的輸入端連接。上述電風(fēng)扇智能控制電路還包括與主控電路相連的用于顯示溫度數(shù)值的溫度顯示電路。上述電風(fēng)扇智能控制電路還包括與主控電路連接的指示燈電路，所述指示燈電路包括電源指示燈電路、開關(guān)機指示燈電路或風(fēng)速指示燈電路。上述電風(fēng)扇智能控制電路還包括與主控電路連接的閃爍燈光電路。上述輸入控制電路可以設(shè)置在獨立于電風(fēng)扇的紅外遙控器內(nèi)，且與主控電路無線通信相連。上述電風(fēng)扇智能控制電路還包括用于向智能控制電路提供電源的電源電路。[0011]本實用新型的有益效果I、通過溫度傳感電路、主控電路和電機控制電路的配合使用，從而能夠使得電風(fēng)扇根據(jù)環(huán)境溫度的變化自動調(diào)整風(fēng)速；2、通過輸入控制電路用戶可設(shè)定特定的工作溫度或工作溫度范圍，如可設(shè)定最低溫度，當(dāng)環(huán)境溫度低于最低溫度，自動關(guān)閉電風(fēng)扇，從而能夠節(jié)約電能；再如，可設(shè)定最高溫度，當(dāng)環(huán)境溫度高于最高溫度，報警器發(fā)出警報，進而提示用戶是否進行采取下一歩措施，使得電風(fēng)扇更加人性化。此外，本實用新型采用可控硅過零調(diào)功方式，具體而言可控硅過零調(diào)功電路集光電隔離、過零檢測、過零觸發(fā)功能于一身，避免了輸入輸出通道同時控制雙向可控硅觸發(fā)的缺陷，大大筒化了輸出通道隔離-驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)。
下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進ー步說明，附圖中圖I是本實用新型的工作原理框圖；圖2是本實用新型的主控電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的電機控制電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型溫度傳感電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型的報警電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
圖I為本實用新型的工作原理框圖。如圖I所示，一種電風(fēng)扇智能控制電路，包括溫度傳感電路2、主控電路3、電機控制電路4、輸入控制電路I和報警電路7，其中主控電路3是整個電路系統(tǒng)的核心，其輸入端分別連接輸入控制電路I的輸出端、溫度傳感電路2的輸出端，主要用于控制所述電機控制電路4 ;溫度傳感電路2的輸出端與主控電路3輸入端相連，用于監(jiān)測室內(nèi)溫度；輸入控制電路I的輸出端與主控電路3輸入端相連，便于用戶設(shè)定特定溫度或設(shè)定風(fēng)扇工作的溫度范圍；電機控制電路4的輸入端與主控電路3的輸出端相連，用于控制風(fēng)扇電機轉(zhuǎn)動，從而調(diào)整電風(fēng)扇風(fēng)速大小；報警電路7的輸入端與主控電路3輸出端相連，用于發(fā)出警報提示用戶。上述電風(fēng)扇智能控制電路的工作原理是溫度傳感電路2監(jiān)測室內(nèi)環(huán)境溫度后將信號傳送給主控電路3，主控電路3接收溫度信號后向電機控制電路4發(fā)出控制指令，電機控制電路4收到控制指令后控制電機帶動電風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)根據(jù)室內(nèi)環(huán)境的溫度變化來調(diào)節(jié)電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速；當(dāng)用戶通過輸入控制電路I對電風(fēng)扇設(shè)定特定的工作溫度或溫度范圍吋，電機控制電路4則控制電機在用戶所設(shè)定的工作溫度內(nèi)或在所設(shè)定的溫度范圍內(nèi)工作，從而能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)用戶的需要設(shè)定電風(fēng)扇的工作溫度或溫度范圍，并在此溫度或溫度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速大小。為便于用戶了解當(dāng)前的環(huán)境溫度，可以在上述的電風(fēng)扇智能控制電路中增加設(shè)置溫度顯示電路6，其輸入端與主控電路的輸出端相連，用于顯示溫度當(dāng)前環(huán)境溫度的數(shù)值，同時亦可用于顯示用戶所設(shè)定的特定溫度，這樣也可以方便用戶根據(jù)自身的需要選擇適宜的溫度數(shù)值。[0024]通過輸入控制電路，用戶可設(shè)定特定溫度，如可以設(shè)定最低溫度，當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度低于所設(shè)定的最低溫度，電風(fēng)扇智能控制電路可自動關(guān)閉電風(fēng)扇，從而能夠節(jié)約電能；也可以設(shè)定最高溫度，當(dāng)室內(nèi)環(huán)境溫度高于所設(shè)定的最高溫度，報警器則發(fā)出警報，提示用戶是否采取其他降溫措施，使得電風(fēng)扇更加人性化。輸入控制電路I不但可以與主控電路3線路連接，還可以設(shè)置于風(fēng)扇外置的紅外遙控器內(nèi)，并且與主控電路3無線通信連接。這種紅外遙控體積小，功耗低，功能強且成本低，從而能夠避免人們需要手動操作電風(fēng)扇上的控制電路帶來的不便。如圖2所示，主控電路3采用市場上常見的8KB片內(nèi)E2PR0M的AT89S52單片機，與之前的51單片機相比，多了一個定時器T2，在本設(shè)計系統(tǒng)中，正好用于電機的PWM調(diào)速；此外，AT89S52單片機擁有4組通用輸入/輸出口(或總線擴展器，General Purpose InputOutput,以下簡稱GPIO)，多達32個GPIO，部分GPIO用于第二功能；AT89S52內(nèi)部還包含了程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器等內(nèi)部外設(shè)，能符合整個控制系統(tǒng)的要求，不需要外接其他存儲器芯片和定時器件，方便地構(gòu)成ー個最小系統(tǒng)。 如圖3所示，電機控制電路采用兩種方式進行調(diào)節(jié)I、采用先進的過零調(diào)功方式，以功率調(diào)節(jié)取代常用的電壓調(diào)節(jié)，通過控制可控硅的通斷比來調(diào)節(jié)電機的輸出功率，進而達到多檔調(diào)速的目的，該部分電路采用一個光耦U6來實現(xiàn)弱電控制強電，并且隔離強電，電路中加入大功率電阻R37用來對電路進行限流并且防止電路短路，電阻R33用來對滿足可控硅的導(dǎo)通要求。2、根據(jù)繼電器來調(diào)節(jié)，主要用于擁有多級線圈的電動機，根據(jù)溫度或人為操作來選擇電機的導(dǎo)通線圈匝數(shù)，從而改變風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，該部分電路用一個三極管來驅(qū)動繼電器的導(dǎo)通，在繼電器斷開時，用泄流ニ極管D24、D25來對繼電器內(nèi)部線圈進行放電，防止繼電器放電反向擊穿驅(qū)動三極管和影響電路穩(wěn)定。此外，考慮到單片機GPIO的驅(qū)動能力，每個驅(qū)動電路都加了一個三極管來驅(qū)動，在電路中分別是Q7、QlO、QlI。如圖4所示，溫度傳感電路2可以直接將模擬溫度信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，通過單總線的方式輸出，在與微處理器連接時僅需要一條ロ線即可以實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊，不需要任何外圍元件，測溫范圍為_55°C +125°C，固有測溫分辨率為0. 5°C,均能滿足設(shè)計要求。因此，在設(shè)計中AT89S52單片機只需要通過一條ロ線就可以直接讀取DS18B20輸出的數(shù)字量，降低了電路的復(fù)雜程度，并且提高了電路的運行質(zhì)量和溫度轉(zhuǎn)換的精度。本模塊以DS18B20作為溫度傳感器，AT89S52作為處理器，配以溫度顯示作為溫度控制輸出単元。整個系統(tǒng)カ求結(jié)構(gòu)簡單，功能完善。DS18B20進行現(xiàn)場溫度測量，將測量數(shù)據(jù)送入AT89S52的P1.0 ロ，經(jīng)過單片機處理后顯示溫度值，并與設(shè)定溫度值的上下限值比較，若高于設(shè)定上限值或低于設(shè)定下限值則控制電機轉(zhuǎn)速進行調(diào)整。如圖5所示，報警電路7報警電路采用NE555芯片來構(gòu)成一個可控多諧振蕩器，調(diào)節(jié)電阻R27和電容C5可調(diào)節(jié)NE555模塊電路的振蕩頻率，從而控制蜂鳴器發(fā)出不同的聲音。該模塊電路通過電阻R22引出一個接ロ至單片機的GPI0，當(dāng)單片機該GPIO輸出為高吋，NE555電路工作，驅(qū)動蜂鳴器報警；當(dāng)該GPIO輸出為低吋，NE555電路停振，蜂鳴器停止報警。此外，由于NE555芯片是摸/數(shù)芯片，在電路中為了防止模擬電路和數(shù)字電路的相互干擾，在畫PCB圖時注意隔離兩個不同的地，在電路中通過ー個OQ的電阻RlOO來隔離模擬地和數(shù)字地。電風(fēng)扇智能控制電路還可以設(shè)有ー個電源電路，用于向整個電風(fēng)扇智能控制電路提供電源(圖中未示出)。為了便于用戶了解當(dāng)前電風(fēng)扇的工作狀態(tài)，可以在電風(fēng)扇智能控制電路中設(shè)置指示燈電路5，如電源指示燈電路、開關(guān)機指示燈電路以及風(fēng)速指示燈電路，它們可以分別用來顯示電源使用狀態(tài)、開機或關(guān)機狀態(tài)以及風(fēng)速大小或模式狀態(tài)，上述各個指示燈電路均與主控電路3線路連接。作為ー個智能電風(fēng)扇系統(tǒng)而言，檔位指示燈和定時指示燈是必不可少的，但由于單片機的I/O ロ資源有限，很難用ー個I/O ロ來控制ー個LED指示燈，所以最好采用外圍電路來擴展LED的驅(qū)動電路。 電風(fēng)扇智能控制電路還可以設(shè)置閃爍燈光電路，其與主控電路3線路連接，當(dāng)電風(fēng)扇處于工作狀態(tài)時，閃爍燈光電路可以發(fā)出閃爍多彩燈光，可以對電風(fēng)扇直到裝飾作用。采用CD4017 (十進制計數(shù)器/脈沖分配器)來驅(qū)動LED顯示，當(dāng)單片機檢測到相應(yīng)操作吋，給⑶4017送一個脈沖，驅(qū)動⑶4017流水點亮下ー個指示燈，這樣就大大節(jié)省單片機的I/Oロ資源，并且能夠比較直觀的表示定時時間和檔位。整個電風(fēng)扇智能控制電路可以作為一個模塊整體安裝在電風(fēng)扇的機座內(nèi)，也可以作為ー個模塊整體設(shè)置于獨立于電風(fēng)扇之外的機盒內(nèi)?？傊緦嵱眯滦偷闹饕獌?yōu)點在干能夠?qū)崿F(xiàn)在用戶設(shè)定的溫度范圍內(nèi)根據(jù)環(huán)境溫度的變化自動調(diào)節(jié)風(fēng)扇的風(fēng)カ大小，從而實現(xiàn)智能控制和獲得節(jié)約電能的效果。其次，采用紅外輸入控制，操作簡單，經(jīng)濟實用方便。本權(quán)利中可控硅過零調(diào)功電路集光電隔離、過零檢測、過零觸發(fā)功能于一身，避免了輸入輸出通道同時控制雙向可控硅觸發(fā)的缺陷，大大簡化了輸出通道隔離-驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種電風(fēng)扇智能控制電路，其特征在于，包括用于監(jiān)測室內(nèi)溫度的溫度傳感電路(2)，用于設(shè)定特定溫度的輸入控制電路(I)，用于控制電風(fēng)扇電機轉(zhuǎn)速的電機控制電路(4)，用于發(fā)出警報的報警電路(7)，用于控制所述電機控制電路(4)的主控電路(3)，所述主控電路(3)的輸入端與所述溫度傳感電路(2)、輸入控制電路(I)的輸出端連接，所述主控電路⑶的輸出端與所述電機控制電路(4)、報警電路(7)的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電風(fēng)扇智能控 制電路，其特征在于，所述電風(fēng)扇智能控制電路還包括與所述主控電路(3)相連的用于顯示溫度數(shù)值的溫度顯示電路(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電風(fēng)扇智能控制電路，其特征在于，所述電風(fēng)扇智能控制電路還包括與所述主控電路(3)連接的指示燈電路(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電風(fēng)扇智能控制電路，其特征在于，所述指示燈電路(5)包括電源指示燈電路、開關(guān)機指示燈電路或風(fēng)速指示燈電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的電風(fēng)扇智能控制電路，其特征在于，所述電風(fēng)扇智能控制電路還包括與所述主控電路(3)連接的閃爍燈光電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電風(fēng)扇智能控制電路，其特征在于，所述輸入控制電路(I)設(shè)置在獨立于電風(fēng)扇的紅外遙控器內(nèi)，且與所述主控電路(3)無線通信相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的電風(fēng)扇智能控制電路，其特征在于，所述電風(fēng)扇智能控制電路還包括用于向所述智能控制電路提供電源的電源電路。
專利摘要一種電風(fēng)扇智能控制電路，包括用于監(jiān)測室內(nèi)溫度的溫度傳感電路(2)，用于設(shè)定特定溫度的輸入控制電路(1)，用于控制電風(fēng)扇電機轉(zhuǎn)速的電機控制電路(4)，用于發(fā)出警報的報警電路(7)，用于控制所述電機控制電路(4)的主控電路(3)，所述主控電路(3)的輸入端與所述溫度傳感電路(2)、輸入控制電路(1)的輸出端連接，所述主控電路(3)的輸出端與所述電機控制電路(4)、報警電路(7)的輸入端連接。本實用新型優(yōu)點在于能夠?qū)崿F(xiàn)在用戶設(shè)定的溫度范圍內(nèi)根據(jù)環(huán)境溫度的變化自動調(diào)節(jié)風(fēng)扇的風(fēng)力大小，從而獲得節(jié)約電能的效果。
文檔編號F04D27/00GK202402306SQ20112049902
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者王輝 申請人:深圳寶龍達信息技術(shù)股份有限公司