一種智能模擬自然風電風扇控制器的製作方法

2023-05-15 01:16:11 1

本發明涉及一種家用電器控制器，特別是一種智能模擬自然風電風扇控制器。

背景技術：

改革開放以來，國民經濟得到快速增長，「科技創新，自主創新」已成為目前國內工業發展的主流，我國工業正逐步向集約型、節能減排、低碳的方向發展。目前，國內市場上銷售的電風扇多採用機械式或電子式控制，電風扇的速度控制一般設為高、中、低三個檔位，除了吊扇外，絕大部分電風扇都帶有機械式搖頭控制裝置，可以通過電風扇的「搖頭」來模擬出比較單調的自然風。這種電風扇控制方式在不「搖頭」時，始終以恆定的風速送風，長時間使用，體弱者容易感覺不適，頭暈，甚至會造成中風；當電風扇控制在「搖頭」時，大部分情況下風吹向無人的區域，造成電能的浪費，同時「搖頭」的機械部分長期使用也會影響整個電風扇的使用壽命。當環境溫度變化需要改變風速時，還必須通過人工調節，使用不方便，尤其是夜晚氣溫降低而未及時調整轉速，就可能造成身體不適而生病。為了解決這一問題，科研單位與企業的技術人員在不斷地探索、研究，希望設計出一種能夠根據環境溫度自動改變自然風的強度、節能高效、通用性強的電風扇控制器，雖然取得了一定的進展，但在實際運用中仍然存在著尚未克服的技術難題。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服以上不足，提供一種智能模擬自然風電風扇控制器，通過環境溫度分析、判斷來控制加在電風扇上的電壓時間長短，使電風扇送風發生周期性的變化，從而使送出的風模擬出不同強度的自然風效果。解決了目前市場上各類風扇產生自然風效率低，不能隨環境溫度調節風量大小且耗電較大的難題。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種智能模擬自然風電風扇控制器，包括溫度傳感器，交流電子開關、設定按鍵、液晶顯示器和微控制器，溫度傳感器採用ntc熱敏電阻將環境的溫度信息轉換為電壓信號送給微控制器的a/d轉換器引腳，交流電子開關由高靈敏度光電耦合器moc3063和雙向可控矽組成連接到微控制器的電風扇加電控制引腳，設定按鍵由五個獨立式按鍵組成分別連接到微控制器設為輸入方式的通用i/o口引腳，液晶顯示器的數據和控制引腳與微控制器設為輸出方式的通用i/o口引腳相連接，微控制器採用高集成度、內部集成10位a/d轉換器的微控制器，溫度傳感器、設定按鍵與微控制輸入電路相連，交流電子開關、液晶顯示器與微控制輸入電路相連。

本發明的技術原理是：採用微控制器與溫度傳感器，交流電子開關、設定按鍵、液晶顯示器進行控制線路連接，構成智能模擬自然風電風扇控制器的硬體結構。開機後，首先微控制器對系統進行初始化處理，然後顯示當前環境溫度、控制器的工作模式和工作狀態，在默認情況下工作模式為模擬自然風模式，接下來用戶可以選擇工作模式並啟動控制器進行工作。智能模擬自然風電風扇控制器共有三種工作模式：直通模式、模擬自然風模式、睡眠模式，下面分別對這三種工作模式的技術原理進行詳細描述：

直通模式，此時控制器始終保持電風扇上加電，這樣電風扇會保持原有的工作狀態，這是用來滿足部分用戶需要較長時間直接吹風納涼或多人使用需要搖頭納涼的需要。

模擬自然風模式，控制器工作在模擬自然風工作狀態，其工作工程如下：首先控制器根據當前風扇的檔位設置(高、中、低)來設定模擬自然風的時間周期，以確保電風扇在模擬自然風的過程中的轉速不會低於一定值，以減小通電時對電風扇的電流衝擊和產生的噪聲，然後實時監測環境溫度，根據環境溫度的不同自動調節所模擬出自然風的強度，從而為用戶提供舒適的吹風納涼環境。

睡眠模式，在睡眠模式時，通常建議用戶將原風扇的檔位設置為中檔或抵擋，睡眠模式開始後，控制器進入模擬自然風工作狀態(自然風的強度與環境溫度有關)並開始計時，當計時滿1小時後，模擬自然風的強度降低，並實時監測環境溫度，當環境溫度低於設定值時，電風扇停止工作。

在控制器運行過程中，可隨時進行時間校準和參數設置，以便能夠使控制器適用於各種不同的臺扇、落地扇、壁扇和吊扇，為用戶帶來舒適的自然風納涼環境。

本發明的有益效果是：採用溫度傳感器，交流電子開關、設定按鍵、液晶顯示器和微控制器構成的智能模擬自然風電風扇控制器，具有以下優點：三種工作模式既保留了電風扇原有的送風模式，又增加了另外兩種工作模式，可以滿足用戶的多種吹風納涼需要。智能化判斷環境溫度以控制自然風的強度，既克服了普通電風扇不能送「自然風」或送的「自然風」過於單調問題，又實現了節能降耗為用戶節約電費開支，還簡化了用戶的操作。控制器安裝不需要改動原有的風扇機械結構和電路結構，安裝方便，使用靈活，可適用於所有功率不大於300瓦的電風扇。電風扇通斷控制採用無觸點交流電壓過零導通控制的電子開關，壽命長，對電網無汙染，對周圍的用電設備無幹擾。

附圖說明

下面是結合附圖和實施例對本發明進一步描述：

在圖中是一種智能模擬自然風電風扇控制器結構示意圖；

在圖中：1、溫度傳感器、2、交流電子開關、3、設定按鍵、4、液晶顯示器、5、微控制器。

具體實施方式

在圖中，一種智能模擬自然風電風扇控制器溫度傳感器1採用ntc熱敏電阻，這種溫度傳感器1成本低，且在0～50℃範圍內靈敏度高，能夠將環境的溫度信息轉換為電壓信號送給微控制器5的a/d轉換器引腳，經過微控制器5內集成的a/d轉換器進行模擬/數位訊號轉換後得到與溫度成一定關係的數字量，微控制器5根據這些數字量就可以感知到電風扇工作的環境溫度；交流電子開關2由高靈敏度光電耦合器moc3063和雙向可控矽組成，高靈敏度光電耦合器moc3063的驅動電流只需要5ma，而所選微控制器5的i/o配置為輸出方式時，其標準的驅動電流為10ma，因此，微控制器5的電風扇加電控制引腳可以直接驅動moc3063實現對電風扇的交流電壓過零通斷控制，以確保控制器5在工作中不會造成電流波形畸變而對周圍的用電設備造成幹擾，採用moc3063可以在微控制器5與交流電子開關2之間省去驅動電路，這樣可以簡化電路，降低成本，提高整個控制器的穩定性和可靠性；設定按鍵3由五個獨立式按鍵組成，每個按鍵與微控制器5中對應的一個輸入i/o引腳相連接，微控制器5通過對這五個按鍵的閉合和斷開實現對電風扇的工作模式、自然風周期和強度進行設置；液晶顯示器4的數據引腳和控制引腳與微控制器5的配置為輸出工作方式的通用i/o引腳相連接，微控制器5將當前電風扇工作的環境溫度、工作模式和當前工作狀態信息通過與液晶顯示器4連接的i/o引腳發送給液晶顯示器4，使液晶顯示器4實時顯示這些信息；微控制器5採用高集成度、性能優異、內部集成10位a/d轉換器的微控制器5，用於對當前環境溫度信息和工作模式進行採集和綜合分析，以判斷和控制電風扇的工作狀態，以便產生隨環境溫度變化、使人感到較為舒適的自然風。