全文摘要
本实用新型公开了一种电风扇自适应调速器，该调速器包含：继电器、调压电路、单片机、测距传感器、显示面板和电源。其中，继电器一端外接交流电源，另一端与调压电路电连接；单片机与继电器和调压电路均电连接，用于控制继电器触点动作，以及调压电路输出电压的大小。测距传感器与单片机电连接，该测距传感器将测得的人体与风扇的距离数据传输给单片机，该单片机在自动模式下根据距离数据匹配对应的调压信号，控制调压电路输出电压的大小，并根据设定的时间控制继电器断开。
主设计要求
1.一种电风扇自适应调速器，其特征在于，该调速器包含：继电器(1)、调压电路(2)、单片机(3)、测距传感器(4)、显示面板(5)和电源(6)；其中，所述继电器(1)一端外接交流电源，另一端与所述调压电路(2)电连接；所述单片机(3)与继电器(1)和调压电路(2)均电连接，用于控制继电器(1)触点动作，以及调压电路(2)输出电压的大小；所述显示面板(5)上设有：时间按钮(51)、风速按钮(52)、模式按钮(53)和显示器(54)；该模式按钮(53)用于选择自动模式或手动模式；该时间按钮(51)、风速按钮(52)、模式按钮(53)和显示器(54)均与所述单片机(3)通过电连接；所述测距传感器(4)与单片机(3)电连接。
设计方案
1.一种电风扇自适应调速器，其特征在于，该调速器包含：继电器(1)、调压电路(2)、单片机(3)、测距传感器(4)、显示面板(5)和电源(6)；
其中，所述继电器(1)一端外接交流电源，另一端与所述调压电路(2)电连接；所述单片机(3)与继电器(1)和调压电路(2)均电连接，用于控制继电器(1)触点动作，以及调压电路(2)输出电压的大小；
所述显示面板(5)上设有：时间按钮(51)、风速按钮(52)、模式按钮(53)和显示器(54)；该模式按钮(53)用于选择自动模式或手动模式；该时间按钮(51)、风速按钮(52)、模式按钮(53)和显示器(54)均与所述单片机(3)通过电连接；
所述测距传感器(4)与单片机(3)电连接。
2.根据权利要求1所述的电风扇自适应调速器，其特征在于，所述的继电器(1)为常开继电器。
3.根据权利要求2所述的电风扇自适应调速器，其特征在于，所述的常开继电器包含：常开双触点单刀单掷继电器。
4.根据权利要求3所述的电风扇自适应调速器，其特征在于，所述的继电器(1)的触点容量选择220V，5A。
5.根据权利要求1所述的电风扇自适应调速器，其特征在于，所述的调压电路(2)采用单相AC-AC变换电路。
6.根据权利要求1所述的电风扇自适应调速器，其特征在于，所述的测距传感器(4)包含：红外激光传感器或超声波传感器。
7.根据权利要求1所述的电风扇自适应调速器，其特征在于，所述的外接交流电源为220V交流电源。
8.根据权利要求1所述的电风扇自适应调速器，其特征在于，所述的单片机(3)设定了若干档位的距离数据和每个档位相应的调压信号，该单片机(3)在所述自动模式下用于接收测距传感器(4)发送的距离数据，自动匹配距离数据，切换档位；所述风速按钮(52)用于在手动模式下选择档位。
9.根据权利要求8所述的电风扇自适应调速器，其特征在于，所述每个档位的距离数据为一范围，每个范围的最大值和最小值的间距均为30cm。
10.根据权利要求9所述的电风扇自适应调速器，其特征在于，所述档位设有16个。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种调速器，具体涉及一种电风扇自适应调速器。
背景技术
电风扇是家庭中常用的送风取凉用电器。夏季人们往往聚在一起，通过摇头电风扇进行防暑降温。但是，传统摇头风扇速度功能档位和时间档位设定多采用机械装置，且不说机械装置本身的寿命、接触不良等缺点，更多的是不能自动调速。由于人们对风扇的纳凉速度有不同的需求，当有多人同时在风扇周围纳凉时，一个固定的风速就很难满足多人的需要。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电风扇自适应调速器，该调速器解决了现有风扇不能自动调速的问题，能够根据人与风扇的距离实现自动调速。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种电风扇自适应调速器，该调速器包含：继电器、调压电路、单片机、测距传感器、显示面板和电源。
其中，所述继电器一端外接交流电源，另一端与所述调压电路电连接；所述单片机与继电器和调压电路均电连接，用于控制继电器触点动作，以及调压电路输出电压的大小。
所述显示面板上设有：时间按钮、风速按钮、模式按钮和显示器；该模式按钮用于选择自动模式或手动模式；该时间按钮、风速按钮、模式按钮和显示器均与所述单片机通过电连接，单片机接收时间按钮、风速按钮、模式按钮分别传输的时间数据信号、风速数据信号、模式数据信号，将这些信号传输给显示器以显示，并根据模式数据信号和风速数据信号控制调压电路输出电压的大小，调压电路与电风扇的单相交流异步电动机电连接，实现电风扇风速调节，该单片机根据时间数据信号控制所述继电器断开。
所述测距传感器与单片机电连接，该测距传感器将测得的人体与风扇的距离数据传输给单片机，该单片机在所述自动模式下根据距离数据匹配对应的调压信号，控制调压电路输出电压的大小，并根据设定的时间控制所述继电器断开。
优选地，所述的继电器为常开继电器。
优选地，所述的常开继电器包含：常开双触点单刀单掷继电器。
优选地，所述的继电器的触点容量选择220V，5A。
优选地，所述的调压电路采用单相AC-AC变换电路。
优选地，所述的测距传感器包含：红外激光传感器或超声波传感器。
优选地，所述的外接交流电源为220V交流电源。
优选地，所述的单片机设定了若干档位的距离数据和每个档位相应的调压信号，该单片机在所述自动模式下用于接收测距传感器发送的距离数据，自动匹配距离数据，切换档位；所述风速按钮用于在手动模式下选择档位。
优选地，所述每个档位的距离数据为一范围，每个范围的最大值和最小值的间距均为30cm。
优选地，所述档位设有16个。
本实用新型的电风扇自适应调速器，解决了现有风扇不能自动调速的问题，具有以下优点：
本实用新型的电风扇自适应调速器，通过测距传感器、单片机和调压电路实现了根据人与风扇的距离实现自动调速，而且单片机可控制不同的档位，实现不同距离不同风速的调节，满足了人们的多种需求。而且，可通过手动模式手动调节风速和时间。不论上述何种模式，只要设定时间到，继电器触点断开，调速器自动关闭，系统停止工作。
附图说明
图1为本实用新型的电风扇自适应调速器的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
一种电风扇自适应调速器，如图1所示，为本实用新型的电风扇自适应调速器的结构示意图，该调速器包含：继电器1、调压电路2、单片机3、测距传感器4和显示面板5。
其中，继电器1一端外接交流电源，另一端与调压电路2电连接；单片机3与继电器1和调压电路2均电连接，用于控制继电器1触点动作，以及调压电路2输出电压的大小。具体地，当继电器1动作闭合后，外接交流电源通过继电器1的触点接通到调压电路2，单片机3作为调速主控，根据测距传感器4实时获取距离数据，使得受控的调压电路2可以根据距离输出可变的电压值，实时调节输出电压，从而自适应调节电风扇的转速，进而获得因距离可变的风速效果。
显示面板5上设有：时间按钮51、风速按钮52、模式按钮53和显示器54；该模式按钮53用于选择自动模式或手动模式；该时间按钮51、风速按钮52、模式按钮53和显示器54均与单片机3通过电连接，单片机3接收时间按钮51、风速按钮52、模式按钮53分别传输的时间数据信号、风速数据信号、模式数据信号，将这些信号传输给显示器54以显示，并根据模式数据信号和风速数据信号控制调压电路2输出电压的大小，调压电路2与电风扇的单相交流异步电动机电连接，实现电风扇风速调节，该单片机3根据时间数据信号控制继电器1断开。显示器为I2C接口的OLED12864显示器。
测距传感器4与单片机3电连接，该测距传感器4将测得的人体与风扇的距离数据传输给单片机3，该单片机3在自动模式下根据距离数据匹配对应的调压信号，控制调压电路2输出电压的大小，调压电路2与电风扇的单相交流异步电动机电连接，实现电风扇风速调节，并根据设定的时间控制继电器1断开。
单片机3的型号为STC12C5A60S2，其可通过5v电源6为单片机3的内部数字电路提供直流电，该5V电源6可通过将220V外接交流电源转化为5V直流电输出，这是本领域已知的技术，在此不做赘述。
上述测距传感器4可以设置在电风扇的顶部。
根据本实用新型一实施例，继电器1为常开继电器。在初始时，继电器触点呈现闭合状态，给风扇供电，此时处于自动模式。
根据本实用新型一实施例，常开继电器包含：常开双触点单刀单掷继电器。
根据本实用新型一实施例，继电器1的触点容量选择220V，5A。
根据本实用新型一实施例，调压电路2采用单相AC-AC变换电路，采用利用交流斩波调压原理控制输出电压的大小。
根据本实用新型一实施例，测距传感器4包含：红外激光传感器或超声波传感器。红外激光传感器为DELIDAR-TOF激光雷达TFmini微型单点测距模组，超声传感器为HC-SR04超声波模块。
根据本实用新型一实施例，外接交流电源为220V交流电源。
根据本实用新型一实施例，单片机3设定了若干档位的距离数据和每个档位相应的调压信号，该单片机3在自动模式下用于接收测距传感器4发送的距离数据，自动匹配距离数据，切换档位；风速按钮52用于在手动模式下选择档位。
根据本实用新型一实施例，每个档位的距离数据为一范围，每个范围的最大值和最小值的间距均为30cm，如1档的距离数据范围为1～30cm，2档的距离数据范围为31cm～60cm……16档的距离数据范围为(16*30-29)cm～16*30cm。风扇风速距离曲线是非线性的，有时靠近或远离并非能取得明显纳凉效果。根据这个原理，我们把风扇控制器设计成根据30cm分段的距离来调节电机电压，改变风速，使得风速也有一定分段值。
根据本实用新型一实施例，档位设有16个，分别是1～16档。
本实用新型的电风扇自适应调速器的工作原理，具体如下：
在自动模式下，继电器触点呈现闭合状态，给风扇供电，在设定的时间内，单片机3实时读取测距传感器4的值，根据距离值大小，发出一定档位的调压信号B，改变调压电路2的输出电压，输出电压大小与距离值成反比关系，即距离越小，风扇转速越快；同理，距离越大，风扇转速越小。该自动模式不仅可以适用单人，也可以使用于多人，此模式省电又高效。不论单人还是多人，均根据距离传感器实时测量的风扇与人的距离信息，自动调节风速。
若想退出自动模式回到手动模式，只要在任意时间切换模式按钮53即可。在手动模式下，通过时间按钮51设定需要的时间，通过调节风速按钮52获得风速的大小，档位越高，风速越大，最大16档。
不论上述何种模式，只要设定时间到，继电器触点断开，调速器自动关闭，系统停止工作。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920007023.3
申请日:2019-01-03
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:87(西安)
授权编号:CN209856082U
授权时间:20191227
主分类号:F04D27/00
专利分类号:F04D27/00
范畴分类:28D;
申请人:西京学院
第一申请人:西京学院
申请人地址:710100 陕西省西安市长安区西京路1号
发明人:李虎生;赵冰飞;李红波
第一发明人:李虎生
当前权利人:西京学院
代理人:苗艳荣
代理机构:11246
代理机构编号:北京众合诚成知识产权代理有限公司 11246
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：调速器论文; 传感器技术论文; 自动化控制论文; 自适应论文; 超声波测距原理论文; 超声波测距模块论文; 电压继电器论文; 小家电论文; 触点论文; 单片机论文;