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《智能可調節(jié)動作識別型節(jié)能風扇的設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、智能可調節(jié)動作識別型節(jié)能風扇的設計【摘要】本作品是在實現普通風扇功能的基礎上，增加用戶行為監(jiān)測器模塊，風扇參數控制器模塊等，以達到節(jié)能減排的目的。本設計在傳統(tǒng)家用風扇的基礎上添加了人體行為監(jiān)控器，用以反饋用戶因感覺溫度過高而產生的翻身等動作；用戶控制面板具有人工設定功能，有利于智能風扇的多人、多環(huán)境的適應性應用。作品避免了風扇因整晚開啟而浪費大量電能，從而實現節(jié)能減排。【關鍵詞】節(jié)能減排遠程控制實時監(jiān)控一、研制背景及意義傳統(tǒng)風扇只具有調速、定時、轉向等功能。在家庭生活中，如果幵啟定時功能，風扇定時結朿后，若用戶因溫度較高而醒來則需重啟風扇
2、，非常麻煩；當關閉定吋功能而只采用自動轉向功能時，風扇整晚開啟則會浪費大量電能。鑒于這種情況，設計了此次的智能可調節(jié)動作識別型節(jié)能風扇，在傳統(tǒng)家用風扇的基礎上添加了人體行為監(jiān)控器，用以反饋用戶因感覺溫度過高而產生的翻身等動作；遙控板的添加，加入了人工設定功能，有利于智能風扇的多人、多環(huán)境的適應性應用。作品避免了風扇因整晚開啟而浪費大量電能；風扇按需開啟以及智能風速調節(jié)功能大大降低了風扇對人體的危害。二、設計方案2.1方案設計框圖系統(tǒng)結構框圖如圖1所示，該系統(tǒng)采用C語言對單片機編程，通過無線通訊模塊實現傳感器模塊通過MCU對電機的控制，并且
3、數據流是實時的傳輸的，可達到傳感器模塊的實時反饋，并對電機實時控制的目的。除此之外，本設計還外加了遙控模塊，可實現對系統(tǒng)的遠程設定與操控。2.2總體電路設計木設計的電路大致可分為三個部分：其一為傳感器網絡，其二為電機電路部分，最后為MCU控制電路部分。總體電路圖如圖2所示。傳感器網路由光強度模塊，霧霾檢測電路和A/D轉換芯片構成，其作用為為總系統(tǒng)提供一個外部的環(huán)境參數。電機電路由電機和電機驅動構成，其是系統(tǒng)終端，也是系統(tǒng)對外表現的最直接的部分。最后，MCU控制電路由單片機，晶振基準時鐘和復位電路構成，此電路主要起到收集與分析傳感器網絡的數
4、據，并把通過分析得出的結果來控制電機電路。2.3模塊方案設計2.3.1超聲波模塊用戶行為監(jiān)測器利用超聲波探測功能，監(jiān)測用戶睡眠時的動作。如有監(jiān)測到用戶因高溫而翻身等動作，則反饋給控制中心，控制中心判斷出轉向方位并給風扇送出轉向指令。2.3.2溫度監(jiān)控器本溫度監(jiān)控器采用18B20傳感器，此傳感器會將溫度數據發(fā)送給控制中心及用戶控制面板?？刂泼姘逯锌梢燥@示當前室內溫度，控制中心中溫度數據用以智能調節(jié)風扇轉速，從而保護人體健康。2.3.3用戶控制面板用戶通過控制面板可以設定智能風扇各參數。用戶設定風扇起始自動轉向時間，即預計入睡時間。該段時間過
5、后風扇進入智能判斷模式，可以設定智能判斷模式下風扇降溫時間。2.3.4控制屮心控制中心通過處理接收到的數據，對風扇角度、轉速等進行一系列控制，是智能風扇系統(tǒng)的主要部分。三、理論計算經過調查得知，市面上的風扇平均功率為60W，以每晚工作10小時計算：每晚功耗：60+1000X10=0.6度而以徐州5月平均為例，22.00點以后溫度到達24°以上需開電扇的時間段僅為22:00-24：00；5：00-7：00,為4小時;每晚功耗低至60+1000X4=0.15度由此可知，若使用智能可控型節(jié)能電扇，節(jié)能率可達60%。四、工作原理及性能分析木作品是
6、在實現普通風扇功能的基礎上，增加用戶行為監(jiān)測器模塊，風扇參數控制器模塊等。其流程圖如圖3所示。用戶行為監(jiān)測器利用超聲波探測功能，監(jiān)測用戶睡眠時的動作。如有監(jiān)測到用戶因高溫而翻身等動作，則反饋給控制屮心，控制屮心判斷出轉向方位并給風扇送出轉向指令。溫度監(jiān)控器會將溫度數據發(fā)送給控制中心及用戶控制面板?？刂泼姘逯锌梢燥@示當前室內溫度，控制中心中溫度數據用以智能調節(jié)風扇轉速，從而保護人體健康。用戶通過控制血板可以設定智能風扇各參數。用戶設定風扇起始自動轉向時間，即預計入睡時間。該段時間過后風扇進入智能判斷模式，可以設定智能判斷模式下風扇降溫時間。
7、五、創(chuàng)新點及應用1）木作品可以通過用戶行為監(jiān)測器來判斷用戶是否需要降溫，避免了風扇因整晚開啟而浪費大量電能。2）風扇按需開啟以及智能風速調節(jié)功能大大降低了普通功能風扇對人體的危害。3）單片機自動控制系統(tǒng)工作，可靠性高，成本低，不存在漏電等安全隱患。在傘國大屮城市，家用電器普及數量很多，所有電器都有待在節(jié)能措施實施改進，因此應用前景很廣。六、小結本設計采用了節(jié)能減排的全新設計理念，和摒棄了傳統(tǒng)風扇設計理念的全新設計方法。儀器結構簡單，使用便捷，能適應寬泛的溫度濕度環(huán)境。由于儀器采用了模數轉換器件，增強了它的應用廣泛性。它能直接測量外部環(huán)境參
8、數，能識別溫度、霧霾濃度等。因而它能廣泛的應用于實驗室教學、家庭H常生活、廠房大型區(qū)域等，是一款多功能，高性能的設計。如圖4所示為本設計實物圖。參考文獻[1]高玉芹.單片機原理與應用及C51編
