專利名稱：具有自動跟蹤能力的智能立式搖頭電扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及搖頭電扇，尤其是涉及一種具有自動跟蹤能力的智能立式搖頭電扇。
背景技術(shù)：
電風(fēng)扇自發(fā)明以來經(jīng)過近一個多世紀(jì)的發(fā)展和改進，已日益普及，得到了廣泛的應(yīng)用，成為普通家庭改善生活質(zhì)量一種廉價及不缺少的家用電器。然而，在人類越來越注重可持續(xù)發(fā)展的今天，電扇正面臨著一系列的挑戰(zhàn)，比如電扇的節(jié)能、能源(資源)的綜合利用、室內(nèi)空氣的品質(zhì)和舒適性、綠色工質(zhì)的應(yīng)用和環(huán)境保護、風(fēng)扇的成本與性能等等。現(xiàn)在的市場上的電扇基本上只有0到180度內(nèi)的搖頭，并且搖頭范圍有限，不能根據(jù)人的位置自動調(diào)節(jié)搖頭范圍。使得傳統(tǒng)的電扇在人性化和節(jié)能環(huán)保方面都存在一些不足。因此，對電風(fēng)扇的進一步研究和改造是很有必要的。新型的電扇有很大的市場前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有自動跟蹤能力的智能立式搖頭電扇，利用控制裝置的控制來達到電扇頭360度范圍的旋轉(zhuǎn)，達到能根據(jù)人體位置的分布來確定電扇最優(yōu)搖頭范圍的目的。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 本發(fā)明包括底座、立桿、與立桿相連的電扇頭。它將立桿分為兩段，兩段立桿間用控制裝置相連，所述的控制裝置的殼體由左半殼體和右半殼體組合而成，殼體上半部設(shè)有軸槽，軸槽與第一段立桿的下端固連；殼體上部圓周等間距分布六個人體紅外傳感器，每個人體紅外傳感器的輸出端分別與殼體內(nèi)的控制電路板的I/O 口連接；控制電路板的輸出信號與殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電機的接線端連接，旋轉(zhuǎn)電機前設(shè)有減速器，減速器的外殼與旋轉(zhuǎn)平臺固連，電機軸插入固定平臺的軸孔中；電機軸與軸孔固接；殼體與旋轉(zhuǎn)臺固接，固定平臺上端與旋轉(zhuǎn)平臺下端面通過滾珠滾動連接；裝在殼體下半部內(nèi)的固定平臺伸出端與第二段立桿上端固連。 所述的控制電路板由電源模塊、兩片RAM、數(shù)字信號處理器DSP、傳感器信號輸入接口、旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路、晶振、JTAG調(diào)試口組成；人體紅外傳感器經(jīng)過傳感器信號處理電路之后，與數(shù)字信號處理器DSP的I/O 口的10PA3、 10PA4、 10PA5、 10PC6、 IOPFl、 I0PE2連接，數(shù)字信號處理器DSP通過I/O 口 10PB4和10PB5輸出高低電平，通過旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機正反轉(zhuǎn)，電源模塊采用AME1117把輸入電壓5V轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號處理器DSP的工作電壓3. 3V。 本發(fā)明具有的有益效果是 目前普遍采用的電扇搖頭范圍是0到180度范圍，且旋轉(zhuǎn)范圍固定。本發(fā)明通過機械本體及控制電路板的設(shè)計，可以使電扇在0到360度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，解決了普通電扇搖頭范圍受限的問題；而且可以通過人體紅外傳感器感知到電扇四周人體分布的大致情況，通過數(shù)字信號處理器DSP的相關(guān)處理，可以調(diào)整電扇搖頭的范圍，智能選擇最優(yōu)的旋轉(zhuǎn)角度，從而節(jié)省了不必要的搖頭范圍以及搖頭所帶來的時間延時，既節(jié)能又使人們感到更舒適。


圖1是本發(fā)明具有跟蹤能力的智能搖頭電扇的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明專利具有跟蹤能力的智能搖頭電扇局部放大示意圖。
圖3是本發(fā)明專利具有跟蹤能力的智能搖頭電扇控制流程圖。
圖4是數(shù)字信號處理DSP的結(jié)構(gòu)框圖。
圖5是控制電路板的電路原理圖。 圖中，l.底座，2.立桿3、控制裝置，4.扇葉電機，40.扇葉電機支撐架，5.扇葉， 50.扇葉防護罩，30.左半殼體，31.右半殼體，300、301、302、310、311、312.人體紅外傳感 器，32.軸槽，33.旋轉(zhuǎn)平臺，34.控制電路板，35.旋轉(zhuǎn)電機，350.減速器，351.電機軸， 36.固定平臺，360.軸孔，352、361.滾珠槽，37.滾珠，330. 331、340、341、342、343、362.螺釘。
具體實施例方式
從圖1可以看出，本發(fā)明包括底座1、立桿2、與立桿2相連的電扇頭；它將立桿2 分為兩段，兩段立桿2間用控制裝置3相連。電扇頭由扇葉電機4、扇葉5及其防護罩50組 成。扇葉電機4通過扇葉電機支撐架40、上部立桿固定在控制裝置3上。扇葉5由扇葉電 機4驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；扇葉防護罩50包圍扇葉5以防危險。 從圖1、圖2可以看出，所述的控制裝置3的殼體由左半殼體30和右半殼體31組 合而成，殼體上半部設(shè)有軸槽32，軸槽32與第一段立桿的下端固連；殼體上部圓周等間距 分布六個人體紅外傳感器300、301、302、310、311、312，每個人體紅外傳感器的輸出端分別 與殼體內(nèi)的控制電路板34的I/O 口連接；控制電路板34通過螺釘340、341、342、343與殼 體30固連?？刂齐娐钒?4的輸出信號與殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電機35的接線端連接，旋轉(zhuǎn)電機35 前設(shè)有減速器350，減速器350的外殼與旋轉(zhuǎn)平臺33固連，電機軸351插入固定平臺36的 軸孔360中；電機軸351與軸孔360固接；殼體通過螺釘330、331與旋轉(zhuǎn)平臺33固接，固定 平臺36上端與旋轉(zhuǎn)平臺35下端面均設(shè)滾珠槽361、352，滾珠槽361、352間設(shè)若干滾珠37 通過滾珠37滾動連接；旋轉(zhuǎn)平臺35與固定平臺36通過滾珠37減少摩擦力并作相對旋轉(zhuǎn) 運動；裝在殼體下半部內(nèi)的固定平臺36伸出端通過螺釘362與第二段立桿上端固連。
從圖3、圖4、圖5中可以看出，所述的控制電路板34由電源模塊、兩片RAM、數(shù)字 信號處理器DSP、傳感器信號輸入接口 、旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路、晶振、JTAG調(diào)試口組成；人體紅 外傳感器經(jīng)過傳感器信號處理電路之后，與數(shù)字信號處理器DSP的I/O 口的10PA3、I0PA4、 10PA5、 10PC6、 IOPFl、 I0PE2連接，數(shù)字信號處理器DSP通過I/O 口 I0PB4和I0PB5輸出高 低電平，通過旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機正反轉(zhuǎn)；數(shù)字信號處理器DSP可以采用TI公 司生產(chǎn)的TMS320F2407芯片，電源模塊采用AME1117把輸入電壓5V轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號處理器 DSP的工作電壓3. 3V ;旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路主要由繼電器、電阻、二極管、三極管等組成，繼電 器采用SRD-12VDC-SL-C， I0PB4和I0PB5的輸入電壓為高低電平，通過上拉電阻以及電阻分 別連接到三極管Q1和Q2的基極上，三極管的發(fā)射級接地，集電極分別街上繼電器的線圈的 低端，其中二極管D1、D2起到保護作用；繼電器線圈的另一端與12V工作電壓連接，旋轉(zhuǎn)電機兩端分別與兩個繼電器的同一常閉引腳連接，常開引腳接12V電源。當(dāng)J0PB4為高電平， J0PB5為低電平，則直流電機接Kl觸點的一端將接在12V上，而接K2觸點端還是接在地端， 產(chǎn)生12V的工作壓降，電機將正轉(zhuǎn)。反之電機將反轉(zhuǎn)。這樣就可以通過改變J0PB4與J0PB5 的輸出電壓來改變電機的正反轉(zhuǎn)，也就改變了電扇的正反轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的工作原理如下 人體紅外傳感器300、301、302、310、311、312感受到電扇圓周范圍內(nèi)人體信號，有 信號則產(chǎn)生高電平信號，沒有則保持為低電平信號，信號經(jīng)過傳感器信號處理電路由數(shù)字 信號處理器DSP的I/O 口的I0PA3、 I0PA4、 I0PA5、 I0PC6、 IOPFl、 I0PE2輸入到控制電路板 34，經(jīng)過相關(guān)算法處理，數(shù)字信號處理器DSP由I/O 口 10PB4和10PB5輸出高低電平，經(jīng)由 旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機35正反轉(zhuǎn)，通過控制高低電平的持續(xù)時間來控制旋轉(zhuǎn)電 機35 —個方向旋轉(zhuǎn)的時間，即確定電扇旋轉(zhuǎn)的角度。旋轉(zhuǎn)電機35的旋轉(zhuǎn)軸351插入固定 平臺36的軸孔360中；電機軸351與軸孔360固接；殼體與旋轉(zhuǎn)平臺33固接，固定平臺36 上端與旋轉(zhuǎn)平臺35下端面通過滾珠37滾動連接；裝在殼體下半部內(nèi)的固定平臺36伸出端 與第二段立桿上端固連。這樣就實現(xiàn)了電扇的智能搖頭。
權(quán)利要求
一種具有自動跟蹤能力的智能立式搖頭電扇，包括底座(1)、立桿(2)、與立桿(2)相連的電扇頭；其特征在于將立桿(2)分為兩段，兩段立桿(2)間用控制裝置(3)相連，所述的控制裝置(3)的殼體由左半殼體(30)和右半殼體(31)組合而成，殼體上半部設(shè)有軸槽(32)，軸槽(32)與第一段立桿的下端固連；殼體上部圓周等間距分布六個人體紅外傳感器(300、301、302、310、311、312)，每個人體紅外傳感器的輸出端分別與殼體內(nèi)的控制電路板(34)的I/O口連接；控制電路板(34)的輸出信號與殼體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電機(35)的接線端連接，旋轉(zhuǎn)電機(35)前設(shè)有減速器(350)，減速器(350)的外殼與旋轉(zhuǎn)平臺(33)固連，電機軸(351)插入固定平臺(36)的軸孔(360)中；電機軸(351)與軸孔(360)固接；殼體與旋轉(zhuǎn)臺(33)固接，固定平臺(36)上端與旋轉(zhuǎn)平臺(35)下端面通過滾珠(37)滾動連接；裝在殼體下半部內(nèi)的固定平臺(36)伸出端與第二段立桿上端固連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有自動跟蹤能力的智能立式搖頭電扇，其特征在于 所述的控制電路板(34)由電源模塊、兩片RAM、數(shù)字信號處理器DSP、傳感器信號輸入接口、 旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路、晶振、JTAG調(diào)試口組成；人體紅外傳感器經(jīng)過傳感器信號處理電路之 后，與數(shù)字信號處理器DSP的I/O 口的10PA3、 10PA4、 10PA5、 10PC6、 IOPFl、 I0PE2連接，數(shù) 字信號處理器DSP通過I/O 口 I0PB4和I0PB5輸出高低電平，通過旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動電路驅(qū)動 旋轉(zhuǎn)電機正反轉(zhuǎn)，電源模塊采用AME1117把輸入電壓5V轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號處理器DSP的工作 電壓3. 3V。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有自動跟蹤能力的智能立式搖頭電扇。包括底座、立桿、與立桿相連的電扇頭。它將立桿分為兩段用控制裝置相連，控制裝置的殼體上半部的軸槽與第一段立桿的下端固連；殼體上部圓周等間距分布六個人體紅外傳感器，其輸出端分別與控制電路板的I/O口連接；電路板的輸出信號與旋轉(zhuǎn)電機連接，旋轉(zhuǎn)電機前的減速器與旋轉(zhuǎn)平臺固連，電機軸插入固定平臺的軸孔中固接；固定平臺上端與旋轉(zhuǎn)平臺下端面滾動連接；殼體下半部內(nèi)的固定平臺與第二段立桿上端固連。本發(fā)明通過電路板使電扇在0到360度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)；而且通過人體紅外傳感器感知到電扇四周人體分布的情況，通過數(shù)字信號處理器DSP的處理，智能選擇最優(yōu)的旋轉(zhuǎn)角度。
文檔編號F04D27/00GK101696697SQ20091015333
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月15日
發(fā)明者夏軍建, 楊克已, 鄭山, 錢飛立, 陳浩 申請人:浙江大學(xué);