[發明專利]一種控制電風扇搖頭角度的電路及方法

在審

• 申請號: 201510796876.6
• 申請日: 2015-11-17
• 公開（公告）號: CN105240305A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 蔡展標;劉燕
• 申請（專利權）人: 嘉應學院
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00;F04D25/10
• 代理公司: 廣州市越秀區海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 羅振國

技術領域

本發明涉及一種電風扇的控制，更具體地說，尤其涉及一種控制電風扇搖頭角度的電路。本發明同時還涉及用于上述搖頭角度控制的方法。

背景技術

市場上的落地風扇的搖頭角度一般都在90度，在搖頭控制方面存在設計功能相對單一等缺點。另外，采用LD3320等語音識別芯片來實現所謂的識別人聲控制風扇的轉頭電機角度以及調整電機的搖頭速度，由于受到語音識別芯片的控制精度限制和環境噪聲的影響，這樣一來，對風扇的控制出現的誤碼率比較高，風扇可能會出現誤動作。手動控制風扇搖擺很不方便，如果用戶不在現場，存在有意或無意的誤操作，風扇電機可能因為誤動作產生的反向電動勢帶來其他安全隱患，增大導致風扇控制大系統癱瘓的可能性。

發明內容

本發明的前一目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種使用方便、效果良好的控制電風扇搖頭角度的電路。

本發明的前一技術方案是這樣實現的：一種控制電風扇搖頭角度的電路，該電路包括控制芯片、與控制芯片配置管腳連接的熱釋電人體探測模塊、與控制芯片通信管腳連接的電機角度信號采集模塊以及與控制芯片信號輸出端連接的驅動系統，所述驅動系統與外部的電風扇電機連接；所述熱釋電人體探測模塊探測范圍為0-360°。

上述的一種控制電風扇搖頭角度的電路中，所述熱釋電人體探測模塊由三個沿周向水平間隔均布的熱釋電紅外傳感器和對應設在各熱釋電紅外傳感器感應端外側的菲涅爾透鏡組成；所述熱釋電紅外傳感器與控制芯片連接。

上述的一種控制電風扇搖頭角度的電路中，各熱釋電紅外傳感器感應角度為120°。

上述的一種控制電風扇搖頭角度的電路中，所述電機角度信號采集模塊由殼體、設在殼體內的三軸霍爾傳感器以及設在電風扇電機轉動軸上的環形磁鐵組成；所述環形磁鐵位于三軸霍爾傳感器上方且與三軸霍爾傳感器所在平面相平行；所述三軸霍爾傳感器與控制芯片連接。

本發明的后一技術方案是這樣實現的：一種控制電風扇搖頭角度的方法，包括下述步驟：

(1)系統上電，熱釋電人體探測模塊感應電風扇周圍是否存在人體并將檢測到的信號輸送至控制芯片，控制芯片監聽鎖存與熱釋電人體探測模塊連接的管腳電平信號，控制芯片根據監聽的電平信號給出搖頭角度范圍θ，搖頭角度范圍θ為x～y(x<y)，x＝{0°,120°,240°,360°}，y＝{0°,120°,240°,360°}；

(2)電機角度信號采集模塊采集當前電機角度位置θ′，θ′∈[0°，360°]；

(3)系統進入中斷服務程序，系統根據搖頭角度范圍θ和當前電機角度位置θ′之間的關系運行角度控制算法，控制芯片根據角度控制算法得出的結果發送信號至驅動系統，驅動系統根據信號驅動電風扇電機復位至搖頭角度范圍θ中的x點，在搖頭角度范圍θ內循環搖頭送風；當熱釋電人體探測模塊檢測到的信號發生變化時，系統跳出中斷服務程序并返回步驟(1)；

(4)系統接收到關閉信號，系統斷電。

上述的一種控制電風扇搖頭角度的方法中，步驟(1)具體為：系統上電，熱釋電人體探測模塊中的三個熱釋電紅外傳感器分別檢測對應區域內是否存在人體并將檢測到的信號輸送至控制芯片，控制芯片監聽鎖存與熱釋電人體探測模塊連接的管腳電平信號，控制芯片根據監聽的電平信號給出搖頭角度范圍θ，搖頭角度范圍θ為下列七種情況中的任意一種：0°～120°；120°～240°；240°～360°；0°～240°；120°～360°；0°～120°和240°～360°；0°～360°。

上述的一種控制電風扇搖頭角度的方法中，步驟(2)中具體為：電機角度信號采集模塊采集當前電機角度位置θ′，θ′∈[0°，360°]；設在電風扇電機轉動軸上的環形磁鐵在三軸霍爾傳感器上方旋轉時，三軸霍爾傳感器感應環形磁鐵的絕對角度位置得出當前的電機角度位置θ′，經過編碼和解碼后以串行通信方式輸出信號到控制芯片中。

上述的一種控制電風扇搖頭角度的方法中，環形磁鐵的直徑大于環形磁鐵圍繞三軸霍爾傳感器中心旋轉時相對于感應單元的徑向偏心距離的20倍。

上述的一種控制電風扇搖頭角度的方法中，步驟(3)中的角度控制算法具體為：

當0°<θ<120°時：

若0°<θ′<120°，角度控制算法結果Δθ為-θ′，電風扇電機執行指令步驟過程為轉頭Δθ一次后，循環搖頭：+120°→-120°→+120°→-120°→+120°；