[發明專利]客廳風扇自然風控制系統

有效

• 申請號: 201610448468.6
• 申請日: 2016-06-20
• 公開（公告）號: CN106089782B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 張金木
• 申請（專利權）人: 福州臺江區超人電子有限公司
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域：

本發明涉及一種客廳風扇自然風控制系統，包含多個風扇控制器和一個主控器。各壁扇或落地扇吹風方向統一固定指向戶外，產生各風扇統一協調的自然風效果，更有效地把熱量送出戶外。主控器安裝有紅外接收電路，需要改變風扇運行模式時，紅外線遙控發射器發出運行模式指令信號，實現模式改變及各種操作。

(二)背景技術：

由電力網提供電源的控制系統，其各電子設備或模塊間都是通過專用線路通信，來糾正各電子設備或電子模塊的計時時間，達到同步運行目的。由于采用專用線路通信使布線復雜化并增加成本，如果計時時間不通過線路通信糾正，則由于傳統計時誤差，運行數小時后，其累積計時誤差會使系統控制動作不一致，可能造成系統崩潰，在一些經常變更設計，布線工程量大的場合其產品應用受到限制。

(三)發明內容：

許多客廳不裝空調而是用電風扇雜亂無章地吹風，散熱效果差。本發明涉及客廳風扇自然風控制系統，包含多個風扇控制器和一個主控器。每個風扇控制器控制一臺吊扇或壁扇或落地扇等電風扇，各壁扇或落地扇吹風方向統一固定指向戶外，吹風統一有序，更有效地把熱量送出戶外。客廳總開關板上有一個空氣開關，在空氣開關之后安裝一個電子開關，該電子開關并聯隔離二極管，并在主控器和每個風扇控制器的通信電路中各安裝一個通信電子開關、開關驅動模塊。主控器和各風扇控制器中均安裝周波甄別電路，用于產生系統的同步時間保持系統動作一致。通信時，主控器關斷電子開關并接通其通信電子開關，將市電經隔離二極管送入系統，系統處于經電力線的半波通信半波供電狀態，各風扇控制器也在檢測不到電力網被整流二極管阻斷的半波信號時，系統處于半波通信狀態，即關斷風扇電源，接通通信電子開關；反之，當從半波切換為全波前，主控器先向各風扇控制器發送切換指令，關斷通信電子開關接通風扇電源。主控器安裝有紅外接收電路，它通常被廠家集成在一個元件中，成為一體化紅外接收頭，需要改變風扇運行模式時，紅外線遙控發射器發出運行模式指令信號，主控器中紅外接收器件收到紅外線遙控發射器的紅外指令信號時，它將紅外光信號變成電信號并送到前置放大電路進行放大，再經過解調器后，由信號檢出電路將指令信號檢出，實現模式改變及各種操作。主控器選擇在運行自然風的微風或暫停吹風時進行半波通信操作，通信時間很短，不影響自然風效果。每個風扇控制器的輸出經光電隔離和雙向可控硅串接于原插座或開關上，電風扇插于插座上或接于開關電路中，實現其負載通電功率和時間的控制，產生各風扇統一協調的自然風效果，改變客廳設計很方便，無須破墻布線。

通信電子開關的開關驅動模塊是從電力網線經電阻降壓后分兩路，一路用于各風扇控制器，它經反接二極管接于各風扇控制器的單片機I/O口，在時鐘計時器計時到周波負半波時，掃描該I/O口，如果沒有信號即系統處于半波通信狀態。另一路用于各風扇控制器和主控器，其間通信是受同步時間控制以保持動作一致，該路經電阻分壓后接D觸發器的CLK端，D觸發器的Q端接單片機的外部中斷口(INT0或INT1)，該中斷口設置為電平觸發。D觸發器的D端接地，其S端與單片機的I/O口相接，初始狀態S端置1。當CLK端的正方波信號到來時，其上升沿使D觸發器置0，外部中斷口低電平產生中斷，在中斷服務程序中先使S端置0使D觸發器置1即Q端為1而關中斷，然后進行通信，通信電子開關依所采用通信方式接于單片機相應端口，并進行信號調理，通信結束前S端置1使開中斷等待下一周波的通信，如此周而復始實現半波通信。

本發明利用電力網周波的正半周上升段，取三個甄別點實現對周波信號的識別判定，再利用周波時間建立同步時間，實現系統中主控器和各風扇控制器的同步運行。

主控器和各風扇控制器的周波甄別電路結構示意圖如圖2所示，由二個采用滯回比較器的電壓比較器組成，每個電壓比較器中均包含濾波電路，其電壓比較器的基準電壓由穩壓電路提供。系統設置時鐘計時器和同步計時器。如果檢測到相臨的兩個周波信號均為真，則取出該兩個相鄰的周波信號過零之間的時鐘計時器計時時間，按序存入周波時間存儲單元中，該周波時間存儲單元可存放100個周波時間，存滿時每存入一個周波時間，均先移除最先存入的一個周波時間，并計算存入的周波時間的平均值Tz并保存，利用Tz值鑒別待識別周波信號，以降低電力網頻率波動的影響，同時采用三個甄別點降低誤判可能性。