[發明專利]一種用于對傳統家用風扇改造升級的新型智能風扇控制器

在審

• 申請號: 202110093703.3
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112664476A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 徐瑋;陳馳;李駿杰;徐章睿;梅婉欽;郝哲涵;程雅潔
• 申請（專利權）人: 湖北經濟學院
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00;F04D29/00;H02M1/092;F21V33/00;F21V23/04;F21Y115/10
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1.一種用于對傳統家用電風扇改造升級的新型智能風扇控制器，包括：紅外遙控器，藍牙溫度傳感器，插頭連接器，電源線，殼體，電源電路，外部時鐘電路，控制芯片，語音識別模塊，濕度傳感器，光照傳感器，人體紅外感應傳感器，紅外信號接收模塊，WiFi模塊，LED燈，顯示屏，供電模塊，插孔；所述紅外遙控器采用電池供電且用于向新型智能風扇控制器的紅外信號接收模塊發送控制指令；所述藍牙溫度傳感器采用紐扣電池供電且與新型智能風扇控制器的主體分離以避免受到附近電子器件發熱的影響而產生溫度測量誤差，其由塑料外殼、藍牙模塊、溫度傳感器、背膠組成；所述插頭連接器由銅板狀突出的公接頭，阻燃外殼，內部AC交流電源連接線組成；所述電源線為AC交流電源線，由外護套、內護套、銅材質的金屬絲組成；所述殼體由阻燃材料制成，殼體用于容納控制器的部件且其上方具有圓孔以方便掛在墻上；所述電源電路輸出+5V直流電壓，由整流二極管、保險絲、三極管、高頻鐵氧體磁芯開關變壓器組成；所述外部時鐘電路由一塊晶振和兩片起振電容組成；所述控制芯片為單片機芯片；所述語音識別模塊采用專用芯片，通過中斷的工作方式，完成初始化，寫入識別列表，語音識別，得到識別結果四個步驟；所述濕度傳感器位于所述殼體內與電源電路連接并通過殼體對應位置的窗口測量周圍環境的濕度；所述光照傳感器位于所述殼體內與電源電路連接并通過殼體對應位置的窗口測量周圍環境的光照強度；所述人體紅外感應傳感器位于所述殼體內與電源電路連接并通過殼體對應位置的窗口露出探測周圍是否有人經過；所述紅外信號接收模塊位于所述殼體內與電源電路連接并用于接收紅外遙控器發送的控制信號；所述WiFi模塊位于所述殼體內與電源電路連接并通過殼體對應位置的窗口露出天線，其用于將新型智能風扇控制器連接到網關，手機APP可通過網絡向新型智能風扇控制器發送控制指令；所述LED燈位于所述殼體內與電源電路連接并通過殼體對應位置的窗口露出燈珠，其用于實現夜間照明；所述顯示屏位于所述殼體內與電源電路連接并通過殼體對應位置的窗口露出屏幕，其用于顯示風扇設置的工作模式，當前室內溫度，濕度，LED燈的工作狀態；所述供電模塊位于所述殼體內與電源電路連接，其由過零雙向可控硅型光耦、電阻、二極管、三極管元件電連接組成，所述供電模塊通過接收控制芯片發送的PWM波形控制可控硅的開啟或截止，實現風扇轉速的無極調速；所述插孔由銅夾片和殼體對應的插口組成，其用于將待改造升級的家用電風扇的插頭插入以向家用電風扇供電并實現無極調速；所述控制芯片通過蟻群算法向供電模塊發送PWM波，所述控制芯片首先根據信息素模型構建解記憶表，然后采用二次高斯分布進行解構建，設定溫度范圍，時間范圍，PWM波占空比范圍，最后得到PWM波占空比與溫度、時間的關系；所述供電模塊包括過零雙向可控硅型光耦、三極管、電阻、及雙向二極管，三極管的基極經電阻連接控制芯片引腳，發射極接地，集電極連接過零雙向可控硅型光耦的一個輸入端，過零雙向可控硅型光耦的另一個輸入端經電阻接工作電源；過零雙向可控硅型光耦的一個輸出端經電阻接火線，另一個輸出端接雙向二極管的一端，雙向二極管的兩端還分別連接火線和負載。

2.根據權利要求1所述的一種用于對傳統家用電風扇改造升級的新型智能風扇控制器，其特征在于，所述插孔為兩組，一組為三插口插座，另一組為兩插口插座；對三插口插座而言，其左邊插口對應的銅夾片電連接到所述用于對傳統家用電風扇改造升級的新型智能風扇控制器的火線，其右邊插口對應的銅夾片電連接到所述用于對傳統家用電風扇改造升級的新型智能風扇控制器的零線，其中間上方插口對應的銅夾片接地；對兩插口插座而言，其左邊插口對應的銅夾片電連接到所述用于對傳統家用電風扇改造升級的新型智能風扇控制器的火線，其右邊插口對應的銅夾片電連接到所述用于對傳統家用電風扇改造升級的新型智能風扇控制器的零線。

3.根據權利要求2所述的一種用于對傳統家用電風扇改造升級的新型智能風扇控制器，其特征在于，其具有三種工作模式和兩種功能；三種工作模式為恒溫模式、自然風模式和人體感應模式，在恒溫模式下，所述控制芯片接收藍牙溫度傳感器發送的溫度數據，結合用戶設定的溫度，采用蟻群算法計算出輸出的PWM波的占空比，對風扇進行無極調速，使室內溫度保持恒定；在自然風模式下，所述控制芯片每間隔固定時長，改變風速的大小，反復循環，模擬自然風的效果；在人體感應模式下，所述控制芯片接收人體紅外感應傳感器檢測的信號后，風扇自動啟動，工作10分鐘自動停止；兩種功能為定時功能和小夜燈功能，啟用定時功能后，達到設定的定時時間，所述控制芯片切斷供電模塊的供電，風扇停止工作；啟用小夜燈功能后，所述用于對傳統家用電風扇改造升級的新型智能風扇控制器通過所述光照傳感器檢測到室內光照度低于閾值，且通過所述人體紅外感應傳感器檢測到有人經過時，所述用于對傳統家用電風扇改造升級的新型智能風扇控制器自動點亮LED燈20秒鐘，給夜間起床活動的用戶提供臨時照明。