一種具有二維自動追蹤能力的立式電扇的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種立式電扇，特別是一種具有二維自動追蹤能力的立式電扇。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展與進步，人們更追求一種高效率、高利用率、健康智能的生活方式，社會對對設(shè)備的智能化與人性化要求日趨嚴(yán)格。旨在完善現(xiàn)有設(shè)備的智能化與人性化。電風(fēng)扇從發(fā)明到現(xiàn)在經(jīng)歷了一百多年的時間，從最開始只有兩片扇葉的臺式電風(fēng)扇到可以左右擺頭的電風(fēng)扇。但隨著空調(diào)等更加智能的電器發(fā)明，電風(fēng)扇的發(fā)展逐漸艱難。需考慮到經(jīng)濟性、智能性等一系列問題。目前市場上的電扇只能在左右一定范圍內(nèi)擺頭，在縱向控制高度等方面還需要人類的手動調(diào)節(jié)，仍存在不方便性。因此，在此基礎(chǔ)上對傳統(tǒng)電扇進行創(chuàng)新，使其在二維平面內(nèi)能夠根據(jù)自動追蹤人類位置并自行調(diào)節(jié)，在不大幅增加成本的條件下，仍具有很高的研究價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有二維自動追蹤能力的立式電扇，在傳統(tǒng)立式電扇上進行改進，使得人們在工作或者橫縱方向移動的時候，依然能夠吹到電扇涼風(fēng)，達(dá)到電扇的智能化、人性化的要求。
[0004]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種具有二維自動追蹤能力的立式電扇，包括人體檢測模塊、IXD液晶顯示模塊、按鍵輸入模塊、電機驅(qū)動模塊、MCU控制模塊。MCU控制模塊分別連接人體檢測模塊、LCD液晶顯示模塊、按鍵輸入模塊和電機驅(qū)動模塊。
[0006]所述人體檢測模塊包括設(shè)置在電扇表面的隔板、多個熱釋電紅外傳感器，熱釋電紅外傳感器用于檢測并采集人體信號。
[0007]電機驅(qū)動模塊連接電機模塊，所述電機模塊安裝在電扇支架上，所述電機模塊包括橫向步進電機、縱向步進電機。
[0008]所述電扇支架上設(shè)有橫向蝸桿、橫向蝸輪，橫向蝸桿與橫向蝸輪相嚙合；
[0009]所述電扇支架上設(shè)有縱向蝸桿、縱向蝸輪，縱向蝸桿與縱向蝸輪相嚙合。
[0010]所述電扇表面的隔板為一個十字型的金屬隔板，電扇表面的中間小圓部分利用金屬隔板隔離成四個區(qū)域，四個區(qū)域分別安裝第一熱釋電紅外傳感器A、第二熱釋電紅外傳感器B、第三熱釋電紅外傳感器C、第四熱釋電紅外傳感器D。
[0011 ] 所述M⑶控制模塊為MSP430F149型的低功耗單片機。
[0012]所述熱釋電紅外傳感器為HC-SR501熱釋電紅外傳感器。
[0013]本實用新型一種具有二維自動追蹤能力的立式電扇，技術(shù)效果如下:
[0014]1)、金屬隔板使四個熱釋電紅外傳感器在各自隔離區(qū)域內(nèi)單獨工作，互不影響。
[0015]2)、通過對上、下兩個傳感器檢測到信號的情況進行比較，調(diào)整電扇上下的擺動；同理通過對左、右兩個傳感器檢測到的信號的情況進行比較，來調(diào)整電扇左右擺動。從而達(dá)到讓電扇在二維平面上追蹤隨人體的方向。相比于傳統(tǒng)電扇，該智能人體追蹤電扇提高了電扇的利用效率，避免資源浪費。
[0016]3)、風(fēng)扇始終對著人體的方向，提高了電扇的利用率，并提高人在工作或需要移動時吹電扇的舒適感。
[0017]4)、彌補了現(xiàn)有技術(shù)中電扇利用效率不足，功能單一且需要根據(jù)人體站或坐的不同高度手動調(diào)節(jié)電扇高度的缺點；大大增加了電力與設(shè)備的利用效率，使之達(dá)到智能化與人性化的要求。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型立式電扇的控制原理框圖。
[0019]圖2是本實用新型立式電扇的人體檢測模塊安裝示意圖。
[0020]圖3是本實用新型立式電扇的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4是本實用新型的布局放大視圖。
【具體實施方式】
[0022]如圖1?圖4所示，一種具有二維自動追蹤能力的立式電扇，包括人體檢測模塊a、LCD液晶顯示模塊b、按鍵輸入模塊c、電機驅(qū)動模塊d、MCU控制模塊e。
[0023 ] M⑶控制模塊e分別連接人體檢測模塊a、IXD液晶顯示模塊b、按鍵輸入模塊c和電機驅(qū)動模塊d。
[0024]所述人體檢測模塊a包括設(shè)置在電扇表面的隔板8、多個熱釋電紅外傳感器9，熱釋電紅外傳感器9用于檢測并采集人體信號；
[0025]電機驅(qū)動模塊d連接電機模塊，所述電機模塊安裝在電扇支架7上，所述電機模塊包括橫向步進電機1、縱向步進電機2。
[0026]所述電扇支架7上設(shè)有橫向蝸桿6、橫向蝸輪4，橫向蝸桿6與橫向蝸輪4相嚙合;橫向步進電機I與橫向蝸桿6同軸連接。
[0027]所述電扇支架7上設(shè)有縱向蝸桿5、縱向蝸輪3，縱向蝸桿5與縱向蝸輪3相嚙合。縱向步進電機2與縱向蝸桿5同軸連接。
[0028]所述電扇表面的隔板8為一個十字型的金屬隔板，電扇表面的中間小圓部分利用金屬隔板隔離成四個區(qū)域，四個區(qū)域分別安裝第一熱釋電紅外傳感器A、第二熱釋電紅外傳感器B、第三熱釋電紅外傳感器C、第四熱釋電紅外傳感器D。
[0029]所述M⑶控制模塊e為MSP430F149型的低功耗單片機，安裝在電扇后部。
[0030]所述IXD液晶顯示模塊b為三位半液晶屏8字段IXD液晶屏。
[0031 ]所述按鍵輸入模塊c采用普通獨立按鍵。
[0032]所述電機驅(qū)動模塊d為L298N電機驅(qū)動模塊。
[0033]所述熱釋電紅外傳感器為HC-SR501熱釋電紅外傳感器。采用的是全自動感應(yīng)，當(dāng)人進入其感應(yīng)范圍則輸出高電平，人離開其感應(yīng)范圍則自動延時關(guān)閉高電平，輸出低電平。HC-SR501熱釋電紅外傳感器有兩種觸發(fā)方式，在本實用新型中采用可重復(fù)觸發(fā)方式，即感應(yīng)輸出高電平后，在延時時間段內(nèi)，如果有人體在其感應(yīng)范圍內(nèi)活動，則輸出一直保持高電平，直到人離開才延時將高電平轉(zhuǎn)為低電平。該感應(yīng)模塊檢測到人體的每一次活動后會自動順延一個延時時間段，并且以最后一次活動的時間為延時時間的起點。
[0034]四個熱釋電紅外傳感器由金屬隔板隔開，單獨工作，互相之間不受影響。例如，當(dāng)人體向左移動的時候，則右側(cè)的傳感器接收不到信號，而左側(cè)的傳感器則能接受到信號;此時就可以控制橫向步進電機I，使得電扇向左旋轉(zhuǎn)，直到右側(cè)傳感器也能檢測到信號。
[0035]當(dāng)人從站立到坐下的過程中，由于上部的傳感器不能接受到信號，而下部的傳感器可以接收到信號，此時控制縱向步進電機2旋轉(zhuǎn)，使得電扇向下旋轉(zhuǎn)而對準(zhǔn)人體，進而使得電扇在二維方向上能夠?qū)崟r追蹤人體的位置。
[0036]如圖2中所示，左、右兩個熱釋電紅外傳感器若感應(yīng)到人體在水平方向的移動，則信號通過單片機控制橫向步進電機I。同理上、下兩個熱釋電紅外傳感器若感應(yīng)到人體在垂直方向上位置的變化，則信號通過單片機控制縱向步進電機2，橫向步進電機I與橫向蝸桿6同軸連接，通過橫向步進電機I的轉(zhuǎn)動帶動橫向蝸桿6的轉(zhuǎn)動，再通過橫向蝸桿6與橫向蝸輪4安裝齒輪的嚙合帶動橫向蝸輪4轉(zhuǎn)動，橫向蝸輪4焊接在第一支架單元7A上，橫向蝸輪4的轉(zhuǎn)動從而帶動電扇在橫向上的運動。同理，縱向步進電機2與縱向蝸桿5同軸連接，通過縱向步進電機2的轉(zhuǎn)動帶動縱向蝸桿5的轉(zhuǎn)動，再通過縱向蝸桿5與縱向蝸輪3安裝齒輪的嚙合帶動縱向蝸輪3轉(zhuǎn)動，縱向蝸輪3焊接在第二支架單元7B上，縱向蝸輪3的轉(zhuǎn)動從而帶動電扇在縱向上的運動。最終達(dá)到控制電扇在上下左右四個方位移動的目的，最終實現(xiàn)電扇在二維平面內(nèi)追蹤人體位置。
【主權(quán)項】
1.一種具有二維自動追蹤能力的立式電扇，包括人體檢測模塊(a)、LCD液晶顯示模塊(b)、按鍵輸入模塊(C)、電機驅(qū)動模塊(d)、M⑶控制模塊(e) ;MCU控制模塊(e)分別連接人體檢測模塊(a)、LCD液晶顯示模塊(b)、按鍵輸入模塊(C)和電機驅(qū)動模塊(d)，其特征在于，所述人體檢測模塊(a)包括設(shè)置在電扇表面的隔板(8)、多個熱釋電紅外傳感器(9)，熱釋電紅外傳感器(9)用于檢測并采集人體信號；電機驅(qū)動模塊(d)連接電機模塊，所述電機模塊安裝在電扇支架(7)上，所述電機模塊包括橫向步進電機(1)、縱向步進電機(2);所述電扇支架(7)上設(shè)有橫向蝸桿(6)、橫向蝸輪(4)，橫向蝸桿(6)與橫向蝸輪(4)相嚙合;所述電扇支架(7)上設(shè)有縱向蝸桿(5)、縱向蝸輪(3)，縱向蝸桿(5)與縱向蝸輪(3)相嚙合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有二維自動追蹤能力的立式電扇，其特征在于，所述電扇表面的隔板(8)為一個十字型的金屬隔板，電扇表面的中間小圓部分利用金屬隔板隔離成四個區(qū)域，四個區(qū)域分別安裝第一熱釋電紅外傳感器(A)、第二熱釋電紅外傳感器(B)、第三熱釋電紅外傳感器(C)、第四熱釋電紅外傳感器(D)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有二維自動追蹤能力的立式電扇，其特征在于，所述MCU控制模塊(e)為MSP430F149型的低功耗單片機。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種具有二維自動追蹤能力的立式電扇，其特征在于，所述熱釋電紅外傳感器為HC-SR501熱釋電紅外傳感器。
【專利摘要】一種具有二維自動追蹤能力的立式電扇，包括人體檢測模塊、LCD液晶顯示模塊、按鍵輸入模塊、電機驅(qū)動模塊、MCU控制模塊。MCU控制模塊分別連接人體檢測模塊、LCD液晶顯示模塊、按鍵輸入模塊和電機驅(qū)動模塊。所述人體檢測模塊包括設(shè)置在電扇表面的隔板、多個熱釋電紅外傳感器，熱釋電紅外傳感器用于檢測并采集人體信號。電機驅(qū)動模塊連接電機模塊，所述電機模塊安裝在電扇支架上，所述電機模塊包括橫向步進電機、縱向步進電機。所述電扇支架上設(shè)有橫向蝸桿、橫向蝸輪，橫向蝸桿與橫向蝸輪相嚙合；所述電扇支架上設(shè)有縱向蝸桿、縱向蝸輪，縱向蝸桿與縱向蝸輪相嚙合。本實用新型一種具有二維自動追蹤能力的立式電扇，使得人們在工作或者橫縱方向移動的時候，依然能夠吹到電扇涼風(fēng)，達(dá)到電扇的智能化、人性化的要求。
【IPC分類】F04D25/10, F04D29/00, F04D27/00
【公開號】CN205371043
【申請?zhí)枴緾N201620000148
【發(fā)明人】李振興, 葉詩韻, 譚洪, 王玲, 孟曉星
【申請人】三峽大學(xué)
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月1日