本发明涉及通风扇、传感器与检测技术、低功耗蓝牙技术、移动通信技术以及自动控制技术领域,具体是一种基于手机可控的两用全自动变速通风扇系统。
背景技术:
现有专利CN201047359Y,检测、报警、通风全自动通风扇,涉及一种风扇。针对现在的煤气报警器不能够将室内有害气体排至室外的问题,其提供一种检测、报警、通风全自动通风扇,它包括排气扇,还包括:由传感器、信号转换控制器和报警器组成的煤气报警器;所述信号转换控制器的输出端还与排气扇连接。这样,当信号转换控制器控制报警器工作时,同时控制排气扇工作,从而将室内有害气体排至室外。具有性能上的稳定性好、结构简单、适应性强、使用方便及功能齐全的优点,利于推广应用。该专利只能针对煤气报警并不能根据环境的改采取相应措施,同时排气效果受通风扇地理位置的局限,不能做到真正的节能环保与智能化控制。
现有专利CN205173012U,一种温度控制自动通风扇,包括底板、面板、风扇、风扇罩和电机,风扇罩设置在底板与面板之间,风扇罩内设置有中轴,中轴通过支撑板与面板和底板连接,风扇设置在中轴上,中轴上一端设置有电机,电机上设置有导线连接孔,面板上设置有温度感应器,底板一侧设置有控制器,控制器上设置有显示屏,控制器上显示屏下方设置有调节按钮,控制器背面上设置有导线连接柱,温度感应器、电机和控制器电连接。其结构简单,方便制造,安装方便,可以更具所用的场合不同进行自动感应开启风扇的温度进行调节,实用性强。该专利只是基于环境温度的变化进行自动通风,产品的普适性不强,性能单一,而且通风扇的设计比较复杂,并不能很好的适应现在市场的需求以及智能化的发展要求。
低功耗蓝牙(BLE)技术是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术,工作在免许可的2.4GHz ISM射频频段。它从一开始就设计为超低功耗(ULP)无线技术。它利用许多智能手段最大限度地降低功耗。低功耗蓝牙技术采用可变连接时间间隔,这个间隔根据具体应用可以设置为几毫秒到几秒不等。另外,因为BLE技术采用非常快速的连接方式,因此平时可以处于“非连接”状态(节省能源),此时链路两端相互间只是知晓对方,只有在必要时才开启链路,然后在尽可能短的时间内关闭链路。
低功耗蓝牙技术的三大特性成就了ULP性能,这三大特性分别是最大化的待机时间、快速连接和低峰值的发送/接收功耗。低功耗蓝牙技术“完成”一次连接(即扫描其它设备、建立链路、发送数据、认证和适当地结束)只需3ms;而标准蓝牙技术完成相同的连接周期需要数百毫秒。再次提醒,无线开启时间越长,消耗的电池能量就越多。低功耗蓝牙技术还能通过两种其它方式限制峰值功耗:采用更加“宽松的”射频参数以及发送很短的数据包。两种技术都使用高斯频移键控(GFSK)调制,但低功耗蓝牙技术使用的调制指数是0.5,而标准蓝牙技术是0.35。0.5的指数接近高斯最小频移键控(GMSK)方案,可以降低无线设备的功耗要求。更低调制指数还有两个好处,即提高覆盖范围和增强鲁棒性。低功耗蓝牙技术使用非常短的数据包——这能使硅片保持在低温状态。因此,低功耗蓝牙收发器不需要较耗能的再次校准和闭环架构。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种基于手机可控的两用全自动变速通风扇系统,在现有技术的大环境下,充分利用传感器与检测技术、低功耗蓝牙技术、移动通信技术以及自动控制技术,降低环境中有害气体对人体的伤害,通过手机终端能够实现智能化的控制,LED显示屏用来显示环境中有害气的成分、浓度、温度、湿度以及通风扇的转速和当前时间日期等,实现智能化的同时高效便捷的为人民服务;另外,可以根据环境的需要实现通风扇的正转或反转,进而实现室内不同程度的通风与散热功能。
本发明的技术方案如下:
一种基于手机可控的两用全自动变速通风扇系统,包括有温度传感器、湿度传感器、气体传感器、单片机控制模块、蓝牙模块、LED显示屏、手机终端和通风扇,其特征在于:所述温度传感器、湿度传感器和气体传感器的信号输出端相并联,并依次连接放大电路和比较电路后分成三个支路,其中第一支路分别与所述单片机控制模块的信号输入端相连接,单片机控制模块的信号输出端与所述通风扇相连接,所述的通风扇在所述单片机控制模块的控制下进行正转或反转,第二支路依次连接触发电路和晶闸管电路后与所述通风扇相连接,第三支路连接声光报警驱动电路后,并联有扬声器和闪光指示灯;所述的单片机控制模块通过所述蓝牙模块与所述手机终端进行通信,所述的LED显示屏与所述单片机控制模块的信号输出端相连接。
所述的基于手机可控的两用全自动变速通风扇系统,其特征在于:所述的气体传感器采用气敏电阻。
所述的基于手机可控的两用全自动变速通风扇系统,其特征在于:所述的单片机控制模块内置于所述通风扇中。
所述的基于手机可控的两用全自动变速通风扇系统,其特征在于:所述的蓝牙模块附着于所述通风扇的外表面。
所述的基于手机可控的两用全自动变速通风扇系统,其特征在于:所述的LED显示屏嵌于所述通风扇旁边的墙体或附着于所述通风扇的外表面。
本发明的有益效果:
1、本发明在现有技术的大环境下,充分利用传感器与检测技术、低功耗蓝牙技术、移动通信技术以及自动控制技术,降低了环境中有害气体对人体的伤害。
2、本发明通过手机终端能够实现智能化的控制,手机终端通过打开蓝牙接口自动搜索系统的蓝牙信号,并与之连接,能够实现系统的开启与关闭以及是否开启智能监控模式;LED显示屏用来显示环境中有害气的成分、浓度、温度、湿度以及通风扇的转速和当前时间日期等,实现了智能化的同时高效便捷的为人民服务。
3、本发明具有性能稳定、功能结构齐全、可以根据环境情况自动调节、节能环保的特点,从而实现了真正意义上的智能化。
4、本发明能够根据环境的需要实现通风扇的正转或反转,进而实现了室内不同程度的通风与散热功能,从而实现了真正意义上的智能化。
附图说明
图1为本发明结构原理框图。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参见图1,一种基于手机可控的两用全自动变速通风扇系统,包括有温度传感器、湿度传感器、气体传感器、单片机控制模块、蓝牙(BLE)模块、LED显示屏、手机终端和通风扇,温度传感器、湿度传感器和气体传感器的信号输出端相并联,并依次连接放大电路和比较电路后分成三个支路,其中第一支路分别与单片机控制模块的信号输入端相连接,单片机控制模块的信号输出端与通风扇相连接,通风扇在单片机控制模块的控制下进行正转或反转,第二支路依次连接触发电路和晶闸管电路后与通风扇相连接,第三支路连接声光报警驱动电路后,并联有扬声器和闪光指示灯;单片机控制模块通过蓝牙模块(BLE)与手机终端进行通信,LED显示屏与单片机控制模块的信号输出端相连接。
本发明中,气体传感器采用气敏电阻。
单片机控制模块内置于通风扇中。
蓝牙(BLE)模块附着于通风扇的外表面。
LED显示屏嵌于通风扇旁边的墙体或附着于通风扇的外表面。
以下结合附图对本发明作进一步的说明:
当气体传感器检测到室内被测气体(油烟、煤气等)的浓度达到一定值或者温度传感器、湿度传感器检测到室内的温度和湿度达到一定值时,经过放大电路放大并转换成电压信号输出,再送入比较电路与给定上限电压(即报警电压)进行比较,如果高于报警电压,触发电路就会产生触发脉冲,使晶闸管电路导通并产生直流电压,给通风扇提供电源,自动通风。同时还可以通过声光报警驱动电路驱动扬声器和闪光指示灯,产生报警信号。随着气体浓度的不断降低,放大电路输出的电压也随之降低,当其低于某一电压的给定下限时,晶闸管电路截止,通风扇停止工作,并消除报警。
当气体传感器没有检测到室内被测气体(油烟、煤气等)的浓度达到一定值但是温度传感器、湿度传感器检测到室内的温度和湿度达到一定值时,经过放大电路放大并转换成电压信号输出,再送入比较电路与给定上限电压(即报警电压)进行比较,如果高于报警电压,触发电路就会产生触发脉冲,使晶闸管电路导通并产生直流电压,给通风扇提供电源,自动通风。但是,声光报警驱动电路不会驱动扬声器和闪光指示灯产生报警信号。如果室内的温度和湿度比较大,达到一定的界限值时,内置于通风扇中的单片机控制模块会驱动通风扇反转,进而实现室内环境温度和湿度的下降,以达到适宜的环境温湿度要求。
通过在环境中布控的传感器节点检测到的数据转换为电信号传送到单片机控制模块,从而实现单片机控制模块控制通风扇的变速,即可以根据环境中气体浓度、温湿度等情况自动调节通风扇的风速,进而实现降低环境温湿度和检测气体的浓度。同时单片机控制模块能够把分析处理过后的数据显示在LED显示屏上,LED显示屏主要用来显示环境中有害气的成分、浓度、温度、湿度以及通风扇的转速和当前时间日期等。
用户可以根据LED显示屏显示的数据分析是否需要开启智能监控以及是否关闭系统。如果用户根据LED显示屏显示的数据分析环境一切正常,用户可以打开手机终端,通过打开蓝牙接口能够搜索到系统中的蓝牙信号,通过与之连接,发送指令能够实现系统的开启与关闭等功能。蓝牙(BLE)模块采用独立电源供电。
气体传感器采用由SnO2制备的气敏电阻,具有精度高,性能稳定,功耗低,感控范围广等特点,可以用于各种可燃气体、有毒气体的预警。
本发明还可借助一些辅助电路(如加热电源、温度补偿等),以满足实际工作的需要。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。