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摘要：随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。基于此，本文分析了智能电风扇结构设计。
关键词：智能；电风扇；结构设计
引言：智能风扇是具备自动感知温度调节风量，搭载无线网功能，用户能够通过APP在手机上操作风扇，进行送风工作。它们还能远程控制开关、风速、定时、预约等智能功能。智能风扇是基于智能家居冲击形成的新产品，其目的是带给用户更舒适的吹风体验。目前，智能化已成为电风扇发展的趋势之一。
1、电风扇的特点及现状
1.1电风扇的特点
风扇已是日常生活中常用到的电器，电风扇是通过通风换气来驱热的。通风换气是电风扇的主要功能，也是消费者看中它的本质原因。和时髦的空调相比，电风扇具有价格低和耗电量小，不受空间限制，吹出的风更贴近于自然等的优势，暂时不可能被空调取代，拥有庞大的目标消费群。而智能温感遥控电风扇也必将作为消费市场的新宠儿，是将微控制器嵌入到工业控制中，将会成为一种不可阻挡的趋势，微控制器强大的控制能力将会使工业产品的功能和性能得到很大的提升。也对应了时下流行的几个趋势，自动化和智能化，无线化，宽带化，低功耗化等趋势。
1.2电风扇的现状
大部分只有手动调速，功能单一，存在隐患或不足。比如说人们常常离开后忘记关闭电风扇，浪费电且不说还容易引发火灾，长时间工作还容易损环电器。再比如说前半夜温度高电风扇调的风速较高，但到了后半夜气温下降，风速不会随着气温变化，容易着凉。之所以会产生这些隐患，其根本原因是缺乏对环境的检测。若有了智能温控调速电风扇，使电风扇系统朝着自动化、智能化，尤其是节能的方向发展。
2、系统的总体设计
设计系统可分为控制部分和检测部分。其中控制部分包括电机驱动模块、主控制器单片机模块、光耦可控硅模块、功能按键模块和定时模块等；检测部分主要指热释电传感器定位模块以及温度检测DS18B20模块。这些单元电路也主要通过单片机来调控其共同工作。系统的总体框图如图1所示。
图1系统总体设计结构图
控制系统的核心是STC89C52单片机，是一种低电压、高性能CMOS8位单片机。支持在线编程，可基本满足编写程序的需求；集成度高、体积小、可靠性强，具有极高的性价比；低电压、低功耗，具有很强的控制功能。
3、电机控制电路设计
电机调速是整个控制系统中的一个重要的方面，这部分是电风扇主功能部分，主要接受由STC89C52来的控制信号经过零触发双硅输出光耦-MOC3061耦合后，连接四象限双向可控硅BT137的门极，进而控制电机的运转。通过控制双向可控硅的导通角，使输出端电压发生改变，从而使施加在电风扇的输入电压发生改变，以调节风扇的转速，实现各档位风速的无级调速，如图2所示。
4、温度检测模块设计
采用的是DS18B20芯片，它能够直接读出被测温度且通过编程可实现9~12位的数值，能在93.75ms和750ms内完成9位和12位的数字量读出，读出的信息或写入的信息仅需要一根口线（单线接口）读写，可大大节省系统的I/O资源。测量温度范围为-55~+125℃，在-10~+85℃范围内，精度为±0.5℃。温度变换功率来源于数据总线，无需额外电源。在使用中不需要任何外围元件。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。DS18B20在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面均可满足电风扇温度检测的要求。如图3所示，DS18B20模块1脚接5V，2脚接STC89C52的P1.3口，3脚接地。
通过设置，若有人在其电风扇有效范围活动模块输出高电平可做到人来电风扇开启，直到人离开后才延时将高电平变为低电平，即人离开监控范围电风扇延时关停，延时时间可调。
结束语
综上所述，智能电风扇，通过对电风扇原有功能的改进，使得电风扇具有体积减小，重量减轻，成本低廉，能长期稳定工作，节约电能，在夜间同样能方便使用等优点。使得电风扇更具人性化，有较好的应用前景，值得大力推广。
参考文献
[1]刘慧勇.杨虹.基于STM32的智能电风扇设计[J].现代电子技术，2014
[2]熊建桥.赵方伟.李小龙.基于STC89C52单片机的智能电风扇设计[J].机电产品开发与创新，2011
[3]李玲玲.一种智能电风扇的设计[J].遵义师范学院学报，2016
论文作者:王刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/4
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