一種基于stm32的衛(wèi)生間多功能智能排風(fēng)扇的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于STM32的衛(wèi)生間多功能智能排風(fēng)扇，包括：主控模塊、信號(hào)采集模塊、警示模塊、控制模塊、執(zhí)行模塊；主控模塊包括STM32F103ZET6單片機(jī)；信號(hào)采集模塊包括濕度傳感器、紅外傳感器和氣體傳感器；警示模塊包括報(bào)警燈；控制模塊包括繼電器；執(zhí)行模塊包括風(fēng)扇。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)生間內(nèi)的濕度和有毒氣體精確高效地監(jiān)測(cè)，當(dāng)衛(wèi)生間內(nèi)濕度過大或者存在有毒有害氣體時(shí)立即開啟排風(fēng)扇，將濕氣或者有害氣體排出室外，避免對(duì)人體造成危害；同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)人體的檢測(cè)，當(dāng)用戶進(jìn)入或者正在使用衛(wèi)生間時(shí)，開啟風(fēng)扇，排出不潔的空氣，用戶離開時(shí)自動(dòng)關(guān)閉風(fēng)扇，節(jié)約了電能。自動(dòng)排風(fēng)換氣，保持衛(wèi)生間內(nèi)空氣的潔凈清新。
【專利說明】
一種基于STM32的衛(wèi)生間多功能智能排風(fēng)扇
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及智能家居控制領(lǐng)域，具體為一種基于STM32的衛(wèi)生間多功能智能排風(fēng)扇。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今的家庭生活，尤其是城市家庭，都居住在樓房當(dāng)中，房屋的空間比較小，自然通風(fēng)能力較差，所以我們一般會(huì)選擇安裝排氣扇來解決室內(nèi)通風(fēng)能力差的問題，而衛(wèi)生間又是重中之重，是濕氣和濁氣最為集中的地方，燃?xì)鉄崴饔锌赡芤l(fā)燃?xì)庑孤驗(yàn)樾l(wèi)生間未安裝排風(fēng)扇造成用戶煤氣中毒的情況也時(shí)有發(fā)生，所以衛(wèi)生間排氣扇的作用顯得尤為重要。傳統(tǒng)排氣扇有許多的缺陷和不足，最主要的是不夠智能化，需要手動(dòng)開啟和關(guān)閉，不能夠?qū)πl(wèi)生間內(nèi)環(huán)境狀況進(jìn)行智能檢測(cè)并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果自行決定開啟和關(guān)閉，在很多時(shí)候用戶忘記了關(guān)閉排氣扇，往往造成了不必要的電能浪費(fèi)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型目的是提供一種基于STM32的衛(wèi)生間多功能智能排風(fēng)扇，以解決目前市場(chǎng)上大部分排風(fēng)扇不夠智能，需要手動(dòng)開啟和關(guān)閉，不能夠?qū)πl(wèi)生間內(nèi)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)并自動(dòng)決定開啟和關(guān)閉，在用戶忘記了關(guān)閉排氣扇時(shí)，造成電能浪費(fèi)的問題。本裝置以STM32單片機(jī)為控制核心，通過濕度傳感器和氣體傳感器分別對(duì)衛(wèi)生間內(nèi)的濕度和有害氣體進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)濕度過大或者檢測(cè)到煤氣等有毒氣體時(shí)，自動(dòng)開啟排風(fēng)扇;通過紅外傳感器對(duì)人體進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)用戶進(jìn)入衛(wèi)生間時(shí)，自動(dòng)開啟排風(fēng)扇。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種基于STM32的衛(wèi)生間多功能智能排風(fēng)扇，包括:主控模塊、信號(hào)采集模塊、警示模塊、控制模塊、執(zhí)行模塊;主控模塊包括STM32F103ZET6單片機(jī);信號(hào)采集模塊包括濕度傳感器、紅外傳感器和氣體傳感器;警示模塊包括報(bào)警燈;控制模塊包括繼電器;執(zhí)行模塊包括風(fēng)扇。濕度傳感器、紅外傳感器、氣體傳感器與單片機(jī)是電氣連接;報(bào)警燈與單片機(jī)是電氣連接;繼電器與單片機(jī)是電氣連接;風(fēng)扇與繼電器是電氣連接。
[0005]所述STM32F103ZET6單片機(jī)負(fù)責(zé)接收傳感器采集到的信號(hào)，對(duì)濕度、有毒氣體和有人進(jìn)入的信息進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)算和處理，同時(shí)接收負(fù)責(zé)接收和處理實(shí)時(shí)時(shí)鐘發(fā)送來的時(shí)間信號(hào)，根據(jù)傳感器的檢測(cè)結(jié)果決定是否輸出控制信號(hào)給繼電器。
[0006]所述濕度傳感器和氣體傳感器分別負(fù)責(zé)檢測(cè)衛(wèi)生間內(nèi)濕度和有毒氣體情況，并將測(cè)得的結(jié)果傳輸給單片機(jī)進(jìn)行處理和換算;紅外傳感器負(fù)責(zé)檢測(cè)用戶是否進(jìn)入或離開衛(wèi)生間，當(dāng)檢測(cè)到用戶進(jìn)入時(shí)，立即發(fā)送信號(hào)給單片機(jī)，用戶離開時(shí)，停止發(fā)送信號(hào)。濕度傳感器采用DHTl I型濕度傳感器模塊，氣體傳感器采用MQ-7型一氧化碳?xì)怏w傳感器模塊，紅外傳感器采用HC-SR501型人體紅外感應(yīng)模塊，傳感器均安裝于衛(wèi)生間內(nèi)的天花板上，紅外傳感器的探頭需要暴露在外，不能有遮擋。
[0007]所述報(bào)警燈負(fù)責(zé)在氣體傳感器檢測(cè)到有毒氣體時(shí)發(fā)光報(bào)警，報(bào)警燈采用LED燈。
[0008]所述繼電器負(fù)責(zé)接受單片機(jī)發(fā)來的控制信號(hào)，控制風(fēng)扇的開啟和停止，它是弱電控制強(qiáng)電的中間轉(zhuǎn)換模塊。
[0009]所述風(fēng)扇負(fù)責(zé)在需要時(shí)排風(fēng)換氣，將濕氣、有害氣體和污濁的空氣排出，它的工作受繼電器控制，繼電器閉合時(shí)開始工作，繼電器斷開時(shí)停止工作。
[0010]本實(shí)用新型通過濕度傳感器對(duì)衛(wèi)生間內(nèi)的濕度進(jìn)行檢測(cè)，濕度傳感器輸出為數(shù)字量，單片機(jī)可以直接將其轉(zhuǎn)換為可以處理的數(shù)據(jù)形式，并與系統(tǒng)設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，本系統(tǒng)中設(shè)定的濕度閾值為45%，當(dāng)測(cè)量值大于45%時(shí)，單片機(jī)輸出高電平信號(hào)給繼電器，繼電器動(dòng)作并閉合，風(fēng)扇接入電源并開始工作，將室內(nèi)的濕氣排出室外；當(dāng)測(cè)量值低于45%時(shí)，室內(nèi)濕氣不大，單片機(jī)輸出為低電平，繼電器不會(huì)動(dòng)作，繼電器處于斷開狀態(tài)，風(fēng)扇沒有接入電源，因此不會(huì)工作。通過氣體傳感器對(duì)衛(wèi)生間內(nèi)的煤氣和一氧化碳等有毒氣體進(jìn)行檢測(cè)，氣體傳感器的輸出為開關(guān)量，只會(huì)輸出高低兩種電平，它的靈敏度可以通過它上面的靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，靈敏度調(diào)節(jié)得越高檢測(cè)效果越明顯；當(dāng)氣體傳感器檢測(cè)到有害氣體時(shí)，立即發(fā)送高電平信號(hào)給單片機(jī)，單片機(jī)接收到高電平信號(hào)后，立即輸出高電平信號(hào)給繼電器，同時(shí)，單片機(jī)會(huì)發(fā)送控制信號(hào)給報(bào)警燈，報(bào)警燈亮起，繼電器接收到高電平后動(dòng)作并閉合，風(fēng)扇接入電源并開始工作，立即將室內(nèi)的有毒氣體排出室外，將新鮮的空氣吸入室內(nèi)；當(dāng)氣體傳感器沒有檢測(cè)到有害氣體時(shí)，不會(huì)發(fā)送高電平信號(hào)給單片機(jī)，單片機(jī)輸出低電平信號(hào)給繼電器，繼電器不會(huì)動(dòng)作，風(fēng)扇沒有接入電源停止工作，單片機(jī)也不會(huì)發(fā)送控制信號(hào)給報(bào)警燈，報(bào)警不會(huì)亮。通過紅外傳感器對(duì)進(jìn)入衛(wèi)生間的人體進(jìn)行檢測(cè)，人體發(fā)射的紅外熱輻射會(huì)在紅外傳感器的探頭上產(chǎn)生電流，為了進(jìn)行有效探測(cè)，紅外傳感器的探頭不能被遮擋，紅外傳感器的輸出同樣為開關(guān)量，也只有高低兩種電平，它的靈敏度同樣可以通過靈敏度旋鈕手動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，靈敏度調(diào)節(jié)得越高有效檢測(cè)范圍越大；當(dāng)檢測(cè)到用戶進(jìn)入或者正在使用衛(wèi)生間時(shí)，紅外傳感器會(huì)輸出高電平信號(hào)，單片機(jī)接收到高電平時(shí)，將輸送給繼電器的電平變?yōu)楦唠娖?，繼電器閉合，風(fēng)扇接入電源開始工作，將用戶在使用衛(wèi)生間過程中產(chǎn)生的不潔的空氣排出，換成室外潔凈的空氣；當(dāng)用戶離開時(shí)，紅外傳感器的輸出為低電平，單片機(jī)接收到低電平后，將輸送給繼電器的電平變成低電平信號(hào)，繼電器斷開，風(fēng)扇斷開電源停止工作，避免了電能的浪費(fèi)。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)生間內(nèi)的濕度和有毒氣體精確高效地監(jiān)測(cè)，當(dāng)衛(wèi)生間內(nèi)濕度過大或者存在有毒有害氣體時(shí)立即開啟排風(fēng)扇，將濕氣或者有害氣體排出室夕卜，避免對(duì)人體造成危害；同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)人體的檢測(cè)，當(dāng)用戶進(jìn)入或者正在使用衛(wèi)生間時(shí)，開啟風(fēng)扇，排出不潔的空氣，用戶離開時(shí)自動(dòng)關(guān)閉風(fēng)扇，節(jié)約了電能。解決了目前市場(chǎng)上大部分排風(fēng)扇不夠智能，需要手動(dòng)開啟和關(guān)閉，不能夠?qū)πl(wèi)生間內(nèi)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)并自動(dòng)決定開啟和關(guān)閉，在用戶忘記了關(guān)閉排氣扇時(shí)，造成電能浪費(fèi)的問題。自動(dòng)排風(fēng)換氣，保持衛(wèi)生間內(nèi)空氣的潔凈清新。
【附圖說明】
[0012]附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0014]結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，基于STM32的衛(wèi)生間多功能智能排風(fēng)扇，包括:主控模塊、信號(hào)采集模塊、警示模塊、控制模塊、執(zhí)行模塊;主控模塊包括STM32F103ZET6單片機(jī);信號(hào)采集模塊包括濕度傳感器、紅外傳感器和氣體傳感器;警示模塊包括報(bào)警燈;控制模塊包括繼電器;執(zhí)行模塊包括風(fēng)扇。濕度傳感器、紅外傳感器、氣體傳感器與單片機(jī)是電氣連接;報(bào)警燈與單片機(jī)是電氣連接;繼電器與單片機(jī)是電氣連接;風(fēng)扇與繼電器是電氣連接。本實(shí)用新型通過濕度傳感器對(duì)衛(wèi)生間內(nèi)的濕度進(jìn)行檢測(cè)，濕度傳感器輸出為數(shù)字量，單片機(jī)可以直接將其轉(zhuǎn)換為可以處理的數(shù)據(jù)形式，并與系統(tǒng)設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，本系統(tǒng)中設(shè)定的濕度閾值為45%，當(dāng)測(cè)量值大于45%時(shí)，單片機(jī)輸出高電平信號(hào)給繼電器，繼電器動(dòng)作并閉合，風(fēng)扇接入電源并開始工作，將室內(nèi)的濕氣排出室外；當(dāng)測(cè)量值低于45 %時(shí)，室內(nèi)濕氣不大，單片機(jī)輸出為低電平，繼電器不會(huì)動(dòng)作，繼電器處于斷開狀態(tài)，風(fēng)扇沒有接入電源，因此不會(huì)工作。通過氣體傳感器對(duì)衛(wèi)生間內(nèi)的煤氣和一氧化碳等有毒氣體進(jìn)行檢測(cè)，氣體傳感器的輸出為開關(guān)量，只會(huì)輸出高低兩種電平，它的靈敏度可以通過它上面的靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，靈敏度調(diào)節(jié)得越高檢測(cè)效果越明顯；當(dāng)氣體傳感器檢測(cè)到有害氣體時(shí)，立即發(fā)送高電平信號(hào)給單片機(jī)，單片機(jī)接收到高電平信號(hào)后，立即輸出高電平信號(hào)給繼電器，同時(shí)，單片機(jī)會(huì)發(fā)送控制信號(hào)給報(bào)警燈，報(bào)警燈亮起，繼電器接收到高電平后動(dòng)作并閉合，風(fēng)扇接入電源并開始工作，立即將室內(nèi)的有毒氣體排出室外，將新鮮的空氣吸入室內(nèi)；當(dāng)氣體傳感器沒有檢測(cè)到有害氣體時(shí)，不會(huì)發(fā)送高電平信號(hào)給單片機(jī)，單片機(jī)輸出低電平信號(hào)給繼電器，繼電器不會(huì)動(dòng)作，風(fēng)扇沒有接入電源停止工作，單片機(jī)也不會(huì)發(fā)送控制信號(hào)給報(bào)警燈，報(bào)警不會(huì)亮。通過紅外傳感器對(duì)進(jìn)入衛(wèi)生間的人體進(jìn)行檢測(cè)，人體發(fā)射的紅外熱輻射會(huì)在紅外傳感器的探頭上產(chǎn)生電流，為了進(jìn)行有效探測(cè)，紅外傳感器的探頭不能被遮擋，紅外傳感器的輸出同樣為開關(guān)量，也只有高低兩種電平，它的靈敏度同樣可以通過靈敏度旋鈕手動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，靈敏度調(diào)節(jié)得越高有效檢測(cè)范圍越大；當(dāng)檢測(cè)到用戶進(jìn)入或者正在使用衛(wèi)生間時(shí)，紅外傳感器會(huì)輸出高電平信號(hào)，單片機(jī)接收到高電平時(shí)，將輸送給繼電器的電平變?yōu)楦唠娖剑^電器閉合，風(fēng)扇接入電源開始工作，將用戶在使用衛(wèi)生間過程中產(chǎn)生的不潔的空氣排出，換成室外潔凈的空氣；當(dāng)用戶離開時(shí)，紅外傳感器的輸出為低電平，單片機(jī)接收到低電平后，將輸送給繼電器的電平變成低電平信號(hào)，繼電器斷開，風(fēng)扇斷開電源停止工作，避免了電能的浪費(fèi)。
[0015]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡(jiǎn)單變化或等效替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于STM32的衛(wèi)生間多功能智能排風(fēng)扇，其特征在于包括:主控模塊、信號(hào)采集模塊、警示模塊、控制模塊、執(zhí)行模塊;主控模塊包括STM32F103ZET6單片機(jī);信號(hào)采集模塊包括濕度傳感器、紅外傳感器和氣體傳感器;警示模塊包括報(bào)警燈;控制模塊包括繼電器；執(zhí)行模塊包括風(fēng)扇;濕度傳感器、紅外傳感器、氣體傳感器與單片機(jī)是電氣連接;報(bào)警燈與單片機(jī)是電氣連接;繼電器與單片機(jī)是電氣連接;風(fēng)扇與繼電器是電氣連接。
【文檔編號(hào)】F04D27/00GK205478485SQ201620280777
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月5日
【發(fā)明人】蔣孫侖, 姚善化
【申請(qǐng)人】安徽理工大學(xué)