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智能电风扇的研制摘要：本文主要是基于AT89S52单片机控制，利用人体热释电红外传感器感应模块检测人体，通过舵机不断扫描及其转的角度来确定人体方向的位置。
让风扇能够实时，向着人的方向吹风，有效利用资源。
它还能够自动调节转速，根据周围环境温度不同可以实现无极风速调整。
作品还有日历显示功能，方便观看时间定时等功能。
关键词：单片机传感器电机显示1、系统总体设计本设计是一个具备人体感应功能的一个智能电风扇，可以实现电风扇自动搜索人体的方向，实现实时吹向人体的方向。
利用温度传感器实时监测周围环境的温度，通过温度反馈回去给单片机，让单片机根据温度来控制舵机来扭转可控硅模块，调整电风扇的转速，实现无极调速功能。
本设计还可以通过按键输入调整年历的显示，方便人们设定电风扇的启动与停止时间，节约用电。
也可以通过手动来设置风扇的转速，操作方便简单易懂，成为一个完整的智能电风扇控制系统。
其总体结构框图如图1-1所示。
2、系统硬件电路设计2.1人体位置检测模块：人体位置检测是通过检测发出的红外线将控制信号经过放大处理，经识别后对目标进行分析控制。
采用人体热释电红外线传感器模块，它能够精确的检测出是否有人体在附近，检测距离、范围大，可以调节2.2温度采集模块：温度采集采用DS18B20数字温度传感器。
独特的1-Wire 接口，只需要一个通信端口引脚，每个设备都有一个唯一的64位串行代码存储在板载ROM，可以从数据线供电。
电源电压范围是3.0V至5.5V，测量温度从-55°C至+125°C。
DS18B20优点很多，操作简单方便，而且价格便宜，性价比非常高，抗干扰能力很强，温度补偿好，测量准确。
2.3单片机控制模块：AT89S52是一个低功耗，高性能八位单片机，片内含4k Bytes ISP（In-system programmable）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，功能强大的微型计算机的AT89S51为许多控制提供了高度灵活和低成本的解决办法。
人体感应风扇课程设计不使用单片机一、引言人体感应技术是一种基于红外线探测原理的技术，可以通过对人体的热辐射进行探测和分析，实现对人体的感应和识别。
在现代生活中，人体感应技术被广泛应用于安防、家居、医疗等领域。
本文将介绍如何设计一款基于人体感应技术的风扇，并且不使用单片机。
二、设计原理风扇是一种能够产生气流的设备，可以通过调节气流来达到降温或者增加空气流通性的目的。
在本次设计中，我们将使用红外线传感器来实现对人体的感应，并且通过电路控制风扇转速来达到自动调节温度和增加空气流通性的效果。
三、材料准备1. 红外线传感器2. 电位器3. NPN晶体管4. 直流电机5. 电容器6. 电阻器四、电路设计1. 红外线传感器接口设计将红外线传感器连接到电路板上，并且接入一个10K欧姆的电阻器。
2. 晶体管接口设计将NPN晶体管连接到电路板上，并且接入一个100K欧姆的电阻器。
3. 直流电机接口设计将直流电机连接到电路板上，并且接入一个电容器和一个电位器。
五、程序设计1. 红外线传感器程序设计使用Arduino IDE编写红外线传感器的程序，实现对人体热辐射的探测和分析。
2. 晶体管程序设计使用Arduino IDE编写晶体管的程序，实现对直流电机转速的控制。
3. 直流电机程序设计使用Arduino IDE编写直流电机的程序，实现对风扇转速的自动调节和控制。
六、测试与调试将所有材料按照上述步骤连接起来，并且进行测试和调试。
调整红外线传感器、晶体管和直流电机之间的参数，使得风扇可以在人体进入感应范围时自动启动，并且根据人体距离远近自动调节风扇转速。
七、总结本文介绍了如何设计一款基于人体感应技术的风扇，并且不使用单片机。
通过使用红外线传感器实现对人体热辐射的探测和分析，通过晶体管控制直流电机的转速，最终实现对风扇转速的自动调节和控制。
这种设计方案具有简单、实用的特点，可以在生活中广泛应用。
小科童科学班五年级在学习和玩乐中成长红外线遥控风扇DIY炎热夏季，打开电扇，清风拂面，好不惬意，电风扇从诞生到现在已有上百年的历史，是最早的家用电器之一。
电风扇是一种电机驱动风叶旋转，使空气加速流动，改善人体与周围空气热交换条件，起到通风凉爽的目的。
你想过在炎热的夏天，制作一个遥控电风扇吗？今天我们一起来学习。
知识要点：1、主要部件：支架----固定电风扇；扇叶----推动空气加速流动，带来强风；马达----带动扇叶转动；9013三极管----也称半导体三极管，把微弱红外线信号放大成辐值较大的电信号，用作无触点开关；红外线发射管----红外线发射装置。
2、认识三极管：发射极、基极、集电极3、红外线：红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由德国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射。
4、红外线的物理性质：a.有热效应b.穿透云雾的能力强5、光控电风扇的工作原理：接收二极管接收到光信号，由三极管放大电流，因此马达转动，从而带动扇叶旋转，产生风。
实验材料：1、红外线发射器，红外线接收器，9013三极管，扇叶，电阻，蓝色底板，圆木条，蓝色圆盘，白色马达底座，电池盒（2个），导线（2根），电池（4节），扎线。
实验步骤：1、圆木条插在蓝色底板孔中，木条另一端插入蓝色圆盘，用扎线将白色马达底座固定在蓝色圆盘上，马达插进白色马达底座。
电池盒用双面胶贴在蓝色底板上。
2、发射电路：将白色的发射二极管的长脚（正极）通过一个电阻连接电池盒的红线。
短脚连接电池盒的黑线（负极）（注意正负极）。
3、接收电路：三极管接法：三极管平面朝向自己，从左往右数，分别是发射极，基极，集电极。
三极管发射极接电池盒黑线，基极接红外线接受器长脚，集电极接一根导线，导线另一端接马达一个铜片接头。
黑色红外线接受器长脚(正极）与三极管的基极相连，短脚接电池盒的正极和另外的一根导线。
导线另一端接马达的另一个铜片接头。
4、用扎线把木片绑在圆木条上。
2020.28科学技术创新智能红外遥控电风扇的设计孙景伟丁学用（三亚学院理工学院，海南三亚572022）风扇被广泛的使用，在我们的日常中发挥着重要的作用，电风扇作为一种老式的电器，便宜、摆放容易并且安装非常方便，适合大多数家庭的消费水平，在夏天深受人们的喜爱。
但在当今激烈的市场竞争中，电风扇以单一的按键模式是远远不够的。
而使用智能红外遥控控制后，可以对电风扇的温度进行远程控制，不仅有利于不方便移动的人操作，而且有助于人们节省时间，极大方便人们的生活。
所以，对智能红外遥控电风扇进行探索很有意义。
本课题主要介绍了智能红外遥控电风扇的工作原理，并在单片机的基础上提出了智能红外遥控电风扇的设计思想，希望使智能红外遥控电风扇得到进一步改善，使其具有便利和节能的特点，更有利于人们的使用。
本系统将STC89C51单片机作为方案核心，人们通过红外遥控器可以远程调控温度阈值；当前温度的值会在LCD1602液晶显示；通过人体感应模块检测人体信号，当人离开后倒计时30秒会自动关闭；并运用DS18B20来实行进行温度检测，依据温度测得的数值和提前设置好的温度阈值相比较，风扇将会自动调速；不仅如此，该设计还保留手动按键对温度阈值的调节键，使用按键也可以调控温度，使之更具人性化，满足不同类型人群的需要。
本课题将智能红外遥控电风扇作为研究目标，目的在于通过红外线控制电风扇，使人们操作更加便利，节约时间；还具有根据温度大小自动调速的功能，不仅对人们的生活带来便利，还具有环保功能。
1基本原理1.1系统整体框架结构图该系统是由STC89C51单片机、人体感应模块、温度传感器模块、液晶显示模块和红外线模块等组成的。
该系统可以通过红外遥控控制电风扇，还装有人体感应装置，当人离开后能自动关闭电风扇，不仅如此，它还可以依据温度的变化来自动调理风速，非常智能、便利。
智能红外遥控电风扇以单片机为核心，当前气温的大小可以由温度传感器测试得知，使用按键或红外遥控设置温度，转速会随之改变。
662017年5月上 第9期 总第261期1 项目背景电风扇是一种应用广泛的家用电器,主要用于清凉解暑与空气流通,具有低成本、低能耗的优势,广泛用于家庭、办公室、商店、医院和宾馆等场所,加之现有空调容易造成“空调病”等问题,不适合老人、小孩等体质较弱的人群使用,因而电扇仍是许多消费者的优先选择[1]。
中国年鉴统计数据表明,电扇销售量仍然非常巨大,每年约为350万台。
摆头式风扇有扫风和直风两种工作模式:扫风模式时,风扇以固定角度摆动送风,易造成空程浪费,能量利用率低;直风模式下,风扇朝固定方向送风,不能满足人体运动的特性。
另外,风扇风速一般不能根据人体远近、温度等实际使用情况进行调节,浪费电能的同时降低了风扇使用效果。
目前国内市场针对传统风扇的改进多体现在拓展了“摇头”,“自然风”等功能,而并不能满足当今社会日益增长的对于智能化的需求。
通过进行相关问卷调查,消费者也普遍反映风扇存在档位过少,转角固定等问题,因此,实现电风扇的智能化、人性化及节能效果十分有前景。
现有人体追踪的方式包括摄像头识别以及红外检测等方式,目前最常用且成本较低的方式为利用红外检测方式。
本文通过对红外热释电技术的应用创新,将红外热释电传感器应用于动态监测,进而应用于民用家居领域,为该领域的深入研究奠定基础。
2 系统设计2.1 系统整体组成及处理流程本系统以风扇追踪人体为目的,系统的主要组成模块是传感器检测模块、转动模块、信号处理控制模块、转速控制模块以及电源模块组成。
2.2 模块设计2.2.1 传感器检测模块红外热释电检测模块由光学透镜、红外热释电传感器以及传感器壳体组成。
光学透镜部分包括一个平凸透镜与一个菲涅尔透镜。
菲涅尔透镜与P I R 探头搭配使用时的作用有两个:一是聚焦热释红外信号折射(反射)于PI R 探头上;二是提高灵敏度。
菲涅尔透镜的结构特点决定其拥有大的探测视场,视场角一般大于100°,因此具有目标探测范围宽,产生的信号持续时间长,信号波形呈振荡衰减趋势等特点。
2015年陇东学院第十六届“挑战杯”
课外学术科技作品竞赛
单目标人体红外追踪风扇的设计与制作
2015年11月18日
单目标人体红外追踪风扇的设计与制作
摘要：为了在夏天用风扇给人们带来人性化的舒适凉风，红外线电风扇将会被需要。
通过单片机控制温度检测、热释电检测等传感器，它可以根据环境温度调节风力，自动寻找目标,实现电风扇单目标跟踪吹风。
关键词：单片机；传感器；自动调节；人性化
1引言
1.1本课题的目的
电风扇是我们常见的家电，是炎炎夏日驱赶燥热的工具。
空调的产生使电风扇受到了一定冲击，但与空调相比，电风扇有着它独特的优势，首先，电风扇价格低廉而且更加节能；其次，使用电风扇时可以打开窗户，避免空气长时间不与外界交换，污染物增多，感染疾病。
但现有风扇也存在着一些弊端，很多人熟睡时使用风扇，气温波动较大时容易造成鼻塞头痛等身体不适，所以设计出更加智能化、人性化的电风扇可进一步扩大风扇的应用范围。
本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种根据周围的温度和人员信息进行风扇运行控制的智能风扇。
防止人们因风扇吹风而有不良反应。
单片机通过温度传感器可检测外界的温度信号，根据温度的高低来控制电风扇的风力。
通过热释电红外感应传感器可检测出周围是否有人员存在，以达到自主寻找扇风对象，实现电风扇的单目标跟踪吹风；
其特别之处在于：所述单片机的输入端连接有用于检测外界温度的温度传感器以及用于感应是否有人员存在的热释电红外感
应传感器。
利用温度传感器以及热释电红外感应传感器就可以弥补日常电风扇的缺陷，使人们享受到更舒适的环境。
其紧紧追随21世纪智能化的步伐。
2系统总体设计
2.1本设计的任务要求：
1、当风扇扫描到使用者时，电风扇风向随时用者改变；
2、当环境温度高于风扇设定的自动开机温度，风扇自动开启运转；当环境温度低于风扇设定的自动开机温度时，风扇停止运转；
2.2系统的整体设计结构框图
图1系统的整体设计结构框图
电风扇控制电路系统主要包括：输入、控制、输出三大部分7个功能模块。
AT89C52主控电路模块，温度检测模块，人体感应模块，电机模块，舵机模块，风扇。
各模块间的关系如图所示。
控制电路的设计采用AT89C52单片机作为主要控制芯片，使用温度传感器DS18B20进行温度采集，把采集到的室内温度送到单片机，通过单片机进行判断，根据判断的结果控制相应引脚输出高电平或低电平控制电风扇转动或停止的目的。
3系统硬件模块的设计
3.1单片机系统模块的设计
复位是单片机的初始化操作，除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键以重新启动。
单片机复位电路设计的好坏，直接影响到整个系统工作的可靠性。
本设计采用的是按键复位电路，电路如下图所示：
图2复位电路图
3.2温度采集模块的设计
DS18B20测温原理如下图所示。
图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。
高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。
图3DS18B20原理图
计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。
计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。
DS18B20用于采集温度，并将采集到的温度传送给单片机。
DS18B20可以采用两种方式供电，一种是寄生电源供电方式，单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个MOSFET管来完成对总线的上拉；另一种是采用电源供电方式。
DS18B20的2脚为数字信号输入/输出端，此管脚必须接上拉电阻，使其在无数据传输时一直处于高电平状态，以此保持信号的稳定传输；1脚为电源地。
单片机根据温度作相应处理，并输出处理结果。
温度采集电路如下图所示。
图4DS18B20温度采集电路
3.3电风扇调速
采用PWM调速的方法，就是通过高低电平的时长来控制电机的通断时间来控制电机的速度。
在PWM驱动控制的调节系统中，
最常用的是矩形波PWM信号，在控制时调节PWM波的占空比。
占空比是指高电平在一个周期时间内的百分比。
在控制电机的转速时，占空比越大，转速就越快，若全为高电平时占空比为100%，此时转速达到最大。
利用软件延时。
当高电平延时时间到时，对I/O口电平取反，使其变成低电平，再延时一定时间，反之在低电平延时到时，对I/O口电平取反，如此循环即可得到PWM信号。
4系统软件的设计
4.1系统软件设计总体流程
图5系统总流程图
温度检测系统由DS18B20温度传感器对实时环境温度的检测来实现，电风扇启动的温度根据事先设定温度，单片机主控电路通过判断输入变量的值来控制电风扇启动停止。
系统软件设计总体流程图如图所示，风扇启动的最低温度为t，单片机向DS18B20发送温度转换命令，读取已转换的温度值及风扇运行模式并作出相应处理：当温度高于t时，风扇电路导通，风扇转动并随温度改变转速;当温度低于t时，风扇电路不通电，风扇不转。
5结束语
论文对电风扇作了简要的介绍，利用AT89C52单片机为主要的控制件，结合DS18B20温度传感器，成功地控制了的风扇的自动启停及自动调速等;特别在软件设计中，采用了外部中断和定时中断的方式。
当温度改变时，根据当前温度自动改变转速，起到一定的节能效果，方便了人们的生活。
实验表明，本系统原理简单，工作稳定，成本低，在自动化控制系统中有较高的应用价值。
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