一種基于stm32的衛生間多功能智能排風扇的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于STM32的衛生間多功能智能排風扇，包括：主控模塊、信號采集模塊、警示模塊、控制模塊、執行模塊；主控模塊包括STM32F103ZET6單片機；信號采集模塊包括濕度傳感器、紅外傳感器和氣體傳感器；警示模塊包括報警燈；控制模塊包括繼電器；執行模塊包括風扇。本實用新型實現對衛生間內的濕度和有毒氣體精確高效地監測，當衛生間內濕度過大或者存在有毒有害氣體時立即開啟排風扇，將濕氣或者有害氣體排出室外，避免對人體造成危害；同時，能夠實現對人體的檢測，當用戶進入或者正在使用衛生間時，開啟風扇，排出不潔的空氣，用戶離開時自動關閉風扇，節約了電能。自動排風換氣，保持衛生間內空氣的潔凈清新。
【專利說明】
一種基于STM32的衛生間多功能智能排風扇
技術領域
[0001]本實用新型涉及智能家居控制領域，具體為一種基于STM32的衛生間多功能智能排風扇。
【背景技術】
[0002]當今的家庭生活，尤其是城市家庭，都居住在樓房當中，房屋的空間比較小，自然通風能力較差，所以我們一般會選擇安裝排氣扇來解決室內通風能力差的問題，而衛生間又是重中之重，是濕氣和濁氣最為集中的地方，燃氣熱水器有可能引發燃氣泄漏，因為衛生間未安裝排風扇造成用戶煤氣中毒的情況也時有發生，所以衛生間排氣扇的作用顯得尤為重要。傳統排氣扇有許多的缺陷和不足，最主要的是不夠智能化，需要手動開啟和關閉，不能夠對衛生間內環境狀況進行智能檢測并根據檢測結果自行決定開啟和關閉，在很多時候用戶忘記了關閉排氣扇，往往造成了不必要的電能浪費。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型目的是提供一種基于STM32的衛生間多功能智能排風扇，以解決目前市場上大部分排風扇不夠智能，需要手動開啟和關閉，不能夠對衛生間內環境進行檢測并自動決定開啟和關閉，在用戶忘記了關閉排氣扇時，造成電能浪費的問題。本裝置以STM32單片機為控制核心，通過濕度傳感器和氣體傳感器分別對衛生間內的濕度和有害氣體進行監測，當濕度過大或者檢測到煤氣等有毒氣體時，自動開啟排風扇;通過紅外傳感器對人體進行檢測，當發現用戶進入衛生間時，自動開啟排風扇。
[0004]為達到上述目的，本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:一種基于STM32的衛生間多功能智能排風扇，包括:主控模塊、信號采集模塊、警示模塊、控制模塊、執行模塊;主控模塊包括STM32F103ZET6單片機;信號采集模塊包括濕度傳感器、紅外傳感器和氣體傳感器;警示模塊包括報警燈;控制模塊包括繼電器;執行模塊包括風扇。濕度傳感器、紅外傳感器、氣體傳感器與單片機是電氣連接;報警燈與單片機是電氣連接;繼電器與單片機是電氣連接;風扇與繼電器是電氣連接。
[0005]所述STM32F103ZET6單片機負責接收傳感器采集到的信號，對濕度、有毒氣體和有人進入的信息進行相應的運算和處理，同時接收負責接收和處理實時時鐘發送來的時間信號，根據傳感器的檢測結果決定是否輸出控制信號給繼電器。
[0006]所述濕度傳感器和氣體傳感器分別負責檢測衛生間內濕度和有毒氣體情況，并將測得的結果傳輸給單片機進行處理和換算;紅外傳感器負責檢測用戶是否進入或離開衛生間，當檢測到用戶進入時，立即發送信號給單片機，用戶離開時，停止發送信號。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型一氧化碳氣體傳感器模塊，紅外傳感器采用HC-SR501型人體紅外感應模塊，傳感器均安裝于衛生間內的天花板上，紅外傳感器的探頭需要暴露在外，不能有遮擋。
[0007]所述報警燈負責在氣體傳感器檢測到有毒氣體時發光報警，報警燈采用LED燈。
[0008]所述繼電器負責接受單片機發來的控制信號，控制風扇的開啟和停止，它是弱電控制強電的中間轉換模塊。
[0009]所述風扇負責在需要時排風換氣，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，繼電器閉合時開始工作，繼電器斷開時停止工作。
[0010]本實用新型通過濕度傳感器對衛生間內的濕度進行檢測，濕度傳感器輸出為數字量，單片機可以直接將其轉換為可以處理的數據形式，并與系統設定的閾值進行比較，本系統中設定的濕度閾值為45%，當測量值大于45%時，單片機輸出高電平信號給繼電器，繼電器動作并閉合，風扇接入電源并開始工作，將室內的濕氣排出室外；當測量值低于45%時，室內濕氣不大，單片機輸出為低電平，繼電器不會動作，繼電器處于斷開狀態，風扇沒有接入電源，因此不會工作。通過氣體傳感器對衛生間內的煤氣和一氧化碳等有毒氣體進行檢測，氣體傳感器的輸出為開關量，只會輸出高低兩種電平，它的靈敏度可以通過它上面的靈敏度調節旋鈕進行手動調節，靈敏度調節得越高檢測效果越明顯；當氣體傳感器檢測到有害氣體時，立即發送高電平信號給單片機，單片機接收到高電平信號后，立即輸出高電平信號給繼電器，同時，單片機會發送控制信號給報警燈，報警燈亮起，繼電器接收到高電平后動作并閉合，風扇接入電源并開始工作，立即將室內的有毒氣體排出室外，將新鮮的空氣吸入室內；當氣體傳感器沒有檢測到有害氣體時，不會發送高電平信號給單片機，單片機輸出低電平信號給繼電器，繼電器不會動作，風扇沒有接入電源停止工作，單片機也不會發送控制信號給報警燈，報警不會亮。通過紅外傳感器對進入衛生間的人體進行檢測，人體發射的紅外熱輻射會在紅外傳感器的探頭上產生電流，為了進行有效探測，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進行調節，靈敏度調節得越高有效檢測范圍越大；當檢測到用戶進入或者正在使用衛生間時，紅外傳感器會輸出高電平信號，單片機接收到高電平時，將輸送給繼電器的電平變為高電平，繼電器閉合，風扇接入電源開始工作，將用戶在使用衛生間過程中產生的不潔的空氣排出，換成室外潔凈的空氣；當用戶離開時，紅外傳感器的輸出為低電平，單片機接收到低電平后，將輸送給繼電器的電平變成低電平信號，繼電器斷開，風扇斷開電源停止工作，避免了電能的浪費。
[0011]本實用新型的優點是:實現對衛生間內的濕度和有毒氣體精確高效地監測，當衛生間內濕度過大或者存在有毒有害氣體時立即開啟排風扇，將濕氣或者有害氣體排出室夕卜，避免對人體造成危害；同時，能夠實現對人體的檢測，當用戶進入或者正在使用衛生間時，開啟風扇，排出不潔的空氣，用戶離開時自動關閉風扇，節約了電能。解決了目前市場上大部分排風扇不夠智能，需要手動開啟和關閉，不能夠對衛生間內環境進行檢測并自動決定開啟和關閉，在用戶忘記了關閉排氣扇時，造成電能浪費的問題。自動排風換氣，保持衛生間內空氣的潔凈清新。
【附圖說明】
[0012]附圖1是本實用新型的結構框圖；
【具體實施方式】
[0013]下面根據附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0014]結構框圖如圖1所示，基于STM32的衛生間多功能智能排風扇，包括:主控模塊、信號采集模塊、警示模塊、控制模塊、執行模塊;主控模塊包括STM32F103ZET6單片機;信號采集模塊包括濕度傳感器、紅外傳感器和氣體傳感器;警示模塊包括報警燈;控制模塊包括繼電器;執行模塊包括風扇。濕度傳感器、紅外傳感器、氣體傳感器與單片機是電氣連接;報警燈與單片機是電氣連接;繼電器與單片機是電氣連接;風扇與繼電器是電氣連接。本實用新型通過濕度傳感器對衛生間內的濕度進行檢測，濕度傳感器輸出為數字量，單片機可以直接將其轉換為可以處理的數據形式，并與系統設定的閾值進行比較，本系統中設定的濕度閾值為45%，當測量值大于45%時，單片機輸出高電平信號給繼電器，繼電器動作并閉合，風扇接入電源并開始工作，將室內的濕氣排出室外；當測量值低于45 %時，室內濕氣不大，單片機輸出為低電平，繼電器不會動作，繼電器處于斷開狀態，風扇沒有接入電源，因此不會工作。通過氣體傳感器對衛生間內的煤氣和一氧化碳等有毒氣體進行檢測，氣體傳感器的輸出為開關量，只會輸出高低兩種電平，它的靈敏度可以通過它上面的靈敏度調節旋鈕進行手動調節，靈敏度調節得越高檢測效果越明顯；當氣體傳感器檢測到有害氣體時，立即發送高電平信號給單片機，單片機接收到高電平信號后，立即輸出高電平信號給繼電器，同時，單片機會發送控制信號給報警燈，報警燈亮起，繼電器接收到高電平后動作并閉合，風扇接入電源并開始工作，立即將室內的有毒氣體排出室外，將新鮮的空氣吸入室內；當氣體傳感器沒有檢測到有害氣體時，不會發送高電平信號給單片機，單片機輸出低電平信號給繼電器，繼電器不會動作，風扇沒有接入電源停止工作，單片機也不會發送控制信號給報警燈，報警不會亮。通過紅外傳感器對進入衛生間的人體進行檢測，人體發射的紅外熱輻射會在紅外傳感器的探頭上產生電流，為了進行有效探測，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進行調節，靈敏度調節得越高有效檢測范圍越大；當檢測到用戶進入或者正在使用衛生間時，紅外傳感器會輸出高電平信號，單片機接收到高電平時，將輸送給繼電器的電平變為高電平，繼電器閉合，風扇接入電源開始工作，將用戶在使用衛生間過程中產生的不潔的空氣排出，換成室外潔凈的空氣；當用戶離開時，紅外傳感器的輸出為低電平，單片機接收到低電平后，將輸送給繼電器的電平變成低電平信號，繼電器斷開，風扇斷開電源停止工作，避免了電能的浪費。
[0015]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，可顯而易見地得到的技術方案的簡單變化或等效替換均落入本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種基于STM32的衛生間多功能智能排風扇，其特征在于包括:主控模塊、信號采集模塊、警示模塊、控制模塊、執行模塊;主控模塊包括STM32F103ZET6單片機;信號采集模塊包括濕度傳感器、紅外傳感器和氣體傳感器;警示模塊包括報警燈;控制模塊包括繼電器；執行模塊包括風扇;濕度傳感器、紅外傳感器、氣體傳感器與單片機是電氣連接;報警燈與單片機是電氣連接;繼電器與單片機是電氣連接;風扇與繼電器是電氣連接。
【文檔編號】F04D27/00GK205478485SQ201620280777
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月5日
【發明人】蔣孫侖, 姚善化
【申請人】安徽理工大學