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方案开发

小家电方案

电吹风机方案开发


作者:丰日科技 时间:2020-07-06 浏览:90


吹风机是由一组电热丝和一个高转速小风扇组合而成的。通电时,电热丝会产生热量,风扇吹出的风经过电热丝,就变成热风。如果只是小风扇转动,而电热丝不热,那么吹出来的就只是风而不热了。

吹风机构造:
 
由壳体、手柄、电动机、风叶、电热元件、挡风板、开关、电源线等组成。

吹风机的种类虽然很多,但是结构大同小异,都是由壳体、手柄、电动机、风叶、电热元件、挡风板、开关、电源线等组成。

吹风机工作原理:
 
吹风机直接靠电动机驱动转子带动风叶旋转,当风叶旋转时,空气从进风口吸入,由此形成的离心气流再由风筒前嘴吹出。空气通过时,若装在风嘴中的发热支架上的发热丝已通电变热,则吹出的是热风;若选择开关不使发热丝通电发热,则吹出的是冷风。吹风机就是此来实现烘干和整形的目的。
 
吹风机手柄上的选择开关一般分为三档,即关闭档、冷风档、热风档,并附有颜色为白、蓝、红的指示牌。有些吹风机的手柄上还装有电机调速开关,供选择风量的大小及热风温度高低时使用。各类吹风机的外壳后面或侧面,都设有可旋转的圆形调风罩,旋动该罩调节进风口的截面大小,就可以调节输送的风速及热风的温度。

一、吹风机的整体方案设计
 
本文设计的吹风机包括人体感应模块、信号采集模块、信号处理模块、执行模块、主电路、开关、外壳和电源线等;人体感应模块和信号采集模块通过检测电阻相连,信号采集模块的输出端和信号处理模块的输入端相连,信号处理模块的输出端和执行模块的电源端相连,执行模块的触头串接于吹风机主电路,主电路由电动机、热电阻丝,开关等元件组成。
 

二、电吹风机感应模块的设计
 
人体感应模块由高阻值电阻、检测电阻、金属体、人体、熔断器、信号线路和大地组成;其中高阻值电阻、检测电阻、熔断器、信号线路几部分内置于吹风机,高阻值电阻、检测电阻、熔断器通过信号线路串联后一端接电源线,另一端接金属体;金属体为导电性良好的金属薄片,并镶嵌在出风机手柄上的凹槽中,凹槽的深度要和金属体厚度一致;使用者手握吹风机时,掌心与金属体就会良好接触,使人体和大地成为感应电路的一部分;如果将电源线接入电源,电流就会流过电源线、高阻值电阻、检测电阻、金属体、人体、熔断器流入大地,形成回路,由于高阻值电阻的电阻值非常高(一般为2到3兆欧),所以即便形成导通回路,但线路阻值极高而使电流非常微弱,对人体影响极小,回路中的电流虽然微弱,但可以输出电信号,信号采集模块可以采集微弱的电信号,表明吹风机在使用者手中;为了防止电阻老化而阻止降低,在感应电路中增加了熔断器,其熔断值非常小,一旦电流超过设定值,熔断器立刻熔断,切断电路进而保护使用者。
 
三、电吹风机信号采集模块的设计
 
信号采集模块内置于吹风机,由检测电阻和采样电路组成;检测电阻是采集模块和人体感应模块的共有部分,其作用是把人体感应模块中的电流信号变成电压信号;采样电路是把采集的电压信号变成大小合适的电压信号送给STM32处理器;如果人体感应电路有电流流过,电流会在检测电阻两端产生电压差(虽然电流非常微弱,但根据欧姆定律,增加电阻值可以提高电压值),检测电压经过采样电路的放大、稳压后输送给STM32,此时,STM32收到一个开通的电信号。
 
四、电吹风机信号处理模块的设计
 
信号处理模块由STM处理器和整流滤波电路组成,两部分内置于吹风机手柄内,整流滤波电路的作用是向STM32提供电源,整流滤波电路为一块电路板,电路板上可以嵌入STM32处理器,这就使得信号处理模块体积很小,可以置于吹风机窄长的手柄内;当信号采集电路向STM32输送一个信号电压时,STM32就会控制继电器通电。
 
五、电吹风机执行模块的设计
 
执行模块为一个小型继电器,继电器有四个引脚,两个引脚为继电器电源端口,电源端口一端连接STM32引脚,一端连接零线,受STM32控制通电或掉电,另外两个引脚为继电器触头,继电器触头串接于吹风机主电路;当继电器得电,其触头闭合,此时按下开关,吹风机才能工作,当继电器掉电,其触头断开,吹风机停止工作,如果继电器不得电,其触头处于断开状态,不论怎么样控制开关,吹风机都将无法工作。
 
六、电吹风机主电路设计
 
吹风机主电路由电动机、热电阻丝、熔断器、开关和线路构成,电动机和热电阻丝并联,每条支路设有开关,不同的开关状态组合就可以实现各种工作状态,主电路的干路上串联了继电器触头,实现了继电器可以直接使线路断电,设置的熔断器可以防止主电路老化或其他原因引起的故障,一旦电流过大,熔断器立即断开。
 
七、吹风机工作流程
 
当使用者使用吹风机时,掌心就会与金属体接触,此时会有电流流经人体导入大地,当电流流过电阻时会在电阻两端产生电压,信号采集模块可以接收到电阻两端的电压信号,如果没有使用者或者使用者没有接触金属体时,由于没有电流流过,电阻两端就不会检测到有电压产生;信号采集模块将电压信号采集后经过放大、稳压最终输出合适的电压信号,电压信号被送给信号处理模块,信号处理模块就向执行模块发送信号,继电器动作,串接在主电路中的继电器触头闭合,达到吹风机工作的前提条件,在满足这个条件的基础上按下开关,吹风机就可以工作了。当使用者不接触金属体时,信号采集器接收不到电压信号,就会停止向STM32输送信号,STM32立即向继电器发出断开信号,实现断电。