1作品介紹

在沒有空調(diào)的大學(xué)校園里，小風(fēng)扇成了每個學(xué)生的夏日必備品，但現(xiàn)在市場上的風(fēng)扇大多造型雷同，功能單一，我們希望通過iShine帶來小風(fēng)扇的革命。

iShine是一種功能增強型智能創(chuàng)意小風(fēng)扇。iShine在扇葉上放置了16顆RGBLED，可在扇葉高速旋轉(zhuǎn)時利用視覺暫留現(xiàn)象形成顯示屏，并可以顯示時間、溫度、天氣和文字,同時可通過藍牙與手機連接來實現(xiàn)與手機的深度整合，以實現(xiàn)備忘提醒、短信提示、單詞助記等功能。iShine可通過手機、觸摸按鍵、手勢開關(guān)等多種方式進行控制，而且在底座增加有呼吸燈，可實現(xiàn)娛樂、提示、學(xué)習(xí)三大方面的功能。

2主要功能

2.1娛樂功能

通過手機可在iShine上自定義顯示文字（見圖1），輕觸底座觸控區(qū)，還可隨意改變文字顏色。信息顯示模式可以通過新穎有趣的手勢進行切換。同時，利用手機可以對iShine小風(fēng)扇實現(xiàn)全面控制，具有趣味性。

2.2提示功能

在iShine上可以顯示時間、溫度和天氣預(yù)報（見圖2），同時可以實現(xiàn)備忘提醒、短信提示等功能。

時間顯示：時間模式為一個表盤，可顯示當(dāng)前時間，時間信息可通過手機同步獲取。

溫度顯示：溫度模式可顯示當(dāng)前溫度，溫度信息由溫度

/14物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2013年/第2期傳感器獲取。

天氣預(yù)報：天氣模式可顯示任意城市的近期天氣狀況,天氣信息由手機連網(wǎng)獲取。

備忘提醒：通過手機設(shè)置備忘時間和備忘條目，設(shè)定時間到達時會顯示備忘內(nèi)容，同時會有轉(zhuǎn)速改變及呼吸燈提示,用戶看到備忘后，通過向左手勢切換回原模式。

短信提示：當(dāng)手機收到短信時，顯示新信息提示標(biāo)志,同時會有轉(zhuǎn)速改變及呼吸燈提示。用戶看到提示后通過手勢控制下一步動作，向右切回原模式，向左顯示短信內(nèi)容摘要,再向左切回原模式。

圖1在iShine上自定義顯示文字圖2在iShine上顯示時間

2.3學(xué)習(xí)功能

iShine具有單詞助記功能，可通過手機設(shè)定若干需要記憶的單詞及中文釋義。開啟背單詞功能開關(guān)后，每隔一段時間顯示一個單詞，用戶注意到單詞后，可通過手勢控制。如記得,則向右切回原模式；如不記得，則向左顯示中文釋義，再向左切回原模式。記住的單詞顯示頻率降低，沒記住的單詞顯示頻率提高。

3技術(shù)原理

本產(chǎn)品由信息采集模塊、外部控制模塊、單片機、通信模塊、顯示模塊、機械部分、供電系統(tǒng)和手機軟件組成。功能框圖如圖3所示。

圖3功能框圖

3.1信息采集模塊

系統(tǒng)中信息采集模塊中的時鐘芯片選用DS1302,用于采集時間信息。溫度傳感器選用DS18B29,用于采集溫度信息。

3.2外部控制模塊

外部控制模塊由手勢開關(guān)和觸摸按鍵組成，其中手勢開關(guān)由三個光電傳感器順序擺放組成。一般情況下，向左切換模式，向右改變轉(zhuǎn)速；當(dāng)收到短信時，向左顯示短信內(nèi)容，向右返回；單詞功能開啟后，當(dāng)有英文單詞顯示時，向左顯示該單詞中文釋義，向右返回。

觸摸按鍵就是一個開關(guān)按鍵，可實現(xiàn)開關(guān)機。八個按鍵依次擺放，在上面滑動可改變所顯示的顏色。

3.3單片機

系統(tǒng)中的單片機有兩片ATmega32A:一片位于底座，用于采集來自傳感器和手機的信息并發(fā)送給另一片單片機；另一片位于扇葉中心圓盤，用于接收信息、處理數(shù)據(jù)并控制LED顯示相應(yīng)的內(nèi)容。

3.4通信模塊

通信模塊包括無線通信模塊NRF24L01和藍牙通信模塊HC-07。無線通信模塊NRF24L01用于實現(xiàn)兩單片機之間的通信；藍牙模塊HC-07則用于實現(xiàn)手機和單片機之間的通信。

3.5顯示模塊

顯示模塊中的RGB(16個)可利用視覺暫留現(xiàn)象通過旋轉(zhuǎn)顯示所需圖案。霍爾傳感器用于測速和確定所顯示圖案的位置。3.6機械部分

機械部分主要是支架、電機和扇葉固定板。支架由不銹鋼材料制成，起支撐固定作用。電機可固定在支架上端的半圓板上。扇葉固定板由鋁板制成，可固定扇葉顯示部分電路的組成的PCB電路板，保證旋轉(zhuǎn)扇葉的剛度。

3.7供電系統(tǒng)

本系統(tǒng)使用輸出為16V的AC/DC電源適配器為風(fēng)扇供電。16V電源接到電源管理模塊，可輸出5V直流電給單片機及傳感器供電，同時輸出3.3V直流電給NRF24L01供電。顯示部分則使用電刷旋轉(zhuǎn)供電方式，用于為扇葉上顯示部分電路供電。

3.8手機軟件

本智能風(fēng)扇的手機軟件運行于Android2.2+，通過藍牙串口協(xié)議與智能風(fēng)扇進行通信，可實現(xiàn)調(diào)節(jié)速度、顏色，設(shè)定文本，同步時間，設(shè)定備忘，讀取短信，設(shè)定待學(xué)習(xí)單詞及其中文釋義等功能。

4作品創(chuàng)新點、應(yīng)用前景和市場

本iShine智能創(chuàng)意小風(fēng)扇的主要創(chuàng)新點如下：

充分利用風(fēng)扇運行時扇葉高速旋轉(zhuǎn)的特點和視覺暫留現(xiàn)象，用一排LED形成顯示平面，形式新穎有趣，并可使資源利用最大化。

改善了現(xiàn)有風(fēng)扇單一的功能，融合玩、幫、學(xué)于一體，做到一機多用，節(jié)約資源，提高效率。

實現(xiàn)與手機的深度整合?？梢赃M行非接觸控制，方便使用；用手機設(shè)定具體信息(如同步時間，設(shè)定具體文字、備忘內(nèi)容、待學(xué)習(xí)單詞等)，提高了可玩性和多樣性；可讀取手機通信信息(如短信)，更加個性化。

增加了手勢開關(guān)和觸摸按鍵等人機交互形式，使人機交互更加自然流暢，增強了實用性和趣味性。

在提示信息到來時，有轉(zhuǎn)速改變和呼吸燈提示，保證信息不會遺漏，更加人性化。

5應(yīng)用前景和市場分析

本iShine智能創(chuàng)意小風(fēng)扇彌補了現(xiàn)有的電風(fēng)扇功能單一化的不足,及時補充了電風(fēng)扇市場上的缺口,可最終滿足消費者變化多端的生活的需要。其次，也迎合消費者的需求，從青年群體入手,逐漸形成多層次的利潤空間,可吸引更多的市場潛在消費者。另外，在中后期產(chǎn)品研發(fā)的過程中，還可逐漸針對不同的人群和用途進行詳細分類，主要包括以下幾類：

公共類:用于大型公共場合，用于公益、提醒、廣告、時間顯示等，起宣傳作用。

助學(xué)類：適用于學(xué)生，功能豐富，價格較低。

幼教類：適用于兒童，造型可愛，具有識字、助記等功能。

創(chuàng)意類：小巧精致，可作為節(jié)日禮物等贈與他人。

20211017_616c1256008d2__iShine智能創(chuàng)意多功能小風(fēng)扇