定时排气扇课程设计.doc

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1、前言电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。很多电路要使用555来产生一个脉冲，555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件，在电路应用中主要用来做定时器,可构成施密特触发器、多谐振荡器和单稳态触发器。本次课设的要求就是利用555和一些辅助器件来完成简易的定时排气扇。在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸

2、，药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。本次设计就用到了计时器功能。室内长期不通风对人的身体有害，但若是一直开着排气扇，不能节约电能，也是不合理的。因此，应做到定式排气，并自动切断电源。做为电子系的大学生不仅要学习理论，更要将理论所学运用到实际。自动定时循环排气扇控制器，可用来对家庭居室的排气扇进行定时循环控制，它既可对室内空气进行定时清洁净化，又省去人工控制。只要按照实际需要设定好排气时间和间歇时间，排气扇就会按照设定好的程序和时间，自动循环地工作下去。同时该

3、控制器还可根据设定好的定时程序和时间，自动切断工作电源，这样既能实现控制目的，又不浪费电能。此控制器不仅可以用在排气扇上,只要实现类似功能的电路都可使用.且成本低廉,制作简单,操作方便，非常具有实用价值！第一章电路设计1.1电路设计方案方案一：本方案由排气扇、定时控制电路和间歇控制电路组成。首先由定时控制电路控制总定时即排气扇总工作时间，可以通过调节滑动变阻器来改变定时时间。间歇控制电路控制排气的工作和间歇时间，也可以通过调节滑动变阻器来改变其时间。本设计排气扇的效果用发光二极管来显示，二极管亮

4、表示排气扇工作，灭则表示不工作。其电路图如图1-1。图1.1方案一实验电路图但此电路时由两个多谐振荡器串联而成，由实验结果分析其信号不稳定，致使时间也不稳定，所以我放弃了这个方案。方案二：本方案除了工作电源外由两部分组成，一部分是对排气扇进行自动开停控制的自动循环控制器，另一部分是对开停次数进行计数的电子计数器。定时循环开停时间控制器由555时基集成电路组成，在电路中，555时基集成电路被连接成脉冲占空比可调的超低频多谐振荡器。其电路图如图1-2所示：图1.2方案二实验电路图1.2工作原理我选择

5、方案二，该方案中555时基集成电路能够实现电路振荡的主要原理是，由电源通过接在电路的7、6、2脚间的电阻器R1,R2对接至地端的电容器C1的充、放电过程，与3个引脚各自功能相配合来完成的。在前面已介绍过的振荡电路中，电容器C1的充电是通过R1、R2与C1的接地端形成回路的；而电容器的放电则是C1的正极通过R2到7脚完成的。只要将电路中R1、R2与C1的数值设定好，则振荡电路的振荡频率和脉冲占空比就是固定不可变的。而在本电路中则不同，由于在电路中加人了二极管VDl、VD2和可调电位器RP，情况就改

6、变了。在这个振荡电路中虽然它的振荡频率是不可变的，但其脉冲的占空比是可以通过RP进行调节而改变的。这是由于加人了二极管后，电容器C1的充、放电回路与前不同了。其中充电回路变为由电源通过Rl,RP的上半段、VD2到电容器Cl。而电容器的放电回路则由电容的正极通过VD1,R2和RP的下半段到7脚。电路中的电容器C1为固定不变的，但它的充、放电电阻值是可以通过调节RP的位置来改变的。由于振荡脉冲的占幸比是由电容器充、放电时间的差异形成的，当RP的动臂移向下方时，使充电电阻的阻值增大，同时使放电电阻器一

7、的阻值减小同一数值。其结果是电容器充电的时间延长；而放电时间缩短，振荡脉冲的占空比变大了。反之，当RP的动臂向上调节时，电容器的充电时间缩短；而放电时间被延，长，振荡脉冲的占空比变小。在本电路中，在接通电源之初，由于C1刚开始充电，其上端的电压小于Vp/3，ICl的3脚输出高电平。这时VL2发光指示，继电器K2线圈不通电，所以KZ保持静态。但这一高电平在形成之初便通过C3向IC2的CP端输人一个计数脉冲，使IC2的输出端前移一位。随后电容器C1进人充电状态，而输出端3则保持高电平。直到C1充电使

8、其正端电压达到2VDD/3时，电路翻转，输出端3变为低电平。这时继电器K2通电吸合，将排气扇的工作电源接通，排气扇开始运转。工作状态指示灯VL1发光指示。随后C1立即转人放电过程，经过一段时间，当C1正端电压下降到Vm/3时，电路翻转，输出端3又恢复高电平，继电器K2断电释放，排气扇停止运转，电路进入下一个循环期。虽然R1的电阻值远大于R2的电阻值，但因RP为共用元件，当RP的动臂旋至R2一端时，R1＋RP的电阻值远大于R2的电阻值。这时C1的充电时间远大于放电时间，输出脉冲的占空比最大，排气扇