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课程设计-定时排气扇设计.doc
PAGE 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,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 设计内容及要求1、设计内容:定时排气扇 2、设计要求:实现总定时时间8小时(可以调节,用发光二极管显示),占空比可调的间歇排气。3、电路组成框图 555占空比可调电路,定时与控制排气扇间歇工作计数电路排气扇工作电路第二章 系统设计方案选择方案一: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,二极管亮表示排气扇工作,灭则表示不工作。其电路图如图2-1。 图2.1 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2-2所示: 图2.2 方案二实验电路图 第三章 系统的组成及工作原理作者选择的是方案二,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,
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