衛(wèi)生間照明燈換氣扇自動控制器畢業(yè)設計說明書

1、目錄第1章 緒論- 1 -1.1 選題目的及方案可行性分析- 1 -1.2 設計要求- 1 -1.2.1設計題目和設計指標- 1 -1.2.2設計功能- 1 -第2章 電路結構及工作原理- 2 -2.1 電路結構- 2 -2.2 電源電路- 2 -2.3 磁開關電路- 3 -2.4 單穩(wěn)態(tài)延時電路- 3 -2.5 繼電器電路- 4 -2.6 照明燈、換氣扇電路- 4 -2.7光控照明燈電路- 5 -第3章 整機工作原理- 6 -3.1整機原理圖- 6 -3.2整機工作原理- 6 -第4章 電路的組裝與調試- 8 -4.1電路的檢查- 8 -4.2 電路的調試- 8 -4.2.1調試儀器- 8

2、- 4.2.2電路在調試中遇到的問題- 8 -結論- 9 -收獲和體會- 10 -致謝- 11 -參考文獻- 12 -附錄1- 13 -原件清單- 14 -第1章 緒論1.1 選題目的及方案可行性分析 能讓我們跟好的了解數電知識，通過實驗更多的了解555模塊，單穩(wěn)態(tài)延時電路相關知識，并且鍛煉自我解決問題、分析和動手實踐能力。掌握基礎的數電知識為專業(yè)課奠定了好的基礎。 根據實驗原理，本設計方案基本完成了設計的要求，總的來說該方案是十分可行的，電路結構簡單，原理正確，條理清晰，實驗符合要求。1.2 設計要求1.2.1設計題目和設計指標題目：衛(wèi)生間照明燈、換氣扇自動控制器設計指標：1、開門進入衛(wèi)生間

3、時換氣扇工作。2、晚上開門進入時照明燈工作。3、關門出去時照明燈（夜間）、換氣扇延時一段時間后自動停止工作。1.2.2設計功能 能及時地將衛(wèi)生間內的異味排出，能自動控制換氣扇和照明燈的電子裝置，這樣既不給人添麻煩，又能自動換氣和開、關燈，節(jié)能而方便。 第2章 電路結構及工作原理 2.1 電路結構 根據技術要求，此衛(wèi)生間照明燈、換氣扇自動控制器可分為：主電路、磁開關電路、單穩(wěn)態(tài)延時電路、繼電器電路、電源電路、光控照明燈電路這六部分。如圖2-1所示：光控照明燈電路電源電路磁開關電路照明燈、換氣扇電路繼電器電路單穩(wěn)態(tài)延時電路圖2-1 電路方框圖2.2 電源電路電源電路中d1d4、r4、r4、vdw、

4、u共同構成了控制電路的供電產生電路。其中d1d4構成橋式整流電路，r4、vdw構成并聯型穩(wěn)壓電路。220v交流電壓經電源變壓后，從其次級輸出交流低壓。該電壓經橋式整流整流，c4濾波，vdw穩(wěn)壓后到的直流電壓經加ic到的輸入端，作為ic和繼電器電路的工作電源。照明燈換氣扇電源，直接由220v工作電源提供。圖2-2電源電路2.3 磁開關電路 衛(wèi)生間門關上時，永久磁鐵zt與常閉型干簧管ag靠得很近，由于zt的磁力作用，導致ag內丙觸片斷開，一旦有人進入衛(wèi)生間，在進門的瞬間必然導致zt與ag的距離增大，而使得zt的磁力線不能作用于ag上，故ag內兩觸片復位接觸，此時三級管導通。圖2-3 磁開關電路及單

5、穩(wěn)態(tài)延時電路2.4 單穩(wěn)態(tài)延時電路 單穩(wěn)態(tài)延時電路見上圖2-3所謂單穩(wěn)態(tài)電路就是具有兩種狀態(tài)的的電路,其中一種是穩(wěn)定的狀態(tài)（穩(wěn)態(tài)）,另一種是暫時穩(wěn)定的狀態(tài)（暫穩(wěn)態(tài)）。它是由信號輸入電路、控制電路和執(zhí)行電路組成的。利用單穩(wěn)態(tài)電路可以實現:實時控制自動恢復,定時控制,延時控制等多種功能。單穩(wěn)態(tài)延時電路是由555定時器和外接定時元件r、c構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。它具有以下三個特點：(1)它有一個穩(wěn)態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)；(2)在外來脈沖信號作用下，能立即從穩(wěn)態(tài)翻轉到暫穩(wěn)態(tài)；(3)暫穩(wěn)態(tài)維持一段時間后，能自動返回到穩(wěn)態(tài)。圖2-3中ic及其外圍元件組成了單穩(wěn)態(tài)延時電路。當有人進入衛(wèi)生間時ic的腳為低電平變?yōu)楦唠娖剑?/p>

6、且和有輸入時，使繼電器開始工作，燈泡點亮換氣扇轉動，并開始延時，延時時間為tw = 1.1rc (21)在延時期間，燈泡一直處于點亮狀態(tài)，換氣扇一直處于轉動狀態(tài)，一旦延時時間到達之后，ic單穩(wěn)態(tài)電路就會翻轉，其腳有高電平翻轉為低電平，這一信號使q1的基極為低電平而截止，j繼電器線圈得電釋放，切斷了燈泡和換氣扇的供電而停止工作。2.5 繼電器電路 當加上或除去輸入信號時，輸出部分需延時或限時到規(guī)定的時間才閉合或斷開其被控線路的繼電器就是時間繼電器。 作用原理就是在時間繼電器線圈上加入或斷開電源，經過你給定的時間后而動作，來控制主線路的接通與斷開。 電磁繼電器一般由電磁鐵,銜鐵,彈簧片,觸點 等組

7、成的，其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路兩部分構成。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。2.6 照明燈、換氣扇電路 照明燈、換氣扇電路如下2-4所示：j 電 源mac圖2-4 照明燈、換氣扇電路2.7光控照明燈電路光控電路如圖2-5所示，由cds，c6，2st組成。由于光敏電阻cds的

8、阻值反映了光線的強弱，所以在白天或夜晚有較強的光線時，較強的光線照射在光敏電阻cds上，從而使cds的內阻很小，移相電容c6兩端的電壓不足以使觸發(fā)器二極管2st導通，故vs無觸發(fā)電流而阻斷，照明燈h不會亮。夜晚或白天光線比較弱時，由于沒有較強的光線照射在cds上，因而cds的內阻變的很大，相當于形成開路，此時2st導通，從而使vs導通，照明燈點亮。圖2-5光控照明燈電路第3章 整機工作原理3.1整機原理圖圖3-1 整機原理圖3.2整機工作原理 整機工作原理見圖3-1，當衛(wèi)生間門關上時，永久磁鐵zt與常閉型干簧管ag靠得很近，由于zt的磁力作用，導致ag內丙觸片斷開，三極管vt無偏流而截止，此時

9、時基集成電路ic1的腳呈高電平，故ic1處于復位狀態(tài)，ic1的腳輸出低電平，繼電器j無電流不吸合，換氣扇和照明燈均處于斷電狀態(tài)。一旦有人進入衛(wèi)生間，在進門的瞬間必然導致zt與ag的距離增大，而使得zt的磁力線不能作用于ag上，故ag內兩觸片復位接觸，此時三極管得到偏流而導通。vt導通后使ic1的腳變?yōu)榈碗娖剑▋H為vt的飽和壓降值），ic觸發(fā)置位，此時ic1的腳由原來的低電平跳變?yōu)楦唠娖?，繼電器j勵磁吸合。j吸合后，其常開觸點j11閉合，換氣扇m通電工作，開始排氣。與此同時，j的另一組常開觸點j12也閉合，照明燈h通電點亮，其高度可由rp調節(jié)。如果是白天，由于有較強的光線照射在光敏電阻cds上，

10、從而使cds的內阻很小，移相電容器c6兩端的電壓不足以使觸發(fā)二極管2st導通，故vs無觸發(fā)電流而阻斷，照明燈h不會點亮。夜晚由于沒有陽光照射在cds上，因而cds的內阻變得很大，相當于開路，此時2st導通，vs導通，照明燈h點亮。ic的單穩(wěn)態(tài)工作時間由1.1r3c2的數值確定。調節(jié)rp可以改變照明燈h的亮度。rp可選用電位器或實芯可變電阻器。當發(fā)現繼電器j吸合無力時，可減小r4的阻值或干脆免去不用。整個電路焊接調試合格后，裝入一只塑料盒即可投入使用。第4章 電路的組裝與調試4.1電路的檢查 電路焊接時不能出現虛焊、假焊、漏焊，更不能出現過焊。按照先裝矮后裝高、先裝小后裝大、先裝耐焊的等原則焊接

11、。檢查接線是否正確，檢查電源、地線、信號線、元器件的引腳之間有無短路，器件有無接錯。觀察電路中各部分器件有無異?，F象。經檢查我們的電路沒有錯誤現象，只是焊點大小不均勻。4.2 電路的調試 調試電路中由于電路使用的原件無法購買到，不得不使用低壓進行試驗，加上15v變壓器后進行試驗。4.2.1調試儀器 調試儀器儀表的準備工作：根據調試內容選用合格的儀器儀表；檢查儀器儀表有無故障，量程和精度應能滿足調試要求，并熟練掌握儀器儀表的正確使用；將儀器儀表放置整齊，經常用來讀取信號的儀器應放置于便于觀察的位置。 4.2.2電路在調試中遇到的問題 調試中遇到的問題：1、 由于電路器件的限制電路必須在低壓環(huán)境下

12、進行，所以必須使用15v變壓器進行變壓。2、 由于繼電器工作電壓高，而實驗電壓不穩(wěn)定，實驗開始繼電器一直不工作，后經調試正常使用。3、 在調試雙向可控硅時由于使用電壓過高導致555時基芯片損壞，后換上全新的正常使用。4、 在剛測試風扇時電壓不穩(wěn)定，電壓低導致風扇不正常工作。后經調試正常使用。5、調試時使用的發(fā)光二極管電壓高導致毀壞，后加分壓電阻后正常使用。 結 論 根據實驗結果，本設計方案基本完成了設計的要求，總的來說該方案是十分可行的，電路結構簡單，條理清晰，結果符合要求。很多家庭都裝了換氣扇，但一些來客或小孩常常忘記打開換氣扇，這種能自動控制換氣扇和照明燈的電子裝置，既不給人添麻煩，又能自

13、動換氣和開、關燈，節(jié)能而方便。綜合來說完成了各項技術指標，安全又穩(wěn)定。 收獲和體會經過一段時間的查找資料和思考問題，最終把設計方案設計出來了。其中在查找資料的過程中收獲頗豐，在這個過程中使我學會了如何查找文獻資料并運用到自己的方案中去。經過一番深思熟慮后設計出比較實用的電路圖，并通過自己的努力最終解決了出現的各種問題，在這解決問題的過程中使我學到了許多以前不太了解的知識，同時也培養(yǎng)了思考問題的習慣，在連接實物圖的過程中須得步步為營，若是一著不慎連錯了后果是很嚴重的，不好檢查線路，因此連線時須的小心再小心。 最終，在自己的不懈努力和老師同學的幫助下我的課程設計終于完成了，課設中充滿了歡笑與淚水，

14、為一小塊的成功而高興，為一時的困難而傷心，但整個過程是快樂的，因為我在過程中得到了鍛煉，動手動腦的能力得到了加強，學到了許多書本上學不到的知識，總之我在課程設計中學到了許多真是一言難盡。在這里我謝謝老師和同學們的幫助，謝謝大家。致 謝 本課題在選題及研究過程中得到胡老師的悉心指導。胡老師多次詢問研究進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。胡老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，對胡老師的感激之情是無法用言語表達的。 同時在本次課程設計中我學會了很多，再要感謝學校給我這次機會讓我有可以實踐的機會。在我們做課設的時候遇到很多問題，最后

15、一一解決問題的過程中都離不開老師的幫助。還要感謝小組同學的努力配合。經過這次課設我知道了團隊合作的重要性，學會了很多，使我更有興趣學習本專業(yè)了。讓我知道了我還需要學習更多的姿勢來完善自己。參考文獻【1】卿太全、李蕭.常用數字集成電路原理與應用m.北京：人民郵電出版社，2006【2】葛中海.模擬電子技術m.北京：機械工業(yè)出版社，2011【3】周忠.數字電子技術m.北京：北京大學出版社，2011 【4】羅厚軍，魏敏敏.集成電路使用手冊m.福建：福建科學技術出版社，2006【5】劉進鋒.電子技術m.北京：人民郵電出版社，2010附錄1ne555內部結構示意圖 ne555 （timer ic）為8腳時基集成電路。其中：1腳為接地端；2腳為觸發(fā)輸入端；3腳為輸出端；4腳為復位端；5腳為控制端；6腳為閾值端；7腳為放電端；8腳為電源端。元件清單序號編號名稱型號數量1r1、r6 電阻10k22r2電阻5.1k13r3電阻1m14r4電阻5115r5電阻1m/1w1