多功能電風(fēng)扇設(shè)計(jì)論文

1、 1 引言1.1 電風(fēng)扇概述1.1.1 電風(fēng)扇的概念風(fēng)扇又稱電扇，用于散熱，夏天用它來(lái)清涼為好,還可用來(lái)驅(qū)散室內(nèi)熱氣。每年進(jìn)入5月份,天氣越來(lái)越炎熱,尤其到了盛夏,那更是酷熱難擋。如何才能給人帶來(lái)清涼的感覺(jué)呢? 目前可供選擇的“納涼”工具主要有:空調(diào)、普通電風(fēng)扇、冷風(fēng)機(jī)以及蒲扇、紙扇等等?？照{(diào)使用方便,且越來(lái)越智能化,但它使用費(fèi)用高,常常給人帶來(lái)新的疾病“空調(diào)病”;電風(fēng)扇以其低廉的價(jià)格使它的使用極為普遍,人們常常通宵達(dá)旦的使用,一旦氣溫稍有變化,感冒的人數(shù)就會(huì)急劇增加;冷風(fēng)機(jī)能增強(qiáng)空氣的濕度,但使用久了,家里電器會(huì)受潮,同時(shí)也會(huì)讓使用者長(zhǎng)期裸露在外的關(guān)節(jié)受到危害;蒲扇和紙扇雖然價(jià)格低廉，但由于

2、“不自動(dòng)”性,目前使用者微乎其微。在這種情況下,溫控智能電風(fēng)扇應(yīng)運(yùn)而生。1.1.2 電風(fēng)扇的發(fā)明電風(fēng)扇究竟是誰(shuí)發(fā)明的，現(xiàn)在已經(jīng)很難找到相關(guān)的資料了。據(jù)說(shuō)，1882年，美國(guó)紐約的克羅卡日卡齊斯發(fā)動(dòng)機(jī)廠的主任技師休伊斯卡茨霍伊拉，最早發(fā)明了商品化的電風(fēng)扇。第二年，該廠開(kāi)始批量生產(chǎn)，當(dāng)時(shí)的電扇，是只有兩片扇葉的臺(tái)式電風(fēng)扇。1908年，美國(guó)的?？税l(fā)動(dòng)機(jī)及電氣公司，研制成功世界上最早的齒輪驅(qū)動(dòng)左右搖頭的電風(fēng)扇。這種電風(fēng)扇防止了不必要的三百六十度轉(zhuǎn)頭送風(fēng)，而成為以后銷售的主流。 1.1.3 電風(fēng)扇的種類根據(jù)使用環(huán)境選擇風(fēng)扇種類。常用的電風(fēng)扇有吊扇、落地扇、壁扇、臺(tái)扇、轉(zhuǎn)頁(yè)扇。其中吊扇、壁扇為固定安裝式，落

3、地扇、臺(tái)扇、轉(zhuǎn)頁(yè)扇移動(dòng)方便，送風(fēng)范圍廣。按電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式分：有單相電容式、單相罩極式、三相感應(yīng)式、直流及交直流兩用串激整流子式電風(fēng)扇，按用途可分為家用電風(fēng)扇和工業(yè)用排風(fēng)扇。家用電風(fēng)扇有臺(tái)扇、落地扇、壁扇、頂扇等；臺(tái)扇中又有搖頭的和不搖頭之分，也有的轉(zhuǎn)頁(yè)扇；落地扇中有搖頭、轉(zhuǎn)頁(yè)的。還有一種微風(fēng)小電扇，是專門吊在蚊帳里的，夏日晚上睡覺(jué)，一開(kāi)它頓時(shí)就微風(fēng)習(xí)習(xí)，可以安穩(wěn)地睡上一覺(jué)，還不會(huì)生病。工業(yè)用的排風(fēng)扇主要用于強(qiáng)迫空氣對(duì)流之用。電風(fēng)扇用久以后，扇葉的下面很容易沾上很多灰塵。這是電風(fēng)扇在工作時(shí)，由于扇葉和空氣相互摩擦而使扇葉帶上了靜電，帶電的物體能夠吸引輕小物體的性質(zhì)，從而能夠吸收室內(nèi)飄浮的細(xì)小灰

4、塵造成的。 1.1.4 電風(fēng)扇的構(gòu)造轉(zhuǎn)子：由磁鐵、扇葉及軸組成；定子：由硅鋼片、線軸及軸承組成；控制電路：由ic感應(yīng)磁鐵n.s.極經(jīng)由電路控制其線圈導(dǎo)通而產(chǎn)生內(nèi)部激磁使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。1.1.5 電風(fēng)扇的工作原理通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)。能量的轉(zhuǎn)化形式是：電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)由于線圈有電阻，所以不可避免的有一部分電能要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。電風(fēng)扇工作時(shí)（假設(shè)房間與外界沒(méi)有熱傳遞）室內(nèi)的溫度不僅沒(méi)有降低，反而會(huì)升高。讓我們一塊來(lái)分析一下溫度升高的原因：電風(fēng)扇工作時(shí)，由于有電流通過(guò)電風(fēng)扇的線圈，導(dǎo)線是有電阻的，所以會(huì)不可避免的產(chǎn)生熱量向外放熱，故溫度會(huì)升高。但人們?yōu)槭裁磿?huì)感覺(jué)到?jīng)鏊兀恳驗(yàn)槿梭w的體表有大量

5、的汗液，當(dāng)電風(fēng)扇工作起來(lái)以后，室內(nèi)的空氣會(huì)流動(dòng)起來(lái)，所以就能夠促進(jìn)汗液的急速蒸發(fā)，結(jié)合“蒸發(fā)需要吸收大量的熱量”，故人們會(huì)感覺(jué)到?jīng)鏊?當(dāng)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)以后，扇葉把空氣推向下方。即扇葉對(duì)其下方的空氣有向下的力，根據(jù)“物體間力的作用是相互的”可知：空氣對(duì)扇葉同時(shí)也有向上的力，明確這一點(diǎn)以后，再對(duì)電風(fēng)扇進(jìn)行受力分析，電風(fēng)扇在豎直方向上受到3個(gè)力的作用，即：豎直向下的重力；豎直向上的豎桿對(duì)電風(fēng)扇的拉力和空氣對(duì)電風(fēng)扇的向上的力。由此可知：此時(shí)豎桿對(duì)電風(fēng)扇的拉力一定要比靜止的時(shí)候減小。因此，我們完全沒(méi)有必要擔(dān)心電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)以后會(huì)因?yàn)槌惺艿牧υ龃蠖粝聛?lái)。 1.1.6 新穎獨(dú)特的電風(fēng)扇時(shí)控電風(fēng)扇只需要設(shè)

6、置好電扇工作的時(shí)間，它就會(huì)根據(jù)你的設(shè)置，按時(shí)開(kāi)、按時(shí)關(guān)。聲控電風(fēng)扇美國(guó)通用電器公司研制出的這種用聲控電風(fēng)扇裝有微型電子接收器，只需在不超過(guò)3米的地方連續(xù)拍手2次，電風(fēng)扇就會(huì)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)；若再連續(xù)拍手3次，電風(fēng)扇又會(huì)自動(dòng)停轉(zhuǎn)。冷氣風(fēng)電風(fēng)扇歐洲市場(chǎng)上推出了一種風(fēng)扇與冰箱相結(jié)合的新型電風(fēng)扇，其風(fēng)扇有一個(gè)制冷機(jī)芯，機(jī)芯的中心圓筒中有混合液體，將此機(jī)芯置于冰箱中3個(gè)小時(shí)后取出配用，即可吹出冷風(fēng)，給人以有冷氣吹來(lái)的感覺(jué)。無(wú)噪聲電風(fēng)扇日本三菱公司開(kāi)發(fā)的這種幾乎沒(méi)有噪聲的電風(fēng)扇，裝有特制的鳥(niǎo)翅狀葉片，可產(chǎn)生一股渦動(dòng)氣流，且采用直流電機(jī)，不加防護(hù)罩，很適合有微機(jī)、文字處理機(jī)、復(fù)印機(jī)的場(chǎng)所使用。燈頭電風(fēng)扇美國(guó)發(fā)明的這

7、種可安裝在燈泡燈頭上的電風(fēng)扇，小巧玲瓏，只要有安裝燈泡的燈頭就可使用，不僅安裝簡(jiǎn)便，而且能節(jié)省能源。四季電風(fēng)扇德國(guó)生產(chǎn)出的這種四季都能用的電風(fēng)扇，配有遠(yuǎn)紅外線加熱器和負(fù)離子發(fā)生器，能夏季送涼風(fēng)、冬季送熱風(fēng)，一年四季送負(fù)離子風(fēng)，具有送涼取暖，凈化空氣，防病保健功效。1.2 電風(fēng)扇在中國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r1.2.1 電風(fēng)扇目前的發(fā)展?fàn)顩r我國(guó)電風(fēng)扇市場(chǎng)從80年代末開(kāi)始形成規(guī)模, 經(jīng)過(guò)整個(gè)年代的迅猛發(fā)展, 在短短十余年時(shí)間里, 就完成了產(chǎn)品生命周期的幾個(gè)階段。電風(fēng)扇產(chǎn)量從80年的20萬(wàn)臺(tái)增至08年的9000萬(wàn)臺(tái), 增幅達(dá)450倍多，社會(huì)零售量從80年的100萬(wàn)臺(tái), 經(jīng)過(guò)08年的峰值9000萬(wàn)臺(tái), 達(dá)到目前的平

8、穩(wěn)值每年一億萬(wàn)臺(tái), 增幅也在900倍以上。社會(huì)擁有量則從80年的3萬(wàn)臺(tái)增至2008年的3000萬(wàn)臺(tái), 增長(zhǎng)近千倍。這表明在城鎮(zhèn)電風(fēng)扇市場(chǎng)已進(jìn)人飽和期, 而農(nóng)村電風(fēng)扇市場(chǎng)也邁入成長(zhǎng)中期首先，由于電風(fēng)扇在價(jià)格、耗電量等方面的優(yōu)勢(shì), 它在市場(chǎng)上的地位不可能速然被空調(diào)器大量替代。盡管其飽和期較長(zhǎng), 社會(huì)零售量和用戶人均擁有量將仍維持一段時(shí)間的平衡。據(jù)測(cè)算, 去年城鎮(zhèn)居民百戶電風(fēng)扇擁有量將達(dá)7000萬(wàn)臺(tái),比上年增長(zhǎng)50%。再次, 農(nóng)村電風(fēng)扇市場(chǎng)處于成長(zhǎng)中期, 亦即擴(kuò)容速度最快的時(shí)期, 同時(shí)鑒于農(nóng)村總體市場(chǎng)發(fā)展水平緩慢及其市場(chǎng)覆蓋范圍廣大兩種因素, 今后較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi), 農(nóng)村居民應(yīng)是電風(fēng)扇的主要消費(fèi)者。

9、1.2.2 電風(fēng)扇的未來(lái)在空調(diào)熱的情況下, 電風(fēng)扇沒(méi)有被冷落的主要原因, 一是電風(fēng)扇的性能改進(jìn)后, 新型電風(fēng)扇吹來(lái)的風(fēng)是模擬自然風(fēng), 使人感覺(jué)清爽舒服, 沒(méi)有驟變和空氣污濁的感覺(jué)。二是電風(fēng)扇價(jià)格較低, 與空調(diào)相比, 其價(jià)格只及空調(diào)機(jī)的十分之一至二十分之一。三是耗電量小, 比較適合缺電少電的地區(qū)。四是居民生活和居住條件改善情況下, 空調(diào)機(jī)通常固定安裝在主要活動(dòng)的房間內(nèi), 其他居室仍需使用電風(fēng)扇降溫。目前我國(guó)電風(fēng)扇市場(chǎng)總的來(lái)說(shuō)是供過(guò)于求, 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)激烈, 而外商企業(yè)也開(kāi)始把目光投向國(guó)內(nèi)電風(fēng)扇市場(chǎng)。從目前電風(fēng)扇行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)看, 今后電風(fēng)扇仍將是人們消暑的主體, 但隨著外資在電風(fēng)扇行業(yè)的投資,

10、將會(huì)使我國(guó)電風(fēng)扇市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)更加劇烈, 只有質(zhì)量好、樣式新的電風(fēng)扇才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地。2 電風(fēng)扇的設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求用中規(guī)模數(shù)字集成電路實(shí)現(xiàn)電風(fēng)扇控制器的控制功能，具體要求如下：1、用四個(gè)按鍵分別選擇“風(fēng)速”、“風(fēng)種”、“定時(shí)”、“停止”四種操作功能。2、用九個(gè)發(fā)光二極管分別指示“風(fēng)速”和“風(fēng)種”的六種狀態(tài)以及三種定時(shí)狀態(tài)。3、電扇在停轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，只有按“風(fēng)速”鍵才能啟動(dòng)電扇，按其余鍵無(wú)響應(yīng)。4、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，使整個(gè)電路采用的集成塊盡可能少。2.2 家用電扇的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖以前的臺(tái)式電風(fēng)扇和落地式電風(fēng)扇都采用機(jī)械控制，主要控制風(fēng)速和風(fēng)向。然而隨著電子技術(shù)的發(fā)展，目前的家用電風(fēng)扇

11、大多采用電子控制線路取代了原來(lái)的機(jī)械控制器，使電扇的功能更強(qiáng)，操作也更為簡(jiǎn)便。圖1為電扇操作面板的示意圖。風(fēng)速k1定時(shí)k3風(fēng)種k2弱正常強(qiáng)中自然睡眠停止 k4124圖1 電扇操作面板示意圖面板上有九個(gè)指示燈，分別指示三種風(fēng)速：弱、中、強(qiáng)；指示風(fēng)種的三種形式：正常、自然、睡眠；指示預(yù)定電扇運(yùn)轉(zhuǎn)的三種時(shí)間：1小時(shí)、2小時(shí)和4小時(shí)。面板上還有四個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)k1、k2、k3、k4，分別控制電扇的風(fēng)速、風(fēng)種、定時(shí)和停止。風(fēng)速的弱、中、強(qiáng)對(duì)應(yīng)電扇的轉(zhuǎn)動(dòng)速度慢、中、快。風(fēng)種在“正常”位置是指電扇連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；在“自然”位置是指電扇以運(yùn)轉(zhuǎn)4秒、間斷4秒的方式工作，表示電扇模擬產(chǎn)生自然風(fēng)；在“睡眠”位置，電扇運(yùn)轉(zhuǎn)8秒

12、，間斷8秒，產(chǎn)生輕柔的微風(fēng)。電扇的所有操作轉(zhuǎn)換過(guò)程如圖2：定時(shí)器的操作轉(zhuǎn)換圖非定時(shí)2小時(shí)4小時(shí)1小時(shí) 圖2 家用電扇的操作轉(zhuǎn)換圖電扇處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，所有指示燈不亮。此時(shí)只有按“風(fēng)速”鍵，電扇才會(huì)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，其初始工作狀態(tài)為“風(fēng)速”處于“弱”檔，“風(fēng)種”處于“正常”位置，且相應(yīng)的指示燈亮，定時(shí)器處于非定時(shí)狀態(tài)，即電扇處于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。電扇一經(jīng)啟動(dòng)后，按動(dòng)“風(fēng)速”鍵可循環(huán)選擇弱、中或強(qiáng)三種狀態(tài)中的任一種狀態(tài)；按動(dòng)“風(fēng)種”鍵可循環(huán)選擇正常、自然或睡眠三種狀態(tài)的某一種狀態(tài)。按動(dòng)“定時(shí)”鍵可循環(huán)選擇非定時(shí)或1小時(shí)、2小時(shí)、4小時(shí)的任一種定時(shí)工作狀態(tài)。在風(fēng)扇任意工作狀態(tài)下，按“停止”鍵，風(fēng)扇停止工作，

13、所有指示燈熄滅。2.3 設(shè)計(jì)方案2.3.1 狀態(tài)鎖存器“風(fēng)速”“風(fēng)種”這兩種操作各有三種工作狀態(tài)和一種停止?fàn)顟B(tài)需要保存和指示，因而對(duì)于每種操作都可采用三個(gè)觸發(fā)器來(lái)鎖存狀態(tài)，觸發(fā)器輸出1表示工作狀態(tài)有效，0表示無(wú)效，當(dāng)三個(gè)輸出全為0則表示停止?fàn)顟B(tài)。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，可以采用帶有直接清零端的觸發(fā)器，這樣將“停止”鍵與清零端相連就可實(shí)現(xiàn)停止的功能，簡(jiǎn)化后的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖3所示。圖中橫線下的數(shù)字為q3、q2、q1的輸出信號(hào)。停止000中0100弱001強(qiáng)100風(fēng)速正常001停止000睡眠100自然010風(fēng)種圖3 風(fēng)速、風(fēng)種簡(jiǎn)化操作的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖風(fēng)速風(fēng)種卡諾圖 q1q3 q2010000101001100111

14、0001卡諾圖分解 q1q3 q201001001011101 q1q3 q201000101011100 q2=d2=q1 q1q3 q201000001111100 q3=d3=q2根據(jù)圖3狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，利用卡諾圖簡(jiǎn)化后，可得到用于控制“風(fēng)速”和“風(fēng)種”的輸出信號(hào)邏輯表達(dá)式： q2n+1=d2=q1n q3n+1=d3=q2n可選用4d上升沿觸發(fā)器74ls175構(gòu)成。定時(shí)器工作于非定時(shí)、定時(shí)1小時(shí)、2小時(shí)或4小時(shí)四種狀態(tài)之一，也可采用三個(gè)觸發(fā)器來(lái)鎖存這四種狀態(tài)，其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖4所示。非定時(shí)0004小時(shí)1002小時(shí)0101小時(shí)001 圖4 定時(shí)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖定時(shí)器卡諾圖 q1q3 q2010

15、0001010011001110000卡諾圖分解 q1q3 q201001001011100 q1q3 q201000101011100 q2=d2=q1 q1q3 q201000001111100 q3=d3=q2三個(gè)觸發(fā)器的輸出邏輯表達(dá)式為：q2n+1=d2=q1nq3n+1=d3=q2n2.3.2 觸發(fā)脈沖形成電路 根據(jù)前面的邏輯表達(dá)式，可利用觸發(fā)器構(gòu)成“風(fēng)速”、“風(fēng)種”和“定時(shí)”狀態(tài)的鎖存電路，但這三部分鎖存電路的輸出信號(hào)狀態(tài)的變化還有賴于各自的觸發(fā)脈沖。在“風(fēng)速”狀態(tài)的鎖存電路中，可以利用“風(fēng)速”按鍵k1所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)作為d觸發(fā)器的觸發(fā)脈沖。在“定時(shí)”狀態(tài)的鎖存電路中，可利用“定時(shí)

16、”按鍵k3所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)作為d觸發(fā)器的觸發(fā)脈沖。而“風(fēng)種”狀態(tài)鎖存器的觸發(fā)脈沖cp則應(yīng)由“風(fēng)速”k1、“風(fēng)種”k2按鍵的信號(hào)和電扇工作狀態(tài)信號(hào)（設(shè)st為電扇工作狀態(tài)，st=0停，st=1運(yùn)轉(zhuǎn)）三者組合而成。當(dāng)電扇處于停止?fàn)顟B(tài)st=0時(shí)，按k2鍵無(wú)效，cp信號(hào)將保持低電平；只有按k1鍵后，cp信號(hào)才會(huì)變成高電平，電扇也同時(shí)進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)st=1。進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)后，cp信號(hào)不再受k1鍵控制，而是由k2鍵所控制。由此可列出如表1所示的cp信號(hào)狀態(tài)表，并可得到其輸出邏輯表達(dá)式： (式中k1為風(fēng)速鍵的狀態(tài)，k2為風(fēng)種鍵的狀態(tài))表2列出了電扇工作狀態(tài)st與“風(fēng)速”狀態(tài)鎖存器輸出的三個(gè)信號(hào)的關(guān)系，當(dāng)q3、q2

17、、和q1全為零時(shí)，電扇停轉(zhuǎn)，st=0，否則電扇運(yùn)轉(zhuǎn)于弱、中、強(qiáng)任一狀態(tài)，即st=1，由此可得到st信號(hào)的邏輯表達(dá)式：st=q1+q2+q3 表1 cp信號(hào)狀態(tài)表 表2 st信號(hào)狀態(tài)表k2k1stcp00000010010101101000101111011111強(qiáng)q3中q2弱q1st0000001101011001011未使用101110111 最終得到“風(fēng)種”狀態(tài)鎖存器的觸發(fā)脈沖cp的邏輯表達(dá)式：2.3.3 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制端 電扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速通常是通過(guò)電壓來(lái)控制的，而這里要求有弱、中、強(qiáng)三種轉(zhuǎn)速，因而在電路中需要考慮三個(gè)控制輸出端（弱、中、強(qiáng)），以控制外部強(qiáng)電線路（如可控硅觸發(fā)電路）。這三個(gè)輸出

18、端與指示電扇轉(zhuǎn)速狀態(tài)的三個(gè)端子不同，除了要控制電機(jī)分別按弱、中、強(qiáng)三種轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)外，還必須能控制電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)或間斷運(yùn)轉(zhuǎn)，以與“風(fēng)種”的不同選擇方式相對(duì)應(yīng)。如果用1表示某檔速度的選通，用0表示某檔速度的關(guān)斷，那么“風(fēng)種”信號(hào)的輸入就使得某檔電機(jī)速度被連續(xù)或間斷地選中。例如風(fēng)種選擇“睡眠”，風(fēng)速選擇“弱”時(shí)，電機(jī)將運(yùn)行在慢速并開(kāi)關(guān)8秒停8秒，表現(xiàn)在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制端“弱”上就是出現(xiàn)間斷的1和0狀態(tài)（交替出現(xiàn)8秒鐘的1狀態(tài)和8秒鐘的0狀態(tài)）。2.4 器材的的選用1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱；直流穩(wěn)壓電源。2、集成電路：d型觸發(fā)器74ls175； 數(shù)據(jù)選擇器74ls151； 555定時(shí)器及門電路等。3、發(fā)光

19、二極管、按鍵開(kāi)關(guān)、電阻、電容等。2.5 整機(jī)電路2.5.1 狀態(tài)鎖存器電路下圖為電扇的“風(fēng)速”k1、“風(fēng)種”k2的參考電路：圖中，按鍵k1、k2、k3平時(shí)為低電平，實(shí)驗(yàn)時(shí)可選用實(shí)驗(yàn)箱中的單次脈沖開(kāi)關(guān)。對(duì)這兩部分電路簡(jiǎn)要說(shuō)明如下：“風(fēng)速”、“風(fēng)種”兩組狀態(tài)鎖存器電路各用一片4d觸發(fā)器74ls175構(gòu)成，片中的三只d觸發(fā)器的輸出端分別與三個(gè)狀態(tài)指示燈相連。每片74ls175的清零端r均與停止鍵k4相連，利用k4按下時(shí)產(chǎn)生的低電平信號(hào)將所有觸發(fā)器清零，從而使電扇停轉(zhuǎn)。2.5.2 觸發(fā)脈沖電路鍵k1按動(dòng)后形成的脈沖信號(hào)作為“風(fēng)速”狀態(tài)鎖存器電路的觸發(fā)信號(hào)。鍵k1、k2及部分門電路7400、7408構(gòu)成

20、了“風(fēng)種”狀態(tài)鎖存電路的觸發(fā)信號(hào)cp0電扇停轉(zhuǎn)時(shí)，st=0，k1=0，故圖中與非門u2輸出為高電平，u3輸出也為高電平，因而u4輸出的cp信號(hào)為低電平。當(dāng)按下k1鍵后，u2輸出為低電平，使u4輸出的cp信號(hào)變?yōu)楦唠娖?，并使d觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，“風(fēng)種”處于“正?！睜顟B(tài)。同時(shí)，由于k1鍵輸出的上升沿信號(hào)，也使“風(fēng)速”電路的觸發(fā)器輸出處于“弱”狀態(tài)，電扇開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，st1。電扇運(yùn)轉(zhuǎn)后，u2輸出始終為高電平，這樣使“風(fēng)種”狀態(tài)鎖存電路的觸發(fā)信號(hào)cp與k2的狀態(tài)相同。每次按下k2 并釋放后，cp信號(hào)上就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)上升沿使“風(fēng)種”狀態(tài)發(fā)生變化。在工作過(guò)程中，cp的波形圖如圖5所示: 圖5 cp的波形圖2.5.3

21、“風(fēng)種”、“風(fēng)速”三種方式的控制電路 在“風(fēng)種”的三種選擇方式中，在“正常”位置時(shí)，風(fēng)扇為連續(xù)運(yùn)行方式，在“自然”和“睡眠”位置時(shí)，為間斷運(yùn)行方式。參考電路中，采用74ls151(8選1數(shù)據(jù)選擇器)作為“風(fēng)種”方式控制器，由74ls175的三個(gè)輸出信號(hào)選中75ls151的一種方式。間斷工作時(shí)，電路中用了一個(gè)8秒周期的時(shí)鐘信號(hào)作為“自然”方式的間斷控制；二分頻后再作為“睡眠”方式的控制輸入。如圖6所示:圖6 “風(fēng)種”三種工作方式波形2.5.4電扇的定時(shí)控制電路下圖為電扇的“定時(shí)”k3部分參考電路: 定時(shí)器的狀態(tài)鎖存電路用一塊4d觸發(fā)器74ls175構(gòu)成，其中三只觸發(fā)器的輸出端q1、q2、q3通過(guò)控制與門u3、u4、u5，分別選通單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器（555）dw1、dw2、dw3產(chǎn)生的1小時(shí)、2小時(shí)和4小時(shí)的定時(shí)信號(hào)。當(dāng)q1、q2、q3全為零時(shí)，或非門u7和或門u9輸出高電平，使電機(jī)處于非定時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。而僅當(dāng)q1輸出高電平時(shí)，利用其上升沿信號(hào)觸發(fā)單穩(wěn)dw1進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，并通過(guò)與門u3、或門u9輸出，控制電機(jī)進(jìn)入1小時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。同樣，僅當(dāng)q2或q3輸出高電平后，將選通2小時(shí)或4小時(shí)的定時(shí)信號(hào)。定時(shí)器工作波形圖如圖7所示：圖7