衛(wèi)生間照明燈、換氣扇自動控制器

哈爾濱**大學(xué)課程設(shè)計用紙目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章緒論 -1-\o"CurrentDocument"選題目的及方案可行性分析 -1-\o"CurrentDocument"設(shè)計要求 -1-設(shè)計題目和設(shè)計指標(biāo) -1-設(shè)計功能 -1-\o"CurrentDocument"第2章電路結(jié)構(gòu)及工作原理 -2-\o"CurrentDocument"電路結(jié)構(gòu) -2-\o"CurrentDocument"電源電路 -2-\o"CurrentDocument"磁開關(guān)電路 -3-\o"CurrentDocument"單穩(wěn)態(tài)延時電路 -3-\o"CurrentDocument"繼電器電路 -4-\o"CurrentDocument"照明燈、換氣扇電路 -4-\o"CurrentDocument"光控照明燈電路 -5-\o"CurrentDocument"第3章整機(jī)工作原理 -6-\o"CurrentDocument"整機(jī)原理圖 -6-\o"CurrentDocument"整機(jī)工作原理 -6-\o"CurrentDocument"第4章電路的組裝與調(diào)試 -8-\o"CurrentDocument"電路的檢查 -8-\o"CurrentDocument"電路的調(diào)試 -8-調(diào)試儀器 -8-電路在調(diào)試中遇到的問題 -8-\o"CurrentDocument"結(jié)論 -8-\o"CurrentDocument"收獲和體會 -8-\o"CurrentDocument"致謝 -8-\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) -8-\o"CurrentDocument"附錄1 -8-原件清單 -8-哈爾濱**大學(xué)課程設(shè)計用紙第1章緒論選題目的及方案可行性分析能讓我們跟好的了解數(shù)電知識，通過實(shí)驗(yàn)更多的了解555模塊，單穩(wěn)態(tài)延時電路相關(guān)知識，并且鍛煉自我解決問題、分析和動手實(shí)踐能力。掌握基礎(chǔ)的數(shù)電知識為專業(yè)課奠定了好的基礎(chǔ)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，本設(shè)計方案基本完成了設(shè)計的要求，總的來說該方案是十分可行的，電路結(jié)構(gòu)簡單，原理正確，條理清晰，實(shí)驗(yàn)符合要求。設(shè)計要求設(shè)計題目和設(shè)計指標(biāo)題目：衛(wèi)生間照明燈、換氣扇自動控制器設(shè)計指標(biāo)：1、開門進(jìn)入衛(wèi)生間時換氣扇工作。2、晚上開門進(jìn)入時照明燈工作。3、關(guān)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。設(shè)計功能能及時地將衛(wèi)生間內(nèi)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(guān)燈，節(jié)能而方便。哈爾濱**大學(xué)課程設(shè)計用紙第2章電路結(jié)構(gòu)及工作原理電路結(jié)構(gòu)根據(jù)技術(shù)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(guān)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：圖2-1電路方框圖電源電路電源電路中D1?D4、R4、R4、VDW、U共同構(gòu)成了控制電路的供電產(chǎn)生電路。其中D1?D4構(gòu)成橋式整流電路，R4、VDW構(gòu)成并聯(lián)型穩(wěn)壓電路。220V交流電壓經(jīng)電源變壓后，從其次級輸出交流低壓。該電壓經(jīng)橋式整流整流，C4濾波，VDW穩(wěn)壓后到的直流電壓經(jīng)加IC到的輸入端，作為IC和繼電器J電路的工作電源。照

哈爾濱**大學(xué)課程設(shè)計用紙磁開關(guān)電路衛(wèi)生間門關(guān)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(dǎo)致AG內(nèi)丙觸片斷開，一旦有人進(jìn)入衛(wèi)生間，在進(jìn)門的瞬間必然導(dǎo)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(nèi)兩觸片復(fù)位接觸，此時三級管導(dǎo)通。..—IVDVf1M5.1K1M//ZTIC1O.OluFR1UT10KC2901447uFTEIGGHDC\fl3L!DISCHG□trrEBQLDWIZSHIICO.OluF//ZTIC1O.OluFR1UT10KC2901447uFTEIGGHDC\fl3L!DISCHG□trrEBQLDWIZSHIICO.OluF圖2-3磁開關(guān)電路及單穩(wěn)態(tài)延時電路單穩(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(shí)現(xiàn):實(shí)時控制自動恢復(fù)，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(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。它具有以下三個特點(diǎn)：（1）它有一個穩(wěn)態(tài)和一個暫穩(wěn)態(tài)；⑵在外來脈沖信號作用下，能立即從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)；⑶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(dāng)有人進(jìn)入衛(wèi)生間時IC的③腳為低電平變?yōu)楦唠娖?，且④和⑧有輸入時，使繼哈爾濱**大學(xué)課程設(shè)計用紙電器開始工作，燈泡點(diǎn)亮換氣扇轉(zhuǎn)動，并開始延時，延時時間為tW=1.1RC （2—1）在延時期間，燈泡一直處于點(diǎn)亮狀態(tài)，換氣扇一直處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)，一旦延時時間到達(dá)之后，IC單穩(wěn)態(tài)電路就會翻轉(zhuǎn)，其③腳有高電平翻轉(zhuǎn)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。繼電器電路當(dāng)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(jīng)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(diǎn)等組成的，其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路兩部分構(gòu)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(chǎn)生電磁效應(yīng)，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(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)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(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。照明燈、換氣扇電路照明燈、換氣扇電路如下2-4所示：圖2-4照明燈、換氣扇電路哈爾濱**大學(xué)課程設(shè)計用紙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的阻值反映了光線的強(qiáng)弱，所以在白天或夜晚有較強(qiáng)的光線時，較強(qiáng)的光線照射在光敏電阻Cds上，從而使Cds的內(nèi)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(dǎo)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(qiáng)的光線照射在Cds上，因而Cds的內(nèi)阻變的很大，相當(dāng)于形成開路，此時2ST導(dǎo)通，從而使Vs導(dǎo)通，照明燈點(diǎn)亮。圖2-5光控照明燈電路哈爾濱**大學(xué)課程設(shè)計用紙第3章整機(jī)工作原理整機(jī)原理圖ZT5.1KClVT10K卯14O.OluF.丁47uFIRIR4*51C4100uF/50VR51M1M1A/400VC50.06guFICNE555LEHInSCHGourIHQWIR3*IEJ&SHDCVCLI.VD-Q.01uFH<60Wjl-1MACIN4001j1-2C：dS10KZT5.1KClVT10K卯14O.OluF.丁47uFIRIR4*51C4100uF/50VR51M1M1A/400VC50.06guFICNE555LEHInSCHGourIHQWIR3*IEJ&SHDCVCLI.VD-Q.01uFH<60Wjl-1MACIN4001j1-2C：dS10KC6-L0.068uFlJKlooSTP2圖3-1整機(jī)原理圖整機(jī)工作原理整機(jī)工作原理見圖3-1,當(dāng)衛(wèi)生間門關(guān)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(dǎo)致AG內(nèi)丙觸片斷開，三極管VT無偏流而截止，此時時基集成電路IC1的②腳呈高電平，故IC1處于復(fù)位狀態(tài)，IC1的③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(jìn)入衛(wèi)生間，在進(jìn)門的瞬間必然導(dǎo)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(nèi)兩觸片復(fù)位接觸，此時三極管得到偏流而導(dǎo)通。VT導(dǎo)通后使IC1的②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③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(diǎn)J1—1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(diǎn)J1—2也閉合，照明燈H通電點(diǎn)亮，其高度可由RP調(diào)節(jié)。如果是白天，由于有較強(qiáng)的光線照射在光敏電阻CdS上，從而使CdS哈爾濱**大學(xué)課程設(shè)計用紙的內(nèi)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(dǎo)通，故VS無觸發(fā)電流而阻斷，照明燈H不會點(diǎn)亮。夜晚由于沒有陽光照射在CdS上，因而CdS的內(nèi)阻變得很大，相當(dāng)于開路，此時2ST導(dǎo)通，VS導(dǎo)通，照明燈H點(diǎn)亮。IC的單穩(wěn)態(tài)工作時間由1.1R3c2的數(shù)值確定。調(diào)節(jié)RP可以改變照明燈H的亮度。RP可選用電位器或?qū)嵭究勺冸娮杵?。?dāng)發(fā)現(xiàn)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(diào)試合格后，裝入一只塑料盒即可投入使用。哈爾濱**大學(xué)課程設(shè)計用紙第4章電路的組裝與調(diào)試電路的檢查電路焊接時不能出現(xiàn)虛焊、假焊、漏焊，更不能出現(xiàn)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。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(xiàn)象。經(jīng)檢查我們的電路沒有錯誤現(xiàn)象，只是焊點(diǎn)大小不均勻。電路的調(diào)試調(diào)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(jìn)行試驗(yàn)，加上15V變壓器后進(jìn)行試驗(yàn)。調(diào)試儀器調(diào)試儀器儀表的準(zhǔn)備工作：①根據(jù)調(diào)試內(nèi)容選用合格的儀器儀表；②檢查儀器儀表有無故障，量程和精度應(yīng)能滿足調(diào)試要求，并熟練掌握儀器儀表的正確使用；③將儀器儀表放置整齊，經(jīng)常用來讀取信號的儀器應(yīng)放置于便于觀察的位置。電路在調(diào)試中遇到的問題調(diào)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)境下進(jìn)行，所以必須使用15V變壓器進(jìn)行變壓。2、由于繼電器工作電壓高，而實(shí)驗(yàn)電壓不穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)開始繼電器一直不工作，后經(jīng)調(diào)試正常使用。3、在調(diào)試雙向可控硅時由于使用電壓過高導(dǎo)致555時基芯片損壞，后換上全新的正常使用。4、在剛測試風(fēng)扇時電壓不穩(wěn)定，電壓低導(dǎo)致風(fēng)扇不正常工作。后經(jīng)調(diào)試正常使用。5、調(diào)試時使用的發(fā)光二極管電壓高導(dǎo)致毀壞，后加分壓電阻后正常使用。哈爾濱**大學(xué)課程設(shè)計用紙結(jié)論根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本設(shè)計方案基本完成了設(shè)計的要求，總的來說該方案是十分可行的，電路結(jié)構(gòu)簡單，條理清晰，結(jié)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，又能自動換氣和開、關(guān)燈，節(jié)能而方便。綜合來說完成了各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，安全又穩(wěn)定。哈爾濱**大學(xué)課程設(shè)計用紙收獲和體會經(jīng)過一段時間的查找資料和思考問題，最終把設(shè)計方案設(shè)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(xué)會了如何查找文獻(xiàn)資料并運(yùn)用到自己的方案中去。經(jīng)過一番深思熟慮后設(shè)計出比較實(shí)用的電路圖，并通過自己的努力最終解決了出現(xiàn)的各種問題，在這解決問題的過程中使我學(xué)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(xí)慣，在連接實(shí)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(yán)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(xué)的幫助下我的課程設(shè)計終于完成了，課設(shè)中充滿了歡笑與淚水，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?yàn)槲以谶^程中得到了鍛煉，動手動腦的能力得到了加強(qiáng)，學(xué)到了許多書本上學(xué)不到的知識，總之我在課程設(shè)計中學(xué)到了許多真是一言難盡。在這里我謝謝老師和同學(xué)們的幫助，謝謝大家。-10-哈爾濱**大學(xué)課程設(shè)計用紙致謝本課題在選題及研究過程中得到胡老師的悉心指導(dǎo)。胡老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵。胡老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)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(dá)的。同時在本次課程設(shè)計中我學(xué)會了很多，再要感謝學(xué)校給我這次機(jī)會讓我有可以實(shí)踐的機(jī)會。在我們做課設(shè)的時候遇到很多問題，最后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(xué)的努力配合。經(jīng)過這次課設(shè)我知道了團(tuán)隊合作的重要性，學(xué)會了很多，使我更有興趣學(xué)習(xí)本專業(yè)了。讓我知道了我還需要學(xué)習(xí)更多的姿勢