衛(wèi)生間照明燈、換氣扇自動(dòng)控制器設(shè)計(jì)
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為了能及時(shí)地將衛(wèi)生間內(nèi)的異味排出,很多家庭都裝了換氣扇,但一些來(lái)客或小孩常常忘記打開(kāi)換氣扇。為了解決這個(gè)問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種能自動(dòng)控制換氣扇和照明燈的電子裝置,這樣不給上衛(wèi)生間的人增添任何麻煩,又能自動(dòng)換氣和開(kāi)、關(guān)燈,節(jié)能而方便。
工作原理
該裝置電路工作原理見(jiàn)圖1(點(diǎn)擊下載原理圖)。它是由磁開(kāi)關(guān)電路、單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路、照明燈控制電路、換氣扇控制電路和電源電路等組成。當(dāng)衛(wèi)生間門(mén)關(guān)上時(shí),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(kāi),三極管VT無(wú)偏流而截止,此時(shí)時(shí)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(wú)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(mén)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(shí)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(shí)IC1的③腳由原來(lái)的低電平跳變?yōu)楦唠娖?,繼電器J勵(lì)磁吸合。J吸合后,其常開(kāi)觸點(diǎn)J1-1閉合,換氣扇M通電工作,開(kāi)始排氣。與此同時(shí),J的另一組常開(kāi)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(wú)觸發(fā)電流而阻斷,照明燈H不會(huì)點(diǎn)亮。夜晚由于沒(méi)有陽(yáng)光照射在CdS上,因而CdS的內(nèi)阻變得很大,相當(dāng)于開(kāi)路,此時(shí)2ST導(dǎo)通,VS導(dǎo)通,照明燈H點(diǎn)亮。
開(kāi)門(mén)進(jìn)入衛(wèi)生間后,盡管門(mén)又關(guān)上,此時(shí)由于IC1的單穩(wěn)態(tài)作用,電路仍處于換氣及照明(夜晚)狀態(tài),開(kāi)門(mén)走時(shí),導(dǎo)致ZT遠(yuǎn)離AG,之后再次關(guān)門(mén),導(dǎo)致ZT又靠近AG,延時(shí)一段時(shí)間,燈和換氣扇均會(huì)自動(dòng)停止工作。為了確保門(mén)平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài),有必要在門(mén)外安置一根拉簧或換用帶扭簧的活頁(yè),這樣出門(mén)后門(mén)自動(dòng)閉合,確保ZT和AG靠攏。
該裝置由電容器C5降壓限流,全橋U整流后由C4濾波,VDW穩(wěn)壓后供給電路直流電源。
元器件選擇與制作
元器件清單見(jiàn)下表。
編 號(hào) | 名 稱(chēng) | 型 號(hào) | 數(shù) 量 | 編 號(hào) | 名 稱(chēng) | 型 號(hào) | 數(shù) 量 |
R1、6 | 電阻 | 10K | 2 | C5 | 金屬化電容 | 0.068u 耐壓≥400V | 1 |
R2 | 電阻 | 5.1K | 1 | C6 | 金屬化電容 | 0.1u/160V | 1 |
R3* | 電阻 | 1M | 1 | VD | 整流二極管 | IN4001 | 1 |
R4* | 電阻 | 51Ω | 1 | VDW | 穩(wěn)壓二極管 | 12V | 1 |
R5 | 電阻 | 1M/1W | 1 | 2ST | 雙向觸發(fā)二極管 | 轉(zhuǎn)折電壓30-40V | 1 |
RP | 電位器 | 100K 線性 | 1 | VT | 晶體三極管 | 9014 | 1 |
CdS | 光敏電阻 | MG45-32等非密封型 | 1 | VS | 雙向可控硅 | 3A/400V | 1 |
C1、3 | 滌綸電容 | 0.01u | 2 | IC | 時(shí)基集成電路 | NE555 | 1 |
C2 | 電解電容 | 47u | 1 | J | 電磁繼電器 | JRX-13F | 1 |
C4 | 電解電容 | 100uF/50V | 1 | AG | 干簧管 | Φ4mm常閉型 | 1 |
IC的單穩(wěn)態(tài)工作時(shí)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(wú)力時(shí),可減小R4的阻值或干脆免去不用。整個(gè)電路焊接調(diào)試合格后,裝入一只塑料盒即可投入使用。