定時循環(huán)排氣扇控制器

本例所介紹的定時循環(huán)排氣扇控制器，可用來對家庭居室的排氣扇進行定時循環(huán)控制，它既可對室內(nèi)空氣進行定時清潔凈化，又省去人工控制。只要按照實際需要設(shè)定好排氣時間和間歇時間，排氣扇就會按照設(shè)定好的時間，自動循環(huán)地工作下去。同時該控制器還可根據(jù)設(shè)定好的定時程序和時間，自動切斷工作電源，這樣既能實現(xiàn)控制目的，又不浪費電能。 工作原理 定時循環(huán)排氣扇控制器電路由定時循環(huán)開停時間控制器和工作電源控制器兩大部分組成，其電路原理圖如圖5一26所示。定時循環(huán)開停時間控制器由555時基集成電路組成，在電路中，555時基集成電路被連接成脈沖占空比可調(diào)的超低頻多諧振蕩器。555時基集成電路能夠?qū)崿F(xiàn)電路振蕩的主要原理是，由電源通過接在電路的7、6、2腳間的電阻器r1,r2對接至地端的電容器cl的充、放電過程，與3個引腳各自功能相配合來完成的。在前面已介紹過的振蕩電路中，電容器c1的充電是通過r1、r2與c1的接地端形成回路的；而電容器的放電則是cl的正極通過r2到7腳完成的。只要將電路中r1、r2與c1的數(shù)值設(shè)定好，則振蕩電路的振蕩頻率和脈沖占空比就是固定不可變的。 而在本電路中則不同，由于在電路中加人了二極管vdl、vd2和可調(diào)電位器rp，情況就改變了。在這個振蕩電路中雖然它的振蕩頻率是不可變的，但其脈沖的占空比是可以通過rp進行調(diào)節(jié)而改變的。這是由于加人了二極管后，電容器c1的充、放電回路與前不同了。其中充電回路變?yōu)橛呻娫赐ㄟ^r1、rp的上半段、vd2到電容器c1。而電容器的放電回路則由電容的正極通過vd1、r2和rp的下半段到7腳。電路中的電容器cl為固定不變的，但它的充、放電電阻值是可以通過調(diào)節(jié)rp的位置來改變的。 由于振蕩脈沖的占空比是由電容器充、放電時間的差異形成的，當(dāng)rp的動臂移向下方時，使充電電阻的阻值增大，同時使放電電阻器的阻值減小同一數(shù)值。其結(jié)果是電容器充電的時間延長；而放電時間縮短，振蕩脈沖的占空比變大了。反之，當(dāng)rp的動臂向上調(diào)節(jié)時，電容器的充電時間縮短；而放電時間被延長，振蕩脈沖的占空比變小。 在本電路中，在接通電源之初，由于c1剛開始充電，其上端的電壓小于vpo/3，ic1的3腳輸出高電平。這時v1.2發(fā)光指示，繼電器k2線圈不通電，所以k2保持靜態(tài)。但這一高電平在形成之初便通過c3向ic2的cp端輸人一個計數(shù)脈沖，使ic2的輸出端前移一位。隨后電容器cl進人充電狀態(tài)，而輸出端3則保持高電平。直到c1充電使其正端電壓達到2 vdd /3時，電路翻轉(zhuǎn)，輸出端3變?yōu)榈碗娖?。這時繼電器k2通電吸合，將排氣扇的工作電源接通，排氣扇開始運轉(zhuǎn)。工作狀態(tài)指示燈vl1發(fā)光指示。 隨后c1立即轉(zhuǎn)人放電過程，經(jīng)過一段時間，當(dāng)c1正端電壓下降到v dd /3時，電路翻轉(zhuǎn)，輸出端3又恢復(fù)高電平，繼電器k2斷電釋放，排氣扇停止運轉(zhuǎn)，電路進人下一個循環(huán)期。 雖然r1的電阻值遠大于r2的電阻值，但因rp為共用元件，當(dāng)rp的動臂旋至r2一端時，r1＋rp的電阻值遠大于r2的電阻值。這時cl的充電時間遠大于放電時間，輸出脈沖的占空比最大，排氣扇的運轉(zhuǎn)時間小于停歇時間。當(dāng)rp的動臂旋至r1端時，r1的電阻值又小于r2＋rp的電阻值。這時電容器cl的充電時間略小于放電時間，輸出脈沖的占空比為最小。排氣扇的運轉(zhuǎn)時間大于停歇時間。 工作電源控制器由ic2和繼電器k1組成，它通過對排氣扇運轉(zhuǎn)周期的計數(shù)，確定和控制排氣扇的工作次數(shù)。當(dāng)?shù)竭_預(yù)定的工作次數(shù)后，通過繼電器k1切斷排氣扇并包括整個控制電路的工作電源。該電路由ic2、繼電器k1、sb2和sb1組成。 ic2為cd4017十進制計數(shù)器，電路中用它的輸出端qo一q7來控制繼電器k1的吸合與斷開。當(dāng)qd一q7中只要有一個輸出高電平，繼電器k1就不會斷開。當(dāng)電路被接通電源后，qd就輸出高電平使vt導(dǎo)通，繼電器kl吸合。在隨后的工作過程中，雖然輸出端會由q0、q1、q2、,…、q7變化，但vt的導(dǎo)通狀態(tài)不會變化，直到q8輸出高電平使計數(shù)器復(fù)位。 ic2的計數(shù)脈沖取自ic1的輸出，每當(dāng)icl輸出一個脈沖周期，ic2便計數(shù)一次，其輸出端即前移一位。如果未加預(yù)置，則當(dāng)排氣扇運轉(zhuǎn)七個周期后就會被切斷工作電源而停止工作。sb2為預(yù)置按鈕，每按動一次按鈕便向ic2輸人一個計數(shù)脈沖，輸出端即前移一位，余下的工作周期就會減少一次。所謂預(yù)置便是通過預(yù)置減少排氣扇的工作循環(huán)次數(shù)。 該電路在使用時，首先按下起動按鈕sb1接通控制電路的工作電源，這時 ic2的qo輸出高電平使vt導(dǎo)通，