定时循环排气扇控制器

本例所介绍的定时循环排气扇控制器，可用来对家庭居室的排气扇进行定时循环控制，它既可对室内空气进行定时清洁净化，又省去人工控制。只要按照实际需要设定好排气时间和间歇时间，排气扇就会按照设定好的时间，自动循环地工作下去。同时该控制器还可根据设定好的定时程序和时间，自动切断工作电源，这样既能实现控制目的，又不浪费电能。 工作原理 定时循环排气扇控制器电路由定时循环开停时间控制器和工作电源控制器两大部分组成，其电路原理图如图5一26所示。定时循环开停时间控制器由555时基集成电路组成，在电路中，555时基集成电路被连接成脉冲占空比可调的超低频多谐振荡器。555时基集成电路能够实现电路振荡的主要原理是，由电源通过接在电路的7、6、2脚间的电阻器r1,r2对接至地端的电容器cl的充、放电过程，与3个引脚各自功能相配合来完成的。在前面已介绍过的振荡电路中，电容器c1的充电是通过r1、r2与c1的接地端形成回路的；而电容器的放电则是cl的正极通过r2到7脚完成的。只要将电路中r1、r2与c1的数值设定好，则振荡电路的振荡频率和脉冲占空比就是固定不可变的。 而在本电路中则不同，由于在电路中加人了二极管vdl、vd2和可调电位器rp，情况就改变了。在这个振荡电路中虽然它的振荡频率是不可变的，但其脉冲的占空比是可以通过rp进行调节而改变的。这是由于加人了二极管后，电容器c1的充、放电回路与前不同了。其中充电回路变为由电源通过r1、rp的上半段、vd2到电容器c1。而电容器的放电回路则由电容的正极通过vd1、r2和rp的下半段到7脚。电路中的电容器cl为固定不变的，但它的充、放电电阻值是可以通过调节rp的位置来改变的。 由于振荡脉冲的占空比是由电容器充、放电时间的差异形成的，当rp的动臂移向下方时，使充电电阻的阻值增大，同时使放电电阻器的阻值减小同一数值。其结果是电容器充电的时间延长；而放电时间缩短，振荡脉冲的占空比变大了。反之，当rp的动臂向上调节时，电容器的充电时间缩短；而放电时间被延长，振荡脉冲的占空比变小。 在本电路中，在接通电源之初，由于c1刚开始充电，其上端的电压小于vpo/3，ic1的3脚输出高电平。这时v1.2发光指示，继电器k2线圈不通电，所以k2保持静态。但这一高电平在形成之初便通过c3向ic2的cp端输人一个计数脉冲，使ic2的输出端前移一位。随后电容器cl进人充电状态，而输出端3则保持高电平。直到c1充电使其正端电压达到2 vdd /3时，电路翻转，输出端3变为低电平。这时继电器k2通电吸合，将排气扇的工作电源接通，排气扇开始运转。工作状态指示灯vl1发光指示。 随后c1立即转人放电过程，经过一段时间，当c1正端电压下降到v dd /3时，电路翻转，输出端3又恢复高电平，继电器k2断电释放，排气扇停止运转，电路进人下一个循环期。 虽然r1的电阻值远大于r2的电阻值，但因rp为共用元件，当rp的动臂旋至r2一端时，r1＋rp的电阻值远大于r2的电阻值。这时cl的充电时间远大于放电时间，输出脉冲的占空比最大，排气扇的运转时间小于停歇时间。当rp的动臂旋至r1端时，r1的电阻值又小于r2＋rp的电阻值。这时电容器cl的充电时间略小于放电时间，输出脉冲的占空比为最小。排气扇的运转时间大于停歇时间。 工作电源控制器由ic2和继电器k1组成，它通过对排气扇运转周期的计数，确定和控制排气扇的工作次数。当到达预定的工作次数后，通过继电器k1切断排气扇并包括整个控制电路的工作电源。该电路由ic2、继电器k1、sb2和sb1组成。 ic2为cd4017十进制计数器，电路中用它的输出端qo一q7来控制继电器k1的吸合与断开。当qd一q7中只要有一个输出高电平，继电器k1就不会断开。当电路被接通电源后，qd就输出高电平使vt导通，继电器kl吸合。在随后的工作过程中，虽然输出端会由q0、q1、q2、,…、q7变化，但vt的导通状态不会变化，直到q8输出高电平使计数器复位。 ic2的计数脉冲取自ic1的输出，每当icl输出一个脉冲周期，ic2便计数一次，其输出端即前移一位。如果未加预置，则当排气扇运转七个周期后就会被切断工作电源而停止工作。sb2为预置按钮，每按动一次按钮便向ic2输人一个计数脉冲，输出端即前移一位，余下的工作周期就会减少一次。所谓预置便是通过预置减少排气扇的工作循环次数。 该电路在使用时，首先按下起动按钮sb1接通控制电路的工作电源，这时 ic2的qo输出高电平使vt导通，