摘要。随着城市建设步伐加快，越来越多的高楼大厦等一批批现代化建筑拔地而起。住房需求促进了房地产越来越向着密集化和小型化转变。这就直接导致的后果是—人们居住空间狭小，室内通风不畅。
因此，室内排气扇的需求也就更促进了它的不断发展、更新和应用。尤其是排气扇的智能化和高效化。
本次课程设计的目的是：设计8小时定时排气扇，由555定时器接成的多谐振荡器产生一定频率的脉冲控制计数器，并以发光二极管显示状态。为增加电路的稳定性增加了单向二极管d1、d2,使电容的充电、放电流经不同路径。
为实现占空比可调，增加了精密可变电阻器。计数器选用cd4017芯片实现计数功能，并直接由555芯片组成的多谐振荡器产生定时脉冲进行控制。计数器的输出端直接与发光二极管相连(本实验中采用cd4017芯片的o0~o7直接与发光二极管的正极端相连)。
并根据需要增加了一些电阻和二极管进行限流和分压保护。
经过一系列的分析、准备。本次课程设计实现了预期所有功能的实现，也完成了multisim软件**到实际电路的完美实现。
关键字：排气扇、定时、多谐振荡器、脉冲、计数器、占空比。
前言。科学技术是第一生产力。
***。随着科学技术的不断进步，人们生活水平的不断提高。更多的家用消费电子产品层出不穷，并以其强壮的生命力不断推陈出新，面向广大的消费团体。
当今，家用电器已经变得极为普遍，成了人们生活中不可或缺的生活用品。而在现代，人们对家用电器的要求也随着社会的发展越来越高。人们希望家用电器能够实现智能化及人性化。
而作为人们生活中最为普遍的家用电器，家用排气扇的智能化及人性化的设计就显得更为重要。定时排气扇就是针对这一问题而研究设计的。
以前的排气扇是直接由自然风力或作为家用电器由开关按钮控制其工作，而无法实现定时间歇排气。若是一直开着排气扇，就会浪费电能。因此，要实现间歇排气。那么就要增加一个定时功能。
在许多领域，定时器均得到普遍应用。比如，在体育比赛，定时报警器，交通信号灯、红绿灯、行人通道等。在家用电器，如，手机，闹钟，自动洗衣机。
空调都应用广泛。由此可见定时器是何等重要！
自动定时循环排气扇可实现排气扇的定时循环控制，可对室内空气实现定时清洁净化，又省去了人工控制；也延长了排气扇的使用寿命。定时排气扇通过由定时器、计数器和风扇三大部分组成。定时器采用常用的555芯片构成多谐振荡器产生定时脉冲。
脉冲的周期频率可调节。脉冲作用于计数器使之不断循环工作下去。实现了排气扇的人性化。
在国内外，定时排气扇等智能控制排气扇类产品已经相当成熟。但这一点，并不能否认我们对其进行数字电路课程设计。因为，其中对逻辑电路进行逻辑分析和设计的方法和思维仍值得我们去学习和研究。
第一章设计内容及要求。
基本要求】实现总定时8小时（可调节，用发光二极管显示），占空比可调的间歇排气。
提高要求】参考原理框图】
主要参考元器件】
555 、cd4001、cd4017
第二章系统设计方案选择。
方案一：本电路包括四部分。分别是：1、多谐振荡器定时电路，2、计数电路，3、译码电路，4、译码实现电路。
本方案采用555产生脉冲，74ls160构成八进制循环计数，并将输出端与三八译码器，译码器再通过led数码管实现显示状态。
方案二：本方案与方案一唯一不同的是——将计数器电路用cd4017构成的十进制计数电路替代，从而取消了译码电路及led数码管换由普通易得的8个发光二极管显示状态。更加显而易见，电路更简单和经济适用。
本方案包括三部分电路——1、多谐振荡器电路，2、计数电路（由ｃｄ４组成），３发光二极管电路。
本方案更加简洁、适用。电路更简单明了且更容易实现，更加合理。
将两方案比较，很明显选择方案二。方案二是方案一的改进，但功能实现一致。
第三章系统的组成及工作原理。
系统的组成。
本系统由多谐振荡器定时电路、计数电路及发光二极管显示电路组成。通过定时电路产生脉冲来控制计数电路循环计数，并通过发光二极管显示状态。
1、 多谐振荡器定时电路。
本多谐振荡器定时电路有５５５芯片构成，ｖｉ和ｖｉ２连在一起，ｖ０经ｒｃ积分电路接回输入端。接通电源后，ｖ０输出脉冲。且可以通过增加滑动变阻器的方式，使其占空比可调。
2、 计数电路。
本电路由ｃｄ４芯片构成八进制计数电路（将ｏ８接到复位端ｍｒ，使之循环计数）。
3、 发光二极管显示电路。
与计数电路的输出端ｏ０～直接相连，当ｏ０～中有一个输出时高电平时，发光二极管发亮。
工作原理。电路由５５５构成的多谐振荡器产生占空比可调的脉冲信号传到计数器ｃｄ４芯片的ｃｐ端，使计数器循环计数。并由计数器的输出端直接控制发光二极管使之亮或灭。
每次定时器产生一个脉冲（上升沿）时，计数器计数，使当前发亮二极管灭而使下一个二极管发亮，表示排气扇定时工作了一个脉冲周期发生状态转变（由工作状态变为停止工作状态或由停止工作状态变为工作状态）。
第四章单元电路设计、参数计算和器件选择。
多谐振荡器定时电路。
定时时间的长短由电阻ｒ和电容ｃ的值决定。时间常数图如上）
占空比上）／（下）
计数电路及发光二极管显示电路。
本电路由ｃｄ４芯片构成八进制计数电路（将ｏ８接到复位端ｍｒ，使之循环计数）。与计数电路的输出端ｏ０～直接相连，当ｏ０～中有一个输出时高电平时，发光二极管发亮。（电路图如下）
第五章实验、调试及测试结果与分析。
在设计好电路后，我们先在ｍｕｌ软件下**，观察现象，发现与预期功能相符。领好元器件后，首先对电路进行布局。（将５５５芯片和ｃｄ４芯片放在焊板上，并依此将其他元器件放在板上，尽量避免绕线。
在焊接完第一个模块（多谐振荡器定时电路）后，通电用示波器检测产生了矩形脉冲；再进行下一个模块——计数电路及发光二极管显示电路的焊接，最后将两模块焊接，并检查焊接问题。
进行基本检查无误后，通电试验。发现：接通电源后，第一个发光二极管亮了，过段时间灭了，下一个发光二极管亮，再过段时间，第１,３二极管全亮了，再一段时间过后，第一个二极管又亮了，紧接着第二个，然后，又是第１,３二极管亮···
现象与预期不符。首先对照电路进行了检查，发现焊接无误，再用万用表检查是否有虚焊。也都排除了后，对原理进行了分析，并查阅参考书，最后发现ｃｄ４芯片是ｃｍｏ芯片，它的的几个引脚悬空了，但**电路能照常工作没有影响。
考虑到，软件**的理想化条件，实际实验必须考虑更多因素。解决问题的方法是：将ｃｄ４芯片的悬空引脚全部接地。
最后，实现了预期设计要求。
因为要设计占空比可调，因此增加了一个１ｍ大小的可调电阻器ｒ３，接好电路后，基本检查无误后，接通电源，用工具微调ｒ３，观察现象与预期相符。本次课设除电路板焊接的不够好看，以及有几根绕线影响板子美观。总体来说，是比较完美的完成了。
第六章收获与体会。
本次课程设计是一个综合性的实践过程。它包括电路的设计，资料的查找，**实验，电路板制作及分析问题和解决问题等。
在本次实验中，当发光二极管显示的现象与预期目标现象不一致时，是对我考验最深刻的时刻。它让我学会了耐心的去排除故障，发现问题的位置，并找出问题。实在找不出时，我去查阅了参考书及自己以前学习所作的笔记，才让我找到ｃｍｏ芯片不能悬空的问题。
这让我加深了印象，丰富了我的知识。然后我想出了问题的解决办法。
**实验成功的原理图不一定完全正确！**图上，我并没有对ｃｍｏ芯片的未使用的引脚做任何处理。我直接悬空了。
当然，软件允许我这样做，它认为我是合法的。因此，**软件上运行得出了预期的实验现象，达到了设计要求。但是，实际元器件焊接的板子与**原理图一致，却得出了错误的现象。
这让我明白了**原理图的缺陷就是没考虑到实际器件的性能和工作环境。因此，我们依据**原理图焊板子的时候，就要有遇到不定问题并解决问题的心理准备。
本次电路设计比较好的运用了模块化的思想。从而使电路变简单了。也使排除电路故障轻松、简单了许多。这是我又一个重要的收获。
附录１：附录２：
附录３：555芯片图。
附录４： 原件清单。
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