摘要。随着家庭生活质量的提高，排气扇已经成为人们生活中必不可少的家用电器。为了保证家庭室内空气的流通，排气扇越发显得重要。随着排气扇的普及，人们对排气扇的要求也越来越高，因此具有定时功能的排气扇更显得科学化。
本次课题设计目的是：设计定时电风扇电路，由两个滑动变阻器分别控制排气扇的总定时时间和间歇排气的时间，并分别用发光二极管显示状态。首先由一个555多谐振荡器来控制排气扇的总定时时间，通过调节滑动变阻器来调节定时的长短；然后再用一个555多谐振荡器来控制排气扇的间歇排气时间，也可以通过调节滑动变阻器来控制时间长短。
两个555多谐振荡器出来的信号经过一个与门处理后经过发光二极管来显示其总的工作状态以及间歇排气功能。
通过查找一系列资料，得出此次方案，并借助mutisim**软件，本次设计除了在调节定时长短时间上有点不精确之外，基本完成了定时和间歇排气可调的设计要求。
关键字：定时排气扇、555、间歇排气、芯片
目录。第一章设计内容及要求3
第二章系统设计方案选择。
2.1 方案一4
2.2 方案二5
第三章系统组成及工作原理。
3.1 系统组成6
3.2 工作原理7
第四章单元电路设计、参数计算、器件选择。
4.1 定时控制电路8
4.2 触间歇控制电路9
4.3 信号综合选择模块11
4.4 排气扇模块12
第五章实验、调试及测试结果与分析13
结论14参考文献15
附录一16附录二17
附录三18第一章设计内容与要求。
基本要求〗1. 实现总定时8小时，并且通过调节滑动变阻器来实现时间长短可调。
2. 实现占空比可调的间歇排气功能，通过调节滑动变阻器来调节排气和间歇的时间长短。
3. 用两个led来显示其工作状态，一个灯来显示其总定时，工作时间是一直亮着的，另外一个灯是间歇亮着的，来显示其工作和间歇状态时间。
第二章系统设计方案选择。
方案一：本方案由排气扇、定时控制电路和间歇控制电路组成。首先由定时控制电路控制总定时即排气扇总工作时间，可以通过调节滑动变阻器来改变定时时间。
间歇控制电路控制排气的工作和间歇时间，也可以通过调节滑动变阻器来改变其时间。本设计排气扇的效果用发光二极管来显示，二极管亮表示排气扇工作，灭则表示不工作。其电路图如图2-1。
图2-1但此电路时由两个多谐振荡器串联而成，由实验结果分析其信号不稳定，致使时间也不稳定，所以必须加以改进。
方案二：本方案是对第一个方案进行改进后得到的，包括排气扇、定时控制电路、间歇控制电路和信号综合选择四部分构成。。其电路图如图2-2。
图2-2由实验结果分析得到，经过改进的电路可以很好的控制排气扇的定时时间和间歇时间，使电路变得更完善。
通过比较，本设计采用了方案二。
第三章系统的组成及工作原理。
3.1 系统的组成。
本系统由定时控制电路、间歇控制电路、信号综合选择、排气扇四个模块构成。通过调节滑动变阻器来改变其工作时间，并用发光二极管来显示其效果。
1. 定时控制电路。
接通电源后，经过555多谐振荡器产生一定周期的方波信号，并可以通过调节滑动变阻器来调整周期的长短。
2. 间歇控制电路。
通过555多谐振荡器产生一个周期方波信号，此信号周期相比定时控制电路的周期要小的多，因此可产生间歇的功能，亦可通过调节滑动变阻器来调节占空比即间歇时间。
3. 信号综合选择模块。
经过两个555多谢振荡器产生了两个周期不同的方波信号，经过与门后产生一个新的信号，由此驱动排气扇工作。
4. 排气扇模块。
本次设计排气扇用发光二极管来表示，当信号经过发光二极管时，亮则表示排气扇工作，灭则不工作。电路中一共有两个发光二极管，一个表示排气扇的总定时时间，所以亮的时间比较长。另外一个发光二极管是用来表示排气扇是否工作，显示效果为一段时间亮，一段时间灭，由此体现间歇排气的效果。
3.2 工作原理。
电路由第一个555多谢振荡器产生一个周期方波信号来控制排气扇的总定时时间，同时驱动一个发光二极管来显示其工作状态；第二个555多谐振荡器产生一个相对较小的周期方波信号，两个信号经过一个与门信号选择模块产生一个新的信号区驱动排气扇工作，这里也用一个发光二极管来显示其状态。当两者都是高电平时则出来一个高电平信号，此时排气扇工作；当其中一个是低电平时，排气扇则不工作；因为总定时时间周期比较长，因此高电平的时间也就相对比较长；而第二个555是一个间歇排气的功能，也就是其信号的高低电平时间比较短，因而也就实现了其间歇排气的功能。实验中可通过调节滑动变阻器来调占空比，即整个周期的时间长短。
第四章单元电路设计、参数计算、器件选择。
4.1 定时控制电路。
定时可选用555多谐振荡器电路来控制。本次设计要求是总定时8小时，实验中为了简便，此次设计的总定时时间改为70秒。
由公式4.1可计算出所需参数：
t1=0.7(r1+rp1+2(r2+rp2))c24.1
实验中取： r1=r2=1m; r4=100ω
r3=rp1+rp2=1m; c2=22uf；
占空比：q=(r1+rp1)/(r1+r2+r3)；
得出： t1= 60s~80s；
由于只是初步计算其范围，因为滑动变阻器可调，所以可以通过调
节滑动变阻器来调节占空比，从而实现总定时为70s；图中r4的作用为保护发光二极管。其模块电路图如图4-1：
图4-1其电路输出方波信号如图4-2：
图4-24.2 间歇控制电路。
本次设计间歇控制电路也是由一个555多谐振荡器来构成，此次要求只是占空比可调，即调节排气扇间歇工作的时间。于是也可通过调节滑动变阻器来改变其时间。本次实验得出的效果是排气扇工作10s，间歇8s。
由公式4-2可计算出所需参数：
t2=0.7(r5+rp3+2(r6+rp4))c44.2
实验中取：r5=r6=100k;
r7=rp3+rp4=100k; c4=22uf；
占空比：q=(r5+rp3)/(r5+r6+r7)
得出： t2= 10s~15s
其中间歇时间的长短也可通过调节滑动变阻器来改变占空比实现；其模块电路图如图4-3：
图4-3由555多谐振荡器输出的方波如图4-4：
图4-44.3 信号综合选择模块。
由于前两个555多谐振荡器出来两个周期不同的信号，本模块的功能就是综合这两个信号经过与门74ls08产生一个新的信号；当其中有一个信号为低电平时，则排气扇不工作；当两者都为高电平时，则排气扇工作。其真值表如表4-1：
表4-1由示波器可观测出两个信号波形如图4-5:
图4-5经过与门后出来的信号如图4-6：
图4-6由观测的信号图可以得到，本模块达到了课题所需的要求，图4-6中连续的信号周期表示其间歇工作状态，高电平表示正在排气状态，低电平表示其处于间歇状态；当到最后完全达到低电平时表示排气结束。
4.4 排气扇。
本次设计排气扇用发光二极管来代替，以发光二极管的亮灭状态来表示其排气扇是否工作；亮则代表工作，灭则代表不工作；当经过信号综合选择模块出来的信号为高电平时，发光二极管亮，反之，出来低电平则灭；
第五章实验、调试及测试结果与分析。
通过进行**确认电路图后，接下来就是领取元器件然后焊接；焊接前最重要的是进行排版布局，合理的布局才能使成品美观。因为本电路相对比较简单，元器件数量不多，因此只需焊接在一块万能板上。首先焊接定时控制模块，焊接完成后，进行调试，电路基本可以工作，只是发光二极管工作的时间有点短，分析原因，发现是元器件参数有点小，加上实际存在的误差所导致；在更换电阻电容后，发光二极管工作的时间明显变长，可以达到预定的70s；根据定时控制模块出现的问题，在焊接间歇控制电路时，也变换了元器件的参数，使间歇的时间也变长了，调试结果后工作时间为10s，间歇时间为8s；接下来就是综合选择模块和排气扇模块了，刚开始由于电路信号的不稳定，使实验效果不明显，于是才采用74ls08来进行信号选择，发现调试效果还不错，基本满足了课题要求。
实验中为了能够调节时间的长短，采用了滑动变阻器，使电路更合理化。由于元器件参数所限，以及验证简便灯原因，本次设计电路的总定时为70s，远小于要求的8小时，但占空比可调的要求还是达到了。总的来说，本次设计电路工作时间可能有点不精确和外观不怎么美观外，基本上还是圆满的完成了。
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