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2019年12月25日 | PIC16F84单片机控制电风扇的设计

2019-12-25 来源：elecfans

一、硬件电路及原理

要使电风扇送出仿自然风，就需要改变电风扇送风的强弱，即需要改变风扇电机的电压和电流，从而改变其转速。如图１所示，风扇插座与晶闸管ＴＲＥＡＣ相串联，改变晶闸管控制角α，即控制晶闸管导通的时间，就能使风扇电机的电压、电流发生变化。图２展示了α角和电机负载电压的关系。

Α角的变化又可通过电容Ｃ１的充放电时间的改变来实现。PIC16F84单片机按一定规律选择电阻Ｒｘ，即可改变电容Ｃ１的充放电时间，从而改变２Ｎ２６４６的导通时间。改变了ＴＲＥＡＣ的导通角，达到改变电风扇送风强弱的目的。控制角α和强弱风的关系如图３所示

市电频率ｆ＝５０Ｈｚ，则可得下式 α/360°＝t/0.02……………（１）

根据图１所示ＲｘＣ１充电回路，可推知

α＝t·360°/0.02 ＝{RxC1ln1［1/（1-n）］}·360°/0.02 ……………（２）

其中，η＝ＶＰ／ＶＢＢ，Ｖｐ为Ｃ１充电后的电压值，ＶＢＢ为充电电源电压，一般取η＝０。６３。若电容Ｃ为０。０４７μＦ，根据（２）式的值，求得对应于不同的α设定值的Ｒｘ值表：

Ｒ０＝１ｋΩ，Ｒ１＝３３ｋΩ，Ｒ２＝６２ｋΩ，Ｒ３＝８９ｋΩ，Ｒ４＝１２０ｋΩ，Ｒ５＝１５０ｋΩ，Ｒ６＝１８０ｋΩ，Ｒ７＝２２０ｋΩ。

Ｒｘ接于PIC16F84 单片机的ＲＢ０～ＲＢ７口；ＲＡ０口为启动信号输入口，当Ａ键按下时，自然风发生器开始工作；ＲＡ１口为停止信号输入口，当Ｂ键按下时，自然风发生器停止运行；ＲＡ３口为交流电相位检测口。用于确定交流电的起始相位。

程序清单：

ＬＳＩＴＰ＝ＰＩＣ１６Ｆ８４

＃ＩＮＣＬＵＤＥＰ１６Ｆ８４ＩＮＣ

ＦＣＥＱＵ０ＣＨ

ＦＤＥＱＵ０ＤＨ

ＯＲＧ０

ＭＡＩＮ：ＣＬＲＷ

ＴＲＩＳＲＢ

ＭＯＶＷＦＲＢ；置ＲＢ口为输出口，

；且置其初值为０

ＭＯＶＬＷ０ＦＨ

ＴＲＩＳＲＡ　　；置Ａ口为输入口

ＫＥＹＡ：ＢＴＦＳＣＲＡ，０；Ａ键是否按下

ＧＯＴＯＫＥＹＡ；Ａ键未按下转

ＫＥＹＡ，等待

ＳＴＡＲＴ：ＭＯＶＬＷ８０Ｈ　；Ａ键按下，

；８０Ｈ→Ｆ８

ＭＯＶＷＦＦ８

ＢＴＦＳＳＲＡ，１　；Ｂ键按下否

ＧＯＴＯＭＡＩＮ　；Ｂ键按下

ＰＨＡＳＥ：ＢＴＦＳＣＲＡ３

ＧＯＴＯＰＨＡＳＥ；等待交流电

零相位

ＭＯＶＦ８，Ｗ

ＭＯＶＷＦＲＢ　；Ｆ８→ＲＢ口

ＣＡＬＬＤＥＬＡＹ；延时１０秒

ＣＬＲＣ　　　　；清Ｃ

ＲＲＦＦ８　；Ｆ８右移

ＢＴＦＳＳ３，０

ＧＯＴＯＰＨＡＳＥ

ＧＯＴＯＳＴＡＲＴ

ＤＥＬＡＹ：ＭＯＶＬＷ１５０

ＭＯＶＷＦＦ９

ＭＯＶＬＷ７　　；给ＲＴＣＣ预

设倍数１∶２５６

ＯＰＴＩＯＮ

ＬＯＯＰ：ＭＯＶＬＷ２５５

ＳＵＢＷＦＲＴＣＣ

ＢＴＦＳＳ３２

ＤＥＣＦＳＺＦ９

ＧＯＴＯＬＯＯＰ

ＲＥＴＬＷ０

ＥＮＤ　　　　　；程序结束

PIC16F84单片机控制电风扇的设计

PIC16F84 单片机控制电风扇

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1. 电路的基本工作原理是什么？

回答：该电路结合了555定时器（作为时基电路）和BH4024（7级二进制串行计数器/分频器）来实现4小时的定时功能。555定时器用于产生定时信号，而BH4024则负责将定时信号转换成所需的时间间隔。每当按下AN（定时触动按钮）时，电路开始计时，并在4小时后自动切断交流电源。

2. 如何调整定时时间？

回答：直接调整4小时的定时时间可能不直接通过电路中的元件实现，因为定时时间主要由BH4024的分频特性和555定时器的振荡频率决定。然而，可以通过改变555定时器的外部电阻和电容值来调整其振荡频率，但这通常会影响整个电路的定时精度和稳定性。对于精确调整至4小时，可能需要使用微控制器或其他可编程逻辑设备来替代或辅助BH4024和555定时器。

3. 电路中的555定时器具体起到什么作用？

回答：在这个电路中，555定时器作为时基电路，负责产生稳定的振荡信号。这个振荡信号的频率和占空比可以通过调整与555定时器相连的电阻和电容值来改变。然而，在这个特定的应用中，555定时器的输出信号通常被用作BH4024的输入信号，以便控制BH4024的计数和分频过程。

4. BH4024是如何实现定时功能的？

回答：BH4024是一个7级二进制串行计数器/分频器，它能够根据输入的时钟信号进行计数，并在达到预定次数后输出一个翻转信号。在这个电路中，BH4024的计数频率由555定时器的输出信号决定。当计数器达到某个预设值时（这个值决定了4小时的定时长度），BH4024会输出一个信号来切断交流电源。

5. 电路中的电源要求是什么？

回答：电路中的电源要求取决于所使用的555定时器和BH4024的具体型号以及电路中的其他元件。通常情况下，555定时器可以在较宽的电源电压范围内工作（如4.5V至16V），但具体值应参考器件的数据手册。对于BH4024和其他元件，也应遵循类似的电源要求。此外，由于该电路涉及交流电源的控制，因此还需要注意电路的安全性和稳定性问题。

6. 如何确保电路的可靠性和安全性？

回答：为了确保电路的可靠性和安全性，需要采取以下措施：

选择质量可靠的元件和器件，并按照正确的规格和参数进行连接。
在电路设计中考虑适当的保护措施，如过流保护、过压保护等。
在实际使用中，注意避免电路受到外部干扰和损坏。
定期对电路进行检查和维护，以确保其正常运行和延长使用寿命。

7. 电路有哪些潜在的应用场景？

回答：该电路具有广泛的应用场景，包括但不限于：

家庭自动化系统中的定时开关功能。
工业生产线上的自动断电和重启功能。
实验室和测试设备中的定时控制功能。
公共场所的自动照明和节能控制功能等。

总之，对于4h的交流电源定时器（555，BH4024）电路，网友可能会关注其工作原理、定时时间调整、元件作用、电源要求、可靠性和安全性以及潜在应用场景等方面的问题。以上回答旨在提供全面的信息和指导。

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