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利用555定时器实现吊扇电子定时器功能
编辑:心旷神怡 识别码:20-965784 11号文库 发布时间: 2024-04-18 02:21:04 来源:网络

第一篇:利用555定时器实现吊扇电子定时器功能

机电工程学院

电子技术课程设计

题目:用555定时器实现吊扇电子定时器的功能

学校:内蒙古农业大学

学院:机电工程学院 指导老师:郭永 班级:13级农电班 姓名:窦飞飞 学号:130516189

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目录

[前言] [关键字] ………………………………… 3

一、设计任务和目的……………………………………………….3

二、设计要求

… ………………………………………………………

三、设计方案

1、设计思路 及框图 ………………………………………

2、各具体组成电路分析…………………………………...5

3、电路图

……………………………………………………

4、工作原理

…………………………………………….5、电路元器件选择 ………………………………………

6、相关计算

…………………………………………………

四、设计结果总结 ………………………………………………………

五、设计心得 ………………………………………………………………

六、参考文献 ……………………………………………………………… 12

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题目:利用555定时器实现吊扇电子定时器功能

【前言】现在正值炎热的夏季,许多人们都喜欢用吊扇乘凉。由于吊扇只有电源开关而不能定时,接通电源后吊扇会彻夜工作,所以往往容易使人入睡后着凉。

在早期的普通电风扇上安装的定时器大多为机械式,虽然简单,但因其在工作时需要由发条驱动多层齿轮转动,必然会产生难听的机械摩擦噪声,为此,人们试验了一种将电风扇定时器由机械式改为电子式的电路,该电子定时器工作时不产生任何噪声,使用时如同原机械式定时器一样安全、方便。本文介绍了一种简单的定时器加装到吊扇上,可以对小吊扇进行15分钟到75分钟的定时。

本次课程设计在设计时以《数字电子技术基础》、《电路》、《模拟电子技术基础》、《常用电子元件手册》、《实用电子技术基础设计和调试》、《电工技术》等课程知识为基础。由于个人知识能力水平有限,该课题的设计制作中难免会有诸多错误,望老师及同学们能够批评指正。

【关键字】 555定时器

电子式

范围可调的定时功能

整流电路

稳压器

滤波电路

电容器的充放电过程

范围可调的定时功能

一、设计任务和目的

利用555定时器实现吊扇电子定时器的功能。通过拨动开关和调节变阻器实现对吊扇的定时控制。

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二、设计要求:

1.利用555定时器实现可调式定时功能

2、要求该定时器具有定时时间可调的功能

3.利用电子技术和电路等方面基础知识,设计出简单、可靠、安全的电子电路

三、设计方案

1、设计思路及框图

根据555定时器的功能表可知,要想实现吊扇电子开关定时控制功能,则555定时器必须处于输出端V0 =1、放电管截止的工作状态。因此,555定时器的输入端应满足的条件为:VI1 < 2Vcc/

3、VI2< Vcc/3或VI2>Vcc/3 且复位端置1(即4脚置1)。利用555定时器输出端输出的高电平信号控制吊扇工作电路开关晶体闸的通断。而定时控制功能可通过延时控制电路和单稳态触发控制电路[1]控制555定时器的输入端的输入信号实现。

首先将外接220V交流电源通过降压电路RC、整流二极管VD、稳压器VS、滤波电容C2获得低压直流电V1,为后续的延时控制电路、单稳态触发控制电路和555定时器提供电源。该电路的定时原理是低压直流电源通过电阻R4到R7中任一定值电阻和可调电阻R8对电容C4充电过程实现的,在该过程中使电容器正极板端电压满足555定时器输出有效高电平时的输入端电压条件,即可实现延时电路对555定时器的控制功能。

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2、各具体组成电路分析

晶体闸【1】:晶体闸流管简称晶体闸,也叫做可控硅,是一种具有三个PN结的功率型半导体器件器件。晶体闸具有可控的单向导电性,即不但具有一般二极管单向导电的整流作用,而且可以对导通电流进行控制。在此设计中,晶体管的作用是:通过接收来自555定时器的信号来控制吊扇的工作与停止,起到开关的作用。

降压电路由降压电容C1和并联电阻R1构成,主要作用是降低交流电的电压。

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延时控制电路由电阻R2、R3,电容器C3和NPN型三极管V组成,连接方式如上图所示。

单稳态触发控制电路【2】:没有触发脉冲时电路处于一种稳定状态,在有触发脉冲作用时,电路由稳态翻转到暂稳态,暂稳态是一种不能长时间保持的状态。由于电路中RC延时环节的作用,电路的暂稳态在维持一段时间后,会自动返回到稳态。该电路由4个定值电阻R4到R7、一个可调电阻器R8、两个电容器C4和C5以及555定时器组成。

总电路图中的核心部件是555定时器,下面是555定时器的电路图和功能表

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3、电路图

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4、工作原理

该吊扇电子定时器的工作过程是,首先接通220V交流电,经降压电路RC和整流稳压电路VT VS后,转变为低压直流电V1。与此同时,电容器C3迅速充电,当C3充电到使NPN型三极管的b端电压达到BJT的导通电压后,BJT管导通,流过集电极的电流ic近似等于发射极电流ib,7脚端电压大小为VCE,555定时器中的放电管T集电结处于反偏状态。4脚端直接获得高电平V1,处于置1状态。8脚端直接获得电压V1,因此Vcc=V1。而2脚端和6脚端获得的电压为电容器C4的正极板端的电压,低压直流电通过电阻R4到R7之一和R8为电容器C4充电,在C4充电到Vcc/3之前,555定时器的放电管T截止,输出端V0=1。晶体闸[2]VT导通,吊扇获得220V交流电开始工作。电容器C4充电从Vcc/3到2Vcc/3的过程中,放电管T的状态不变仍截止,输出端的输出不变即仍V0=1,晶体闸VT导通,吊扇开始工作。

当电容器电压大于2Vcc/3后,根据555定时器的功能表可知,放电管T导通,输出端V0=0,晶体闸VT断开,吊扇停止工作。因此,该电子定时器定时时间时长 为电容器电压从0充电到2Vcc/3的时间长度。而电容器充电时间的长短可以通过调节电阻器改变电流的大小来完成。

当需要中断定时时,可通过直接断开电源开关S1完成。

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5、电路元器件选择

R1—R8选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器; C1选用耐压值为400V以上的涤纶电容器或CBB电容器; C2选用耐压值为25V的铝电解电容器; C3和C4均选用耐压值为16V的铝电解电容器; C5选用涤纶电容器或独石电容器;

VD选用1N4004或1N4007型硅整流二极管; VS选用1N4742或2CW60(1W 12V)型硅稳压二极管; V选用S9013或3DG6型硅NPN三极管。VT选用1A、400V的双向晶体闸

S1选用普通交流电源开关,S2选用4档琴键开关

6、相关计算

由于该电路中使用的555定时器的类型为双极型定时器,允许使用的电压范围Vcc为5~16V,最大负载电流为200mA。在该电路中555定时器工作时,令Vcc=12V,I=200mA。电容器C4充放电时间计算方法为:

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如图中内容所示,V0为电容上的初始电压值,V1为电容最终可充到或放到的电压值,Vt为t时刻电容上的电压值。R为所通过的电阻器的阻值,C为电容器的容量值。

则充放电时间计算公式为:

由已知条件可知,R=1.8兆欧姆,C=470微法,V1=12V,V0=0V,Vt=2Vcc/3,代入公式计算得,t=929.4s约等于15min 若想设定的定时时间为t=1min,则所需的电阻阻值为R’=0.12兆欧姆。

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四 设计结果总结

该吊扇电子定时器的左端可直接接在家庭用电220V的交流电源上,右端端口可直接作为吊扇的电源口。

该电子定时器可设定的时间为15min到75min中的任意时间值。例如,若想设定时间为35min,只需将开关S2打到R5且调节R8至三分之一阻值处(即R8=0.6兆欧姆 处)。因此,开关S2打到R4、R5、R6、R7分别为定时15min、30min、45min、60min,该四个电阻再分别与R8串联,相当于在之前定时时间的基础上增加了可调的定时量程且最大可调时间为15min。所以,最长定时时间为75min,最短定时时间为15min。

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五 设计心得

在此次课程设计中,我获得了一些心得,也认识到了自己的不足之出。最明显的短处就是关于课程设计报告的撰写上。由于关于撰写报告的经验不足和写前准备工作做的不充分,在编写设计报告的过程中,出现乱用标题、丟落报告内容和各部分内容顺序错乱的现象。为了弥补这些不足,我应该多阅览一些科技报告、毕业论文之类的文章,总结他人撰写论文的经验,培养自身的科学素养。另外,通过这次课程设计,除了发现自己这些短处之外,进一步熟悉了关于555定时器的功能和使用,更深地理解了电子技术方面的知识。

六、参考文献

【1】 知识来源:刘修文 编著.图解电子元器件的检测与选用要诀.北京:中国电力出版社.202_.第125—126页

【2】知识来源:康华光

编著.《电子技术基础(数字部分)》.高等教育出版社.202_.第388页

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第二篇:MSP430--定时器B

MSP430--定时器B(202_-07-20 10:56:37)转载▼

标签:

分类: 单片机专区 转载

原文地址:MSP430--定时器B作者:wangtangwang2012

MSP43016位定时器B模块是单片机的重要资源。MSP430F13/14/15x系列都有定时器模块B,但是不同单片机系列所带的比较/捕获模块功能有所不同。1.定时器B模块:

TimerB与TimerA大部分相同,不同点在于定时器B的捕获/比较单元增加了锁存器。二者区别:

(1)TimerB计数长度为8位,10位,12位,16位可编程,由TBCTL寄存器的CNTLx两位来配置,而定时器A的计数长度是固定的16位;

(2)TimerB没有实现定时器A中的SCCI功能位的功能;

(3)TimerB在比较模式下的捕获/比较寄存器功能与TimerA不同,增加了捕获比较锁存器;(4)有些芯片型号当中TimerB输出实现了高阻抗输出;

(5)比较模式的原理有所不同:TimerA当中CCRx寄存器当中保存与TAR相比较的数据,而在TimerB当中CCRx中保存要比较的数据,但并不直接与定时器TBR相比较,而是将CCRx当中的数据锁存到相应的锁存器之后,由锁存器与TBR相比较。从捕获/比较寄存器相比较锁存器传输数据的过程的时间也是可编程的,可以是写入比较捕获寄存器之后立即传输,也可有一个定时器来触发传输。(6)TimerB支持多种同步的定时功能,多重比较捕获功能和多重波形输出功能(PWM波)。而且,通过对比较数据的两级缓冲,可实现多个PWM波同步周期更新。2.TimerB的逻辑结构图:

定时器B的逻辑结构基本与定时器A相同。3.定时器B的寄存器:

寄存器相关位的配置过程参考定时器A和数据手册。

4.定时器B的比较功能

当定时器B工作在比较模式时,将数据写入捕获比较锁存器TBCCRx当中,当TBCCTLx当中的CLLDx位决定的装载事件的发生时,TBCCRx中的数据会自动地传输到比较寄存器当中。5.TI提供的例程: // // // // // MSP430F149 //-----------------// /|| XIN|-// | | | HF XTAL(455k75% PWM // | P4.2/TB2|--> CCR2-25% PWM // // M.Buccini // Texas Instruments Inc.// Feb 202_ // Built with IAR Embedded Workbench Version: 3.21A //****************************************************************************** #include void main(void){ volatile unsigned int i;WDTCTL = WDTPW +WDTHOLD;// Stop WDT //系统时钟初始化

BCSCTL1 |= XTS;// ACLK= LFXT1 = HF XTAL do { IFG1 &= ~OFIFG;// Clear OSCFault flag for(i = 0xFF;i > 0;i--);// Time for flag to set } while((IFG1 & OFIFG));// OSCFault flag still set? BCSCTL2 |= SELM_3;// MCLK= LFXT1(safe)//io口初始化

P4DIR |= 0x06;// P4.1 and P4.2 output P4SEL |= 0x06;// P4.2 and P4.2 TB1/2 otions //定时器B的配置

TBCCR0 = 128;// PWM Period/2 TBCCTL1 = OUTMOD_6;// CCR1 toggle/set TBCCR1 = 32;// CCR1 PWM duty cycle TBCCTL2 = OUTMOD_6;// CCR2 toggle/set TBCCR2 = 96;// CCR2 PWM duty cycle TBCTL = TBSSEL_1 + MC_3;// ACLK, up-down mode _BIS_SR(CPUOFF);// Enter LPM0

第三篇:关于定时器中断使用

【学习心得】关于定时器中断的使用 看了这么久,第一次发帖,做点贡献。

最近了解了一下Arduino 的中断,除了外部中断外,还有定时器中断,前面已经有大神介绍过中断的概念,这里就不详细介绍了。

下面的程序是用定时器中断让13引脚 led灯每500ms变化一次。(使用的库在帖子底端)ARDUINO 代码

// led灯接UNO的13管脚

#include

//定时器库的 头文件

void flash()

//中断处理函数,改变灯的状态 {

static boolean output = HIGH;

digitalWrite(13, output);

output =!output;}

void setup(){

pinMode(13, OUTPUT);

MsTimer2::set(500, flash);

// 中断设置函数,每 500ms 进入一次中断

MsTimer2::start();

//开始计时 }

void loop(){

}

再提供一种方法,利用

mills()同样函数可以实现中断的功能。mills()函数功能是获取系统运行的时间长度,单位ms。最大为9小时22分,如果超出时间将从0开始。函数的返回值为unsigned long型。

下面程序的功能让led灯亮灭各500ms : ARDUINO 代码

unsigned long ledOn=500,ledOff=500;//定义led灯变化的时间长度,每500ms变化一次 int ledStatus;

//定义LED灯的状态,HIGH or LOWm void setup(){

pinMode(13,OUTPUT);

digitalWrite(13,HIGH);

ledStatus=HIGH;} void loop(){

unsigned long nowtime=millis();//获取当前的系统运行时间长度

if(ledStatus==HIGH)

//如果当前lled灯状态为高电平,则执行该程序

{

if(nowtime>ledOn)

//检测系统运行时间长度是否到500ms

{

ledOn=nowtime;

//记录当前时间长度,第一次为500ms,赋值给ledOn

ledOff=nowtime+500;

//计算出下一次led灯变化的时刻,第一次运行程序时应该在1000ms时关灯

digitalWrite(13,LOW);

//关掉led灯

ledStatus=LOW;

//记录当前led灯状态,下一次使用

}

}

else{

if(nowtime>ledOff)

{

ledOff=nowtime;

ledOn=nowtime+500;

digitalWrite(13,HIGH);

ledStatus=HIGH;

}

} }

如果需要,可以控制led灯在某一时间段或某一时刻亮灭。

PS:使用mills()函数的好处在于占用的整个程序运行时间短,如果用用延时函数,在延时的时间内,CPU不能干别的事儿。

MsTimer2.zip

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第四篇:定时器课程设计心得体会

定时器课程设计的心得体会

课程设计共两周,第一周的任务是设计出原理图,并把PCB版图画出来;第二周的任务是根据原理图制作电路板,我们组共五个人,我们分工合作,共同学习,共同进步。

第一周的时候,我们五个人中有人主要负责画图,有人负责查阅资料,有人负责学protell99(因为我们目前还没有学protell99,画PCB版图需要用),有人负责审阅方案,然后我们再共同商议,尽量让我们的方案更完善,这其中大家都发挥了不可缺少的作用。第二周的时候,就进入实验室进行实训了,其实好期待自己动手制作电路板,满怀信心和期待的进入了实验室开始了又一个新的体验。我们的老师很认真很耐心的教导我们怎么操作,尤其是一些注意事项,对我们这些初次做课程设计的来说我们真的懂得很少,通过老师的细心指导后,我们便开始实战了。我们按照顺序先把图纸转印到电路板上,然后再对电路板进行腐蚀,腐蚀的过程其实挺有意思的,看着电路板上的电路图的线条在溶液里慢慢的越来越清晰的显现出来,其他部位的铜越来越少…目不转睛的盯着电路板看,生怕错过了每一个细节,终于腐蚀好了,虽然只完成了小小的一步,但我们也很兴奋。接下来该打孔了,我们小心的操作着,我们组的每个成员都亲自试着打孔,体验那种感觉。等打好孔后,刷了松香一切就绪后,开始插件,好多器件自己以前从来都没有见过,只在课本上学习它的结构,性质和功能,可是见都没见过,比如三极管,我以前就没有见过,直到这次见了后才知道原来一个三极管竟这么小!接下来焊接,对女生来说,焊接更是没有接触过,我先看着他们焊,看了好长时间终于鼓起勇气决定自己也试试,拿上电烙铁就感觉到它柄的温度,慢慢的小心的焊下去…终于都做好了,最后是调试的过程,看着我们自己制作的电路板要工作了,我们很激动同时也很紧张,我们刚开始插上电源时预置一个数后,显示器上并不显示数字增加计时,我们都面面相觑,可是我们并没有灰心,我们开始检查是我们哪里出了错,最后经过我们认真检查和思考终于把错误找了出来并改正了过来,再次调试,我们预置60秒,看着显示器的数字从零开始增加,我们绷着心弦,终于显示59,60报警器发出声音报警,调试成功,我们好高兴,感觉有点成就感。

通过这次课程设计,我学习到了不少平时在课堂上学习不到的东西。

一、对课本上的知识有更深的理解。

通过原理图的设计,对课本上的知识有了更深的理解,课本上的知识是机械的,表面的,很零碎的,通过课程设计,把原来以为很散的书本知识变的更为有联系,对课本知识有了更深的理解。

二、对该理论在实践中的应用有深刻的理解。

通过设计原理,制作电路板,到调试成功实现功能,把以前疑惑比如学这些知识都是干什么用的,通过这次课程设计,对该理论在实践中的应用和意义,有了更深刻的理解。

三、激发了学习的积极性。

通过该课程设计,全面系统的理解了定时器构造的一般原理和基本实现方法。把学过的电子技术的知识强化,能够把课堂上学的知识通过我们设计的电路表示出来,加深了对理论知识的理解。并激发了我们学习的积极性。

四、理解了学科之间的融合渗透。

本次课程设计所用器件大部分是用电子技术的数字部分里学的器件完成的,而也有些是模拟部分学的器件,而把这些器件连接起来用的则是电路的知识,这就把这三门学科联系起来,把各个学科之间的知识融合起来,对电子技术整体的认识更加深刻。

五、锻炼了自己的动手能力以及加深了对自己认识。

我们平时都只是学习课本上的知识,动手特别少,以致动手能力比较差,所以通过这次课程设计,通过自己动手制作,锻炼了自己的动手能力,同时也是对自己能力的一次检测,使我们对自己有了更深一步的认识,看自己在哪些方面还不足,为以后更好的提高自己提供了帮助。

六、提高了自己与别人相处以及合作的能力。

因为课程设计是分小组做的,而且在设计过程中我们需要分工合作,这就要求我们要有与人友好相处和与人友好合作的能力,这在以后的工作中很重要。通过这次课程设计,锻炼了同时也提高了我们的这项能力,无论是对我们的生活还是对我们以后的工作都有很大的帮助。

很喜欢课程设计,可以锻炼我们各个方面的能力,希望以后有更多这样的实训机会。同时也要谢谢两位指导老师这么辛苦的带领我们完成这些实训内容。

第五篇:实验二 定时器程序设计121

一、实验目的学会使用单片机定时器产生定时中断,并利用定时中断产生更长时间延时。

二、实验设备及器件

IBM PC机

一台

DP-51PRO.NET单片机仿真器、编程器、实验仪三合一综合开发平台

三、实验内容

1.实验二 定时器程序设计

2.编写程序,使P10端口来控制LED闪烁 3.C语言程序

//1ms定时中断实现100ms发光管闪烁 #include“REG51.h” sbit LED=P1^0;void main(void){ TMOD = 0x01;//设置定时器模式 16位定时器

TL0 = 0x18;//设置定时初值

TH0 = 0xFC;//设置定时初值

TR0 = 1;//定时器T0开始计时

ET0=1;//开定时器中断

EA=1;

//开总中断

while(1);}

//******************** //1ms void pit0(void)interrupt 1(中断程序){ static unsigned char ms_cnt=0;//16 ffff TL0 = 0x18;//设置定时初值

TH0 = 0xFC;//设置定时初值

if(++ms_cnt==100){

ms_cnt=0;

LED=!LED;} } 定时器的由程序

直接汇编语言 ORG 0 AJMP MAIN ORG 0BH AJMP PIT0 MAIN: MOV TMOD,#01H MOV TH0,#18H MOV TL0,#0FCH SETB TR0 SETB ET0 SETB EA SJMP $

生成;********************************** PIT0: MOV TH0,#18H MOV TL0,#0FCH INC R7 CJNE R7,#100,PIT0_R MOV R7,#0 CPL P1.0 PIT0_R: RETI END

四 实验要求

学会使用并掌握单片机定时器中断来实现LED100ms闪烁。

五 实验步骤

1.调试运行本节实验程序。若程序无错误,编译并进行二进制转换,下载程序。

2.连接线路,将A2区的P10端口连接到D1区的任意LED接口。3.观察LED灯闪烁情况

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