数码定时显示遥控风扇控制器的制作.doc

数码定时显示遥控风扇控制器的制作现在市面上流行的“电子程控（电脑）风扇”，其定时时间显示采用的是普通发光二级管，查看定时时间不够直观方便；老式风扇采用的是机械定时和风量档位切换，无遥控和模拟自然风等功能。这里介绍一款利用风扇专用集成电路BA8206BA4和BCD七段锁存译码驱动器CD4543制作的数码定时显示遥控风扇控制器，可用于改装普通的电子程控（电脑）风扇和老式风扇。一 BA8206BA4和CD4543集成电路简介BA8206BA4为DIP-18脚封装，引脚排列见图1。BA8206BA4的主要性能参数和功能如下：电源电压：-0.3+6V；输入/输出电压：Vss-0.3VVDD+0.3V；功耗：500mW；工作温度：-10+70；贮藏温度：-40+125；具有正常风、自然风、睡眠风三种风类和强、中、弱三种风速；具有0.57.5小时按0.5小时递增的定时模式；具有一组立式摆头（转页）控制功能；自带蜂鸣器响声提示：开机“Bi-Bi”，关机“Bi-”，其它操作“Bi”，按键按下超过6秒有“Bi-Bi-Bi-Bi”的警告声；采用3秒中风起动；具有记忆功能：可以记忆关机前的状态，免除每次开机重新设定工作模式；2位用户码设定；与BA5104编码器匹配可实现全功能遥控。BA5104为DIP-16脚封装，引脚排列见图2。CD4543为DIP-16脚封装，引脚排列见图3。CD4543主要性能参数和功能如下：电源电压：-0.5+20V；输入电压：-0.5VVDD+0.5V；输入电流：10mA；功耗：500mW；每路输出功耗：100mW；工作温度：-55+125；贮藏温度：-65+150；可驱动液晶（LCD）数码显示器和LED数码管。二 工作原理数码定时显示遥控风扇控制器的电路原理见图4。风扇控制器部分的工作原理：220V市电经R37、R38、C9降压，D1、D2、R35、R36、C7、C8整流滤波，ZD稳压后，为BA8206BA4、CD4543等组成的控制器提供-5V的电源电压。刚接通电源时，BA8206BA4处于复位状态，除电源指示发光二级管LED8外，其余发光二级管LED1 LED7均不亮，数码管显示0，电风扇不转。此时，每按动一次“开/风速”键AN3，可依次从IC1的1311脚输出控制电平，经限流电阻R10R12分别触发双向晶闸管MCR1MCR3，使其导通或截止，再经风扇电机（或电抗器）的相应抽头，即可使风扇按弱风、中风、强风、弱风的顺序来改变工作状态，对应的风速指示发光二级管LED1 LED3点亮或熄灭，此时风类默认为“普通”，对应的风类指示发光二级管LED6点亮。当按“风类”选择键AN4，电风扇即按普通风（连续风）、模拟自然风、睡眠风、普通风的方式循环改变其风类状态，对应的风类指示发光二级管LED4 LED6点亮或熄灭。当按“摆头”选择键AN5，IC1的10脚输出控制电平，经限流电阻R13触发双向晶闸管MCR4使其导通，摆头电机S运转，风扇开始摆头，同时摆头指示发光二级管LED7点亮；再次按“摆头”选择键AN5，IC1的10脚无控制信号输出，双向晶闸管MCR4截止，风扇停止摆头。当按“定时”选择键AN2，可在0.57.5小时内选择一种定时时间，选择的定时时间的长短通过LED9、 LED10两只数码管显示，定时时间按0.5小时递增，共有15种定时时间和不定时16种定时状态供选择；定时时间一到，IC1内部的定式电路停止工作，定时时间显示数码管显示0，同时IC1的1311脚无控制信号输出，双向晶闸管MCR1MCR3截止，风扇停止运转。不论风扇工作在定时还是不定时状态，欲停止风扇，只要按一下“关机”键AN1，LED1 LED7均熄灭，定时时间显示数码管显示0，风扇停止运转。IC1的1脚为遥控信号输入端。当按动遥控器上的任一按键，遥控器即发射相应编码的红外线信号，控制器的红外接收头REC接收到该信号并经其放大整形后，输入到IC1的1脚，经IC1内部电路解码后送到IC1内部的相应电路使其工作状态按遥控指令发生相应的改变，从而使风扇工作在相应的状态。数码定时显示部分的工作原理：这是本制作的新颖之处。一般使用BA8206BA4作为控制芯片的电子程控（电脑）风扇的定时时间指示都是采用四个发光二级管，分别代表0.5、1、2、4小时，这样就可以指示0.57.5小时的定时时间。BA8206BA4的25脚既是键输入端，同时也是LED扫描输出端，6脚是定时时间指示LED扫描公共端。作为定时时间指示输出时，5脚代表0.5小时，4脚代表1小时，3脚代表2小时，2脚代表4小时，24脚组合即可表示17小时。采用数码管显示按0.5小时递增的0.57.5小时范围内的定时时间时，小数点前的数码管要显示0、1、2、3、4、5、6、7共8种数码；小数点后的数码管要显示0与5共两种数码，但在显示0时可以消隐，因此，只要显示5这一种数码就可以。经过分析，BA8206BA4的24脚输出的定时时间指示信号符合8421BCD码的编码规则，这就使数码显示定时时间成为可能。本制作中，用IC1的24脚输出的定时时间指示信号通过BCD七段锁存译码驱动器IC2(CD4543)译码并驱动LED10数码管显示07这8个数码，用IC1的5脚输出的定时时间指示信号通过NPN三极管T2（9013）驱动LED9数码管的a、c、d、g、f字段显示5这个数码，LED10的小数点字段通过电阻接电源，IC1的6脚通过PNP三极管T1、T3（9012）接数码管LED9、LED10的阴极，这样就可显示按0.5小时递增的0.57.5小时范围内的定时时间。图5为遥控器的电路原理图。三 元器件选择与制作图中，降压电容C9用优质CBB-400V聚苯乙烯电容，容量11.5u均可；泄放电阻R37用0.5W的金属膜或线绕电阻，滤波电阻R36、R38用2W的金属膜或线绕电阻，其余均为使用普通型元器件。电阻为1/8W；电解电容耐压16V；稳压管ZD为5V/1W，可选用2DW104硅稳压管；MCR1MCR4为1A/400V的塑封双向晶闸管，可选用BCR1AM、MAC94A4、MAC97A6等型号；LED9、LED10选用0.56英寸的共阴极数码管；AN1AN5为66的微动开关。遥控器中的AN1AN5采用导电橡胶组合按键开关，当然也可以用微动开关，但印刷电路板要做相应调整。 图6、图7为数码定时显示遥控风扇控制器的印刷电路板图，图6适用于转页扇的改制，图7适用于落地扇、台扇、壁扇的改制。图8为遥控器的印刷电路板图。电路焊接检查无误后，一般不用进行调试就能正常工作。四 普通风扇的改制该电路适用于所有普通风扇的改装。打开风扇的控制盒，将原有的机械定时器、琴键开关拆除，选好适当的位置固定好控制器印刷电路板，并在控制盒面板上对应微动开关、发光二级管、数码管及红外接收头的地方按相应的尺寸开孔，以便微动开关手柄、发光二级管、数码管及红外接收头伸出面板，数码管及红外接收头的开孔最好贴上一片透明的塑料，有条件的最好自制一块面板贴在控制盒的原面板上，以求美观。将控制器的强、中、弱风接点分别接到风扇电机（或调速电抗器）的相应各档抽头，控制器的摆头接点接到摆头电机，控制器的220V电源接点接到电源线。改装中要特别注意安全，印刷电路板上得220V接线端及所有导电部位均要与控制盒的金属部位严格隔离。改装后如用电笔测试有漏电，应仔细检查漏电原因并采取进一步的绝缘措施。检查无误后，通电试验时，用