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电风扇科技论文随着科技的日新月异，智能家居逐渐走入普通家庭，风扇作为基本的家用电器也将成为智能家居的一部分。
这是店铺为大家整理的电风扇科技论文，仅供参考!电风扇科技论文篇一基于STM32的智能电风扇设计摘要：随着科技的日新月异，智能家居逐渐走入普通家庭，风扇作为基本的家用电器也将成为智能家居的一部分。
这里介绍的是以STM32单片机为控制单元并结合嵌入式技术设计的一款具有温控调速、自动追踪人体位置、智能启停、液晶显示时间、温度等信息的智能电风扇。
经过前期设计、制作和最终的测试得出，该风扇电源稳定性好，操作方便，运行可靠，功能强大，价格低廉，节约能耗，能够满足用户多元化的需求。
该风扇具有的人性化设计和低廉的价格很适合普通用户家庭使用。
关键词： STM32单片机; 电风扇; 智能控制; 人性化设计中图分类号：TN830.1?34; TP23 文献标识码：A 文章编号：1004?373X(2014)21?0108?03Design of intelligent electric fan based on STM32 MCULIU Hui?yong， YANG Hong(Faculty of Science，Beijing Information Science and Technology University， Beijing 100101， China)Abstract：The intelligent home goes into ordinary family gradually with the rapid change of science and technology. The fan as the basic household appliance will also become a part of the intelligent home. The intelligent fan taking STM32 MCU as a control chip and combining the embedded technology is introduced，which has functions of speed regulation with temperature，automatic tracking of human body position，smart start?stop，liquid crystal display of time，temperatureand other information. The final test results show that the fan has a stable power，convenient operation，reliable operation，strong function，low price and energy cost. It can meet the needs of users. The fan with humanized design and low price is very suitable for ordinary family.Keywords：STM32 MCU; electric fan; intelligent control; humanization design0 引言传统电风扇多采用机械控制，功能单一，噪声大，定时时间短，摇头模式固定，变档风速变化较大。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊目录前言 (1)第一章设计内容及要求 (2)第二章系统设计及方案选择 (2)2.1方案一 (2)2.2方案二 (2)第三章系统组成及工作原理 (3)3.1系统的组成 (3)3.2工作原理 (3)第四章单元电路设计、参数计算、器件选择 (3)4.1温度检测和显示电路 (3)4.1.1 DS18B20的温度处理方法 (4)4.1.2 温度传感器和显示电路组成 (6)4.2 电机调速电路 (6)4.2.1 电机调速原理 (6)4.2.2 电机控制模块设计 (7)4.3 遥控电路 (8)4.3.1 发射电路 (8)4.3.2 接收电路和控制电路 (9)4.3.3 控制键电路 (10)第五章实验、调试及测试结果分析 (10)5.1实验调试 (10)5.2系统硬件调试 (10)5.3测试结果 (13)5.3.1测试结果分析 (13)第六章收获与体会 (14)参考文献 (15)附录一 (16)附录二 (17)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊前言在社会高度文明的今天，家用电风扇的使用变得极为普通平常。
但是随着近年来，人们生活水平的提高，对家用电风扇的质量要求也越来越高。
以前单一的只能控制风速和定时的电风扇已经不能够满足人们的需求，这就要求要出现一种功能更全，操作更方便的电风扇来取代以前的老式机电风扇。
而近几年电子技术的迅猛发展，也为实现这一目标提供了各方面的资源。
目前市场上流行的最先进的是微处理器控制。
但本设计仅从电路硬件出发，用数字逻辑电路来完成设计。
它较之以前的电扇有可靠性高，反映速度快的优点。
本设计在原来电风扇的基础上，增加了自动控制风速和风种，并对其控制功能进行了新的设计，使其操作更为方便，从而普遍满足人们的需要。
在本设计中，我们主要通过从数字电路中学习到的知识，对其各部分（风速控制、风种控制等）电路进行数字逻辑设计，然后进行电路组装，形成一个完整的电风扇的控制电路。
摘要微风电风扇温度控制主要是由温度控制电路和降压整流电源电路组成，它的主要功能是在有温度控制来启动电路，我们利用热敏电阻和555定时器来控制当温度达到了一定的温度时就会启动电路，起到了节省能源的作用。
所以，生活中越来越广泛的应用它。
这种电风扇有效地消除长时间转动、节约电能，可广泛用于生活的每个地方如养殖，花卉等所有的场所。
由于本装置采用集成电路技术，故具有电路灵敏度高、制作方便、性能可靠、成本低和耗电省等优点。
目录前言 (1)一、概述 (2)1、课题的意义 (2)2、参数要求 (2)二、电路设计与原理分析 (3)1、微风电风扇温度控制器原理图 (3)2、原理分析 (3)（1）降压整流电路设计 (3)（2）电源电路设计 (3)3、温度控制 (4)三、主要元件的选择 (5)1、二极管、稳压二极管、三极管的基本知识 (5)（1）二极管 (5)（2）稳压二极管 (6)（3）三极管 (7)（4）热敏电阻 (10)（5）单向可控硅 (13)四、处理电路 (15)1、NE555定时器结构 (15)2、NE555定时器的工作原理 (15)3、定时器应用 (16)4、555构成的单稳态定时电路 (19)五、电路的装配与调试 (20)1、检查元器件 (20)2、电烙铁的使用 (20)3、安装元器件 (20)4、调试电路 (20)六、结束语 (21)1、工作总结 (21)2、工作展望 (21)七、参考文献 (22)八、结束语 (23)微风电风扇温度控制前言当今世界在以电子信息技术为前提下推动了社会跨跃式的进步,科学技术的飞速发展日新月异带动了各国生产力的大规模提高。
由此可见科技已成为各国竞争的核心，尤其是电子信息技术更显得尤为重要，在国民生产各部门电子信息技术得到了广泛的应用。
二十一世纪是信息化的世纪，光电子技术是信息社会发展的强大推动力，因此，光电子产业一直被认为是下世纪的重要支柱产业。
特别是许多传统产业在金融风暴的冲击下纷纷不支倒地，更使微电子和光电子等高科技产业支撑经济增长的角色日益突出。
引言随着人们生活水平及科技水平的不断提高，现在家用电器在款式、功能等方面日益求精，并朝着健康、安全、多功能、节能等方向发展。
过去的电器不断的显露出其不足之处。
电风扇作为家用电器的一种，同样存在类似的问题。
现在电风扇的现状：大部分只有手动调速，再加上一个定时器，功能单一。
存在的隐患或不足：比如说人们常常离开后忘记关闭电风扇，浪费电且不说还容易引发火灾，长时间工作还容易损坏电器。
再比如说前半夜温度高电风扇调的风速较高，但到了后半夜气温下降，风速不会随着气温变化，容易着凉。
之所以会产生这些隐患的根本原因是：缺乏对环境的检测。
如果能使电风扇具有对环境进行检测的功能，当房间里面没有人时能自动的关闭电风扇；当温度下降时能自动的减小风速甚至关闭风扇，这样一来就避免了上述的不足。
本次设计就是围绕这两点对现有电风扇进行改进。
1.总体方案设计及功能描述本设计是以AT89C51单片机控制中心，主要通过提取热释电红外传感器感应到的人体红外线信息和温度传感器DS18B20得到的温度以及内部定时器设定时间长短来控制电风扇的开关及转速的变化。
功能描述：电风扇工作在四种状态：手动调速状态、自动调速状态、定时状态、停止状态。
手动状态时可以手动调节速度；自动状态时通过温度高低自动调节速度，如果出现手动现象则变为手动状态;定时状态时可以调节定时时间，并设定是否启动定时，之后可以手动退出，也可以在不操作6秒后自动退出进入手动状态；停止状态时可以被唤醒并进入自动状态。
当没有检测到人体存在超过3分钟或定时完毕时进入停止状态。
在数码管显示方面，当没有定时时，只显示气温，当定时启动时气温和定时剩余时间以3秒的速度交替显示。
系统方框图如下图所示,主要包括：输入、控制、输出三大部分8个功能模块。
图1-1系统方框图2.功能模块硬件简介与实现2.1键盘输入电路由于设计中用到的按键数目不多，所以可以直接用AT89C51的通用IO 端口且选用AT89C51的P1口（内部有上拉电阻）作为键盘接口。
多功能电风扇的设计分析摘要：本文主要探讨适用一般家庭的电风扇多功能优化问题，经过实地市场调研和相关资料的查阅，发现传统的电风扇存在一些缺陷和不便之处，为了使电风扇更好地满足人们的需求，本文将在传统电风扇的基础上进行改装，形成一种新型的多功能电风扇，该电风扇将冷热风调节、智能照明、安全保护、节能环保等功能有机地结合起来，从而更加人性化与实用化。
关键词：多功能；电风扇；设计分析引言随着“智能化”的兴起，电风扇的功能也将逐步增多并更贴近人们的生活，因此，对电风扇的开发和设计依然有很大的研究价值。
根据最近一份调查报告显示：电风扇的便捷、健康、新奇、节能这四项功能指标占了调查结果的前四位，而这四项功能也决定了目前市场的主流以及今后几年内的发展方向，所以本文在市场现有的电风扇和电暖风的基础上，提出了一种新型的电风扇，将两者的功能最大限度地结合在一起，并增加散热功能，在此基础上进一步添加人性化设计。
一、电风扇的起源与定义机械风扇起源于1830年，一个叫詹姆斯·拜伦的美国人从钟表的结构中受到启发，发明了一种可以固定在天花板上，用发条驱动的机械风扇。
这种风扇转动扇叶带来的徐徐凉风使人感到凉爽，但得爬上梯子去上发条，很麻烦。
1872年，一个叫约瑟夫的法国人又研制出一种靠发条涡轮启动，用齿轮链条装置传动的机械风扇，这个风扇比拜伦发明的机械风扇精致多了，使用也方便一些。
1880年，美国人舒乐首次将叶片直接装在电动机上，再接上电源，叶片飞速转动，阵阵凉风扑面而来，这就是世界上第一台电风扇。
电风扇简称电扇，也称为风扇、扇风机，是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气。
广泛用于家庭、教室，办公室、商店、医院和宾馆等场所。
电扇主要由扇头、风叶、网罩和控制装置等部件组成。
扇头包括电动机、前后端盖和摇头送风机构等。
电风扇的主要部件是：交流电动机。
其工作原理是：通电线圈在磁场中受力而转动。
2011年10月西安工业大学继续教育学院毕业设计（论文）任务书院系或教学站点：学生姓名：专业班级：批准日期：一、毕业设计（论文）题目：二、毕业设计（论文）工作自年月日起至年月日止三、毕业设计（论文）进行地点：四、毕业设计（论文）的内容：负责指导老师：指导教师：接受设计（论文）任务并开始执行日期：学生签名：西安工业大学继续教育学院毕业设计（论文）考核评议书院（系、站）专业指导教师对学生所完成的课题为的毕业设计（论文）进行的情况、完成的质量及评分的意见：负责指导教师队指导教师年 月 日西安工业大学继续教育学院毕业设计（论文）评分表 年 月日总评答辩占40﹪审阅教师评分20﹪指导教师评分40﹪题 目名姓号序西安工业大学继续教育学院毕业设计（论文）考核审定结果院（系、站）专业毕业设计（论文）考核审定组对学生所完成的课题为的毕业设计（论文）考核审定结果确定成绩为毕业设计（论文）审核组负责人审核组成员年月日多功能电风扇的设计摘要就目前的电风扇结构，大部分只有手动调速，再加上一个定时器，功能比较单一。
功能单一带来很多的隐患和不足。
本课题围绕原有电风扇的不足，想要能使电风扇具有对环境进行检测的功能，实现空调一样的功能，避免原有风扇的不足。
多功能电风扇的设计所要达到的目的：用中规模数字集成电路实现电风扇控制器的控制功能，实现电风扇高中低3级调速；能够遥控开机，关机；能够遥控设定时间定时关闭电扇；设手动档和自动挡，自动档时由室温自动调速；液晶屏显示风扇运行状态。
关键词：电风扇，检测，遥控调速，单片机Multi-function Eelectric Fan DesignAbstractAs the current electric fan structure, most of only have manual speed regulation and a timer structure, a single comparison function. Single function in a lot of hidden dangers and insufficient.This topic around the shortage of the original electric fan, wanted to be able to make electric fan has to the environment, to realize the function of the detection of the same function, avoid air conditioning of the shortcomings of the original fan.Multi-function electric fan of design to the purpose: use digital integrated circuit implementation of its electric fan controller control functions, realize stepless speed regulation and low fan 3; Can remote boot, shut down; Remote control to set time timing closure fan; A manual and automatic transmission, keeps when the room temperature automatic speed control; The display on the LCD panel fan operation.Keywords:electric fan, detection, remote control, microcontroller目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 电风扇的简介 (1)1.2.1 电风扇的概述 (1)1.2.2 电风扇的种类 (1)1.3 电风扇的发展状况 (2)1.3.1 电风扇目前的发展状况 (2)1.3.2 电风扇的未来 (3)第二章电风扇的结构 (5)2.1 电风扇的构造模型 (5)2.2扇叶 (5)2.3扇头 (5)2.4摇头机构 (6)2.5定时器 (7)第三章电风扇的工作原理 (9)3.1电风扇的两种调速原理图 (9)3.2PWM脉宽调速 (10)第四章电风扇的设计内容 (12)4.1 设计任务和要求 (12)4.2 家用电扇的状态转换图 (12)第五章电风扇的设计方案 (14)5.1系统框图 (14)5.2 软件说明 (14)5.2.1 DS18B20 (14)5.2.2 温度检测电路设计 (15)5.2.3 红外接收程序设计 (15)5.3硬件说明 (18)5.3.1遥控信号接收头 (18)5.3.2信号发生电路 (18)5.3.3风扇调速电路 (19)5.4器材的选用 (19)第六章制作与调试 (20)6.1硬件调试 (20)6.2软件调试 (20)第七章结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)第一章绪论1.1引言随着人们生活水平的提高及科技水平的不断进步，现在的家用电器在款式、功能等各个方面都日益求精，朝着健康、安全、多功能、节能等方向发展。
智能风扇控制器设计前言随着人们生活水平及科技水平的不断提高，现在家用电器在款式、功能等方面日益求精，并朝着健康、安全、多功能、节能等方向发展。
过去的电器不断的显露出其不足之处。
电风扇曾一度被认为将是空调产品冲击下的淘汰品，其实并非如此。
家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场，其主要原因：一是风扇和空调的降温效果不同——空调有强大的制冷功能，可以快速有效地降低环境温度，但电风扇的风更温和，更加适合老人儿童和体质较弱的人使用；二是电风扇有价格优势，价格低廉而且相对省电，安装和使用都非常简单。
尽管电风扇有其市场优势，但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的。
现在大部分电风扇只有手动调速，加上一个定时器，其功能比较单一，最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。
如果能使电风扇处于两种不同的工作模式，模式一能对风扇实现手动控制，进行定时设置和档位调节，模式二具有对环境进行检测的功能，根据实时环境温度进行风速自动调节和当房间里面没有人时能自动的关闭电风扇，使风扇处于待机状态，当有人进入时自动开启并启动定时器控制，这样一来就避免了上述的不足。
本次设计就是围绕这些方面对现有电风扇进行改进。
1 方案设计与论证本设计能对风扇实现手动控制，进行定时设置和档位调节，同时具有对环境进行检测的功能，根据实时环境温度进行风速自动调节和当房间里面没有人时能自动的关闭电风扇，使风扇处于待机状态，当有人进入时自动开启并启动定时器控制。
1.1 遥控设计方案与论证1.1.1 超声波遥控方案超声波传感器是运用超声波的特质发明出来的一种传感器。
超声波的振动频率高于声波，是通过换能晶片在电压的激励下出现振动而产生的，其有波长短、频率高、方向性好、绕射现象小、可以成为射线定向传播等特点[4]。
图（1） 风扇单个操作状态转换图开始开始图（2）风扇整体操作状态转换图自然 010睡眠 100正常 001中 010强 100弱 001正常自然睡眠停止 强弱中风速012Q Q Q风种345Q Q Q由555NE 进行脉冲设计： 设计要求：在“风种”的三种选择方式中，在“正常”位置时，风扇为连续运行方式，在“自然”和“睡眠”位置时，为间断运行方式。
实验电路需要两个脉冲，其中之一为周期S 8的脉冲，其中高电位S 4，低电位S 4，作为“自然”状态的信号；第二个为周期S 16的脉冲，其中高电位S 8，低电位S 8，作为“睡眠”状态的输入信号。
图（3）“风种”三种工作方式波形设计思路：采用15174LS （8选1数据选择器）作为“风种”方式控制器，由17574LS 的三个输出端选中其中的一种方式。
间断工作时，电路中用了一个8秒计时周期的时钟信号作为“自然”方式的间断控制，二分频后再作为“睡眠”方式的控制输入。
由555NE 发生器产生周期S 8的脉冲，其中高电位S 4，低电位S 4；经过17574LS 芯片（四D 触发器）二分频后得到第二个所需脉冲，周期S 16的脉冲，其中高电位S 8，低电位S 8；实际实验中使用7474LS 芯片（二D 触发器）。
符合要求的脉冲产生之后，采用15174LS （8选1数据选择器）作为“风种”方式控制器，对三种脉冲在三种方式下进行选择。
由风种选择电路的543Q Q Q 和、作为选择信号。
有3种情况，即001、010和100。
分别对应选通1D 、2D 和4D 输入端。
实验电路图：图（4）555发生器脉冲产生Multisim仿真电路图图（5）二分频脉冲产生电路图图（6） 脉冲 （产生+选择） 整体电路图实验推理：555NE 脉冲产生参数设计，2112212117.0)(7.0T T T C R T C R R T +==+=由于， 21T T ≈所以， 12R R >>根据设计所需参数得出： Ω=K R 101Ω=K R 5622 F C μ101=由于由555NE 产生信号太小，高电平约ν5.0，需经过运算放大器放大10倍之后在进行二分频。
泰山学院本科毕业设计智能红外遥控电风扇系统的设计所在学院机械与工程学院专业名称机械设计制造及其自动化申请学士学位所属学科工学年级二〇一〇级（3+2）学生姓名、学号王晓彬 2010170018 指导教师姓名、职称张秀红讲师完成日期二〇一二年五月摘要电风扇是一种传统的家用电器，但随着空调的普及,电风扇的市场地位受到了巨大的冲击。
传统的开/关、调速功能现已不能满足市场的需求,人们希望电风扇能在体积小、操作方便等的基础上拥有更多的功能，而红外遥控的普遍应用及单片机的成熟，使得电风扇的发展趋向于智能红外遥控系统。
本设计方案为满足市场的需求，结合红外遥控系统设计简单、操作方便、成本低廉等特点，运用了51单片机作为遥控发射接收芯片，HS0038为红外一体化接收发射管，设计了一个简易的单片机红外遥控电风扇系统，系统包括接收和发射两大部分。
该系统设计实现了几项电风扇的基本功能：开/关功能、多级调速功能、定时功能、自然、正常两种风类的选择功能，此外本系统有16个按键,可用于扩展控制其他电器.关键字：红外遥控，信号调制，编码,解码ABSTRACTWith the popularity of air conditioners, the market position of the electric fans which are the traditional household appliances will receive a huge impact，the traditional on / off and speed control function have been unfit for the needs of the market。
It is hoped that the fans in small，easy to operate, and so on the basis can have more features。
目录目录 (I)摘要 (II)Abstract (III)前言 (IV)第一章设计方案 (1)1.1设计要求 (1)1.2设计方案 (1)1.3主要元件介绍 (1)1.3.1 555定时器 (1)1.3.2 晶体三极管 (3)1.3.3 可控硅 (4)第二章单元电路设计 (5)2.1设计思路及电路方框图 (5)2.2 主要功能电路 (6)2.2.1 多谐振荡器 (6)2.2.2 单稳态触发器(开机单稳定时电路) (8)第三章电路设计及调试分析 (11)第四章总结 (18)参考文献 (19)致谢 (20)摘要本文比较全面的设计出了家用多功能电扇的控制电路，利用555定时器构成的多谐震荡电路和单稳定时电路，以及CD4017分频器等实现风扇的定时、模拟自然风等功能。
该控制器包括降压整流电路、时基脉冲产生器、分频器、高速启动定时电路、强弱风转换电路和可控硅触发电路。
刚通电时，电扇高速运转，一段时间后，电扇自动转为模拟自然风状态。
【关键词】555定时器 CD4017分频器可控硅单稳态电路This thesis describes a design of the control circuit of a more comprehensive multi-function electric home-fan。
The design consisting of the use of Multi-harmonic vibration circuit made of 555 timers, a single harmonic vibration stability timing circuit and CD4017Prescalers to achieve functions of timing and the natural wind. This controller including the step-down rectifier circuit, time base pulse generator, divider, high-speed start the timing circuit, the strength of the wind conversion circuits and thyristor trigger circuit. Just electricity, the fan high-speed operation, a period of time, fans should automatically be converted to simulated natural wind conditions.【keywords】555 timer CD4017Prescaler SCR Monostable circuit电风扇和空调相比有很多优点,它比空调的耗能要小,特别是随着国际能源短缺和人们节能观念的深入,电风扇更受重视。
1 引言1.1 电风扇概述1.1.1 电风扇的概念风扇又称电扇，用于散热，夏天用它来清凉为好,还可用来驱散室内热气。
每年进入5月份,天气越来越炎热,尤其到了盛夏,那更是酷热难挡。
如何才能给人带来清凉的感觉呢? 目前可供选择的“纳凉”工具主要有:空调、普通电风扇、冷风机以及蒲扇、纸扇等等。
空调使用方便,且越来越智能化,但它使用费用高,常常给人带来新的疾病———“空调病”;电风扇以其低廉的价格使它的使用极为普遍,人们常常通宵达旦的使用,一旦气温稍有变化,感冒的人数就会急剧增加;冷风机能增强空气的湿度,但使用久了,家里电器会受潮,同时也会让使用者长期裸露在外的关节受到危害;蒲扇和纸扇虽然价格低廉，但由于“不自动”性,目前使用者微乎其微。
在这种情况下,温控智能电风扇应运而生。
1.1.2 电风扇的发明电风扇究竟是谁发明的，现在已经很难找到相关的资料了。
据说，1882年，美国纽约的克罗卡日卡齐斯发动机厂的主任技师休伊?斯卡茨?霍伊拉，最早发明了商品化的电风扇。
第二年，该厂开始批量生产，当时的电扇，是只有两片扇叶的台式电风扇。
1908年，美国的埃克发动机及电气公司，研制成功世界上最早的齿轮驱动左右摇头的电风扇。
这种电风扇防止了不必要的三百六十度转头送风，而成为以后销售的主流。
1.1.3 电风扇的种类根据使用环境选择风扇种类。
常用的电风扇有吊扇、落地扇、壁扇、台扇、转页扇。
其中吊扇、壁扇为固定安装式，落地扇、台扇、转页扇移动方便，送风范围广。
按电动机的结构形式分：有单相电容式、单相罩极式、三相感应式、直流及交直流两用串激整流子式电风扇，按用途可分为家用电风扇和工业用排风扇。
家用电风扇有台扇、落地扇、壁扇、顶扇等；台扇中又有摇头的和不摇头之分，也有的转页扇；落地扇中有摇头、转页的。
还有一种微风小电扇，是专门吊在蚊帐里的，夏日晚上睡觉，一开它顿时就微风习习，可以安稳地睡上一觉，还不会生病。
工业用的排风扇主要用于强迫空气对流之用。
电风扇用久以后，扇叶的下面很容易沾上很多灰尘。
这是电风扇在工作时，由于扇叶和空气相互摩擦而使扇叶带上了静电，带电的物体能够吸引轻小物体的性质，从而能够吸收室内飘浮的细小灰尘造成的。
1.1.4 电风扇的构造转子：由磁铁、扇叶及轴组成；定子：由硅钢片、线轴及轴承组成；控制电路：由IC感应磁铁N.S.极经由电路控制其线圈导通而产生内部激磁使转子旋转。
1.1.5 电风扇的工作原理通电线圈在磁场中受力而转动。
能量的转化形式是：电能主要转化为机械能，同时由于线圈有电阻，所以不可避免的有一部分电能要转化为内能。
电风扇工作时（假设房间与外界没有热传递）室内的温度不仅没有降低，反而会升高。
让我们一块来分析一下温度升高的原因：电风扇工作时，由于有电流通过电风扇的线圈，导线是有电阻的，所以会不可避免的产生热量向外放热，故温度会升高。
但人们为什么会感觉到凉爽呢？因为人体的体表有大量的汗液，当电风扇工作起来以后，室内的空气会流动起来，所以就能够促进汗液的急速蒸发，结合“蒸发需要吸收大量的热量”，故人们会感觉到凉爽。
当电风扇转动起来以后，扇叶把空气推向下方。
即扇叶对其下方的空气有向下的力，根据“物体间力的作用是相互的”可知：空气对扇叶同时也有向上的力，明确这一点以后，再对电风扇进行受力分析，电风扇在竖直方向上受到3个力的作用，即：竖直向下的重力；竖直向上的竖杆对电风扇的拉力和空气对电风扇的向上的力。
由此可知：此时竖杆对电风扇的拉力一定要比静止的时候减小。
因此，我们完全没有必要担心电风扇转动起来以后会因为承受的力增大而掉下来。
1.1.6 新颖独特的电风扇时控电风扇只需要设置好电扇工作的时间，它就会根据你的设置，按时开、按时关。
声控电风扇美国通用电器公司研制出的这种用声控电风扇装有微型电子接收器，只需在不超过3米的地方连续拍手2次，电风扇就会自动运转；若再连续拍手3次，电风扇又会自动停转。
冷气风电风扇欧洲市场上推出了一种风扇与冰箱相结合的新型电风扇，其风扇有一个制冷机芯，机芯的中心圆筒中有混合液体，将此机芯置于冰箱中3个小时后取出配用，即可吹出冷风，给人以有冷气吹来的感觉。
无噪声电风扇日本三菱公司开发的这种几乎没有噪声的电风扇，装有特制的鸟翅状叶片，可产生一股涡动气流，且采用直流电机，不加防护罩，很适合有微机、文字处理机、复印机的场所使用。
灯头电风扇美国发明的这种可安装在灯泡灯头上的电风扇，小巧玲珑，只要有安装灯泡的灯头就可使用，不仅安装简便，而且能节省能源。
四季电风扇德国生产出的这种四季都能用的电风扇，配有远红外线加热器和负离子发生器，能夏季送凉风、冬季送热风，一年四季送负离子风，具有送凉取暖，净化空气，防病保健功效。
1.2 电风扇在中国的发展状况1.2.1 电风扇目前的发展状况我国电风扇市场从80年代末开始形成规模, 经过整个年代的迅猛发展, 在短短十余年时间里, 就完成了产品生命周期的几个阶段。
电风扇产量从80年的20万台增至08年的9000万台, 增幅达450倍多，社会零售量从80年的100万台, 经过08年的峰值9000万台, 达到目前的平稳值每年一亿万台, 增幅也在900倍以上。
社会拥有量则从80年的3万台增至2008年的3000万台, 增长近千倍。
这表明在城镇电风扇市场已进人饱和期, 而农村电风扇市场也迈入成长中期首先，由于电风扇在价格、耗电量等方面的优势, 它在市场上的地位不可能速然被空调器大量替代。
尽管其饱和期较长, 社会零售量和用户人均拥有量将仍维持一段时间的平衡。
据测算, 去年城镇居民百户电风扇拥有量将达7000万台,比上年增长50%。
再次, 农村电风扇市场处于成长中期, 亦即扩容速度最快的时期, 同时鉴于农村总体市场发展水平缓慢及其市场覆盖范围广大两种因素, 今后较长的一段时间内, 农村居民应是电风扇的主要消费者。
1.2.2 电风扇的未来在空调热的情况下, 电风扇没有被冷落的主要原因, 一是电风扇的性能改进后, 新型电风扇吹来的风是模拟自然风, 使人感觉清爽舒服, 没有骤变和空气污浊的感觉。
二是电风扇价格较低, 与空调相比, 其价格只及空调机的十分之一至二十分之一。
三是耗电量小, 比较适合缺电少电的地区。
四是居民生活和居住条件改善情况下, 空调机通常固定安装在主要活动的房间内, 其他居室仍需使用电风扇降温。
目前我国电风扇市场总的来说是供过于求, 市场竞争相当激烈, 而外商企业也开始把目光投向国内电风扇市场。
从目前电风扇行业的发展趋势看, 今后电风扇仍将是人们消暑的主体, 但随着外资在电风扇行业的投资, 将会使我国电风扇市场的竞争更加剧烈, 只有质量好、样式新的电风扇才能在激烈的市场竞争中占有一席之地。
2 电风扇的设计2.1 设计任务和要求用中规模数字集成电路实现电风扇控制器的控制功能，具体要求如下：1、用四个按键分别选择“风速”、“风种”、“定时”、“停止”四种操作功能。
2、用九个发光二极管分别指示“风速”和“风种”的六种状态以及三种定时状态。
3、电扇在停转状态时，只有按“风速”键才能启动电扇，按其余键无响应。
4、优化设计方案，使整个电路采用的集成块尽可能少。
2.2 家用电扇的状态转换图以前的台式电风扇和落地式电风扇都采用机械控制，主要控制风速和风向。
然而随着电子技术的发展，目前的家用电风扇大多采用电子控制线路取代了原来的机械控制器，使电扇的功能更强，操作也更为简便。
图1为电扇操作面板的示意图。
面板上有九个指示灯，分别指示三种风速：弱、中、强；指示风种的三种形式：正常、自然、睡眠；指示预定电扇运转的三种时间：1小时、2小时和4小时。
面板上还有四个按键开关k1、k2、k3、k4，分别控制电扇的风速、风种、定时和停止。
风速的弱、中、强对应电扇的转动速度慢、中、快。
风种在“正常”位置是指电扇连续运转；在“自然”位置是指电扇以运转4秒、间断4秒的方式工作，表示电扇模拟产生自然风；在“睡眠”位置，电扇运转8秒，间断8秒，产生轻柔的微风。
电扇的所有操作转换过程如图2：图2 家用电扇的操作转换图电扇处于停转状态时，所有指示灯不亮。
此时只有按“风速”键，电扇才会启动运转，其初始工作状态为“风速”处于“弱”档，“风种”处于“正常”位置，且相应的指示灯亮，定时器处于非定时状态，即电扇处于长时间连续运转状态。
电扇一经启动后，按动“风速”键可循环选择弱、中或强三种状态中的任一种状态；按动“风种”键可循环选择正常、自然或睡眠三种状态的某一种状态。
按动“定时”键可循环选择非定时或1小时、2小时、4小时的任一种定时工作状态。
在风扇任意工作状态下，按“停止”键，风扇停止工作，所有指示灯熄灭。
2.3 设计方案2.3.1 状态锁存器“风速”“风种”这两种操作各有三种工作状态和一种停止状态需要保存和指示，因而对于每种操作都可采用三个触发器来锁存状态，触发器输出1表示工作状态有效，0表示无效，当三个输出全为0则表示停止状态。
为简化设计，可以采用带有直接清零端的触发器，这样将“停止”键与清零端相连就可实现停止的功能，简化后的状态转换图如图3所示。
图中横线下的数字×××为Q3、Q2、Q1的输出信号。
图3 风速、风种简化操作的状态转换图风速风种卡诺图Q1Q3 Q20 100 001 01001 100 ×××11 ××××××10 001 ×××卡诺图分解Q10 1Q3 Q200 101 0 ×11 ××101×Q1Q3 Q2100 0 101 0 ×11 ××10 0 ×∴ Q2=D2=Q1Q1Q3 Q20 1000 01 1 ×11 ××10 0 ×∴ Q3=D3=Q2根据图3状态转换图，利用卡诺图简化后，可得到用于控制“风速”和“风种”的输出信号逻辑表达式：Q2n+1=D2=Q1nQ3n+1=D3=Q2n可选用4D上升沿触发器74LS175构成。
定时器工作于非定时、定时1小时、2小时或4小时四种状态之一，也可采用三个触发器来锁存这四种状态，其状态转换图如图4所示。
图4 定时器的状态转换图定时器卡诺图Q1Q3 Q20 100 001 01001 100 ×××11 ××××××10 000 ×××卡诺图分解Q1Q3 Q2100 1 001 0 ×11 ××10 0 ×∴Q1Q3 Q2100 0 101 0 ×11 ××10 0 ×∴ Q2=D2=Q1Q1Q3 Q20 10001 1 ×11 ××10 0 ×∴ Q3=D3=Q2三个触发器的输出逻辑表达式为：Q2n+1=D2=Q1nQ3n+1=D3=Q2n2.3.2 触发脉冲形成电路根据前面的逻辑表达式，可利用触发器构成“风速”、“风种”和“定时”状态的锁存电路，但这三部分锁存电路的输出信号状态的变化还有赖于各自的触发脉冲。
