定时器课程设计

  课题名称　   　　       

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姓    名　　　　　　　 

指导老师　　　　　　   

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景德镇陶瓷学院

课程设计任务书

一、设计任务：

设计要求：该电子定时器定时时间可在一小时内任意调节，能用于台灯、收录机或电风扇等家用电器自动定时关机用。

二、设计要求

1、调研，查找并收集资料；

2、总体方案设计；

3、电路设计和电机参数计算；

4、绘制电气原理图；

5、撰写设计说明书（字数约2000左右）；

6、参考资料目录。

第一章 引言……………………………………………………….3

1.1用途与种类……………………………………………….4

1.2性能指标………………………………………………….5

第二章 方案设计………………………………………………….6

第三章 单元电路设计………………………………………….....7

第四章 总体电路设计…………………………………………….9

第五章 课程设计总结……………………………………………12

第六章 电子元件清单…………………………………………....13

第七章 总电路原理图………………………………....................14

第八章 参考文献…………………………………………………15

1. 引言

在已经有了各种精度和式样的钟表的今天，为什么还需要定时器呢?这是因为定时器和钟表不同，它是一种自动控制设备，能自动地控制电器在规定时间内启动、停止或变换工作状态，这是钟表等时间计量器所代替不了的．

1．1  用途与种类

1  用途    

    定时器在家用电器中经常用于延时自动关机、定时、玩具电路以及洗衣机的转停、强中弱洗和正反换向等．延时自动关机可用于：收音机、厕所灯、门灯、路灯、汽车头灯、转弯灯以及其他电器的延时断电及延时自停电源等．定时可用于：照相定时限光、定时闪光、定时放大、电风扇自动开停、延时电于锁、定时记忆增强器、渐亮渐暗灯开关、来客留言录音机、、光控定时开关、声控定时开关等．如晒相箱装亡光控蹋光定时器，不用人去调整，允控定时器本身便能根据底片的厚薄决定曝光时间的长短，并能定时地开启、关闭曝光灯，使相纸曝光．

    定时器除了上述用于各种家用电器之外，还广泛地用于工农业生产和服务设施，直至军事(例如定时)等．

2、种类

目前家用电器所用的定时器绝大多数都是发条驱动式、电机传动式或电钟式等机械定时器，在部分电子器械中也有使用时间继电器的．按信号输入方式来分，电子定时器可以分为电源通断和信号通断两种．前者用信号接点控制电源的接通或断汛它还可以分为通电定时和定时两种．后者电源电压与信号接点的通断无关．按定时调整方式宋分，有使用电位器的连续调整．有使用开关的数字式调整，此外还有外接式的远距离调整．铵输出方式来At电子定时器可以分为触点输出和无触点输出两种．触点输出指的是用继电器作负载的定时器．无输点输出以可控硅、电声、电光等元件为负载．电子定时器按延时电路来分，有阻容式和振荡式等几种．

1．2  性能指标

 电子定时器的性能指标主要由定时精度、可靠性和定时时间长短等参数来衡量．

    定时精度是主要性值指标之一．在使用中，由于定时器本身的元件、电路参数的变化或受外界因素变化的影响，定时器的控制时间与实际时间总是存在差别的、其差值就是定时器的误差，误差越小精度越高．

定时器控制时间x与实际时间之差值AJ称为定时器的绝对误差，即绝对误差；控制时间—实际时间即 

Ax＝x—xD

绝对误差与实际时间之比称为相对误差，通常用百分数表示．如用Y表示相对误差，则：

   有些用额定时器例如延时关灯的定时开关，对精度要求不高，而另一些用途的定时器，例如印相设备上的定时器，对精度的要求就要高得多．精确度和可靠性的优劣，取决于电路结构和元件质量．

2 方案设计

用一个普通五功能电子表表芯，加装一个放大器，就可以构成一台高精度定时器。它可以设定在一个小时之内，可对电风扇、收录机、电视机等家用电器进行定时关机。

3  单元电路设计

电子定时器是根据电容器通过电阻克放电需要一定时间(阻容式)或振荡SS具有一定的振荡频率(振荡式)的原理列跋的．定时器由延时电路、开关电路、负载和电源四个部L7组成，如图1方柜用所示．

图中延时电路就是R c无放电电路或振荡，电路则由各种晶体管或集成电路开关构成；负载可用灯泡、电动机、电热9E、音频振荡器等家用电器，或是通过继电器或可控硅来控制这些用电器的远行．电源uJ用直流电源或交流整流供电． 适当搭配延时电路开关电路、负载相电源即可构成各种不同的定时器． 

电路中VT1采用场效应管，以提高电路输出阻抗。VT1的栅极G接至电子表十时位笔划段输出端K，当电子表时钟显示在1～9时时，按一下SB，因K端为低电平，VT1导通，源极D为高电平，二极管VD1截止，VT2导通，VT3也随之导通，继电器K通电吸合，其常开触点K1闭合使电路自锁，另一个常开触点K2闭合可接通被控家电的电源。当时钟走时到达十时整时，K端输出高电平，VT1被夹断，D极为低电平，VD1导通，VT2截止，VT3因失去基极电流而截止，继电器K释放，触点K1、K2跳开，家用电器。

五功能电子表一般采用3位半液晶显示屏，包括冒号，共24划。其中十时位的两划“|”，仅在10～12时显示为高电平，其余时间为低电平，把十时位信号取出即可用来作定时控制信号。

4．总体电路设计

1.工作原理

定时器的电路是如图。五功能电子表一般采用3位半液晶显示屏，包括冒号，共24划。其中十时位的两划“|”，仅在10～12时显示为高电平，其余时间为低电平，把十时位信号取出即可用来作定时控制信号。由于笔划信号负载能力很低，因此电路中VT1采用场效应管，以提高电路输出阻抗。VT1的栅极G接至电子表十时位笔划段输出端K，当电子表时钟显示在1～9时时，按一下SB，因K端为低电平，VT1导通，源极D为高电平，二极管VD1截止，VT2导通，VT3也随之导通，继电器K通电吸合，其常开触点K1闭合使电路自锁，另一个常开触点K2闭合可接通被控家电的电源。当时钟走时到达十时整时，K端输出高电平，VT1被夹断，D极为低电平，VD1导通，VT2截止，VT3因失去基极电流而截止，继电器K释放，触点K1、K2跳开，家用电器关闭，定时器也就不耗电。

2.元器件选择和制作

左起第一线即为公共电极端COM，第二线为十时位信号输出端K。用两根细漆包线，线头刮去漆膜，搪上焊锡，将线头贴在表芯的COM和K引线上，然后粘上胶带纸封固，再将线头另端接入电路。

3.调试    

先将导线短接按钮开关SB，使电路始终接通，调整电子表显示时间为10时，调节电阻R2的阻值要求继电器K释放，当显示其它时间（1～9时）时，继电器吸合，电路即为调好。然后撤去SB短路线，即可投入使用。

4.使用

首先要调校电子表时间，使电子表所显示的时间与10:00之差为所要设定的定时时间。例如，需要延时5小时40分钟后电风扇断电，则电子表应调到4:20。然后按一下SB，定时器通电工作，K1吸合使电路自锁，K2吸合使电风扇通电运转。经过5小时40分后，电子表显示10:00，继电器释放，K1、K2跳开，定时器和电风扇均断电停止工作。如将K2改用继电器的常闭触点，就可以实现定时开启家用电器。

5  课程设计总结

设计，给人以创作的冲动。尽览古今中外设计都是一件良好的事情，因为她能给人以美的幻想，因为她能给人以金般财富，因为她能给人以成就之感，更为现实的是她能给人以成长以及成长所需的营养，而这种营养更是一种福祉，一辈子消受不竭享用不尽。我就是以此心态对待此次电工课程设计的，所谓“态度决定一切”，于是偶然又必然地收获了诸多。

做了一周的课程设计，有很多的心得体会，我深刻体会到了自己知识的匮乏。我也深深的感觉到自己所学的知识的肤浅，自己原来所学的东西只是一个表面性的，理论性的，而且是理想化的。根本不能够解决在现实中还存在的很多问题。因此，学习中应多与实际应用相联系。

我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。

设计完整的电路，还要考虑到它的前因后果。什么功能需要什么电路来实现。另外，还要考虑它的可行性，实用性等等。这样，也提高了我的分析问题的能力。另外，这次实习不仅使我的电学知识有一个很大的提高，而且还使我学到了许多其他方面的知识。

综上所述，通过这次课程设计学习不仅使我对所学过的知识有了一个新的认识，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，而且提高了我考虑问题，分析问题的全面性。使我的综合能力有了一个很大的提高。同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。至于建议，一言以蔽之，大学教育当如此。最后，感谢老师和同学们对我的帮助，以后一定认真学习这方面的知识。                                                                      

6  电子元件清单

电子定时器电路原理图

8  参考文献

（1） 李华．MCS-51系列单片使用接口技术．北京．北京航空航天大学出版社．1994

（2） Intel．8－bitEmbed Controkker Handbook．19

（3） 潘新民，王燕芳．单片微型计算机实用系统设计 ．北京．人民邮电出版社．1993

（4）李广弟．单片机基础．北京北京航空航天大学出版社．1994

（5）张积东．单片机51/98开发与应用．北京．电子工业出版社1994

（6）徐淑华．单片微型机原理及应用．哈尔滨．哈尔滨工业大学出版社．1991

（7）秦曾煌.电工学简明教程（第二版）高等教育出版社2009。