机械创新设计课程设计2014-2015 第 2 学期姓名： 杨富文、何文波、王健、 张晗迪、陈辰班级： 2012 级装备 1 班 曹源文教授指导教师： 成 绩：日期：2015 年 6 月1摘要在目前各种智能电风扇的前提下，我们加入了电风扇制热这项功能。
我们主 要采用石英管发热原理来进行导热，达到在冬季使用电风扇来取暖的目的。
应用 单片机原理来控制电风扇各项指令，采用拨式摇头装置来进行摇头，而且还能执 行电风扇的无极调速。
关键词：制热、石英管发热原理、单片机、无极调速In the current under the premise of all kinds of intelligent electric fans, we joined the fan heating this feature. We mainly adopts quartz tube heating principle to heat conduction, achieve the purpose of using the electric fan to keep them warm in winter. Each instruction principle of application of single chip microcomputer to control the electric fan, using dial type shook his head, shaking his head device and also can perform infinitely adjustable-speed electric fans. Keywords: heating, quartz tube heating principle, single-chip microcomputer, the infinite speed2目录1. 设计目的...................................................................................................................................... 4 2. 设计方案...................................................................................................................................... 5 2.1 电风扇控制面板的设计 .................................................................................................... 5 2.1.1 状态锁存电路 .......................................................................................................... 6 2.1.2 消抖电路 .............................................................................................................. 7 2.1.3 脉冲触发电路 ........................................................................................................ 9 2.2 电风扇制热原理............................................................................................................... 9 2.2.1 电 热 丝 发 热 .................................................................................................... 10 2.2.2 石 英 管 发 热 .................................................................................................. 10 2.2.3 卤 素 管 发 热 .................................................................................................... 10 2.2.5 碳 素 纤 维 体 发 热 .......................................................................................... 11 2.3 电风扇调速原理.............................................................................................................. 12 2.3.1 电抗器法............................................................................................................... 12 2.3.2 抽头法................................................................................................................... 12 2.4 电风扇摇头机构的设计 ................................................................................................. 14 2.4.1 离合式 .................................................................................................................. 14 2.4.1 拨式..................................................................................................................... 16 2.4 电风扇整体设计............................................................................................................. 17 2.4 详细的设计功能.............................................................................................................. 18 3. 设计总结................................................................................................................................... 19 参考文献......................................................................................................................................... 2031.设计目的家用电器已经变得极为普遍，成了人们生活中不可或缺的生活用品。
而在现 代， 人们对家用电器的要求也随着社会的发展越来越高。
人们希望家用电器能够 实现智能化及人性化。
而作为人们生活中最为普遍的家用电器，家用电风扇的智 能化及人性化的设计就显得更为重要。
夏天来了，烈日当空，人们总是向往呆在凉爽的地方，这是电风扇、空调等 制冷设备就备受人们的欢迎了。
电风扇相对于空调而言，具有价格便宜、摆放随 意、体积不大、可随时移动等特点，受到普通家庭级追捧，而且长期处在空调的 低温下又容易得空调病，电风扇就成为了人们选择夏季乘凉的必备之一。
在冬天的严寒下， 人们常喜欢在取暖设备周围取暖，经济富裕的家庭还会开 空调的制热功能来制热。
为什么我们不能将电风扇设计出取暖这项功能来取代价 格昂贵的空调在冬夏两季使用？于是我们小组在这样的思考后决定做一款这样 冷热两用的电风扇。
42. 设计方案 2.1 电风扇控制面板的设计冷风慢中快定时30min60min制热开‖关电风扇控制面板简易图上面有 9 个指示灯，分别为“冷风”状态下“慢”、“中”、“快”3 种不 同风速，以及“定时”状态下“30min”、“60min”两种不同定时，还有“制热” 和“开‖关”按钮，以便我们选取适合的工作状态。
电扇处于停转状态时，所有指示灯不亮。
此时只有按“开‖关”键电扇才会 响应，其初始工作状态为“冷风”－慢，且相应的指示灯亮。
电扇一经启动后，再按动“冷风”键可循环选择慢、中或快三种状态中的一 种状态。
还可按动“制热”来进行制热，方便冬天使用。
按下“定时”键可循环选择“30min”、“60min”中的一种状态。
在电扇任意工作状态下，按“开‖关”键电扇停止工作，所有指示灯熄灭。
慢中快非定 时 定时转换30 min冷 风开‖关制热 60min电风扇运行状态图52.1.1 状态锁存电路 可以使用三个 D 触发器来锁存状态，其中“冷风”、”制热”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。
同时为了简化电路，采用了 家用电风扇控制逻辑电路设计带有清零端的 4D 触发器 74ls175，可以使用开关 控制清零端以便实现停机功能。
设计原理为当触发器输出 1 时表示工作状态有 效，0 表示无效，当三个输出全为 0 则表示停止状态，风扇风速、风种的简单状 态转移如下图所示。