CN2148204Y - 一种电风扇数控摇头装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种弹性流体旋转泵泵送系统 的控制装置，特别是涉及一种电风扇摇头摆角控制装 置。本实用新型的特征在于使用数控装置，该数控装 置由计数脉冲设定电路，计数器，反多路转换器， ROM存贮电路，数码显示装置，传感装置，移位寄存 器，与门电路，双稳态触发电路以及极性转换电路等 组成。本实用新型具有如下优点：电风扇摇头角度是 全方位的，在360°圆圈范围内均可以摇头，可以绕 定点摇头，这个定点可以任意选择，操作方便。

Description

本实用新型涉及一种弹性流体旋转泵泵送系统的控制，特别是涉及一种电风扇摇头摆角控制装置。

现有技术中的一种电风扇摇头摆角机构如附图1所示，变速机构1安装在风扇电机2后部并与风扇电机2后输出轴连接，风扇电机2前输出轴与风扇叶连接，变速机构7通过一种可控离合器4与偏心摇杆机构连接。在电扇键板5上安装有一个通过钢丝线控制可控离合器2动作的手动控制钮，钢丝线被拉紧并带动可控离合器4处于工作状态。这时，风扇电机的运动通过可控离合器4传到偏心摇杆机构，从而，使风扇叶绕着风扇电机2与电风扇基座的连接点以一固定的角度往复摆动。这种现有技术存在有如下几种不足之处，风扇的摆动角度有限，不能大于120°，而且一台电风扇上，风扇只有一个固定的摆动角度，因此，使用不方便，限制了电风扇无法往更高层次的发展以满足消费者不断增长的需求。

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足之处，而提供一种使用方便，风扇摆动角度有多种范围选择，且风扇可以绕着基座摆动360°的电风扇数控摇头装置。

本实用新型的目的是通过以下途径来达到的。

一种电风扇数控摇头装置，由电机，变速机构和控制装置等组成，控制装置由键板以及安装其中的手动控制钮等组成，电机与变速机构连接，所说的电机是一种摇头电机，摇头电机和变速机构均安装在电风扇基座上，所说的控制装置还包含有如下几个部件，一种由箝位元件和常开开关组成的计数脉冲设定电路，其一端与电源连接，另一端与计数器的时钟脉冲输入端连接，还有一端接地，一种计数器，一种ROM存贮电路，其数码信号输入端与计数器的数码信号输出端连接，一种由译码器和显示器组成的数码显示装置，其数码信号输入端与ROM存贮电路的数码信号输出端连接，一种反多路转换器，其数码信号输入端与计数器数码信号输出端连接，一种由传感发生器，传感藕合件和传感接收器组成的传感装置，所说的传感藕合件是一种通过其上部触发点将传感发生器发出的信号传输给传感接收器的，并且其转速与电风扇叶摇头摆动转速的速比是一种定量的转动件，所说的传感接收器是一种将传感发生器发生的信号转化为一种电信号的传感器，它安装在与传感藕合件有相对运动的电风扇一种构件上，一种移位寄存器，其时钟脉冲输入端与传感接收器连接，其复位端通过一种隔离元件和与门组合电路公共时钟脉冲输出端连接，一种由至少两个与门组成的并且拥有一个时钟脉冲公共输出端的与门组合电路，每个与门时钟脉冲输出端与一种隔离元件连接，所说的反多路转换器和移位寄存器中代表同一个时钟脉冲个数的时序脉冲输出端一一对应连接在同一个与门的时序脉冲输入端上，一种具有计数功能的双稳态触发电路A，其时钟脉冲输入端和与门组合电路的时钟脉冲公共输出端连接，其直接置位端和直接复位端中任意一个接地，另一个则通过两条支线外接，其中一条支线通过一种箝位元件接地，而另一条支线则通过一种电容与电源连接，由至少两个电子开关组成的极性转换电路，所说的双稳态触发电路A的两个逻辑状态相反的输出端分别与极性转换电路A中至少一个电子开关的允许控制端连接，一种摇头电机与每个电子开关以电回路的形式连接，该电回路外接电源。

接上极性转换电路和双稳态触发电路A的工作电源，双稳态触发电路A处于初始状态，即处于复位状态或置位状态，这是由于，如是直接复位端接地，则其始终为“0”态低电平而直接置位端由于接通电源瞬间电容的充电作用，使得其呈“1”态高电平，双稳态触发电路A一个输出端输出“1”态高电平，并触发与其连接的极性转换电路中的电子开关的允许控制端，使该电子开关导通，则摇头电机开始转动。当所说的电容充电作用结束，呈放电作用时，则直接置位端电平被箝位元件箝住，并由于该箝位元件接地，故直接置位端自动转为“0”态低电平，这时，双稳态触发电路A的输出状态不变，摇头电机仍然朝着原来的起动方向转动，双稳态触发电路A的其它操作处于开通状态。

摇头电机转动的度数通过传感装置转化为时钟脉冲信号传给移位寄存器，移位寄存器开始移位，移位到达的那个触发器被触发并输出代表相应的时钟脉冲个数的时序脉冲信号，每移一次位，便存入一个数码。

按下数码设定电路中的常开开关，时钟脉冲通过计数器经ROM存贮电路编辑后，转换到数码显示装置，显示器所显现的数字即为输入的数码，所代表的是摇动电机的摇头角度。所说的时钟脉冲还通过计数器传输到反多路转换器，反多路转换器将时钟脉冲经选择后送到数码相应的一个输出端，并输出与时钟脉冲个数相对应的时序脉冲。

当移位寄存器中所存入的数码与反多路转换器中输出的数码相对应时，即移位寄存器输出的时序脉冲同反多路转换器输出的时序脉冲所分别代表的时钟脉冲个数相对应时，与门组合电路中的一个与门被触发，并将其输出的时钟脉冲信号传到双稳态触发电路A的时钟脉冲输入端，由于该双稳态触发电路A具有每来一个时钟脉冲使它翻转一次的计数功能，因此，相应的极性转换电路中的电子开关也被翻转，从而实现摇头电机的正，负极被翻转，摇头电机的转动方向随之也被翻转。

所说的控制装置中最好还包含有一种具有计数功能双稳态触发电路B和一种中位开关电路，所说的双稳态触发电路B的输出，输入端是这样外接的，控制输入端与电源连接，时钟脉冲输入端和与门组合电路公共输出端连接，直接置位端通过两条支线外接，其中一条支线通过一种箝位元件接地，另一条支线则通过一种电容与电源连接，直接复位端接地，逻辑状态相反的两个输出端Q和 ， 输出端悬空，Q输出端通过一种隔离元件分别与双稳态触发电路A的时钟脉冲输入端和一种箝位元件连接，所说的箝位元件接地，所说的中位开关电路由一种双稳态触发电路C，一个限流电阻，一种三极管和一种常开开关D组成，所说的双稳态触发电路C的输出，输入端是这样外接的，直接置位端通过两条支线外接，其中一条支线通过一种箝位元件接地，另一条支线则通过一种电容与电源连接，直接复位端接地，控制输入端与电源连接，时钟脉冲输入端通过一种常开开关D与电源连接，逻辑状态相反的两个输出端Q和

，

输出端悬空，Q输出端通过一种限流电阻和起开关作用的三极管基极连接，所说的三极管发射极与电源连接，集电极与传感装置的电源输入端以及双稳态触发电路B的电源输入端连接。

利用上述双稳态能发电路B和中位开关电路可以实现电风扇定向摇动的功能。

当电风扇摇动到你所需要其绕该点左、右摆动的中位位置时，按下中位开关电路中的常开开关，双稳态触发电路C被触发，Q输出端输出高电平起开关作用的三极管被开通，传感装置被接通电源，从而开始计数工作。同时，由于电源的输入，双稳态触发电路B被处于复位状态，即悬空的

输出高电平，而Q输出端则输出低电平。当计数到预先所设定的角度时，双稳态触发电路B被触发，其Q输出端输出高电平，则双稳态触发电路A被触发，摇头电机反转；当双稳态触发电路B第二次被触发时，电风扇恰是处于我们所设定的中位位置，这时，由于是双稳态触发电路B中被悬空的 输出端输出高电平。因此，双稳态触发电路A不触发，摇头电机不改变方向转动；当双稳态触发电路B第三次被触发时，摇头电机再次被改变方向。

所说的控制装置中最好还包含有一种双输入端反转用与门，其一个输入端通过中位开关电路中的常开开关D与电源连接，另一个输入端与所说的反多路转换器中的初始输出端即代表“0”状态的时序脉冲输出端连接，其输出端通过一种隔离元件与双稳态触发电路A的时钟脉冲输入端连接。

这是一个反转电路，在不设定电风扇摇头角度时用。当计数脉冲设定电路不输入信号时，反多路转换器中的初始输出端输出高电平，这时按下中位开关电路中的常开开关D，双输入端反转用与门被触发，输出高电平，从而带动双稳态触发电路A被触发，摇头电机被转向。

所说的计数器是一种可逆计数器，所说的计数脉冲设定电路由三个常开开关，三个箝位元件，两个电子开关，两个非门和两种信号源组成，常开开关A输入端与常开开关B输入端有一个共同的A外接点，常开开关A输出端分两条支线外接，一条通过箝位元件接地，另一条与可逆计数器的加计数输入端连接，常开开关B输出端分两条支线外接，一条通过箝位元件接地，另一条与可逆计数器的减计数输入端连接，一种5HZ频率信号源和一种1HZ频率信号源分别与电子开关A输入端和电子开关B输入端连接，电子开关A输出端和电子开关B输出端有一个共同的B外接点，A外接点与B外接点电连接，电源通过常开开关C分两条支线外接，一条支线通过一种箝位元件接地，另一条支线和非门B输入端连接，非门B输出端通过两条支线外接，一条支线与电子开关B允许控制端连接，另一条支线则通过非门A与电子开关A允许控制端连接。

这里，常开开关C是起快速开关作用。当常开开关C处于不开通的常态时，由于箝位元件的箝位作用，非门B的输入端处于低电平状态，因此，电子开关B控制端由于是高电平而使电子开关B闭合处于开通状态，而电子开关A的控制端则由于是低电平，使开关断路，这时，当按下常开开关A或常开开关B时，只有1HZ频率信号源在起作用，是常速设定状态。而当按下常开开关C时，我们可以看出，此时，是5HZ频率信号源在起作用，是快速设定状态。

所说的传感装置可以是这样的，传感发生器是一种磁铁，传感接收器是一种磁敏二极管，传感藕合件是一种传感齿轮，它与变速机构输出轴的转速比为72：1，磁铁安放在传感齿轮的侧平面上，其安装位置就是所说的传感藕合件上触发点。

所说的传感装置最好是这样的，传感发生器是一种发光二极管，传感接收器是一种光敏二极管，传感藕合件是一种传感齿轮，它与变速机构输出轴的转速比为72：1，所说的传感藕合件上的触发点是一种开在齿轮侧平面上前、后贯穿的小孔，发光二极管，小孔和光敏二极管三点可以构成一条直线。

转速比72：1的设计，可以使传感齿轮转动一圈，电风扇摇头5°角度这时传感接收器接到一次信号。这样一个脉冲信号代表电风扇摇头5°角度。

上述转速比还可设计成其它数值，具体数值可根据需要来定，例如可设计成36：1，这时，一个时钟脉冲代表电风扇摇头10°角度。

所说的极性转换电路最好是这样的：它是一种由四个无触点常开开关组成的桥式电路，所说的桥式电路中一个对角点外接电源，与它相对的另一个对角点接地，另两个相对的对角点之间连接有所说的摇头电机，所说的桥式电路中，相对分布的两个无触点常开开关的允许控制端均与双稳态触发电路A的同一个输出端连接。

这样，我们只要使用单电源，就可方便地实现摇头电机的极性转换，而所采用的桥式电路则是电路中最常规的一种技术。

所说的数控摇头装置，还可以进一步优化为：所说的可逆计数器最好是一种双时钟四位二进制可逆计数器CC40193，所说的反多路转换器是一种4位锁存／4线～16线译码器CC4514，所说的ROM存贮电路由PROM存贮器2716和七位二进制串行计数器CC4024组成，所说的数码显示装置由2～4线译码器LS139，3块三态输出的8D锁存器CT54／74S373以及3块七段发光二极管显示器组成，所说的移位寄存器由两块译码输出的十进制计数／分配器CC4017扩展连接而成，所说的与门组合电路由四块四组二输入与门CC4081组合而成，所说的双稳态触发电路A，双稳态触发电路B和双稳态触发电路C均为一种双上升沿J－K触发器CC4027，所说的摇头电机最好是一种无刷直流电机。

16线逻辑元器件是一种普通技术，恰好16线逻辑元器件使用在本实用新型中，也是比较经济的，因此，在上述元器件的具体选择中，我们采用的是16线的，当然，如果采用其它数目线的逻辑元器件也照样可以达到本实用新型的目的，例如8线，32线等。

对于可逆计数器也可以选择为单时钟的，但是这时，计数脉冲设定电路，只能实现常速设定或者快速设定的单一速度设定功能，而不能同时具备常速与快速的双速设定功能，然而，它也可以达到本实用新型所述的目的。

对于双稳态触发电路A，双稳态触发电路B和双稳态触发电路C的选择还可以是一种维持——阻塞触发器，也可以是D触发器。

所说的电子开关A和电子开关B最好均为一种四双向开关，所说的常开开关最好是一种轻触开关，所说的无触点常开开关最好是一种中功率光藕合器，所说的隔离元件最好是一种开关二极管，所说的箝位元件最好是一种电阻。

综上所述，本实用新型相比现有技术具有如下优点：电风扇摇头角度是全方位的，在360°圆圈范围内均可以摇头，摇头角度范围有多级可供使用者选择使用，并且，可以绕着定点摇头，这个定点可以任意选择，也就是说，可以实现电风扇定向定角摇头，在实现这么多的功能的同时，本实用新型操作方便，传统电风扇一直沿续着摇头角度只有一级，摇头角度范围最大不能超过180°这一方案，因此，本实用新型无疑是一种克服技术偏见的技术方案。

附图1是现有技术中一种电风扇摇头摆角机构示意图。

附图2是本实用新型一种实施例中电风扇的正面结构示意图。

附图3是本实用新型一种实施例中控制装置的方框图。

附图4是本实用新型最佳实施例中控制装置的方框图。

附图5是本实用新型一种实施例中键板与手动控制钮结构示意图。

附图6是本实用新型一种实施例中计数脉冲设定电路和计数器部分的电路图。

附图7是本实用新型一种实施例中键板与手动控制钮结构示意图。

附图8是本实用新型一种实施例中计数脉冲设定电路和计数器部分的电路图。

附图9是本实用新型最佳实施例中键板与手动控制钮结构示意图。

附图10是本实用新型最佳实施例中计数脉冲设定电路，计数器和反多路转换器部分的电路图。

附图11是本实用新型中ROM存贮电路和数码显示装置部分电路图。

附图12是本实用新型一种实施例中传感装置，移位寄存器以及与门组合电路，双稳态触发电路A，极性转换电路和摇头电机等部分的电路图。

附图13是本实用新型最佳实施例中传感装置，移位寄存器以及与门组合电路，双稳态触发电路B等部分的电路图。

附图14是本实用新型最佳实施例中双稳态触发电路A和极性转换电路，摇头电机部分的电路图。

附图15是本实用新型最佳实施例中中位开关电路和双输入端反转用与门部分的电路图。

附图16是本实用新型最佳实施例中变速机构以及传感装置工作原理图。

附图17是本实用新型一种实施例中变速机构以及传感装置工作原理图。

下面是附图中标号说明：

1、摇头电机 2、风扇电机

3、电风扇基座 4、可控离合器

5、传感发生器 6、传感接收器

7、变速机构 8、键板

9、计数脉冲设定电路 10、计数器

11、ROM存贮电路 12、数码显示装置

13、反多路转换器 14、传感装置

15、移位寄存器 16、与门组合电路

17、双稳态触发电路B 18、双稳态触发电路A

19、极性转换电路 20、中位开关电路

21、常开开关B 22、常开开关A

23、常开开关C 24、常开开关D

25、PROM存贮器 26、串行计数器

27、译码器 28、8D锁存器

29、显示器 30、反转用与门

31、箝位元件 32、传感藕合件

33、隔离元件 34、1HZ频率信号源

35、5HZ频率信号源 36、电子开关A

37、电子开关B 38、非门B

39、非门A 40、小孔

41、50HZ频率信号源 42、变速机构输出轴

43、双稳态触发电路C 44、常开开关E

下面我们结合附图对本实用新型进行更详尽的说明。

实施例1：

如附图2，附图3，附图5，附图6，附图11，附图12，和附图17所示。

参照附图2，摇头电机1和变速机构7均固接在电风扇基座3上，摇头电机1通过变速机构7将运动传递给风扇叶，风扇叶一端支承在变速机构输出轴42上，另一端支承在从电风扇基座3伸出的一根轴上，电风扇基座3下部有一个键板8。

参照附图3，这个方框图表达了控制装置中各部件之间的电连接关系。至于它们详细的电路图在下面分几个附图进行说明。

参照附图5，这是键板8的俯视图，键板8上有两个键只作为手动控制钮，分别代表常开开关A22和常开开关E44，它们都是一种轻触型薄膜开关。

参照附图6，＋5V电源通过常开开关22分两条支线外接，一条通过一种由电阻组成的箝位元件31接地，另一条与计数器10的时钟脉冲输入端连接，这种计数器10是一种型号为CC4518的二一十进制同步加计数器，CC4518通过四个输出端分两条支线外接，一条支线与反多路转换器13连接，这种反多路转换器13是一种型号为CC4028的BCD码一十进制码译码电路，它有十个输出端，可以产生0～10的时序脉冲，第0个时序脉冲我们不用，只用“1～10”的时序脉冲，其中第“10”的时序脉冲为进位脉冲，相应地，十个Y输出端中，初始Y₀输出端我们不用，只用Y₁～Y₉输出端。

参照附图11，所说的CC4518四个输出端通过另一条支线分别与PROM存贮器25的四个输入端对应连接，在这里，我们选择型号为2716的PROM存贮器25。一种50HZ频率信号源41与串行计数器26连接，这是一种型号为CC4024的七位二进制串行计数器，它共有七个输出端但实际上，这里我们只用2个输出端，其第三个输出端我们将它与自动复位端连接，所说的CC4024的两个输出端分两条支线外接，一条支线与2716的另外两个输入端对应连接，这样，2716与CC4024以及它们之间的连接组成了所说的ROM存贮电路11；另一条支线则与译码器27的两个输入端对应连接，这是一种2～4线译码器其型号为LS139，它有四个输出端，但我们只用三个，这三个输出端分别与一个型号为CT54／74S373的8D锁存器28的允许控制端连接，2716的数据输出端与每个CT54／74S373的数据输入端连接，作为显示器29的是一种七段发光二极管显示器，共有三个CT54／74S373和三个七段发光二极管，并且，它们之间一一对应连接。

参照附图12，传感发生器5是一种磁铁。而传感接收器6则是一种磁敏二极管，磁敏二极管一端外接电源，另一端分两条支线外接，一条支线通过箝位元件31接地，另一条支线则与移位寄存器15的时钟脉冲输入端连接，移位寄存器15由两块型号为CC4017的十进制计数／分配器扩展而成，每块CC4017共有十个时序脉冲输出端，第一块CC4017的Y₀输出端和第二块CC4017的初始Y₀输出端用于扩展，因此，两块扩展的CC4017共有18个译码后时序脉冲Y输出端，每个时序脉冲Y输出端的状态与输入计数器10的时钟脉冲的个数相对应，由于本实施例为十进制，故我们选择使用9个Y输出端。由于传感藕合件32与变速机构输出轴42的转速比为36：1，则从传感装置14传到CC4017的每个时钟脉冲代表风扇叶摇头10°，故第一块CC4017初始Y₀输出端代表180°，Y₁～Y₃输出端分别代表10°～30°，也不用，从Y₄输出端开始使用，第一块CC4017Y₄，Y₅，Y₆，Y₈，分别代表40°，50°，60°，80°，第二块CC4017初始Y0输用端用于扩展，我们所使用的是Y₂，Y₄，Y₆，Y₈，分别代表100°，120°，140°，160°，为便于直现，我们又将上述9种角度从40°～180°，所对应的扩展后CC4017的Y输出端依次用1～9来表示，并标注于附图中。将CC4028的9个Y输出端和CC4017的9个Y输出端按照每个输出端所代表的时序脉冲一一对应连接在与门组合电路16的2输入端与门上，这种与门组合电路16由3块型号为CC4081四2输入端与门组成，这样，共有12个2输入端与门，其中有2个不用，只用10个2输入端与门，每个2输入端与门输出端外接一由开关二极管作成的隔离元件33后，它们之间又组成了一种与门组合电路16的公共输出端，所说的公共输出端一条支线通过一种由开关二极管组成的隔离元件33与扩展后CC4017的自动复位端连接，这样，我们可以保证与门组合电路16每输出一信号，便可对CC4017实行复位清零；另一条支线则与双稳态触发电路A18的时钟脉冲输入端连接，双稳态触发电路A18由1／2块型号为CC4027的双J－K触发器组成，其J端和K端外接电源，直接置位端分两条支线外接，一条支线通过电容外接电源，另一条支线通过箝位元件31接地，直接复位端接地，1／2CC4027两个状态相反的输出端Q和

，分别与极性转换电路19中一个无触点常开开关的控制端连接，一个无触点常开开关外接＋12V电源，另一个无触点常开开关则外接－12V电源，两个无触点常开开关有一个共同的外接点，该外接点与摇头电机1连接，摇头电机1另一端接地。一种＋5V电源通过常开开关E44后与双稳态触发电路A18的时钟脉冲输入端连接按下常开开关E44，双稳态触发电路A18被触发，摇头电机1被反转，因此，常开开关E44是一种反转用开关。

参照附图17，摇头电机1将运动传递给变速机构7，并最终将运动从变速机构输出轴7传送出去，传感藕合件32是一种变速机构7中的一个齿轮，它与变速机构输出轴42的转速比是36：1，在该齿轮侧平面靠近齿轮处安装有一个作为传感发生器5的磁铁，在变速机构7箱体上，可以与磁铁面对面的位置上安装有一种传感接收器6，这是一种磁敏二极管。

实施例2：

如附图2，附图3、附图7，附图8，附图11，附图12和附图17所示。

参照附图7，键板8上安装有三个常开开关，即常开开关A22，常开开关C23和常开开关E44，这些常开开关外在由作为手动控制钮的键只表现。

参照附图8，1HZ频率信号源34和5HZ频率信号源35分别通过电子开关B37和电子开关A36后有一个共同的外接点，该外接点通过常开开关A22后分两条支线外接，一条支线通过箝位元件31接地，另一条支线则通过计数器10与反多路转换器13连接，一种＋5V电压通过常开开关C23后，一条与箝位元件31连接后接地，另一条则与非门B38连接，非门B38输出端分两条支线外接，一条支线与电子开关B37允许控制端连接，另一条支线则通过非门A39后与电子开关A36允许控制端连接。所说的电子开关A36和电子开关B37均为1／4CC4066，名称为四双向模拟开关，非门A39和非门B38是1／6CC4069，名称为六反相器。计数器10是一种型号为CC4518的双BCD同步加计数器。

其余未叙述部分与实施例1同。

最佳实施例：

如附图2，附图4，附图9，附图10，附图11，附图13，附图14，附图15和附图16所示。

参照附图4，计数脉冲设定电路9上的常开开关以及中位开关电路20上的常开开关均安装在键板8上，计数脉冲设定电路9与计数器10连接后，分两条线路，一条线路为ROM存贮电路11和数码显示装置12；另一条线路为反多路转换器13。传感装置14与移位寄存器15连接后，与反多路转换器13一起和与门组合电路16连接，接下去，依次是双稳态触发电路B，双稳态触发电路A，极性转换电路19和摇头电机。中位开关电路20和双输入端与门30连接，另外反多路转换器13一输出端也与双输入端与门30一输入端连接，双输入端与门30输出端与双稳态触发电路A18连接。

参照附图9，键板8共安装有四个开关，分别是：常开开关A22，常开开关B21，常开开关C23，和常开开关D24，它们都是一种轻触薄膜开关。

参照附图10，1HZ频率信号源34和5HZ频率信号源35分别与电子开关B37和电子开关A36连接后有一个共同的外接点，该外接点通过常开开关A22与计数器10加计数输入端连接，也通过常开开关B21与计数器10减计数输入端连接，＋5V电压分三条线路外接，一条线路通过箝位元件31与计数器10加计数输入端连接，另一条线路通过箝位元件31与计数器10减计数输入端连接，还有一条线路通过常开开关C23后又分成两条线路，一条与箝位元件31连接后接地，另一条通过非门B38后，一条与电子开关B37允许控制端连接，另一条通过非门A39后与电子开关A36允许控制端连接。电子开关A36和电子开关B37均为1／4CC4066的四双向模拟开关，非门A39和非门B38均为1／6CC4069的六反相器，计数器10是型号为CC40193的可预置4位二进制可逆计数器（双时钟），它高电平不触发，在时钟脉冲上升沿作用下触发。CC40193有四个输出端，分两条线路外接，一条与ROM存贮电路11连接；另一条与反多路转换器13连接，反多路转换器13由型号CC4514的4位锁存／4线～16线译码器来组成，CC4514有十六个输出端，可以产生0～15状态的时序脉冲，0状态时序脉冲所对应的初始Y₀输出端与双输入端反转用与门30的其中一个输入端连接，其余十五个输出端按时序脉冲序列和与门组合电路16中的与门一一对应连接。

参照附图16，摇头电机1与变速机构7连接，并将运动最终从变速机构输出轴42传递出去，传感藕合件32是变速机构7中的一个传动齿轮，其转速与变速机构输出轴42的转速比为72：1，由于变速机构输出轴42直接带动风扇叶摆动，因此，传感藕合件32转动一周，风扇叶恰好摇头5°角度，传感发生器5是一种发光二极管，传感接收器6是一种光敏二极管，它们二者面对面地各自固定在变速机构7箱体上，中间隔着一个侧平面开有一小孔40的传感藕合件32，当传感藕合件32转到一恰当位置，发光二极管，光敏二极管和小孔40可以处在一直线上，这时，光敏二极管通过小孔接收发光二极管的光亮，并将这种光信号转化为一种时钟脉冲信号，传感藕合件32转一周，光敏二极管便输出一个时钟脉冲信号，因此，一个时钟脉冲信号就代表风扇叶摇头5°角度。

参照附图13，＋VC电源与发光二极管组成的传感发生器5连接后，通过箝位元件31接地，一种＋VC电源与光敏二极管组成的传感接收器6连接后，分两条线路外接，一条线路通过箝位元件31接地，另一条线路则与移位寄存器15的时钟脉冲输入端CP连接，这里，移位寄存器15由两块型号为CC4017的十进制计数／分配器扩展而成，扩展后共有十八个输出端，第一块CC4017的初始Y0输出端代表15状态的时序脉冲，对应角度为90°，从第一块CC4017的第5个输出端开始，一直到扩展的CC4017最后一个输出端，按序列分别代表“1～14”状态的时序脉冲，由于一个时钟脉冲代表风扇叶摇头5°，这样第一块CC4017Y₁输出端到Y₃输出端分别代表5°～15°的角度，因此我们不用。从第一块CC4017的Y₄输出端开始到Y₈输出端，分别代表“1～5”状态的时序脉冲，依次所对应的角度为20°～40°，每5°一级，第一块CC4017的Y₉输出端和第二块CC4017的Y₀输出端用于扩展，第二块Y₁～Y₉输出端分别代表“6～14”状态的时序脉冲，依次所对应的角度为45°～85°，每5°一级。上述经扩展后的CC4017代表“1～15”状态的15个输出端按照时序脉冲序列，并同CC4514中代表“1～15”状态时序脉冲的15个输出端一一相对应，分别连接在与门组合电路16中的15个二输入端与门中每个与门的一输入端上，所说的与门组合电路16由四块型号为CC4081的四二输入端与门组成，这样，共有16个二输入端与门，除了上述用了15个与门外，尚余一个二输入端与门作为反转用与门30。与门组合电路16中每一个与门输出端均与一隔离元件33连接后，有一个公共的外接点，该外接点分两条线路外接，一条支线通过一隔离元件33后，和扩展后的CC4017自动复位端连接；另一条线路则与双稳态触发电路B17的时钟脉冲输入端连接，双稳态触发电路B17的其它输入端的外接方法均与实施例1中双稳态触发电路A18相同，并且，双稳态触发电路B17也是采用1／2CC4027双J－K触发器，CC4027中另一个J－K触发器用于作双稳态触发电路A18，双稳态触发电路B17的

输出端悬空，Q输出端则通过一种隔离元件33后分两条支线路外接，一条线路通过一种箝位元件31接地，另一条线路则与双稳态触发电路A18的时钟脉冲输入端连接。

参照附图14，除时钟脉冲输入端外，本实施例中双稳态触发电路A18的其它输入端外接方法均与实施例1中双稳态触发电路A18相同，极性转换电路19由四个中功率光藕合器组成一种桥式电路，该桥式电路中一对角点外接＋12V电源，与它相对的另一个对角点接地，另两个相对的对角点之间连接有所说的摇头电机1，这是一种无刷直流电机，相对分布的两个中功率光藕合器的允许控制端均与双稳态触发电路A18的同一个输出端连接。这里所说的中功率光藕合器是用来充当无触点常开开关。

参照附图15，一种＋5V电源通过常开开关D24后和双稳态触发电路C43时钟脉冲输入端连接，并且，另外还分成两条线路外接，一条线路通过一种箝位元件31接地，另一条线路则与反转用与门30一输入端连接，反转用与门30另一输入端同CC4514中代表“0”状态时序脉冲的初始Y₀输出端连接，其输出端则通过一隔离元件31与双稳态触发电路A18的时钟脉冲输入端连接。双稳态触发电路C43的其它输入端外接方法同实施例1中双稳态触发电路A18相同，双稳态触发电路C43也是采用1／2CC4027双J－K触发器中的其中一个，其

输出端悬空，Q输出端则通过一种限流电阻与起开关作用的三极管基极连接，三极管发射极与电源连接，集电极分别与传感装置14中发光二极管和光敏二极管的电源输入端连接。

下面是最佳实施例动作状态说明。

接通电源，双稳态触发电路A18

输出端输出高电平，极性转换电路19中其允许控制端与

输出端连接的两个中功率光藕合器导通，摇头电机1正转工作。

在没有输入时钟脉冲时，CC4514中代表“0”状态时序脉冲的初始Y₀输出端输出高电平，接通双稳态触发电路C43电源，双稳态触发电路C43Q输出端输出低电平，三极管不导通。悬空的

输出端输出高电平；同时，反转用与门30两输入端均处于高电平状态，向双稳态触发电路A18输出高电平，从而使双稳态触发电路A18Q输出端输出高电平，极性转换电路1工作，摇头电机1被反转。

按下常开开关A22可以实现加计数设定，按下常开开关B21可以实现减计数设定，同时按下常开开关A22和常开开关C23或常开开关B21和常开开关C23可以分别实现快速加计数设定或快速减计数设定。计数脉冲经设定并从CC40193传到已编辑好的2716，以及其它有关元件，最终将计数脉冲信号译码后从显示器29中显示出你所设定的风扇叶摇头半角角度。本实施例可以实现摇头半角从20°～90°，共15种角度范围的选择。每隔5°一级差，上述角度之所以为摇头半角，是因为采用了双稳态触发电路B17，假如你所设定的摇头半角角度为30°，则CC4514中代表“3”状态时序脉冲的输出端被选址后输出高电平，第一次按下常开开关D24，使双稳态触发电路C43Q输出端输出高电平，三极管被导通，并将电源传给传感装置14中的发光二极管和光敏二极管，以及双稳态触发电路B17，使得传感装置14开始工作，及双稳态触发电路B17悬空的

输出端处于高电平状态，当传感藕合件32转过六周，光敏二极管输出6个时钟脉冲时，扩展后的CC4017中代表“3”状态时序脉冲的输出端输出高电平，与门组合电路16中一与门被导通，双稳态触发电路B17被触发，Q输出端输出高电平，双稳态触发电路A18被触发，从而使摇头电机1被反转。由于双稳态触发电路B17中逻辑状态相反的两个输出端中一个悬空，因此，双稳态触发电路B17被触发二次，才能带动双稳态触发电路A18被触发一次，因此，我们所设定的摇头角度实际上是风扇叶摇头角度的半角。也因此，当我们按下常开开关D24时，风扇叶所处的那个位置即是它摇头角度的中间对称位置，故，实际上，常开开关D24是摇头角度中间对称位置控制开关。

Claims (8)

1、一种电风扇数控摇头装置，由电机，变速机构7和控制装置等组成，控制装置由键板8以及安装其中的手动控制钮等组成，电机与变速机构7连接，其特征在于，

(1)所说的电机是一种摇头电机1，摇头电机1与变速机构7均安装在电风扇基座3上，

(2)所说的控制装置还包含有如下几个部件，

(2.1)一种由箝位元件31和常开开关组成的计数脉冲设定电路9，其一端与电源连接，另一端与计数器10的时钟脉冲输入端连接，还有一端接地，

(2.2)一种计数器10，

(2.3)一种ROM存贮电路11，其数码信号输入端与计数器10的数码信号输出端连接，

(2.4)一种由译码器27和显示器29组成的数码显示装置12，其数码信号输入端与ROM存贮电路11的数码信号输出端连接，

(2.5)一种反多路转换器13，其数码信号输入端与计数器10的数码信号输出端连接；

(2.6)一种由传感发生器5，传感藕合件32和一种传感接收器6组成的传感装置14，所说的传感藕合件32是一种通过其上部触发点将传感发生器5发出的信号传输给传感接收器6的，并且其转速与风扇叶摇头摆动的转速的速比是一种定量的转动件，所说的传感接收器6是一种将传感发生器5发出的信号转化为一种电信号的传感器，它安装在与传感藕合件32有相对运动的电风扇一种构件上，

(2.7)一种移位寄存器15，其时钟脉冲输入端与传感接收器6连接，其复位端通过一种隔离元件33和与门组合电路16时钟脉冲公共输出端连接，

(2.8)一种由至少两个与门组成的，并且拥有一个时钟脉冲公共输出端的与门组合电路16，每个与门时钟脉冲输出端与一种隔离元件33连接，所说的反多路转换器13和移位寄存器15中代表同一个时钟脉冲个数的时序脉冲输出端一一对应连接在同一个与门的时序脉冲输入端上，

(2.9)一种具有计数功能的双稳态触发电路A18，其时钟脉冲输入端和与门组合电路16的时钟脉冲输出端连接，其直接置位端和直接复位端中任意一个接地，另一个则通过两条支线外接，其中一条支线通过一种箝位元件31接地，而另一条支线则通过一种电容与电源连接，

(2.10)一种由至少两个电子开关组成的极性转换电路19，所说的双稳态触发电路A18的两个逻辑状态相反的输出端分别与极性转换电路19中至少一个电子开关的允许控制端连接，一种摇头电机1与每个电子开关以电回路的形式连接，该电回路外接电源。

2、根据权利要求1所述的一种电风扇数控摇头装置，其特征在于，

（1）所说的控制装置中还包含有一种具有计数功能双稳态触发电路B17和一种中位开关电路20，

（2）所说的双稳态触发电路B17的输出，输入端是这样外接的，

（2.1）控制输入端与电源连接，

（2.2）时钟脉冲输入端和与门组合电路16公共输出端连接，

（2.3）直接置位端通过两条支线外接，其中一条支线通过一种箝位元件31接地，另一条支线则通过一种电容与电源连接，

（2.4）直接复位端接地，

（2.5）逻辑状态相反的两个输出端Q和 ，其中

输出端悬空，Q输出端通过一种隔离元件33分别与双稳态触发电路A18的时钟脉冲输入端和一种箝位元件31连接，箝位元件31接地。

（3）所说的中位开关电路20由一种双稳态触发电路C43，一个限流电阻，一种三极管和一种常开开关D24组成，所说的双稳态触发电路C43的输出，输入端是这样外接的，

（3.1）直接置位端通过两条支线外接，其中一条支线通过一种箝位元件31接地，另一条支线则通过一种电容与电源连接，

（3.2）直接复位端接地，

（3.3）控制输入端与电源连接，

（3.4）时钟脉冲输入端则通过一种常开开关D24与电源连接，

（3.5）逻辑状态相反的两个输出端Q和

，

输出端悬空，Q输出端通过一种限流电阻和起开关作用的三极管基极连接。

（4）所说的三极管发射极与电源连接，集电极分别与传感装置14的电源输入端以及双稳态触发电路B17的电源输入端连接。

3、根据权利要求所述的一种电风扇数控摇头装置，其特征在于，所说的控制装置中还包含有一种双输入端反转用与门30，其一个输入端通过中位开关电路20中的常开开关D24和电源连接，另一个输入端与反多路转换器13中的初始输出端即代表“0”状态的时序脉冲输出端连接，其输出端通过一种隔离元件33与双稳态触发电路A18的时钟脉冲输入端连接。

4、根据权利要求3所述的一种电风扇数控摇头装置，其特征在于，

（1）所说的计数器10是一种可逆计数器，

（2）所说的计数脉冲设定电路由三个常开开关，三个箝位元件31，两个电子开关，两个非门和两种信号源组成，

（3）常开开关A22输入端与常开开关B21输入端有一个共同的A外接点，

（4）常开开关A22输出端分两条支线外接，一条通过一种箝位元件31接地，另一条与可逆计数器的加计数输入端连接，

（5）常开开关B21输出端分两条支线外接，一条通过箝拉元件31接地，另一条与可逆计数器的减计数输入端连接，

（6）一种5HZ频率信号源35和一种1HZ频率信号源34分别与电子开关A36输入端以及电子开关B37输入端连接，

（7）电子开关A36输出端和电子开关B37输出端有一个共同的B外接点，

（8）A外接点与B外接点连接，

（9）电源通过常开开关C23分两条支线外接，一条支线通过一种箝位元件31接地，另一条支线和非门B38输入端连接，

（10）非门B38输出端分两条支线外接，一条支线与电子开关B37允许控制端连接，另一条支线则通过非门A39与电子开关A36允许控制端连接。

5、根据权利要求4所述的一种电风扇数控摇头装置，其特征在于，

（1）传感发生器5是一种发光二极管，

（2）传感接收器6是一种光敏二极管，

（3）传感藕合件32是一种传感齿轮，它与变速机构输出轴42的转速比为72：1，所说的传感藕合件32上的触发点是一种开在传感齿轮侧平面上前，后贯穿的小孔40，

（4）发光二极管，小孔40与光敏二极管三点可以构成一条直线。

6、根据权利要求5所述的一种电风扇数控摇头装置，其特征在于，

（1）所说的极性转换电路19是一种由四个无触点常开开关组成的桥式电路，

（2）所说的桥式电路中一个对角点接地，与它相对的一个对角点外接电源，另两个相对的对角点之间连接有所说的摇头电机1，

（3）所说的桥式电路中，相对分布的两个无触点常开开关的允许控制端均与双稳态触发电路A18的同一个输出端连接。

7、根据权利要求6所述的一种电风扇数控摇头装置，其特征在于，

（1）所说的可逆计数器是一种双时钟四位二进制可逆计数器CC40193，

（2）所说的反多路转换器13是一种4位锁存／4线～16线译码器CC4514，

（3）所说的ROM存贮电路11由PROM存贮器25（型号2716）和七位二进制串行计数器CC4024组成，

（4）所说的数码显示装置12由2～4线译码器LS139，3块三态输出的八D锁存器28（型号CT54／74S373）以及3位七段发光二极管显示器等组成，

（5）所说的移位寄存器15由两块译码输出的十进制计数分配器CC4017扩展连接而成，

（6）所说的与门组合电路16由四块四组二输入与门CC4081组合而成，

（7）所说的双稳态触发电路A18，双稳态触发电路B17和双稳态触发电路C均为一种双上升沿J－K触发器，

（8）所说的摇头电机1是一种无刷直流电机。

8、根据权利要求7所述的一种电风扇数控摇头装置，其特征在于，

（1）所说的电子开关为一种四双向开关，

（2）所说的常开开关是一种轻触开关，

（3）所说的无触点常开开关是一种中功率光藕合器，

（4）所说的隔离元件33是一种开关二极管，

（5）所说的箝位元件31是一种电阻。

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