自制強(qiáng)風(fēng)風(fēng)扇

烈日炎炎，驕陽似火的盛夏，走在馬路上或在公交車上人們往往被熱的滿頭大汗。筆者想能不能把航模電機(jī)和螺旋槳用來制作一款便攜的強(qiáng)風(fēng)風(fēng)扇，送來清涼的慰籍，晚上還能作為臺燈照明使用。下面一起來開啟設(shè)計(jì)和制作之旅。

電路設(shè)計(jì)

    控制板電路主要包括鋰電池充電電路、升壓電路、單片機(jī)系統(tǒng)、照明電路、風(fēng)扇控制電路組成。

    鋰電池充電接口使用的是Micro USB插座，這樣任何的安卓手機(jī)充電器和充電線都可以插入充電，充電輸入電壓經(jīng)過C2、C3濾波后給TP4056供電。TP4056是一款完整的單節(jié)鋰離子電池采用恒定電流/恒定電壓線性充電器。它采用了內(nèi)部 PMOSFET 架構(gòu)，加上防倒充電路，所以不需要外部隔離二極管。熱反饋可對充電電流進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，以便在大功率操作或高環(huán)境溫度條件下對芯片溫度加以限制。它的充電電壓固定于4.2V，而充電電流可通過一個(gè)電阻器進(jìn)行外部設(shè)置。當(dāng)充電電流在達(dá)到最終浮充電壓之后降至設(shè)定值 1/10 時(shí)，它將自動終止充電循環(huán)。當(dāng)USB電源被拿掉時(shí)，TP4056 自動進(jìn)入一個(gè)低電流狀態(tài)，將電池漏電流降至 2uA 以下。TP4056 的其他特點(diǎn)包括電池溫度檢測、欠壓閉鎖、自動再充電和兩個(gè)用于指示充電、結(jié)束的 LED 狀態(tài)引腳。它對鋰電池的充電電流由R25決定，通過選擇R25的阻值來選擇充電電流。

鋰電池輸出電壓進(jìn)過C9、C7濾波后給SX1308供電，SX1308是一款固定頻率、SOT23-6封裝的電流模式升壓變換器，它具有體積小、固定工作頻率1.2MHZ、2V到24V寬輸入電壓、最高效率可達(dá)97%等特點(diǎn)。想要讓SX1308工作需要將使能EN通過100K的電阻接高電平，驅(qū)動EN的電壓大于1.5V時(shí)芯片工作，小于0.4V時(shí)關(guān)閉工作。它的輸出電壓由R29和R30決定，這里單片機(jī)的工作電壓是5V，所以R29、R30分別選擇了73.2K和10K的阻值。  

單片機(jī)用的是16引腳的貼片STC15W408AS芯片，它功能強(qiáng)大，具有10位高速ADC，可以通過檢測電阻R31、R32的分壓電壓來獲得鋰電池的電壓。具有3路CCP/PWM/PCA，用于對電機(jī)的調(diào)速。它可以省略外部復(fù)位電路、外部晶振電路，節(jié)省了的體積和器件。

照明用LED使用的是正白光的5730燈珠,它具有體積小、亮度高、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，很適合照明使用。一共有15個(gè)LED，每五個(gè)分為一組，單片機(jī)通過三個(gè)MOS管AO3402分別控制三組LED的亮滅，從而控制整體的照明亮度。

風(fēng)扇電機(jī)用的是釹鐵硼強(qiáng)磁N30電機(jī)，它是航模用電機(jī)。這個(gè)電機(jī)的特點(diǎn)是體積小、扭力大、轉(zhuǎn)速快，它的速度可達(dá)每分鐘20900轉(zhuǎn)。配上75mm的螺旋槳，風(fēng)力很大，吹著特別涼爽。單片機(jī)的PWM通過MOS管AO3402控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

鋰電池選用18650鋰電池，這種電池體積小、容量大，配合電池座方便以后更換電。

LED3是指示燈，用來指示工作狀態(tài)。正常工作時(shí)常亮，電壓過低時(shí)閃爍，并停止電機(jī)和照明LED的工作。按鍵K1用來選擇照明LED的亮度，一共有三種亮度。按一下增加一個(gè)亮度，全亮?xí)r按下就會關(guān)閉照明LED，如此循環(huán)。按鍵K2控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，設(shè)置了5檔的轉(zhuǎn)速，按一下增加轉(zhuǎn)速，最高轉(zhuǎn)速時(shí)按下就會關(guān)閉風(fēng)扇，如此循環(huán)。詳細(xì)程序參考附件。

外殼設(shè)計(jì)

筆者采用了外觀好看、容易加工制作的亞克力材料作為外殼。首先，根據(jù)所選電機(jī)、風(fēng)扇、設(shè)計(jì)好的電路板的尺寸進(jìn)行了測量。然后通過CAD軟件進(jìn)行了圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。經(jīng)過工廠加工后出來了一套外殼件。整套亞克力件包含了一塊前板，采用透明的亞克力做的，一塊后板、四塊側(cè)板和風(fēng)扇電機(jī)固定板都是用黑色的亞克力做的。

同電壓下,葉槳長度小,掃風(fēng)面積就小了,轉(zhuǎn)速就會比較高,馬達(dá)磨損也比較大.
因?yàn)榭臻g所限,如不改葉槳長度即不變掃風(fēng)面積,可增加至3~5葉,這樣子透過系數(shù)就大,風(fēng)量就上來了,而且馬達(dá)轉(zhuǎn)速也不高.以利壽命.