Laikrodis su garsiniu žadintuvo laikmačiu, skirtas buitinės technikos valdymui.
Laikmatis yra įrenginys, kuris nustatyti laikąįjungia arba išjungia įrangą perjungimo kontaktais. Realaus laiko laikmačiai leidžia nustatyti paleidimo laiką nustatytu paros laiku. Paprasčiausias tokio laikmačio pavyzdys būtų žadintuvas.
Laikmačio taikymo sritis yra plati:
- apšvietimo valdymas;
- namų ir sodo augalų laistymo tvarkymas;
- vėdinimo kontrolė;
- akvariumo tvarkymas;
- elektrinių šildytuvų valdymas ir pan.
Siūlomą laikmatį greitai ir nebrangiai gali pagaminti net pradedantysis radijo mėgėjas.
Sukūriau pagal laikrodžio dizainerį. ()
Man reikėjo naudoti laikmatį, kad galėčiau kontroliuoti augalų laistymą vasarnamyje.
Visą gamybos procesą žiūrėkite vaizdo įraše:
Įrankių ir medžiagų sąrašas
- bet koks elektroninis laikrodis su žadintuvo garsu;
-atsuktuvas;
- žirklės;
- lituoklis;
-kambrinis;
- dvi 12V relės;
-12V maitinimas iš adapterio;
- jungiamieji laidai;
- spausdintinės plokštės arba duonos plokštės folijos PCB;
-pramoninė ar savadarbė laiko estafetė;
- rezistorius;
- tranzistoriai KT815 (arba analogai);
-diodas.
Pirmas žingsnis. Laikmačio plokštės laidai.
Laikmačio grandinė
Viskas, ko reikia, yra sulituoti komponentus pagal schemą ant duonos lentos ir prilituoti du laidus iš laikrodžio pjezo emiterio. Surenkame paprastą grandinę su tarpine rele ir tranzistoriaus jungiklis. Kai iš laikrodžio siunčiamas pirmasis garso signalo impulsas, įjungiama relė P1, normaliai atidarytas kontaktas užsidaro ir įjungia apkrovą, o tuo pačiu per antrąjį normaliai atvirą relės P1 kontaktą ir normaliai uždarytą. laiko relės kontaktas, relė P1 savaime užsiblokuoja. Kartu su apkrova įjungiama laiko relė PB - prasideda nurodyto apkrovos veikimo laiko skaičiavimas. Pasibaigus šiam laikui, RV atidaro kontaktą ir relė P1 išjungiama, apkrova išjungiama. Grandinė paruošta kitam ciklui. Diodas skirtas užkirsti kelią atvirkštiniam impulsui į laikrodžio grandinę (galima naudoti bet kurį mažos galios diodą). LED indikatorius, rodantis apkrovos aktyvavimą. Šioje grandinėje reikia tarpinės relės su dviem normaliai atvirais kontaktais, bet aš jos neturėjau - naudojau dvi kiniškas reles (ritės sujungtos lygiagrečiai Jei apkrova galingesnė, tai atitinkamai reikia naudoti). relė su galingesniais kontaktais. Turėjau 12 V adapterį ir jo grandinę įdiegiau tiesiai ant duonos lentos. Iš esmės galima naudoti bet kokį mažos galios 12V maitinimo šaltinį.
Trumpai tariant, laikrodis įjungia apkrovą, o laiko relė išsijungia pasibaigus delsai.
Jei neturite pramoninės laiko relės, galite ją pasigaminti patys, naudodami paprastą schemą. Didėjant kondensatoriaus C1 talpai, ilgėja relės veikimo laikas.
Antras žingsnis. Laikmačio veikimo patikrinimas.
Mano grandinė veikė pirmą kartą, kai ją įjungiau.
Belieka nustatyti žadintuvo laiką. Mano laikrodyje yra du žadintuvo laiko nustatymai. Mano atveju užtenka įjungti laistymą, pavyzdžiui, ryte 7 valandą vienai valandai, o vakare 20 valandą vėl laistyti. Paspaudus laikrodžio mygtukus, skleidžiami garso signalai, todėl nustatant laikmačio grandinė turi būti išjungta, kad būtų išvengta klaidingų aliarmų. Mano laikrodis turi „varpelio“ funkciją - kas valandą nuo 8 iki 20 valandos, tai yra, be žadintuvo, prireikus galite naudoti šiuos signalus. Jei nebūtina, skambėjimo funkcija išjungiama.
Taip pasirodė savaitgalio dizainas. Buvo įdomu išbandyti naująją schemą, todėl viskas buvo atlikta greitai. Ateityje reikės padaryti dėklą ir ten patalpinti lentą bei laiko relę. Pradedantysis tokį laikmatį gali pasigaminti pats, neišleisdamas daug laiko ir pinigų. O kur juos panaudoti, nuspręskite patys.
Visas darbas užtruko porą savaitgalio vakarų ir 75 rublius (
Turinys:
Nuo seno naudojamos mechaninės laiko relės, paprasčiausias pavyzdys – smėlio laikrodis, kai iš viršutinės dalies į apatinę dalį išmatuotais intervalais pilamas tam tikras smėlio kiekis. Po to, esant smėlio svoriui, paleidžiamas mechaninis įtaisas. Gegutės laikrodis taip pat yra paprasta mechaninė laiko relė, kai ant grandinės esantis svarelis įjungia pavaros mechanizmą, o tam tikrais intervalais gegutė išjuda.
Senovėje Skalbimo mašinos buvo paleistas mechaninis laikmatis, po nustatyto laiko uždarė kontaktus, įjungė elektros variklį. Atsiradus elektrai, mechaninius įrenginius pakeitė elektroninės laiko relės, šiuolaikiniai laikrodžiai su laikmačio režimu yra pagaminti tik iš elektroninių elementų. Tačiau užduotys išlieka tos pačios: įjungti ir išjungti tam tikrus elektroninius prietaisus, elektros variklius, varančius mechaninius įrenginius. Kartais sudėtinguose konvejerio procesuose šis įtaisas vadinamas uždelsimo rele. Šiandien, kai yra elektroninių dalių, kyla klausimas „Kaip padaryti laiko relę? nesukelia jokių sunkumų.
Laikmačių klasifikacija ir dizaino ypatybės
Visi laikmačiai gali būti suskirstyti pagal dizainą:
- paprastas mechaninio prietaiso laikmatis, pavyzdys būtų seno tipo skalbimo mašinos RVTs-6-50 laikmatis;
- laikmačiai su elektroniniais elementais, skirti prijungti apkrovą prie tinklo - toks elementas gali būti tiristorius, pati laiko relė ant tranzistorių ar mikroschemų. Įjungimo delsos elemento vaidmenį atlieka elektrolitinis kondensatorius;
- su pneumatinėmis pavaromis prietaisams įjungti ir išjungti.
Pagal montavimo būdą:
- gamintojų Buitinė technika ir speciali įranga, korpuse sumontuoti laikmačiai, priekiniame skydelyje rodomi valdymo mygtukai;
- savadarbė laiko relė gali būti dedama bet kur, priklausomai nuo gamintojo poreikių ir fantazijų. Anksčiau automobilių entuziastai įtaisydavo 12 V maitinimo laiko relę, kad įjungtų alyvos šildymą karteryje. 12 V šiuo atveju yra labai patogus maitinimas automobiliui iš akumuliatoriaus: nereikia papildomo maitinimo šaltinio, mažos energijos sąnaudos, akumuliatorius neišsikraus.
Todėl matmenys ir tvirtinimai atitinka šiuos standartus.
Pagal prijungimo būdą:
- jungiamųjų elementų vieta gali būti priekinė, galinė arba šoninė;
- maitinimo ir valdymo laidai išimami iš korpuso ir sujungiami litavimo arba varžtų jungtimis paskirstymo įrenginiai;
- Ant korpuso sumontuotos jungtys prijungimui.
Dėl valdymo ir programavimo:
- paketų jungiklis;
- potenciometras;
- mygtukai.
Visi sitie dizaino elementai Gamintojai naudoja laiko reles, atsižvelgdami į laikmačių išdėstymo sąlygas ir jų funkcinę paskirtį, naminiai gaminiai gali sujungti visas galimybes viename gaminyje.
Įvairių tipų laikmačių privalumai ir trūkumai
Statistika rodo, kad labiausiai paklausios laiko relės su elektroniniais elementais apkrovai įjungti ir išjungti. Taip yra dėl kelių privalumų:
- kompaktiški matmenys;
- mažos energijos sąnaudos;
- platus maitinimo šaltinio pasirinkimas, galimi 12 V modeliai nuolatinė srovė arba 220 V kintamoji;
- mechaninių pavarų trūkumas;
- didelis programavimo parinkčių pasirinkimas;
- ilgas tarnavimo laikas, elektroninis laikmatis neriboja operacijų skaičiaus, kaip ir mechaniniai įrenginiai;
- Lengvai išmontuojamas ir prijungiamas prie kitos įrangos.
Šių prietaisų grandinės nesudėtingos, turintieji bazinių elektronikos srities žinių ir praktinių litavimo įgūdžių gali pasidaryti laiko relę savo rankomis.
DIY laiko estafetė
Panagrinėkime vieną iš paprastus būdus, kaip savo rankomis pasidaryti laiko relę namuose, tranzistorių modeliai yra patys prieinamiausi. Tam jums nereikia daug informacijos:
| Daikto pavadinimas | Denominacijos |
| Tranzistorius | KT937A(B) arba ВD 876 |
| Bet koks su 9–12 V maitinimo šaltiniu. |
|
| Rezistorius R1 | |
| Rezistorius R2 | |
| Kintamasis rezistorius R3 | |
| Kondensatorius C1 | 25 V 3300 µF |
| Jungiklis |
Įjungus perjungimo jungiklį S1, per kintamąjį rezistorių R1 ir R3 kondensatorius C1 įkraunamas iki 9–12 V maitinimo įtampos, atsidaro tranzistoriaus VT1 jungiklis. Įkrovus kondensatorių, tranzistorius uždaro ir išjungia relę, priklausomai nuo kontaktų grupės konstrukcijos, apkrova išjungiama arba prijungiama.
Įkrovimo laikas reguliuojamas rezistoriumi R1, eksperimentiškai ant savo pagaminto laikmačio korpuso galite pritaikyti gradaciją minutėmis iki veikimo momento. Išjungus perjungimo jungiklį S1, kondensatorius visiškai išsikrauna per rezistorių R2, veikimo procesas yra cikliškas, po iškrovimo laikmatis grąžinamas į pradinę būseną.
Naminis laikmatis turi paprastą grandinę, labai nepretenzingas, elementų vertės nėra kritinės, tinkamai surinkus nereikalauja derinimo, jis veikia iš karto, todėl nėra sunku jį surinkti patiems. Kaip maitinimo šaltinį galite naudoti 9 V baterijas, 12 V baterijas arba 220 V maitinimo šaltinį per įtampos keitiklį į 12 V DC.
Dažnai laiko relės gaminamos naudojant relę, maitinamą 12 V elektromagnetu, pavyzdžiui, gamintojo FUJITSU-TAKAMISAWA (Japonija). Tai labai patogu, apkrovos kontaktai gali atlaikyti 220 V / 2 A.
Gana paprasta, bet kartais galinti sukelti susižavėjimą. Jei prisimenate senas skalbimo mašinas, kurios meiliai buvo vadinamos „kibiru su varikliu“, tai laiko relės veikimas buvo labai aiškus: jos pasuko rankenėlę keliais įpjovimais, kažkas viduje pradėjo tiksėti ir variklis užsivedė.
Kai tik rašiklio rodyklė pasiekė nulinę skalės padalą, plovimas baigėsi. Vėliau atsirado mašinos su dviem laiko relėmis – plovimo ir verpimo. Tokiose mašinose laiko relės buvo pagamintos iš metalinio cilindro, kuriame buvo paslėptas laikrodžio mechanizmas, o išorėje buvo tik elektriniai kontaktai ir valdymo rankenėlė.
Šiuolaikinės automatinės skalbimo mašinos (su elektroniniu valdymu) taip pat turi laiko relę, kurią matyti kaip atskirą elementą ar dalį valdymo plokštėje tapo nebeįmanoma. Visi laiko vėlavimai gaunami programiškai, naudojant valdymo mikrovaldiklį. Jei atidžiai pažvelgsite į automatinės skalbimo mašinos veikimo ciklą, laiko vėlavimų skaičiaus tiesiog neįmanoma suskaičiuoti. Jei visi šie laiko uždelsimai būtų atliekami aukščiau paminėtu laikrodžio mechanizmu, tada skalbimo mašinos korpuse tiesiog neužtektų vietos.
Nuo laikrodžio mechanizmo iki elektronikos
Kaip atidėti laiką naudojant MK
Šiuolaikinių mikrovaldiklių našumas yra labai didelis, iki kelių dešimčių mips (milijonai operacijų per sekundę). Panašu, kad ne taip seniai vyko kova dėl 1 mylios asmeninius kompiuterius. Dabar net pasenę MCU, pavyzdžiui, 8051 šeima, lengvai atlieka šį 1 mips. Taigi 1 000 000 operacijų atlikti užtruks lygiai vieną sekundę.
Atrodytų, čia yra paruoštas sprendimas, kaip atidėti laiką. Tiesiog atlikite tą pačią operaciją milijoną kartų. Tai gana lengva padaryti, jei programoje sujungiate šią operaciją. Tačiau bėda ta, kad be šios operacijos MK visą sekundę nieko daugiau negalės daryti. Tiek inžinerijos pasiekimų, tiek mipsų! Ką daryti, jei jums reikia kelių dešimčių sekundžių ar minučių užrakto greičio?
Laikmatis – laiko skaičiavimo prietaisas
Kad tokios gėdos neatsitiktų, kad procesorius tiesiog neįkaistų, vykdydamas nereikalingą komandą, kuri nieko naudingo nepadarys, į MK buvo įmontuoti laikmačiai, dažniausiai keli. Nesileidžiant į detales, laikmatis yra dvejetainis skaitiklis, skaičiuojantis impulsus, kuriuos generuoja speciali grandinė MK viduje.
Pavyzdžiui, 8051 mikrovaldiklių šeimoje, vykdant kiekvieną komandą, generuojamas skaičiavimo impulsas, t.y. Laikmatis tiesiog skaičiuoja įvykdytų mašinos komandų skaičių. Ir šiuo metu CPU(CPU) tyliai užsiima pagrindinės programos vykdymu.
Tarkime, kad laikmatis pradėjo skaičiuoti (tam yra skaitiklio paleidimo komanda) nuo nulio. Kiekvienas impulsas padidina skaitiklio turinį vienu ir galiausiai pasiekia maksimalią reikšmę. Po to skaitiklio turinys atstatomas į nulį. Šis momentas vadinamas „priešinio perpildymo“. Būtent tai yra laiko uždelsimo pabaiga (prisiminkite skalbimo mašiną).
Tarkime, kad laikmatis yra 8 bitų, tada juo galima skaičiuoti reikšmę diapazone nuo 0...255 arba skaitiklis perpildys kas 256 impulsus. Norėdami sutrumpinti užrakto greitį, tiesiog pradėkite skaičiuoti ne nuo nulio, o nuo kitos reikšmės. Norėdami jį gauti, tereikia pirmiausia įkelti šią vertę į skaitiklį, o tada paleisti skaitiklį (vėl prisiminkime skalbimo mašiną). Šis iš anksto įkeltas skaičius yra laiko relės sukimosi kampas.
Toks laikmatis, kurio veikimo dažnis yra 1 mylia, leis jums pasiekti maksimalų 255 mikrosekundžių užrakto greitį, tačiau jums reikia kelių sekundžių ar net minučių, ką daryti?
Pasirodo, viskas yra gana paprasta. Kiekvienas laikmačio perpildymas yra įvykis, dėl kurio pagrindinė programa nutrūksta. Dėl to centrinis procesorius persijungia į atitinkamą paprogramę, kuri iš tokių mažų ekspozicijų gali susidėti iki bet kokio kiekio, net iki kelių valandų ar net dienos.
Pertraukimo tarnybos paprogramė dažniausiai yra trumpa, ne daugiau kaip keliasdešimt komandų, po kurių grįžta į pagrindinę programą, kuri ir toliau vykdoma iš tos pačios vietos. Pabandykite įgyvendinti tokią ištvermę tiesiog kartodami aukščiau minėtas komandas! Nors kai kuriais atvejais jūs turite tai padaryti.
Norėdami tai padaryti, procesoriaus komandų sistemose yra komanda NOP, kuri nieko nedaro, tik užima mašinos laiką. Galima naudoti atminčiai rezervuoti, o kuriant laiko uždelsimus – tik labai trumpus, kelių mikrosekundžių eilės.
Taip, pasakys skaitytojas, kaip jį patraukė! Nuo skalbimo mašinų iki mikrovaldiklių. Kas atsitiko tarp šių kraštutinių taškų?
Kokių tipų laiko relės yra?
Kaip jau sakyta, Pagrindinė laiko relės užduotis yra gauti uždelsimą tarp įvesties signalo ir išėjimo signalo.Šis vėlavimas gali būti generuojamas keliais būdais. Laiko relės buvo mechaninės (jau aprašytos straipsnio pradžioje), elektromechaninės (taip pat laikrodžio mechanizmo pagrindu, tik spyruoklė suvyniota elektromagnetu), taip pat su įvairiais slopinimo įrenginiais. Tokios relės pavyzdys yra pneumatinė laiko relė, parodyta 1 paveiksle.
Relė susideda iš elektromagnetinės pavaros ir pneumatinio priedo. Relės ritė yra 12…660V darbinei įtampai kintamoji srovė(iš viso 16 reikšmių), kurių dažnis yra 50...60Hz. Priklausomai nuo relės konstrukcijos, uždelsimas gali prasidėti įjungus elektromagnetinę pavarą arba ją atleidus.
Laikas nustatomas varžtu, kuris reguliuoja oro išleidimo iš kameros angos skerspjūvį. Aprašytos laiko relės pasižymi ne itin stabiliais parametrais, todėl esant galimybei visada naudojamos elektroninės laiko relės. Šiuo metu tokių relių, tiek mechaninių, tiek pneumatinių, galima rasti tik senovinėje, dar nepakeistoje modernia įranga, ir net muziejuje.
Elektroninės laiko relės
Galbūt viena iš labiausiai paplitusių buvo VL relių serija - 60...64 ir kai kurios kitos, pavyzdžiui, VL - 100...140. Visos šios laiko relės buvo pastatytos ant specializuotos KR512PS10 mikroschemos. VL serijos relės išvaizda parodyta 2 pav.
2 pav. VL serijos laiko relė.
Laiko relės VL - 64 schema parodyta 3 pav.
3 pav.
Kai maitinimo įtampa yra tiekiama į įvestį per lygintuvo tiltelį VD1...VD4, įtampa per KT315A tranzistoriaus stabilizatorių tiekiama į DD1 mikroschemą, kurios vidinis generatorius pradeda generuoti impulsus. Pulso dažnis reguliuojamas kintamasis rezistorius PPB-3B (būtent tai rodoma priekiniame relės skydelyje), nuosekliai sujungta su 5100 pF laiko kondensatoriumi, kurio nuokrypis yra 1%, o TKE yra labai mažas.
Gautus impulsus skaičiuoja skaitiklis su kintamu padalijimo santykiu, kuris nustatomas perjungiant mikroschemos M01...M05 kaiščius. VL serijos relėse šis perjungimas buvo atliktas pas gamintoją. Maksimalus koeficientas Viso skaitiklio padalos siekia 235 929 600 pagal mikroschemos dokumentaciją, kai pagrindinis generatoriaus dažnis yra 1 Hz, užrakto greitis gali siekti daugiau nei 9 mėnesius! Pasak kūrėjų, to visiškai pakanka bet kuriai programai.
END lusto 10 kaištis yra užrakto greičio pabaiga, prijungta prie 3 įvesties - ST start - stop. Kai tik END išėjime atsiranda aukšto lygio įtampa, impulsų skaičiavimas sustoja, o Q1 9 kaištyje atsiranda aukšto lygio įtampa, kuri atidarys KT605 tranzistorių ir suaktyvins relę, prijungtą prie KT605 kolektoriaus.
Šiuolaikinės laiko relės
Paprastai jie gaminami ant MK. Galų gale, lengviau suprogramuoti paruoštą patentuotą mikroschemą, pridėti keletą mygtukų, skaitmeninį indikatorių, nei sugalvoti ką nors naujo, o tada taip pat reikia tikslinti laiką. Tokia relė parodyta 4 pav.
4 pav.
Kam daryti laiko estafetę savo rankomis?
Ir nors laiko estafečių yra labai daug, beveik kiekvienam skoniui, kartais namuose reikia padaryti ką nors savo, dažnai labai paprasto. Tačiau tokie dizainai dažniausiai visiškai pateisina save. Štai keletas iš jų.
Kadangi ką tik išnagrinėjome KR512PS10 mikroschemos veikimą kaip oro linijos relės dalį, mėgėjų grandinių svarstymas turės prasidėti nuo jo. 5 paveiksle parodyta laikmačio grandinė.
5 pav. Laikmatis ant KR524PS10 lusto.
Mikroschema maitinama parametriniu stabilizatoriumi R4, VD1, kurio stabilizavimo įtampa yra apie 5 V. Įjungus maitinimą, R1C1 grandinė generuoja mikroschemos atstatymo impulsą. Tai paleidžia vidinį generatorių, kurio dažnį nustato R2C2 grandinė, o vidinis mikroschemos skaitiklis pradeda skaičiuoti impulsus.
Šių impulsų skaičius (skaitiklio padalijimo koeficientas) nustatomas perjungiant mikroschemos M01...M05 kaiščius. Esant diagramoje nurodytai padėčiai, šis koeficientas bus 78643200. Šis impulsų skaičius sudaro visą signalo END išvestyje (10 kontaktas) periodą. 10 kaištis yra prijungtas prie kaiščio 3 ST (start/stop).
Kai tik nustatoma išvestis END aukštas lygis(suskaičiuota pusė laikotarpio) skaitiklis sustoja. Tuo pačiu metu išėjimas Q1 (9 kaištis) taip pat nustatomas į aukštą lygį, kuris atidaro tranzistorių VT1. Per atvirą tranzistorių įjungiama relė K1, kuri valdo apkrovą savo kontaktais.
Norint vėl paleisti laiko delsą, pakanka trumpam išjungti ir vėl įjungti relę. END ir Q1 signalų laiko diagrama parodyta 6 pav.
6 pav. END ir Q1 signalų laiko schema.
Su diagramoje nurodytais laiko grandinės R2C2 vardais generatoriaus dažnis yra apie 1000 Hz. Todėl nurodyto gnybtų M01...M05 prijungimo laiko uždelsimas bus apie dešimt valandų.
Norėdami tiksliai sureguliuoti šį užrakto greitį, atlikite šiuos veiksmus. Prijunkite kaiščius M01...M05 prie padėties „Seconds_10“, kaip parodyta 7 paveiksle esančioje lentelėje.
7 pav. Laikmačio laiko nustatymo lentelė (spustelėkite paveikslėlį norėdami padidinti).
Naudodami šią jungtį, pasukite kintamąjį rezistorių R2, kad nustatytumėte užrakto greitį iki 10 sekundžių. pagal chronometrą. Tada prijunkite kaiščius M01...M05, kaip parodyta diagramoje.
Kita grandinė, pagrįsta KR512PS10, parodyta 8 paveiksle.
8 pav. Laiko relė ant lusto KR512PS10
Kitas KR512PS10 lusto laikmatis.
Pirmiausia atkreipkime dėmesį į KR512PS10, tiksliau į END signalus, kurie visai nerodomi ir ST signalą, kuris tiesiog pajungiamas prie bendro laido, atitinkančio loginį nulinį lygį.
Tokiu būdu įjungus, skaitiklis nesustos, kaip parodyta 6 paveiksle. Signalai END ir Q1 tęsis cikliškai be sustojimo. Šiuo atveju šių signalų forma bus klasikinė meandra. Taigi, rezultatas yra tiesiog stačiakampių impulsų generatorius, kurio dažnį galima reguliuoti kintamu rezistoriumi R2, o skaitiklio padalijimo koeficientą galima nustatyti pagal lentelę, parodytą 7 paveiksle.
Nuolatiniai impulsai iš išėjimo Q1 tiekiami į dešimtainio skaitiklio - dekoderio DD2 K561IE8 skaičiavimo įvestį. Grandinė R4C5 iš naujo nustato skaitiklį į nulį, kai įjungiamas maitinimas. Dėl to dekoderio išvestyje „0“ (3 kontaktas) pasirodo aukštas lygis. Išėjimuose 1…9 žemi lygiai. Atėjus pirmajam skaičiavimo impulsui, aukštas lygis pereina į išėjimą „1“, antrasis impulsas nustato aukštą lygį prie išėjimo „2“ ir tt iki išvesties „9“. Po to skaitiklis persipildo ir skaičiavimo ciklas prasideda iš naujo.
Gautas valdymo signalas per jungiklį SA1 gali būti paduodamas į garso signalų generatorių naudojant elementus DD3.1...4, arba į relinį stiprintuvą VT2. Uždelsimo trukmė priklauso nuo jungiklio SA1 padėties. Su schemoje nurodytomis kaiščių M01...M05 jungtimis ir paskirstymo grandinės R2C2 parametrais galima gauti laiko uždelsimus nuo 30 sekundžių iki 9 valandų.
Laikmačio grandinė ant K561IE16 skaitiklio |
Dizainas pagamintas tik ant vieno lusto K561IE16. Kadangi teisingam jo veikimui reikalingas išorinis laikrodžio generatorius, mūsų atveju jį pakeisime paprastu mirksinčiu šviesos diodu.
Kai tik mes prijungiame maitinimą į laikmačio grandinę, talpa C1 pradės krauti per rezistorių R2 todėl prie 11 kaiščio trumpam pasirodys loginis, iš naujo nustatantis skaitiklį. Prie skaitiklio išvesties prijungtas tranzistorius atsidarys ir įjungs relę, kuri per savo kontaktus sujungs apkrovą.
Su mirksinčiu šviesos diodu su dažniu 1,4 Hz impulsai siunčiami į skaitiklio laikrodžio įvestį. Su kiekvienu impulso kritimu skaitiklis skaičiuojamas. Per 256 impulsai arba apie tris minutes, skaitiklio 12 kaištyje pasirodys logiškas vieno lygis, o tranzistorius užsidarys, išjungdamas relę ir per jo kontaktus perjungtą apkrovą. Be to, šis loginis vienetas pereina į DD laikrodžio įvestį, sustabdydamas laikmatį. Laikmačio veikimo laiką galima pasirinkti prijungus grandinės tašką „A“ prie įvairių skaitiklio išėjimų.
Laikmačio grandinė yra įdiegta mikroschemoje KR512PS10, kurio vidinėje sudėtyje yra dvejetainis priešdalytuvas ir multivibratorius. Kaip ir įprastas skaitiklis, šios mikroschemos padalijimo koeficientas yra nuo 2048 iki 235929600. Reikiamo koeficiento parinkimas nustatomas taikant loginius signalus į valdymo įėjimus M1, M2, M3, M4, M5.
Mūsų laikmačio grandinėje padalijimo koeficientas yra 1310720. Laikmatis turi šešis fiksuotus laiko intervalus: pusvalandį, pusantros valandos, tris valandas, šešias valandas, dvylika valandų ir vieną valandą. Integruoto multivibratoriaus veikimo dažnis nustatomas pagal rezistorių reikšmes R2 ir kondensatorius C2. Perjungus jungiklį SA2, pakeičiamas multivibratoriaus dažnis, o einantis per priešpriešinį daliklį ir laiko intervalas.
Laikmačio grandinė paleidžiama iš karto po maitinimo įjungimo arba galite paspausti SA1 perjungimo jungiklį, kad iš naujo nustatytumėte laikmatį. Pradinėje būsenoje devintoji išvestis turės loginį vieną lygį, o dešimtoji atvirkštinė išvestis atitinkamai – nulį. Dėl to tranzistorius VT1 jungia optotiristorių LED dalį DA1, DA2. Tiristoriaus dalis turi antilygiagrečią jungtį, tai leidžia reguliuoti kintamąją įtampą.
Pasibaigus laiko skaičiavimui, devintasis išėjimas bus nustatytas į nulį ir išjungs apkrovą. O 10 išvestyje pasirodys vienetas, kuris sustabdys skaitiklį.
Laikmačio grandinė paleidžiama paspaudus vieną iš trijų mygtukų su fiksuotu laiko intervalu ir pradedama skaičiuoti atgal. Lygiagrečiai paspaudus mygtuką, užsidega mygtuką atitinkantis šviesos diodas.
Pasibaigus laiko intervalui, laikmatis pypsi garso signalas. Vėlesnis paspaudimas išjungs grandinę. Laiko intervalus keičia radijo komponentų reitingai R2, R3, R4 ir C1.
Laikmačio grandinė, kuris suteikia išjungimo delsą, parodytas pirmame paveikslėlyje Čia prie apkrovos maitinimo grandinės prijungtas tranzistorius su p tipo kanalu, o valdomas tranzistorius su n tipo kanalu (1). tai.
Laikmačio grandinė veikia taip. Pradinėje būsenoje kondensatorius C1 išsikrauna, abu tranzistoriai yra uždaryti ir apkrova išjungiama. Trumpai paspaudus Start mygtuką, antrojo tranzistoriaus vartai prijungiami prie bendro laido, įtampa tarp jo šaltinio ir vartų tampa lygi maitinimo įtampai, jis akimirksniu atsidaro, prijungdamas apkrovą. Įtampos viršįtampis, atsirandantis ant jo per kondensatorių C1, tiekiamas į pirmojo tranzistoriaus vartus, kurie taip pat atsidaro, todėl antrojo tranzistoriaus vartai liks prijungti prie bendro laido net ir atleidus mygtuką.
Kai kondensatorius C1 įkraunamas per rezistorių R1, jo įtampa didėja, o pirmojo tranzistoriaus užtvaroje (palyginti su bendru laidu) sumažėja. Po kurio laiko, daugiausia priklausomai nuo kondensatoriaus C1 talpos ir rezistoriaus R1 varžos, ji sumažėja tiek, kad tranzistorius pradeda užsidaryti, o jo nutekėjimo įtampa didėja. Dėl to sumažėja antrojo tranzistoriaus vartų įtampa, todėl pastarasis taip pat pradeda uždaryti ir apkrovos įtampa mažėja. Dėl to pirmojo tranzistoriaus vartų įtampa pradeda mažėti dar greičiau.
Procesas vyksta kaip lavina, ir netrukus abu tranzistoriai užsidaro, atjungiant apkrovą, kondensatorius C1 greitai išsikrauna per diodą VD1 ir apkrovą. Įrenginys paruoštas vėl paleisti. Nes lauko efekto tranzistoriai Agregatai pradeda atsidaryti esant 2,5...3 V vartų šaltinio įtampai, o didžiausia leistina įtampa tarp vartų ir šaltinio yra 20 V, tada įrenginys gali veikti nuo 5 iki 20 V maitinimo įtampa (vardinė įtampa Kondensatorius C1 turėtų būti keliais voltais didesnis nei tiekimas). Išjungimo delsos laikas priklauso ne tik nuo elementų C1, R1 parametrų, bet ir nuo maitinimo įtampos. Pavyzdžiui, padidinus maitinimo įtampą nuo 5 iki 10 V, ji padidėja maždaug 1,5 karto (su diagramoje nurodytomis elementų reikšmėmis buvo atitinkamai 50 ir 75 s).
Jei, uždarius tranzistorius, rezistoriaus R2 įtampa yra didesnė nei 0,5 V, tada jo varža turi būti sumažinta. Įrenginį, kuris suteikia įjungimo delsą, galima surinkti pagal schemą, parodytą Fig. 2. Čia mazgo tranzistoriai jungiami maždaug taip pat, tačiau įtampa į pirmojo tranzistoriaus ir kondensatoriaus C1 užtvarą tiekiama per rezistorių R2. Pradinėje būsenoje (prijungus maitinimo šaltinį arba paspaudus SB1 mygtuką) kondensatorius C1 išsikrauna ir abu tranzistoriai yra uždaryti, todėl apkrova yra išjungta. Įkraunant R1 ir R2, kondensatoriaus įtampa pakyla, o kai ji pasiekia maždaug 2,5 V, pradeda įsijungti pirmasis tranzistorius, didėja įtampos kritimas per R3, o antrasis tranzistorius taip pat pradeda įsijungti. Kai apkrovos įtampa padidėja tiek, kad atsidaro diodas VD1, įtampa per rezistorių R1 padidėja. Tai lemia tai, kad pirmasis tranzistorius, po kurio seka antrasis, atsidaro greičiau ir prietaisas staiga persijungia į atvirą būseną, uždarydamas apkrovos maitinimo grandinę.
Laikmačio grandinė yra paleidimas iš naujo, norint tai padaryti, reikia paspausti mygtuką ir palaikyti jį tokioje būsenoje 2...3 s (šio laiko pakanka visiškai iškrauti kondensatorių C1). Laikmačiai yra sumontuoti spausdintinės plokštės iš vienos pusės pagaminta iš stiklo pluošto folijos, kurios brėžiniai atitinkamai parodyti fig. 3 ir 4. Plokštės skirtos naudoti KD521, KD522 serijos diodus ir paviršinio montavimo dalis (rezistoriai R1-12, dydis 1206 ir tantalo oksido kondensatorius). Įrenginių nustatymas daugiausia susijęs su rezistorių parinkimu, kad būtų pasiektas reikalingas laiko delsimas.
Aprašyti įtaisai skirti įtraukti į teigiamą apkrovos maitinimo laidą. Tačiau kadangi IRF7309 rinkinyje yra tranzistorių su abiejų tipų kanalais, laikmačius galima lengvai pritaikyti įtraukti į neigiamą laidą. Tam reikia sukeisti tranzistorius, o diodą ir kondensatorių įjungti atvirkštiniu poliškumu (žinoma, tam reikės atitinkamai pakeisti spausdintinės plokštės brėžinius). Pažymėtina, kad jei jungiamieji laidai yra ilgi arba apkrovoje nėra kondensatorių, galimi trukdžiai šiems laidams ir nekontroliuojamas laikmačio įjungimas Norint padidinti atsparumą triukšmui, reikia prijungti kelių mikrofaradų talpos kondensatorių jo produkcija. vardinė įtampa ne mažesnė kaip maitinimo įtampa.
Penkių minučių laikmačio grandinė |
Jei laiko intervalas yra ilgesnis nei 5 minutės, įrenginį galima paleisti iš naujo ir tęsti skaičiavimą.
Po trumpojo SВ1 jungimo pradeda krautis talpa C1, prijungta prie tranzistoriaus VT1 kolektoriaus grandinės. Įtampa iš C1 tiekiama į stiprintuvą, kurio tranzistorių įėjimo varža yra didelė VT2-VT4. Jo apkrova yra LED indikatorius, kuris pakaitomis įsijungia kas minutę.
Dizainas leidžia pasirinkti vieną iš penkių galimų laiko intervalų: 1,5, 3, 6, 12 ir 24 valandos. Apkrova prijungiama prie kintamosios srovės tinklo, kai prasideda laikas, ir atjungiamas, kai laikas baigiasi. Laiko intervalai nustatomi naudojant RC multivibratoriaus generuojamų kvadratinių bangų signalų dažnio daliklį.
Pagrindinis generatorius yra pagamintas iš loginių mikroschemos komponentų DD1.1 ir DD1.2 K561LE5. Generavimo dažnį sudaro įjungta RC grandinė R1, C1. Eigos tikslumas reguliuojamas pagal trumpiausią laiko intervalą, pasirenkant varžą R1 (reguliuojant patartina jį laikinai pakeisti kintamasis pasipriešinimas). Norint sukurti reikiamus laiko intervalus, impulsai iš multivibratoriaus išvesties patenka į du skaitiklius DD2 ir DD3, dėl kurių dažnis yra padalintas.
Šie du skaitikliai - K561IE16 yra sujungti nuosekliai, tačiau vienu metu atstatyti nulio nustatymo kaiščiai yra sujungti kartu. Atstatymas atliekamas naudojant jungiklį SA1. Kitas perjungimo jungiklis SA2 parenka reikiamą laiko intervalą.
Kai DD3 išvestyje atsiranda loginis, jis eina į DD1.2 6 kaištį, dėl to multivibratoriaus impulsų generavimas baigiasi. Tuo pačiu metu loginis vienas signalas eina į keitiklio DD1.3 įvestį, prie kurio išėjimo prijungtas VT1. Kai DD1.3 išvestyje atsiranda loginis nulis, tranzistorius užsidaro ir išjungia optronų U1 ir U2 šviesos diodus, o tai išjungia triacą VS1 ir prie jo prijungtą apkrovą.
Kai skaitikliai atstatomi, jų išėjimai nustatomi į nulį, įskaitant išėjimą, prie kurio sumontuotas jungiklis SA2. Taip pat DD1.3 įėjime tiekiamas nulis ir atitinkamai jo išvesties blokas, jungiantis apkrovą su tinklu. Taip pat lygiagrečiai DD1.2 6 įėjime bus nustatytas nulinis lygis, kuris suaktyvins multivibratorių ir laikmatis pradės skaičiuoti. Laikmatis maitinamas grandinė be transformatoriaus, susidedantis iš komponentų C2, VD1, VD2 ir C3.
Kai perjungimo jungiklis SW1 uždarytas, kondensatorius C1 pradeda lėtai krautis per varžą R1, o kai įtampos lygis jame yra 2/3 maitinimo įtampos, į tai reaguos paleidiklis IC1. Tokiu atveju įtampa trečiajame gnybte nukris iki nulio, o grandinė su lempute atsidarys.
Kai rezistoriaus R1 varža yra 10M (0,25 W) ir talpa C1 47 µF x 25 V, prietaiso veikimo laikas yra apie 9 su puse minutės, jei pageidaujama, jį galima pakeisti koreguojant R1 ir C1. Paveiksle esanti punktyrinė linija rodo, kad yra papildomas jungiklis, su kuriuo galite įjungti grandinę su lempute, net kai perjungimo jungiklis yra uždarytas. Konstrukcijos ramybės srovė yra tik 150 μA. Tranzistorius BD681 - kompozitas (Darlingtonas) vidutinė galia. Galima pakeisti BD675A/677A/679A.
Tai PIC16F628A mikrovaldiklio laikmačio grandinė, pasiskolinta iš geros Portugalijos radijo elektronikos svetainės. Mikrovaldiklis veikia iš vidinio osciliatoriaus, kuris šiuo metu gali būti laikomas gana tiksliu, nes 15 ir 16 kaiščiai lieka laisvi, galite naudoti išorinį kvarcinį rezonatorių, kad būtų dar didesnis veikimo tikslumas.
Pagrindinis techninės įrangos komponentas modernus namas gali tapti atlikta DIY laiko estafetė. Tokio valdiklio esmė yra atidaryti ir uždaryti elektros grandinė pagal nurodytus parametrus, kad būtų galima stebėti įtampos buvimą, pavyzdžiui, apšvietimo tinkle.
Paskirtis ir dizaino ypatybės
Pažangiausias toks įrenginys yra laikmatis susidedantis iš elektroninių elementų. Jo paleidimo momentas yra valdomas elektroninė grandinė pagal nurodytus parametrus, o pats relės atleidimo laikas skaičiuojamas sekundėmis, minutėmis, valandomis arba dienomis.
Pagal bendrą klasifikatorių, išjungimo arba įjungimo laikmačiai elektros schema skirstomi į šiuos tipus:
- Mechaninis prietaisas.
- Laikmatis su elektroniniu apkrovos jungikliu, pavyzdžiui, pastatytas ant tiristoriaus.
- Prietaiso veikimo principas pagrįstas pneumatine pavara, skirta jį išjungti ir įjungti.
Struktūriškai atsako laikmatis gali būti pagamintas montuoti ant lygaus paviršiaus, su užraktu ant DIN bėgelio ir montuoti ant priekinio automatikos ir indikacijų plokštės skydelio.
Taip pat pagal pajungimo būdą toks įrenginys gali būti priekyje, gale, šoninis arba pajungtas per specialų nuimamą elementą. Laiko programavimą galima atlikti naudojant jungiklį, potenciometrą arba mygtukus.
Kaip jau minėta, iš visų išvardytų paleidimo įrenginių tipų, nurodytą laiką, didžiausia paklausa yra laiko relės grandinė su elektroninis išjungimo elementas.
Tai paaiškinama tuo, kad toks laikmatis, veikiantis esant įtampai, pavyzdžiui, 12v, turi šias technines savybes:
- kompaktiški matmenys;
- minimalios energijos sąnaudos;
- judančių mechanizmų nebuvimas, išskyrus perjungimo ir perjungimo kontaktus;
- plačiai programuojama užduotis;
- ilgas tarnavimo laikas, nepriklausomas nuo veikimo ciklų.
Įdomiausia, kad laikmatį nesunkiai pasigaminsite patys namuose. Praktiškai yra daug tipų grandinių, kurios pateikia išsamų atsakymą į klausimą, kaip padaryti laiko relę.
Paprasčiausias 12V laikmatis namuose
Paprasčiausias sprendimas yra laiko relė 12 voltų. Tokia relė gali būti maitinama iš standartinio 12v maitinimo šaltinio, kurio yra daug parduodamų įvairiose parduotuvėse.
Žemiau esančiame paveikslėlyje parodyta įrenginio, skirto įjungti ir automatiškai išjungti apšvietimo tinklą, schema, surinkta ant vieno integruoto K561IE16 tipo skaitiklio.
Piešimas. 12v relės grandinės variantas, kuris įjungia apkrovą 3 minutėms, kai įjungiamas maitinimas.
Ši grandinė įdomi tuo, kad veikia kaip laikrodžio impulsų generatorius mirksi LED VD1. Jo mirgėjimo dažnis yra 1,4 Hz. Jei nerandate šio konkretaus prekės ženklo šviesos diodo, galite naudoti panašų.
Panagrinėkime pradinę veikimo būseną 12v maitinimo tiekimo momentu. Pradiniu laiko momentu kondensatorius C1 visiškai įkraunamas per rezistorių R2. Log.1 pasirodo kaištyje Nr. 11, todėl šis elementas yra nulis.
Tranzistorius prijungtas prie išvesties integruotas skaitiklis, atsidaro ir tiekia 12V įtampą į relės ritę, per kurios maitinimo kontaktus uždaroma apkrovos perjungimo grandinė.
Tolesnis grandinės, veikiančios esant 12 V įtampai, veikimo principas yra toks: pulso skaitymas, ateinantį iš VD1 indikatoriaus 1,4 Hz dažniu į DD1 skaitiklio kontaktą Nr. 10. Su kiekvienu įeinančio signalo lygio mažėjimu, taip sakant, didėja skaičiavimo elemento vertė.
Dėl priėmimo 256 impulsai(tai atitinka 183 sekundes arba 3 minutes) ant kaiščio Nr. 12 pasirodo žurnalas. 1. Šis signalas yra komanda uždaryti tranzistorių VT1 ir nutraukti apkrovos prijungimo grandinę per relės kontaktų sistemą.
Tuo pačiu metu logika 1 iš kaiščio Nr. 12 per diodą VD2 tiekiama į elemento DD1 laikrodžio koją C. Šis signalas blokuoja galimybę priimti laikrodžio impulsus ateityje, kol nebus iš naujo nustatytas 12 V maitinimo šaltinis.
Nustatomi pradiniai trigerio laikmačio parametrai Skirtingi keliai jungiantis tranzistorių VT1 ir diodą VD3, nurodytą diagramoje.
Šiek tiek pakeitę tokį įrenginį, galite sukurti grandinę, kuri turi atvirkštinis veikimo principas. KT814A tranzistorių reikėtų keisti į kitą tipą - KT815A, emiterį jungti prie bendro laido, kolektorius prie pirmo relės kontakto. Antrasis relės kontaktas turi būti prijungtas prie 12 V maitinimo įtampos.
Piešimas. 12 V relės grandinės variantas, kuris įjungia apkrovą praėjus 3 minutėms po maitinimo įjungimo.
Dabar po maitinimo įjungimo estafetė bus išjungtas, o valdymo impulsas, atidarantis relę log.1 elemento DD1 išėjimas 12, atidarys tranzistorių ir tieks 12V įtampą į ritę. Po to apkrova bus prijungta prie elektros tinklo per maitinimo kontaktus.
Ši laikmačio versija, veikianti nuo 12 V įtampos, išlaikys atjungtą apkrovą 3 minutes, o tada prijungs.
Kurdami grandinę nepamirškite į grandinę įdėti 0,1 μF talpos kondensatoriaus, pažymėto C3 ir 50 V įtampa, kuo arčiau mikroschemos maitinimo gnybtų, kitaip skaitiklis dažnai suges ir laikymo laikas relė kartais bus mažesnė nei turėtų būti.
Įdomi šios grandinės veikimo principo ypatybė yra buvimas papildomos funkcijos, kurias, jei įmanoma, lengva įgyvendinti.
Visų pirma, tai yra ekspozicijos laiko programavimas. Naudodami, pavyzdžiui, DIP jungiklį, kaip parodyta paveikslėlyje, kai kuriuos jungiklių kontaktus galite prijungti prie skaitiklio DD1 išėjimų, o antruosius kontaktus sujungti ir prijungti prie elementų VD2 ir R3 prijungimo taško.
Taigi, mikrojungiklių pagalba galite programuoti laikymo laikas estafetė.
Prijungus elementų VD2 ir R3 prijungimo tašką prie skirtingų DD1 išėjimų, išlikimo laikas pasikeis taip:
| Skaitiklio kojos numeris | Skaitiklio skaičius | Kontakto trukmė |
|---|---|---|
| 7 | 3 | 6 sek |
| 5 | 4 | 11 sek |
| 4 | 5 | 23 sek |
| 6 | 6 | 45 sek |
| 13 | 7 | 1,5 min |
| 12 | 8 | 3 min |
| 14 | 9 | 6 min 6 sek |
| 15 | 10 | 12 min 11 sek |
| 1 | 11 | 24 min 22 sek |
| 2 | 12 | 48 min 46 sek |
| 3 | 13 | 1 valanda 37 min 32 sek |
Visas grandinės elementų komplektas
Norėdami, kad toks laikmatis veiktų esant 12 V įtampai, turite tinkamai paruošti grandinės dalis.
Schemos elementai yra šie:
- diodai VD1 - VD2, pažymėti 1N4128, KD103, KD102, KD522.
- Tranzistorius, tiekiantis 12 V įtampą į relę, yra pažymėtas KT814A arba KT814.
- Integruotas skaitiklis, grandinės veikimo principo pagrindas, pažymėtas K561IE16 arba CD4060.
- LED įrenginys ARL5013URCB arba L816BRSCB serija.
Čia svarbu atsiminti, kad gaminant naminis prietaisas būtina naudoti schemoje nurodytus elementus ir laikytis saugos taisyklių.
Paprasta schema pradedantiesiems
Pradedantieji radijo mėgėjai gali pabandyti pasigaminti laikmatį, kurio veikimo principas būtų kuo paprastesnis.
Tačiau taip paprastas prietaisas galite įjungti apkrovą tam tikram laikui. Tiesa, laikas, kuriam prijungiama apkrova, visada yra vienodas.
Grandinės veikimo algoritmas yra toks. Kai mygtukas, pažymėtas SF1, uždarytas, kondensatorius C1 yra visiškai įkrautas. Kai jis atleidžiamas, nurodytas elementas C1 pradeda išsikrauti per varžą R1 ir tranzistoriaus pagrindą, grandinėje pažymėtą VT1.
Kondensatoriaus C1 iškrovos srovės laikotarpiu, kol pakaks išlaikyti tranzistorių VT1 atviroje būsenoje, estafetė K1 bus įjungtas ir išjungtas.
Ant grandinės elementų nurodytos vertės užtikrina, kad apkrova veiks 5 minutes. Prietaiso veikimo principas toks, kad laikymo laikas priklauso nuo kondensatoriaus C1 talpos, varžos R1, tranzistoriaus VT1 srovės perdavimo koeficiento ir relės K1 darbinės srovės.
Jei pageidaujate, galite pakeisti atsako laiką pakeisdami talpą C1.
Video tema