วิธีทำตัวจับเวลาจากนาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์ด้วยมือของคุณเอง วิธีสร้างรีเลย์เวลาด้วยมือของคุณเอง: แผนภาพการเชื่อมต่อ คำอธิบายของวงจรจับเวลาอิเล็กทรอนิกส์

นาฬิกาพร้อมตัวจับเวลาเสียงสำหรับควบคุมเครื่องใช้ในครัวเรือน

ตัวจับเวลาคืออุปกรณ์ที่เปิดหรือปิดอุปกรณ์ตามเวลาที่กำหนดโดยมีหน้าสัมผัสสวิตช์ ตัวจับเวลาแบบเรียลไทม์ช่วยให้คุณสามารถตั้งเวลาทริกเกอร์ในเวลาที่กำหนดของวันได้ ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของการจับเวลาก็คือนาฬิกาปลุก

ขอบเขตของการใช้ตัวจับเวลานั้นกว้างขวาง:
- การควบคุมแสงสว่าง
- การจัดการรดน้ำต้นไม้บ้านและสวน
- การควบคุมการระบายอากาศ
- การจัดการตู้ปลา
- การควบคุมเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าและอื่นๆ

ตัวจับเวลาที่เสนอสามารถทำได้อย่างรวดเร็วและราคาไม่แพงแม้โดยนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ก็ตาม
ฉันสร้างมันขึ้นมาจากนักออกแบบนาฬิกา ()

ฉันจำเป็นต้องใช้ตัวจับเวลาเพื่อควบคุมการรดน้ำต้นไม้ที่เดชา

ดูกระบวนการผลิตทั้งหมดในวิดีโอ:

รายการเครื่องมือและวัสดุ
- นาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์ใด ๆ ที่มีเสียงปลุก
-ไขควง;
- กรรไกร;
- หัวแร้ง;
-แคมบริก;
- รีเลย์ 12V สองตัว
- แหล่งจ่ายไฟ 12V จากอะแดปเตอร์
- สายเชื่อมต่อ;
- ฟอยล์ PCB สำหรับแผงวงจรพิมพ์หรือเขียงหั่นขนม
- รีเลย์เวลาแบบอุตสาหกรรมหรือแบบโฮมเมด
-ตัวต้านทาน;
- ทรานซิสเตอร์ KT815 (หรือแอนะล็อก)
-ไดโอด.

ขั้นตอนแรก. การเดินสายไฟของบอร์ดไทม์เมอร์
วงจรตั้งเวลา
สิ่งที่คุณต้องทำก็คือบัดกรีส่วนประกอบตามแผนภาพลงบนเขียงหั่นขนมและบัดกรีสายไฟสองเส้นจากตัวปล่อยเพียโซของนาฬิกา มาประกอบวงจรง่ายๆ ด้วยรีเลย์กลางและสวิตช์ทรานซิสเตอร์ เมื่อพัลส์แรกของสัญญาณเสียงถูกส่งจากนาฬิกา รีเลย์ P1 จะเปิดขึ้น หน้าสัมผัสเปิดตามปกติจะปิดและเปิดโหลด และในเวลาเดียวกัน ผ่านหน้าสัมผัสเปิดปกติที่สองของรีเลย์ P1 และปิดตามปกติ หน้าสัมผัสของรีเลย์เวลา รีเลย์ P1 ล็อคตัวเอง เมื่อรวมกับโหลดแล้ว PB รีเลย์เวลาจะเปิดขึ้น - การนับถอยหลังของเวลาปฏิบัติการโหลดที่ระบุจะเริ่มขึ้น เมื่อสิ้นสุดเวลานี้ RV จะเปิดหน้าสัมผัสและรีเลย์ P1 ถูกยกเลิกการทำงาน โหลดจะถูกปิด วงจรพร้อมสำหรับรอบถัดไป ไดโอดทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้พัลส์ย้อนกลับเข้าสู่วงจรนาฬิกา (สามารถใช้ไดโอดพลังงานต่ำใดก็ได้) LED เพื่อระบุการเปิดใช้งานโหลด ในวงจรนี้คุณต้องมีรีเลย์กลางที่มีหน้าสัมผัสเปิดตามปกติสองตัว แต่ฉันไม่มี - ฉันใช้รีเลย์จีนสองตัว (คอยล์เชื่อมต่อแบบขนาน) หากโหลดมีพลังมากขึ้นคุณต้องใช้ตามนั้น รีเลย์ที่มีหน้าสัมผัสที่ทรงพลังกว่า ฉันมีอะแดปเตอร์ 12V และติดตั้งวงจรโดยตรงบนเขียงหั่นขนม โดยหลักการแล้ว สามารถใช้แหล่งจ่ายไฟ 12V พลังงานต่ำใดก็ได้

กล่าวโดยย่อคือ นาฬิกาจะเปิดโหลดและรีเลย์เวลาจะปิดหลังจากการหน่วงเวลาหมดลง
หากคุณไม่มีรีเลย์เวลาทางอุตสาหกรรม คุณสามารถทำเองได้โดยใช้รูปแบบง่ายๆ เมื่อความจุของตัวเก็บประจุ C1 เพิ่มขึ้น เวลาในการทำงานของรีเลย์จะเพิ่มขึ้น

ขั้นตอนที่สอง การตรวจสอบการทำงานของตัวจับเวลา
วงจรของฉันทำงานในครั้งแรกที่ฉันเปิดเครื่อง
สิ่งที่เหลืออยู่คือการตั้งเวลาปลุก นาฬิกาของฉันมีการตั้งค่าเวลาปลุกสองแบบ สำหรับกรณีของฉันการเปิดรดน้ำก็เพียงพอแล้วเช่นในตอนเช้าเวลา 7 โมงเช้าเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงและในตอนเย็นเวลา 20 โมงเช้าให้รดน้ำอีกครั้ง เมื่อคุณกดปุ่มนาฬิกา สัญญาณเสียงจะถูกปล่อยออกมา ดังนั้นเมื่อตั้งค่า วงจรตั้งเวลาจะต้องถูกตัดพลังงานเพื่อป้องกันการเตือนที่ผิดพลาด นาฬิกาของฉันมีฟังก์ชั่น "เสียงระฆัง" - ทุก ๆ ชั่วโมงตั้งแต่ 8 ถึง 20 นาฬิกา นั่นคือนอกเหนือจากนาฬิกาปลุก คุณสามารถใช้สัญญาณเหล่านี้ได้หากจำเป็น หากไม่จำเป็น ฟังก์ชั่น "เสียงระฆัง" จะถูกปิดใช้งาน

นี่คือลักษณะของการออกแบบช่วงสุดสัปดาห์ การทดสอบรูปแบบใหม่เป็นเรื่องที่น่าสนใจ ดังนั้นทุกอย่างจึงเสร็จสิ้นอย่างรวดเร็ว ในอนาคตจำเป็นต้องทำเคสและวางบอร์ดและรีเลย์เวลาไว้ที่นั่น ผู้เริ่มต้นสามารถสร้างตัวจับเวลาได้ด้วยตัวเองโดยไม่ต้องใช้เวลาและเงินมากนัก และสถานที่ที่จะใช้มันขึ้นอยู่กับคุณในการตัดสินใจ

งานทั้งหมดใช้เวลาสองสามเย็นวันหยุดสุดสัปดาห์และ 75 รูเบิล (

เนื้อหา:

มีการใช้รีเลย์เวลาแบบกลไกมาเป็นเวลานาน ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดคือ นาฬิกาทราย เมื่อมีการเททรายในปริมาณหนึ่งจากส่วนบนไปยังส่วนล่างตามช่วงเวลาที่วัดได้ หลังจากนั้น อุปกรณ์กลไกจะเคลื่อนที่ภายใต้น้ำหนักของทราย นาฬิกานกกาเหว่ายังเป็นเพียงการถ่ายทอดเวลาแบบกลไกธรรมดา โดยที่น้ำหนักบนโซ่ทำให้กลไกเกียร์เคลื่อนที่ และในบางช่วงระยะเวลาหนึ่ง นกกาเหว่าจะเคลื่อนออกไป

ในเครื่องซักผ้าเก่าตัวจับเวลาแบบกลไกเริ่มต้นขึ้นหลังจากตั้งเวลาปิดหน้าสัมผัสแล้วเปิดมอเตอร์ไฟฟ้า ด้วยการถือกำเนิดของกระแสไฟฟ้า อุปกรณ์กลไกก็ถูกแทนที่ด้วยรีเลย์เวลาแบบอิเล็กทรอนิกส์ นาฬิกาสมัยใหม่ที่มีโหมดจับเวลานั้นทำจากองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด แต่งานยังคงเหมือนเดิม เช่น การเปิดและปิดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางชนิด มอเตอร์ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนอุปกรณ์ทางกล บางครั้งในกระบวนการสายพานลำเลียงที่ซับซ้อน อุปกรณ์นี้เรียกว่ารีเลย์หน่วงเวลา ทุกวันนี้ด้วยชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีพร้อม คำถาม “จะทำการถ่ายทอดเวลาได้อย่างไร?” ไม่ก่อให้เกิดความยุ่งยากใดๆ

การจำแนกประเภทของตัวจับเวลาและคุณสมบัติการออกแบบ

ตัวจับเวลาทั้งหมดสามารถแบ่งตามการออกแบบ:

• ตัวจับเวลาแบบธรรมดาของอุปกรณ์เครื่องจักรกลตัวอย่างคือตัวจับเวลาของเครื่องซักผ้าแบบเก่า RVTs-6-50

• ตัวจับเวลาที่มีองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับเชื่อมต่อโหลดเข้ากับเครือข่าย - องค์ประกอบดังกล่าวอาจเป็นไทริสเตอร์ซึ่งเป็นตัวถ่ายทอดเวลาบนทรานซิสเตอร์หรือไมโครวงจร บทบาทขององค์ประกอบการหน่วงเวลาการเปิดเครื่องจะดำเนินการโดยตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า

• พร้อมไดรฟ์นิวแมติกสำหรับเปิดและปิดอุปกรณ์

โดยวิธีการติดตั้ง:

• ผู้ผลิตเครื่องใช้ในครัวเรือนและอุปกรณ์พิเศษติดตั้งตัวจับเวลาในกรณีปุ่มควบคุมจะแสดงที่แผงด้านหน้า
• คุณสามารถวางรีเลย์เวลาแบบโฮมเมดได้ทุกที่ตามความต้องการและจินตนาการของผู้ผลิต ก่อนหน้านี้ผู้ที่ชื่นชอบรถยนต์ได้ติดตั้งรีเลย์เวลาของแหล่งจ่ายไฟ 12 V เพื่อเปิดการทำความร้อนน้ำมันในบ่อ ในกรณีนี้ 12 V เป็นแหล่งจ่ายไฟออนบอร์ดที่สะดวกมากสำหรับรถยนต์จากแบตเตอรี่: ไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานเพิ่มเติม, ใช้พลังงานต่ำ, แบตเตอรี่จะไม่ถูกคายประจุ

ดังนั้นขนาดและการติดตั้งจึงเป็นไปตามมาตรฐานเหล่านี้

โดยวิธีการเชื่อมต่อ:

• ตำแหน่งขององค์ประกอบการเชื่อมต่ออาจเป็นด้านหน้า, ด้านหลังหรือด้านข้าง
• สายไฟและสายควบคุมจะถูกถอดออกจากตัวเครื่องและเชื่อมต่อด้วยการบัดกรีหรือการเชื่อมต่อแบบเกลียวในสวิตช์เกียร์
• มีการติดตั้งตัวเชื่อมต่อสำหรับการเชื่อมต่อไว้ในเคส

สำหรับการควบคุมและการตั้งโปรแกรม:

• สวิตช์แพ็คเก็ต;
• โพเทนชิออมิเตอร์;
• ปุ่ม

ผู้ผลิตใช้คุณสมบัติการออกแบบทั้งหมดของรีเลย์เวลาโดยคำนึงถึงเงื่อนไขของตำแหน่งของตัวจับเวลาและวัตถุประสงค์การทำงานผลิตภัณฑ์โฮมเมดสามารถรวมตัวเลือกทั้งหมดเข้าด้วยกันในผลิตภัณฑ์เดียว

ข้อดีและข้อเสียของตัวจับเวลาประเภทต่างๆ

สถิติแสดงให้เห็นว่ารีเลย์เวลาที่มีองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการเปิดและปิดโหลดเป็นที่ต้องการมากที่สุด นี่เป็นเพราะข้อดีหลายประการ:

• ขนาดกะทัดรัด
• ต้นทุนพลังงานต่ำ
• ตัวเลือกแหล่งจ่ายไฟที่หลากหลาย มีรุ่น 12 V DC หรือ 220 V AC;
• ขาดไดรฟ์กล
• ตัวเลือกการเขียนโปรแกรมให้เลือกมากมาย
• อายุการใช้งานยาวนาน ตัวจับเวลาแบบอิเล็กทรอนิกส์ไม่ จำกัด จำนวนการทำงานเช่นอุปกรณ์ทางกล
• ถอดประกอบและเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นได้อย่างง่ายดาย

วงจรของอุปกรณ์เหล่านี้ไม่ซับซ้อนผู้ที่มีความรู้พื้นฐานด้านอิเล็กทรอนิกส์และทักษะการบัดกรีเชิงปฏิบัติสามารถทำการถ่ายทอดเวลาด้วยมือของตนเองได้

รีเลย์เวลา DIY

ลองดูวิธีง่ายๆ วิธีหนึ่งในการถ่ายทอดเวลาที่บ้านด้วยมือของคุณเอง รุ่นทรานซิสเตอร์มีราคาไม่แพงที่สุด คุณไม่จำเป็นต้องมีรายละเอียดมากมายสำหรับสิ่งนี้:

ชื่อรายการ	นิกาย
ทรานซิสเตอร์	KT937A(B) หรือ ВD 876
	ใดๆ ที่มีแหล่งจ่ายไฟ 9–12 V
ตัวต้านทาน R1
ตัวต้านทาน R2
ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ R3
ตัวเก็บประจุ C1	25 โวลต์ 3300 µF
สวิตช์

เมื่อเปิดสวิตช์สลับ S1 ตัวเก็บประจุ C1 จะถูกชาร์จที่ระดับแรงดันไฟฟ้า 9–12 V ผ่านตัวต้านทานตัวแปร R1 และ R3 สวิตช์ของทรานซิสเตอร์ VT1 จะเปิดขึ้น หลังจากชาร์จตัวเก็บประจุแล้ว ทรานซิสเตอร์จะปิดและตัดการทำงานของรีเลย์ ขึ้นอยู่กับการออกแบบของกลุ่มหน้าสัมผัส โหลดจะถูกปิดหรือเชื่อมต่อ

เวลาในการชาร์จจะถูกปรับโดยตัวต้านทาน R1 จากการทดลอง บนตัวจับเวลาแบบทำเองที่บ้านคุณสามารถใช้การสำเร็จการศึกษาในหน่วยนาทีจนกระทั่งถึงช่วงเวลาของการทำงาน การปิดสวิตช์สลับ S1 จะนำไปสู่การคายประจุของตัวเก็บประจุโดยสมบูรณ์ผ่านตัวต้านทาน R2 กระบวนการดำเนินการเป็นแบบวนรอบหลังจากการคายประจุตัวจับเวลาจะกลับสู่สถานะเดิม

ตัวจับเวลาแบบโฮมเมดมีวงจรที่เรียบง่ายไม่โอ้อวดมากค่าขององค์ประกอบไม่สำคัญหลังจากการประกอบที่เหมาะสมแล้วไม่จำเป็นต้องมีการดีบั๊กมันใช้งานได้ทันทีดังนั้นจึงประกอบเองได้ไม่ยาก ในฐานะแหล่งพลังงาน คุณสามารถใช้แบตเตอรี่ 9 V, แบตเตอรี่ 12 V หรือไฟหลัก 220 V ผ่านตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็น 12 V DC

บ่อยครั้งที่รีเลย์เวลาถูกสร้างขึ้นโดยใช้รีเลย์ที่ขับเคลื่อนโดยแม่เหล็กไฟฟ้า 12 V เช่นเดียวกับของผู้ผลิต FUJITSU-TAKAMISAWA (ญี่ปุ่น) สะดวกมากหน้าสัมผัสโหลดสามารถทนไฟได้ 220 V / 2 A

ค่อนข้างเรียบง่าย แต่บางครั้งก็สามารถสร้างความชื่นชมได้ หากคุณจำเครื่องซักผ้าเก่า ๆ ซึ่งเรียกกันติดปากว่า "ถังที่มีมอเตอร์" การกระทำของรีเลย์เวลานั้นชัดเจนมาก: พวกเขาหมุนลูกบิดไปเล็กน้อยมีบางอย่างอยู่ข้างในเริ่มติ๊กและมอเตอร์ก็เริ่มทำงาน

ทันทีที่ตัวชี้ด้ามจับถึงส่วนศูนย์ของเครื่องชั่ง การล้างก็สิ้นสุดลง ต่อมามีเครื่องจักรที่มีรีเลย์สองตัวปรากฏขึ้น - การซักและการหมุน ในเครื่องดังกล่าว รีเลย์เวลาถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของกระบอกโลหะซึ่งมีกลไกนาฬิกาซ่อนอยู่ และด้านนอกมีเพียงหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าและปุ่มควบคุม

เครื่องซักผ้าอัตโนมัติสมัยใหม่ (พร้อมระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์) มีการถ่ายทอดเวลาด้วยและไม่สามารถมองเห็นเป็นองค์ประกอบหรือชิ้นส่วนแยกต่างหากบนแผงควบคุมได้ การหน่วงเวลาทั้งหมดได้มาโดยทางโปรแกรมโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ควบคุม หากคุณดูรอบการทำงานของเครื่องซักผ้าอัตโนมัติอย่างใกล้ชิด คุณจะไม่สามารถนับจำนวนความล่าช้าได้ หากการหน่วงเวลาทั้งหมดเหล่านี้เกิดขึ้นในรูปแบบของกลไกนาฬิกาที่กล่าวถึงข้างต้น พื้นที่ในตัวเครื่องซักผ้าก็จะไม่เพียงพอ

จากเครื่องจักรไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

วิธีรับการหน่วงเวลาโดยใช้ MK

ประสิทธิภาพของไมโครคอนโทรลเลอร์สมัยใหม่นั้นสูงมาก มากถึงหลายสิบ mips (ล้านการดำเนินการต่อวินาที) ดูเหมือนว่าเมื่อไม่นานมานี้มีการต่อสู้เพื่อ 1 mips บนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ในปัจจุบัน แม้แต่ MCU ที่ล้าสมัย เช่น ตระกูล 8051 ก็ดำเนินการ 1 mips นี้ได้อย่างง่ายดาย ดังนั้นจะใช้เวลาหนึ่งวินาทีในการดำเนินการ 1,000,000 ครั้งให้เสร็จสิ้น

ที่นี่ดูเหมือนจะเป็นโซลูชันสำเร็จรูปสำหรับวิธีรับการหน่วงเวลา เพียงดำเนินการแบบเดียวกันล้านครั้ง นี่ค่อนข้างง่ายที่จะทำหากคุณวนซ้ำการดำเนินการนี้ในโปรแกรม แต่ปัญหาคือนอกเหนือจากการดำเนินการนี้ MK จะไม่สามารถทำอะไรได้อีกเลยแม้แต่วินาทีเดียว มากสำหรับความสำเร็จทางวิศวกรรม มากสำหรับ mips! จะเป็นอย่างไรถ้าคุณต้องการความเร็วชัตเตอร์หลายสิบวินาทีหรือนาที?

Timer - อุปกรณ์สำหรับนับเวลา

เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความลำบากใจดังกล่าว เพื่อป้องกันไม่ให้โปรเซสเซอร์ร้อนขึ้น ดำเนินการคำสั่งที่ไม่จำเป็นซึ่งจะไม่มีประโยชน์ใดๆ จึงมีการสร้างตัวจับเวลาใน MK ซึ่งโดยปกติจะมีหลายตัว ตัวจับเวลาเป็นตัวนับไบนารีที่นับพัลส์ที่สร้างโดยวงจรพิเศษภายใน MK โดยไม่ต้องลงรายละเอียด

ตัวอย่างเช่น ในไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูล 8051 พัลส์การนับจะถูกสร้างขึ้นเมื่อมีการดำเนินการแต่ละคำสั่ง เช่น ตัวจับเวลาเพียงนับจำนวนคำสั่งของเครื่องที่ดำเนินการ ในขณะเดียวกันหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) กำลังดำเนินการโปรแกรมหลักอย่างเงียบ ๆ

สมมติว่าตัวจับเวลาเริ่มนับ (มีคำสั่งเริ่มนับสำหรับสิ่งนี้) จากศูนย์ แต่ละพัลส์จะเพิ่มเนื้อหาของตัวนับทีละหนึ่งและในที่สุดก็ถึงค่าสูงสุด หลังจากนั้นเนื้อหาตัวนับจะถูกรีเซ็ตเป็นศูนย์ ช่วงเวลานี้เรียกว่า "เคาน์เตอร์โอเวอร์โฟลว์" นี่คือจุดสิ้นสุดของการหน่วงเวลาอย่างแม่นยำ (จำเครื่องซักผ้า)

สมมติว่าตัวจับเวลาเป็น 8 บิต แล้วใช้นับค่าในช่วง 0...255 ได้ ไม่เช่นนั้นตัวนับจะล้นทุกๆ 256 พัลส์ หากต้องการทำให้ความเร็วชัตเตอร์สั้นลง เพียงเริ่มนับไม่ใช่จากศูนย์ แต่นับจากค่าอื่น ในการรับมัน คุณเพียงแค่ต้องโหลดค่านี้ลงในตัวนับก่อน แล้วจึงเริ่มตัวนับ (จำเครื่องซักผ้าอีกครั้ง) หมายเลขที่โหลดไว้ล่วงหน้านี้คือมุมการหมุนของรีเลย์เวลา

ตัวจับเวลาที่มีความถี่ในการทำงาน 1 mips จะช่วยให้คุณได้ความเร็วชัตเตอร์สูงสุด 255 ไมโครวินาที แต่คุณต้องใช้เวลาหลายวินาทีหรือหลายนาทีคุณจะทำอย่างไร?

ปรากฎว่าทุกอย่างค่อนข้างง่าย Timer Overflow แต่ละตัวคือเหตุการณ์ที่ทำให้โปรแกรมหลักถูกขัดจังหวะ เป็นผลให้ CPU สลับไปยังรูทีนย่อยที่เหมาะสม ซึ่งจากการสัมผัสเพียงเล็กน้อยดังกล่าวสามารถรวมกันเป็นจำนวนเท่าใดก็ได้ แม้จะนานหลายชั่วโมงหรือหนึ่งวันก็ตาม

รูทีนย่อยบริการขัดจังหวะมักจะสั้น ไม่เกินสองสามคำสั่ง หลังจากนั้นจะกลับไปยังโปรแกรมหลัก ซึ่งยังคงดำเนินการจากที่เดิมต่อไป ลองใช้ความอดทนดังกล่าวโดยทำซ้ำคำสั่งที่กล่าวมาข้างต้น! แม้ว่าในบางกรณีคุณจะต้องทำอย่างนั้น

เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ในระบบคำสั่งของโปรเซสเซอร์จะมีคำสั่ง NOP ซึ่งไม่ทำอะไรเลยนอกจากกินเวลาเครื่อง สามารถใช้เพื่อสำรองหน่วยความจำ และเมื่อสร้างการหน่วงเวลาจะเกิดเฉพาะเวลาที่สั้นมากเท่านั้น โดยใช้เวลาเพียงไม่กี่ไมโครวินาที

ใช่ผู้อ่านจะบอกว่าเขาถูกพาตัวไปได้อย่างไร! จากเครื่องซักผ้าไปจนถึงไมโครคอนโทรลเลอร์ เกิดอะไรขึ้นระหว่างจุดสุดขั้วเหล่านี้?

มีรีเลย์เวลาประเภทใดบ้าง?

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วว่า งานหลักของรีเลย์เวลาคือการได้รับความล่าช้าระหว่างสัญญาณอินพุตและสัญญาณเอาท์พุตความล่าช้านี้สามารถเกิดขึ้นได้หลายวิธี รีเลย์เวลาเป็นแบบกลไก (อธิบายไว้แล้วในตอนต้นของบทความ), ระบบเครื่องกลไฟฟ้า (ขึ้นอยู่กับกลไกนาฬิกาด้วย, มีเพียงสปริงเท่านั้นที่ถูกแม่เหล็กไฟฟ้าพัน) รวมถึงอุปกรณ์ทำให้หมาด ๆ ต่างๆ ตัวอย่างของรีเลย์ดังกล่าวคือรีเลย์เวลาแบบนิวแมติกที่แสดงในรูปที่ 1

รีเลย์ประกอบด้วยตัวขับเคลื่อนแม่เหล็กไฟฟ้าและอุปกรณ์ต่อพ่วงแบบนิวแมติก คอยล์รีเลย์ใช้ได้กับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน 12…660V AC (รวม 16 ระดับ) ที่มีความถี่ 50…60Hz ขึ้นอยู่กับการออกแบบของรีเลย์ ความล่าช้าอาจเริ่มต้นเมื่อเปิดใช้งานไดรฟ์แม่เหล็กไฟฟ้าหรือเมื่อปล่อยออกมา

เวลาถูกกำหนดโดยสกรูที่ควบคุมส่วนตัดขวางของรูสำหรับช่องระบายอากาศออกจากห้องเพาะเลี้ยง รีเลย์เวลาที่อธิบายไว้มีลักษณะเฉพาะด้วยพารามิเตอร์ที่ไม่เสถียร ดังนั้น หากเป็นไปได้ รีเลย์เวลาแบบอิเล็กทรอนิกส์จะถูกใช้เสมอ ปัจจุบันรีเลย์ดังกล่าวทั้งแบบกลไกและแบบนิวแมติกสามารถพบได้ในอุปกรณ์โบราณเท่านั้นซึ่งยังไม่ถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์สมัยใหม่และแม้แต่ในพิพิธภัณฑ์

รีเลย์เวลาอิเล็กทรอนิกส์

บางทีสิ่งที่พบบ่อยที่สุดอย่างหนึ่งคือซีรีย์รีเลย์ VL - 60...64 และซีรีย์อื่น ๆ เช่น VL - 100...140 รีเลย์ตลอดเวลาเหล่านี้สร้างขึ้นจากไมโครวงจร KR512PS10 แบบพิเศษ ลักษณะที่ปรากฏของรีเลย์ซีรีย์ VL แสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 2 การถ่ายทอดเวลาของซีรีย์ VL

แผนภาพของรีเลย์เวลา VL - 64 แสดงในรูปที่ 3

รูปที่ 3.

เมื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับอินพุตผ่านบริดจ์วงจรเรียงกระแส VD1...VD4 แรงดันไฟฟ้าผ่านโคลงบนทรานซิสเตอร์ KT315A จะถูกส่งไปยังไมโครวงจร DD1 ซึ่งเป็นเครื่องกำเนิดภายในซึ่งเริ่มสร้างพัลส์ ความถี่พัลส์ถูกควบคุมโดยตัวต้านทานผันแปร PPB-3B (ซึ่งอยู่ที่แผงด้านหน้าของรีเลย์) เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับตัวเก็บประจุไทม์มิ่ง 5100 pF ซึ่งมีความทนทาน 1% และมีขนาดเล็กมาก ทีเคอี.

พัลส์ที่ได้รับจะถูกนับโดยตัวนับที่มีอัตราส่วนการแบ่งตัวแปรซึ่งกำหนดโดยการสลับพินของวงจรไมโคร M01...M05 ในรีเลย์ซีรีย์ VL การสวิตช์นี้ดำเนินการที่ผู้ผลิต ปัจจัยการแบ่งสูงสุดของตัวนับทั้งหมดถึง 235,929,600 ตามเอกสารประกอบของวงจรไมโครที่มีความถี่ออสซิลเลเตอร์หลักที่ 1Hz ความเร็วชัตเตอร์สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 9 เดือน! ตามที่นักพัฒนาระบุว่าเพียงพอสำหรับแอปพลิเคชันใด ๆ

พิน 10 ของชิป END คือจุดสิ้นสุดของความเร็วชัตเตอร์ เชื่อมต่อกับอินพุต 3 - ST เริ่ม-หยุด ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าระดับสูงปรากฏขึ้นที่เอาต์พุต END การนับพัลส์จะหยุดและแรงดันไฟฟ้าระดับสูงจะปรากฏขึ้นที่พิน 9 ของ Q1 ซึ่งจะเปิดทรานซิสเตอร์ KT605 และเปิดใช้งานรีเลย์ที่เชื่อมต่อกับตัวสะสม KT605

รีเลย์เวลาสมัยใหม่

ตามกฎแล้วพวกเขาจะผลิตใน MK ท้ายที่สุดแล้ว การตั้งโปรแกรมไมโครวงจรที่เป็นกรรมสิทธิ์สำเร็จรูป เพิ่มปุ่มสองสามปุ่ม ตัวบ่งชี้ดิจิทัลได้ง่ายกว่าการประดิษฐ์สิ่งใหม่ ๆ จากนั้นก็ต้องปรับเวลาอย่างละเอียดด้วย รีเลย์ดังกล่าวแสดงในรูปที่ 4

รูปที่ 4.

ทำไมต้องทำการถ่ายทอดเวลาด้วยมือของคุณเอง?

และแม้ว่าจะมีการถ่ายทอดเวลาเป็นจำนวนมาก แต่สำหรับเกือบทุกรสนิยม แต่บางครั้งที่บ้านคุณต้องทำอะไรบางอย่างด้วยตัวเองซึ่งมักจะง่ายมาก แต่การออกแบบดังกล่าวส่วนใหญ่มักจะพิสูจน์ตัวเองโดยสิ้นเชิง นี่คือบางส่วนของพวกเขา

เนื่องจากเราเพิ่งตรวจสอบการทำงานของไมโครวงจร KR512PS10 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของรีเลย์สายเหนือศีรษะ ดังนั้นการพิจารณาวงจรสมัครเล่นจะต้องเริ่มต้นด้วย รูปที่ 5 แสดงวงจรตั้งเวลา

รูปที่ 5 ตัวจับเวลาบนชิป KR524PS10

Microcircuit ขับเคลื่อนโดยพาราเมตริกโคลง R4, VD1 พร้อมแรงดันไฟฟ้าเสถียรภาพประมาณ 5 V ในขณะที่เปิดเครื่อง วงจร R1C1 จะสร้างพัลส์รีเซ็ตสำหรับไมโครวงจร สิ่งนี้จะเริ่มต้นออสซิลเลเตอร์ภายในซึ่งความถี่ที่กำหนดโดยห่วงโซ่ R2C2 และตัวนับภายในของไมโครเซอร์กิตจะเริ่มนับพัลส์

จำนวนพัลส์เหล่านี้ (ปัจจัยการแบ่งตัวนับ) ถูกกำหนดโดยการสลับพินของวงจรไมโคร M01...M05 ด้วยตำแหน่งที่ระบุในแผนภาพ ค่าสัมประสิทธิ์นี้จะเป็น 78643200 จำนวนพัลส์นี้ประกอบขึ้นเป็นช่วงเต็มของสัญญาณที่เอาต์พุต END (พิน 10) ขา 10 เชื่อมต่อกับขา 3 ST (เริ่ม/หยุด)

ทันทีที่เอาต์พุต END สูง (นับไปแล้วครึ่งหนึ่ง) ตัวนับจะหยุด ในขณะเดียวกันเอาต์พุต Q1 (พิน 9) ก็ตั้งค่าเป็นระดับสูงด้วยซึ่งจะเปิดทรานซิสเตอร์ VT1 ผ่านทรานซิสเตอร์แบบเปิด รีเลย์ K1 จะเปิดขึ้นซึ่งควบคุมโหลดด้วยหน้าสัมผัส

เพื่อที่จะเริ่มการหน่วงเวลาอีกครั้ง ก็เพียงพอที่จะปิดและเปิดรีเลย์อีกครั้ง แผนภาพเวลาของสัญญาณ END และ Q1 แสดงในรูปที่ 6

รูปที่ 6 แผนภาพเวลาของสัญญาณ END และ Q1

ด้วยพิกัดของวงจรไทม์มิ่ง R2C2 ที่ระบุในแผนภาพ ความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะอยู่ที่ประมาณ 1,000 Hz ดังนั้น การหน่วงเวลาสำหรับการเชื่อมต่อที่ระบุของขั้วต่อ M01...M05 จะอยู่ที่ประมาณสิบชั่วโมง

หากต้องการปรับความเร็วชัตเตอร์อย่างละเอียด ให้ทำดังนี้ เชื่อมต่อพิน M01...M05 ไปที่ตำแหน่ง “Seconds_10” ดังแสดงในตารางในรูปที่ 7

รูปที่ 7 ตารางตั้งเวลาตั้งเวลา (คลิกที่ภาพเพื่อขยาย).

ด้วยการเชื่อมต่อนี้ ให้หมุนตัวต้านทานผันแปร R2 เพื่อปรับความเร็วชัตเตอร์เป็น 10 วินาที โดยนาฬิกาจับเวลา จากนั้นต่อพิน M01...M05 ดังแสดงในแผนภาพ

วงจรอื่นที่ใช้ KR512PS10 แสดงในรูปที่ 8

รูปที่ 8. รีเลย์เวลาบนชิป KR512PS10

ตัวจับเวลาอื่นบนชิป KR512PS10

ก่อนอื่นให้เราใส่ใจกับ KR512PS10 ซึ่งแม่นยำยิ่งขึ้นกับสัญญาณ END ซึ่งไม่ได้แสดงเลยและสัญญาณ ST ซึ่งเชื่อมต่อกับสายสามัญซึ่งสอดคล้องกับระดับศูนย์ลอจิคัล

เมื่อเปิดในลักษณะนี้ ตัวนับจะไม่หยุด ดังแสดงในรูปที่ 6 สัญญาณ END และ Q1 จะดำเนินต่อไปแบบวนโดยไม่หยุด ในกรณีนี้ รูปร่างของสัญญาณเหล่านี้จะคดเคี้ยวแบบคลาสสิก ดังนั้นผลลัพธ์จึงเป็นเพียงเครื่องกำเนิดพัลส์สี่เหลี่ยมซึ่งความถี่สามารถปรับได้ด้วยตัวต้านทานผันแปร R2 และสามารถตั้งค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งตัวนับตามตารางที่แสดงในรูปที่ 7

พัลส์ต่อเนื่องจากเอาต์พุต Q1 จะถูกส่งไปยังอินพุตการนับของตัวนับทศนิยม - ตัวถอดรหัส DD2 K561IE8 Chain R4C5 รีเซ็ตตัวนับเป็นศูนย์เมื่อเปิดเครื่อง เป็นผลให้ระดับสูงปรากฏขึ้นที่เอาต์พุตของตัวถอดรหัส "0" (พิน 3) เอาท์พุต 1...9 มีระดับต่ำ เมื่อพัลส์การนับตัวแรกมาถึง ระดับสูงจะเคลื่อนไปที่เอาท์พุต “1” พัลส์ที่สองจะตั้งค่าระดับสูงที่เอาท์พุต “2” และต่อๆ ไป จนถึงเอาท์พุต “9” หลังจากนั้นตัวนับจะล้นและรอบการนับจะเริ่มต้นอีกครั้ง

สัญญาณควบคุมที่เป็นผลลัพธ์สามารถป้อนผ่านสวิตช์ SA1 ไปยังเครื่องกำเนิดสัญญาณเสียงโดยใช้องค์ประกอบ DD3.1...4 หรือเพื่อรีเลย์เครื่องขยายสัญญาณ VT2 ระยะเวลาหน่วงเวลาขึ้นอยู่กับตำแหน่งของสวิตช์ SA1 ด้วยการเชื่อมต่อพิน M01...M05 ที่ระบุในแผนภาพและพารามิเตอร์ของโซ่ไทม์มิ่ง R2C2 สามารถรับการหน่วงเวลาได้ตั้งแต่ 30 วินาทีถึง 9 ชั่วโมง

วงจรจับเวลาบนตัวนับ K561IE16

การออกแบบนี้ทำบนชิปเพียงตัวเดียว K561IE16. เนื่องจากเพื่อการทำงานที่ถูกต้องจึงจำเป็นต้องมีเครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกาภายนอก ในกรณีของเรา เราจะแทนที่ด้วยไฟ LED กะพริบธรรมดา

ทันทีที่เราจ่ายไฟให้กับวงจรจับเวลา ความจุ ค1จะเริ่มชาร์จผ่านตัวต้านทาน R2ดังนั้นตรรกะจะปรากฏที่พิน 11 เป็นเวลาสั้น ๆ เพื่อรีเซ็ตตัวนับ ทรานซิสเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุตมิเตอร์จะเปิดและเปิดรีเลย์ซึ่งจะเชื่อมต่อโหลดผ่านหน้าสัมผัส

พร้อมไฟ LED กระพริบพร้อมความถี่ 1.4 เฮิรตซ์พัลส์จะถูกส่งไปยังอินพุตนาฬิกาของตัวนับ เมื่อชีพจรแต่ละหยดนับนับ ผ่าน 256 พัลส์หรือประมาณสามนาที ระดับตรรกะหนึ่งจะปรากฏขึ้นที่พิน 12 ของตัวนับ และทรานซิสเตอร์จะปิด ปิดรีเลย์และโหลดที่สลับผ่านหน้าสัมผัส นอกจากนี้ หน่วยลอจิคัลนี้ยังส่งผ่านไปยังอินพุตนาฬิกา DD เพื่อหยุดตัวจับเวลา สามารถเลือกเวลาการทำงานของตัวจับเวลาได้โดยการเชื่อมต่อจุด “A” ของวงจรเข้ากับเอาต์พุตต่างๆ ของตัวนับ

วงจรจับเวลาถูกนำไปใช้กับไมโครวงจร KR512PS10ซึ่งมีองค์ประกอบภายในเป็นตัวแบ่งตัวนับไบนารีและตัวสั่นหลายตัว เช่นเดียวกับตัวนับทั่วไป Microcircuit นี้มีค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งตั้งแต่ 2048 ถึง 235929600 การเลือกค่าสัมประสิทธิ์ที่ต้องการถูกกำหนดโดยการใช้สัญญาณลอจิคัลกับอินพุตควบคุม M1, M2, M3, M4, M5

สำหรับวงจรจับเวลาของเรา ตัวประกอบการหารคือ 1310720 ตัวจับเวลามีช่วงเวลาคงที่หกช่วง ได้แก่ ครึ่งชั่วโมง หนึ่งชั่วโมงครึ่ง สามชั่วโมง หกชั่วโมง สิบสองชั่วโมง และหนึ่งวันในหนึ่งชั่วโมง ความถี่การทำงานของมัลติไวเบรเตอร์ในตัวถูกกำหนดโดยค่าตัวต้านทาน R2และตัวเก็บประจุ ค2. เมื่อสลับสวิตช์ SA2 จะเปลี่ยนความถี่ของมัลติไวเบรเตอร์ และผ่านตัวนับและช่วงเวลา

วงจรตัวจับเวลาจะเริ่มทันทีหลังจากเปิดเครื่อง หรือคุณสามารถกดสวิตช์สลับ SA1 เพื่อรีเซ็ตตัวจับเวลาได้ ในสถานะเริ่มต้น เอาต์พุตที่เก้าจะมีตรรกะหนึ่งระดับและเอาต์พุตผกผันที่สิบตามลำดับคือศูนย์ ด้วยเหตุนี้จึงทำให้ทรานซิสเตอร์ วีที1เชื่อมต่อส่วน LED ของออปโตไทริสเตอร์ DA1, DA2. ส่วนไทริสเตอร์มีการเชื่อมต่อแบบต่อต้านขนานซึ่งช่วยให้คุณสามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับได้

เมื่อการนับถอยหลังเสร็จสิ้น เอาต์พุตที่เก้าจะถูกตั้งค่าเป็นศูนย์และปิดโหลด และที่เอาต์พุต 10 หน่วยจะปรากฏขึ้นซึ่งจะหยุดตัวนับ

วงจรจับเวลาจะเปิดขึ้นโดยการกดปุ่มใดปุ่มหนึ่งจากสามปุ่มโดยมีช่วงเวลาที่กำหนด และเริ่มนับถอยหลัง ควบคู่ไปกับการกดปุ่ม ไฟ LED ที่ตรงกับปุ่มจะสว่างขึ้น

เมื่อช่วงเวลาหมดลง ตัวจับเวลาจะส่งเสียงสัญญาณ การกดครั้งต่อไปจะปิดวงจร ช่วงเวลาจะเปลี่ยนไปตามการจัดอันดับของส่วนประกอบวิทยุ R2, R3, R4 และ C1.

วงจรตั้งเวลาซึ่งให้การหน่วงเวลาในการปิดจะแสดงในรูปแรก ในที่นี้ ทรานซิสเตอร์ที่มีช่องสัญญาณชนิด p (2) เชื่อมต่อกับวงจรโหลดกำลังและตัวควบคุมทรานซิสเตอร์ที่มีช่องสัญญาณชนิด n (1) มัน.

วงจรตั้งเวลาทำงานดังนี้ ในสถานะเริ่มต้น ตัวเก็บประจุ C1 จะถูกคายประจุ ทรานซิสเตอร์ทั้งสองตัวจะถูกปิดและโหลดจะถูกตัดพลังงาน เมื่อคุณกดปุ่ม Start สั้น ๆ ประตูของทรานซิสเตอร์ตัวที่สองจะเชื่อมต่อกับสายสามัญ แรงดันไฟฟ้าระหว่างแหล่งกำเนิดและเกตจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ จากนั้นจะเปิดขึ้นทันทีโดยเชื่อมต่อโหลด แรงดันไฟกระชากที่ปรากฏผ่านตัวเก็บประจุ C1 จะถูกส่งไปยังเกตของทรานซิสเตอร์ตัวแรกซึ่งเปิดขึ้นด้วย ดังนั้นเกตของทรานซิสเตอร์ตัวที่สองจะยังคงเชื่อมต่อกับสายสามัญแม้ว่าจะปล่อยปุ่มแล้วก็ตาม

เมื่อประจุตัวเก็บประจุ C1 ผ่านตัวต้านทาน R1 แรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมตัวเก็บประจุ C1 จะเพิ่มขึ้น และที่เกตของทรานซิสเตอร์ตัวแรก (สัมพันธ์กับสายสามัญ) จะลดลง หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง ขึ้นอยู่กับความจุของตัวเก็บประจุ C1 และความต้านทานของตัวต้านทาน R1 เป็นหลัก มันจะลดลงมากจนทรานซิสเตอร์เริ่มปิดและแรงดันไฟฟ้าที่ท่อระบายน้ำเพิ่มขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การลดลงของแรงดันไฟฟ้าที่ประตูของทรานซิสเตอร์ตัวที่สอง ดังนั้นตัวหลังก็เริ่มปิดและแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมโหลดลดลง เป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าที่เกตของทรานซิสเตอร์ตัวแรกเริ่มลดลงเร็วขึ้นอีก

กระบวนการดำเนินไปเหมือนหิมะถล่ม และในไม่ช้าทรานซิสเตอร์ทั้งสองก็ปิดลง ทำให้โหลดไม่จ่ายพลังงาน ตัวเก็บประจุ C1 จะคายประจุอย่างรวดเร็วผ่านไดโอด VD1 และโหลด อุปกรณ์พร้อมที่จะเริ่มต้นใหม่อีกครั้ง เนื่องจากทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามของชุดประกอบเริ่มเปิดที่แรงดันไฟฟ้าของแหล่งเกต 2.5...3 V และแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาตระหว่างเกตและแหล่งกำเนิดคือ 20 V อุปกรณ์จึงสามารถทำงานได้โดยใช้แรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 5 ถึง 20 V (แรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ C1 ควรมากกว่าแหล่งจ่ายไฟสองสามโวลต์) เวลาหน่วงการปิดเครื่องไม่เพียงขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ขององค์ประกอบ C1, R1 เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าด้วย ตัวอย่างเช่นการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจาก 5 เป็น 10 V จะทำให้เพิ่มขึ้นประมาณ 1.5 เท่า (โดยค่าเล็กน้อยขององค์ประกอบที่ระบุในแผนภาพคือ 50 และ 75 วินาทีตามลำดับ)

หากเมื่อปิดทรานซิสเตอร์ แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทาน R2 มากกว่า 0.5 V ความต้านทานจะต้องลดลง สามารถประกอบอุปกรณ์ที่มีการหน่วงเวลาเปิดเครื่องได้ตามวงจรที่แสดงในรูปที่ 1 2. ที่นี่ทรานซิสเตอร์ของชุดประกอบเชื่อมต่อในลักษณะเดียวกันโดยประมาณ แต่แรงดันไฟฟ้าที่ประตูของทรานซิสเตอร์ตัวแรกและตัวเก็บประจุ C1 นั้นจ่ายผ่านตัวต้านทาน R2 ในสถานะเริ่มต้น (หลังจากเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟหรือหลังจากกดปุ่ม SB1) ตัวเก็บประจุ C1 จะถูกคายประจุและทรานซิสเตอร์ทั้งสองตัวจะถูกปิด ดังนั้นโหลดจึงถูกยกเลิกพลังงาน เมื่อประจุ R1 และ R2 แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้น และเมื่อถึงประมาณ 2.5 V ทรานซิสเตอร์ตัวแรกจะเริ่มเปิด แรงดันไฟฟ้าตกคร่อม R3 จะเพิ่มขึ้น และทรานซิสเตอร์ตัวที่สองก็เริ่มเปิดเช่นกัน เมื่อแรงดันไฟฟ้าโหลดเพิ่มขึ้นมากจนไดโอด VD1 เปิด แรงดันไฟฟ้าคร่อมตัวต้านทาน R1 จะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าทรานซิสเตอร์ตัวแรกและจากนั้นตัวที่สองจะเปิดเร็วขึ้นและอุปกรณ์จะสลับไปที่สถานะเปิดทันทีโดยปิดวงจรโหลดกำลัง

วงจรจับเวลาเป็นการรีสตาร์ทโดยคุณต้องกดปุ่มค้างไว้ในสถานะนี้เป็นเวลา 2...3 วินาที (คราวนี้ก็เพียงพอที่จะคายประจุตัวเก็บประจุ C1 ให้หมด) ตัวจับเวลาติดตั้งอยู่บนแผงวงจรพิมพ์ที่ทำจากฟอยล์ไฟเบอร์กลาสที่ด้านหนึ่งซึ่งมีภาพวาดแสดงในรูปที่ 1 3 และ 4 บอร์ดได้รับการออกแบบสำหรับการใช้ไดโอดของซีรีส์ KD521, KD522 และชิ้นส่วนที่ติดตั้งบนพื้นผิว (ตัวต้านทาน R1-12 ขนาดมาตรฐาน 1206 และตัวเก็บประจุแทนทาลัมออกไซด์) การตั้งค่าอุปกรณ์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการเลือกตัวต้านทานเพื่อให้ได้การหน่วงเวลาที่ต้องการ

อุปกรณ์ที่อธิบายไว้ได้รับการออกแบบให้รวมอยู่ในสายไฟบวกของโหลด อย่างไรก็ตาม เนื่องจากชุด IRF7309 มีทรานซิสเตอร์ที่มีช่องสัญญาณทั้งสองประเภท จึงสามารถปรับตัวจับเวลาให้รวมอยู่ในสายลบได้อย่างง่ายดาย ในการทำเช่นนี้ควรเปลี่ยนทรานซิสเตอร์และไดโอดและตัวเก็บประจุเปิดอยู่ในขั้วย้อนกลับ (แน่นอนว่าจะต้องมีการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกันในภาพวาดของแผงวงจรพิมพ์) ควรคำนึงว่าหากสายเชื่อมต่อยาวหรือไม่มีตัวเก็บประจุอยู่ในโหลดอาจเกิดการรบกวนสายไฟเหล่านี้และการเปิดใช้งานตัวจับเวลาที่ไม่สามารถควบคุมได้ เพื่อเพิ่มภูมิคุ้มกันทางเสียงตัวเก็บประจุที่มีความจุไมโครฟารัดหลายตัวที่มี แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไม่น้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าจะต้องต่อเข้ากับเอาต์พุต

วงจรจับเวลาห้านาที

หากช่วงเวลามากกว่า 5 นาที สามารถรีสตาร์ทอุปกรณ์และนับต่ออีกครั้งได้

หลังจากการลัดวงจรของ SВ1 ความจุ C1 ซึ่งเชื่อมต่อกับวงจรสะสมของทรานซิสเตอร์ VT1 จะเริ่มชาร์จ แรงดันไฟฟ้าจาก C1 จะจ่ายให้กับแอมพลิฟายเออร์ที่มีความต้านทานอินพุตสูงบนทรานซิสเตอร์ VT2-VT4. โหลดของมันคือไฟ LED ที่จะเปิดสลับกันทุกนาที

การออกแบบช่วยให้คุณเลือกช่วงเวลาที่เป็นไปได้หนึ่งในห้า: 1.5, 3, 6, 12 และ 24 ชั่วโมง. โหลดจะเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟหลัก AC เมื่อเวลาเริ่มต้น และถูกตัดการเชื่อมต่อเมื่อหมดเวลา ช่วงเวลาถูกกำหนดโดยใช้ตัวแบ่งความถี่ของสัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยมที่สร้างโดยมัลติไวเบรเตอร์ RC

ออสซิลเลเตอร์หลักถูกสร้างขึ้นบนส่วนประกอบลอจิคัล DD1.1 และ DD1.2 ของไมโครวงจร K561LE5. ความถี่ในการสร้างจะเกิดขึ้นจากการเปิดวงจร RC R1,C1. ความแม่นยำของจังหวะจะถูกปรับในช่วงเวลาที่สั้นที่สุดโดยใช้การเลือกความต้านทาน R1 (แนะนำให้แทนที่ความต้านทานแบบแปรผันชั่วคราวเมื่อทำการปรับ) ในการสร้างช่วงเวลาที่จำเป็น พัลส์จากเอาต์พุตมัลติไวเบรเตอร์ไปที่ตัวนับ DD2 และ DD3 สองตัวซึ่งเป็นผลมาจากการแบ่งความถี่

ตัวนับสองตัวนี้ - K561IE16 เชื่อมต่อแบบอนุกรม แต่สำหรับการรีเซ็ตพร้อมกัน หมุดศูนย์จะเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน การรีเซ็ตเกิดขึ้นโดยใช้สวิตช์ SA1 สวิตช์สลับ SA2 อีกอันเลือกช่วงเวลาที่ต้องการ

เมื่อลอจิคัลปรากฏที่เอาต์พุตของ DD3 มันจะไปที่พิน 6 ของ DD1.2 ซึ่งเป็นผลมาจากการสร้างพัลส์โดยมัลติไวเบรเตอร์สิ้นสุดลง ในเวลาเดียวกันสัญญาณลอจิคัลหนึ่งจะไปที่อินพุตของอินเวอร์เตอร์ DD1.3 ไปยังเอาต์พุตที่เชื่อมต่อ VT1 เมื่อศูนย์ลอจิคัลปรากฏขึ้นที่เอาต์พุตของ DD1.3 ทรานซิสเตอร์จะปิดและปิดไฟ LED ของออปโตคัปเปลอร์ U1 และ U2 และจะเป็นการปิด triac VS1 และโหลดที่เชื่อมต่ออยู่

เมื่อรีเซ็ตตัวนับ เอาต์พุตจะถูกตั้งค่าเป็นศูนย์ รวมถึงเอาต์พุตที่ติดตั้งสวิตช์ SA2 ด้วย จะมีการจ่ายศูนย์ที่อินพุต DD1.3 และตามด้วยหน่วยที่เอาต์พุตซึ่งเชื่อมต่อโหลดกับเครือข่าย ในเวลาเดียวกัน ระดับศูนย์จะถูกตั้งค่าไว้ที่อินพุต 6 ของ DD1.2 ซึ่งจะทริกเกอร์มัลติไวเบรเตอร์ และตัวจับเวลาจะเริ่มนับ ตัวจับเวลาได้รับพลังงานโดยใช้วงจรที่ไม่มีหม้อแปลงซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบ C2, VD1, VD2 และ C3

เมื่อปิดสวิตช์สลับ SW1 ตัวเก็บประจุ C1 จะเริ่มชาร์จอย่างช้าๆ ผ่านความต้านทาน R1 และเมื่อระดับแรงดันไฟฟ้าที่อยู่ที่ 2/3 ของแรงดันไฟฟ้า ทริกเกอร์ IC1 จะตอบสนองต่อสิ่งนี้ ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าที่เทอร์มินัลที่สามจะลดลงเป็นศูนย์และวงจรที่มีหลอดไฟจะเปิดขึ้น

ด้วยความต้านทานของตัวต้านทาน R1 10M (0.25 W) และความจุ C1 47 µF x 25 V เวลาการทำงานของอุปกรณ์จะอยู่ที่ประมาณ 9 นาทีครึ่ง หากต้องการก็สามารถเปลี่ยนได้โดยการปรับค่าของ R1 และ C1 เส้นประในรูปบ่งบอกถึงการรวมสวิตช์เพิ่มเติมซึ่งคุณสามารถเปิดวงจรด้วยหลอดไฟได้แม้ว่าจะปิดสวิตช์สลับก็ตาม กระแสไฟนิ่งของการออกแบบอยู่ที่ 150 μA เท่านั้น ทรานซิสเตอร์ BD681 - สารประกอบ (ดาร์ลิงตัน) กำลังปานกลาง สามารถแทนที่ด้วย BD675A/677A/679A.

นี่คือวงจรจับเวลาบนไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC16F628A ซึ่งยืมมาจากไซต์ภาษาโปรตุเกสที่ดีเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุ ไมโครคอนโทรลเลอร์ถูกโอเวอร์คล็อกจากออสซิลเลเตอร์ภายในซึ่งถือว่าค่อนข้างแม่นยำในขณะนี้ เนื่องจากพิน 15 และ 16 ยังคงว่าง คุณจึงสามารถใช้ตัวสะท้อนเสียงควอตซ์ภายนอกเพื่อความแม่นยำในการทำงานที่มากยิ่งขึ้น

ส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์ทางเทคนิคของบ้านสมัยใหม่สามารถทำได้ รีเลย์เวลา DIY. สาระสำคัญของตัวควบคุมดังกล่าวคือการเปิดและปิดวงจรไฟฟ้าตามพารามิเตอร์ที่ระบุเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าเช่นในเครือข่ายแสงสว่าง

วัตถุประสงค์และคุณสมบัติการออกแบบ

อุปกรณ์ดังกล่าวที่ทันสมัยที่สุดคือ จับเวลาประกอบด้วยองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ ช่วงเวลาของการทำงานของมันถูกควบคุมโดยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ตามพารามิเตอร์ที่ระบุ และเวลาปล่อยของรีเลย์นั้นคำนวณเป็นวินาที นาที ชั่วโมงหรือวัน

ตามลักษณนามทั่วไปตัวจับเวลาสำหรับปิดหรือเปิดวงจรไฟฟ้าแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

• อุปกรณ์เครื่องกล
• ตัวจับเวลาพร้อมสวิตช์โหลดอิเล็กทรอนิกส์ เช่น สร้างขึ้นบนไทริสเตอร์
• หลักการทำงานของอุปกรณ์นั้นใช้ระบบขับเคลื่อนแบบนิวแมติกในการเปิดและปิดเครื่อง

ตามโครงสร้างแล้ว ตัวจับเวลาตอบสนองสามารถผลิตขึ้นสำหรับการติดตั้งบนระนาบราบ โดยมีตัวล็อคบนราง DIN และสำหรับการติดตั้งบนแผงด้านหน้าของระบบอัตโนมัติและแผงบ่งชี้

นอกจากนี้ ตามวิธีการเชื่อมต่อ อุปกรณ์ดังกล่าวอาจเป็นด้านหน้า ด้านหลัง ด้านข้าง หรือเสียบผ่านองค์ประกอบที่ถอดออกได้พิเศษ การตั้งเวลาสามารถทำได้โดยใช้สวิตช์ โพเทนชิออมิเตอร์ หรือปุ่มกด

ตามที่ระบุไว้แล้ว อุปกรณ์ทริกเกอร์ทุกประเภทที่ระบุไว้ในช่วงเวลาที่กำหนด ความต้องการที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือวงจรรีเลย์เวลาด้วย องค์ประกอบการปิดระบบอิเล็กทรอนิกส์.

สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าตัวจับเวลาที่ทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าเช่น 12v มีคุณสมบัติทางเทคนิคดังต่อไปนี้:

• ขนาดกะทัดรัด
• ต้นทุนพลังงานขั้นต่ำ
• ไม่มีกลไกการเคลื่อนย้ายยกเว้นการสลับและการสลับหน้าสัมผัส
• งานที่สามารถตั้งโปรแกรมได้อย่างกว้างขวาง
• อายุการใช้งานยาวนาน โดยไม่ขึ้นกับรอบการทำงาน

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือคุณสามารถตั้งเวลาเองที่บ้านได้อย่างง่ายดาย ในทางปฏิบัติ มีวงจรหลายประเภทที่ให้คำตอบที่ครอบคลุมสำหรับคำถามเกี่ยวกับวิธีการถ่ายทอดเวลา

ตัวจับเวลา 12V ที่ง่ายที่สุดที่บ้าน

วิธีแก้ปัญหาที่ง่ายที่สุดคือ รีเลย์ตั้งเวลา 12 โวลต์. รีเลย์ดังกล่าวสามารถขับเคลื่อนจากแหล่งจ่ายไฟ 12v มาตรฐานซึ่งมีขายมากมายในร้านค้าต่างๆ

รูปด้านล่างแสดงไดอะแกรมของอุปกรณ์สำหรับเปิดและปิดเครือข่ายไฟส่องสว่างโดยอัตโนมัติซึ่งประกอบบนเคาน์เตอร์รวมประเภท K561IE16

การวาดภาพ. รูปแบบหนึ่งของวงจรรีเลย์ 12v ที่เปิดโหลดเป็นเวลา 3 นาทีเมื่อมีการจ่ายไฟ

วงจรนี้มีความน่าสนใจตรงที่มันทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดพัลส์นาฬิกา ไฟ LED กระพริบวีดี1. ความถี่การสั่นไหวของมันคือ 1.4 Hz หากคุณไม่พบ LED ของยี่ห้อนี้ คุณสามารถใช้ยี่ห้อที่คล้ายกันได้

พิจารณาสถานะเริ่มต้นของการทำงานในขณะที่จ่ายไฟ 12v ในช่วงเวลาเริ่มต้น ตัวเก็บประจุ C1 จะถูกชาร์จจนเต็มผ่านตัวต้านทาน R2 Log.1 ปรากฏที่พินหมายเลข 11 ทำให้องค์ประกอบนี้เป็นศูนย์

ทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อกับเอาท์พุท เคาน์เตอร์อินทิกรัลจะเปิดและจ่ายแรงดันไฟฟ้า 12V ให้กับคอยล์รีเลย์ผ่านหน้าสัมผัสกำลังซึ่งวงจรสวิตช์โหลดปิดอยู่

หลักการทำงานเพิ่มเติมของวงจรที่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้า 12V มีดังนี้: การอ่านชีพจรโดยมาจากตัวบ่งชี้ VD1 ที่มีความถี่ 1.4 Hz เพื่อติดต่อหมายเลข 10 ของตัวนับ DD1 เมื่อระดับสัญญาณขาเข้าลดลงแต่ละครั้ง ค่าขององค์ประกอบการนับจะเพิ่มขึ้น

ในการรับเข้าเรียน 256 พัลส์(เท่ากับ 183 วินาทีหรือ 3 นาที) บันทึกปรากฏบนพินหมายเลข 12 1. สัญญาณนี้เป็นคำสั่งให้ปิดทรานซิสเตอร์ VT1 และขัดจังหวะวงจรเชื่อมต่อโหลดผ่านระบบหน้าสัมผัสรีเลย์

ในเวลาเดียวกัน ลอจิก 1 จากพินหมายเลข 12 จะถูกส่งผ่านไดโอด VD2 ไปยังขานาฬิกา C ขององค์ประกอบ DD1 สัญญาณนี้จะบล็อกความเป็นไปได้ในการรับพัลส์นาฬิกาในอนาคต ตัวจับเวลาจะไม่ทำงานอีกต่อไปจนกว่าจะรีเซ็ตแหล่งจ่ายไฟ 12V

พารามิเตอร์เริ่มต้นสำหรับตัวจับเวลาการทำงานถูกกำหนดด้วยวิธีที่แตกต่างกันโดยการเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์ VT1 และไดโอด VD3 ที่ระบุในแผนภาพ

ด้วยการเปลี่ยนอุปกรณ์ดังกล่าวเล็กน้อยคุณสามารถสร้างวงจรที่มีได้ หลักการทำงานแบบย้อนกลับ. ควรเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ KT814A เป็นประเภทอื่น - KT815A ตัวส่งสัญญาณควรเชื่อมต่อกับสายสามัญตัวสะสมไปที่หน้าสัมผัสแรกของรีเลย์ หน้าสัมผัสรีเลย์ตัวที่สองควรเชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้า 12V

การวาดภาพ. รูปแบบหนึ่งของวงจรรีเลย์ 12v ที่เปิดโหลด 3 นาทีหลังจากจ่ายไฟ

ตอนนี้หลังจากเปิดเครื่องแล้ว รีเลย์จะถูกปิดและพัลส์ควบคุมที่เปิดรีเลย์ในรูปแบบของ log.1 เอาต์พุต 12 ขององค์ประกอบ DD1 จะเปิดทรานซิสเตอร์และจ่ายแรงดันไฟฟ้า 12V ให้กับคอยล์ หลังจากนั้นโหลดจะเชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟฟ้าผ่านทางหน้าสัมผัสกำลังไฟ

ตัวจับเวลาเวอร์ชันนี้ ซึ่งทำงานจากแรงดันไฟฟ้า 12V จะทำให้โหลดถูกตัดการเชื่อมต่อเป็นเวลา 3 นาที จากนั้นจึงเชื่อมต่อ

เมื่อสร้างวงจรอย่าลืมวางตัวเก็บประจุที่มีความจุ 0.1 μFซึ่งกำหนด C3 ไว้ในวงจรและมีแรงดันไฟฟ้า 50V ใกล้กับขั้วจ่ายไฟของไมโครวงจรมากที่สุดมิฉะนั้นมิเตอร์มักจะล้มเหลวและ เวลาถือครองบางครั้งรีเลย์อาจมีขนาดเล็กกว่าที่ควรจะเป็น

คุณลักษณะที่น่าสนใจของหลักการทำงานของโครงการนี้คือการมีความสามารถเพิ่มเติมซึ่งถ้าเป็นไปได้ก็ง่ายต่อการนำไปใช้

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นี่คือการตั้งโปรแกรมเวลาเปิดรับแสง ตัวอย่างเช่นการใช้สวิตช์ DIP ดังแสดงในรูปคุณสามารถเชื่อมต่อหน้าสัมผัสบางส่วนของสวิตช์เข้ากับเอาต์พุตของตัวนับ DD1 และรวมหน้าสัมผัสที่สองเข้าด้วยกันและเชื่อมต่อเข้ากับจุดเชื่อมต่อขององค์ประกอบ VD2 และ R3

ดังนั้นด้วยความช่วยเหลือของไมโครสวิตช์คุณสามารถตั้งโปรแกรมได้ เวลาถือครองรีเลย์

การเชื่อมต่อจุดเชื่อมต่อขององค์ประกอบ VD2 และ R3 กับเอาต์พุตที่แตกต่างกันของ DD1 จะเปลี่ยนเวลาคงอยู่ดังนี้:

หมายเลขขาเคาน์เตอร์	หมายเลขตัวนับ	เวลารับสัมผัสเชื้อ
7	3	6 วินาที
5	4	11 วินาที
4	5	23 วินาที
6	6	45 วินาที
13	7	1.5 นาที
12	8	3 นาที
14	9	6 นาที 6 วินาที
15	10	12 นาที 11 วินาที
1	11	24 นาที 22 วินาที
2	12	48 นาที 46 วินาที
3	13	1 ชั่วโมง 37 นาที 32 วินาที

ชุดองค์ประกอบวงจรที่สมบูรณ์

เพื่อให้ตัวจับเวลาทำงานที่แรงดันไฟฟ้า 12v คุณต้องเตรียมชิ้นส่วนวงจรให้ถูกต้อง

องค์ประกอบของโครงการคือ:

• ไดโอด VD1 - VD2 ทำเครื่องหมาย 1N4128, KD103, KD102, KD522
• ทรานซิสเตอร์ที่จ่ายแรงดันไฟฟ้า 12v ให้กับรีเลย์ถูกกำหนดให้เป็น KT814A หรือ KT814
• ตัวนับอินทิกรัลซึ่งเป็นพื้นฐานของหลักการทำงานของวงจรทำเครื่องหมาย K561IE16 หรือ CD4060
• อุปกรณ์ LED ARL5013URCB หรือ L816BRSCB ซีรี่ส์

สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าเมื่อทำอุปกรณ์แบบโฮมเมดคุณต้องใช้องค์ประกอบที่ระบุในแผนภาพและปฏิบัติตามกฎความปลอดภัย

โครงการง่ายๆ สำหรับผู้เริ่มต้น

นักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่สามารถลองจับเวลาได้ซึ่งมีหลักการทำงานง่ายที่สุด

อย่างไรก็ตามด้วยอุปกรณ์ง่ายๆ คุณสามารถเปิดโหลดตามเวลาที่กำหนดได้ จริงอยู่ที่เวลาที่เชื่อมต่อโหลดจะเท่ากันเสมอ

อัลกอริธึมการทำงานของวงจรมีดังนี้ เมื่อปิดปุ่มที่มีข้อความว่า SF1 ตัวเก็บประจุ C1 จะถูกชาร์จเต็มแล้ว เมื่อปล่อยองค์ประกอบ C1 ที่ระบุจะเริ่มคายประจุผ่านความต้านทาน R1 และฐานของทรานซิสเตอร์ซึ่งกำหนด VT1 ในวงจร

ตลอดระยะเวลากระแสคายประจุของตัวเก็บประจุ C1 จนกว่าจะเพียงพอที่จะรักษาทรานซิสเตอร์ VT1 ไว้ในสถานะเปิด รีเลย์ K1 จะเปิดแล้วดับ

พิกัดที่ระบุบนองค์ประกอบของวงจรช่วยให้มั่นใจได้ว่าโหลดจะทำงานเป็นเวลา 5 นาที หลักการทำงานของอุปกรณ์คือระยะเวลาในการถือครองขึ้นอยู่กับความจุของตัวเก็บประจุ C1, ความต้านทาน R1, ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนกระแสของทรานซิสเตอร์ VT1 และกระแสการทำงานของรีเลย์ K1

หากต้องการ คุณสามารถเปลี่ยนเวลาตอบสนองได้โดยการเปลี่ยนความจุ C1

วิดีโอในหัวข้อ