5 skirtingos laikmačio grandinės

Laikmačio grandinės naudojamos norint sukurti laiko uždelsimo intervalus, sukeliančius apkrovą. Šį laiko atidėjimą nustato vartotojas.

Žemiau yra keletas laikmačio grandinių, naudojamų skirtingose ​​programose, pavyzdžių

1. Ilgos trukmės laikmatis

Ši laikmačio grandinė sukurta tam, kad vienu mygtuko paspaudimu iš anksto nustatytam laikui įjungtumėte 12 V apkrovą saulės energiją naudojančiame įrenginyje. Pasibaigus laikotarpiui, fiksavimo relė atjungia apkrovą ir valdiklio grandinę nuo 12 V maitinimo. Periodo trukmę galima sukonfigūruoti atlikus tinkamus mikrovaldiklio šaltinio kodo pakeitimus.

Vaizdo įrašas apie ilgos laikmačio grandinės schemą

Dirba

IC4060 yra 14 pakopų dvejetainis pulsacijos skaitiklis, generuojantis pagrindinius laiko uždelsimo impulsus. Kintamasis rezistorius R1 gali būti sureguliuotas, kad gautų skirtingus laiko atidėjimus. Vėlavimo impulsas gaunamas prie IC 4060. Skaitiklio išėjimą nustato trumpiklis. 4060 išvestis eina į tranzistoriaus jungiklio išdėstymą. Šuolininkas nustato parinktį. - relė gali įsijungti, kai prasideda maitinimas ir skaičiavimas, o po skaičiavimo laikotarpio išsijungia arba - gali padaryti priešingai. Relė įsijungs pasibaigus skaičiavimo laikotarpiui ir veiks tol, kol į grandinę bus tiekiama energija. Kai maitinimas įjungtas, įjungiami tranzistoriai T1 ir T2, tada maitinimo įtampa lėtai eina žemai. Maitinimo įtampa prasideda esant 12 V, kai maitinimas įjungtas, tada lėtai mažėja. Tai veikia ilgai trunkantį laikmatį.

2. Šaldytuvo laikmatis

Paprastai buitinio šaldytuvo energijos suvartojimas piko valandomis nuo 18 iki 21 val. Yra gana didelis, o žemos įtampos linijose - daug daugiau. Todėl tikslingiausia šaldytuvą išjungti šiomis piko valandomis.

Čia pademonstruota grandinė, kuri automatiškai išjungia šaldytuvą per šį piko laikotarpį ir įsijungia po dviejų su puse valandos, tokiu būdu sutaupant energijos.

Grandinės darbas

LDR naudojamas kaip šviesos jutiklis aptikti tamsą apie 18 valandą. Dienos šviesos metu LDR turi mažiau atsparumo ir jis praleidžia. Tai palaiko IC1 atstatymo kaištį 12 aukštą ir IC lieka išjungtas nesvyruodamas. VR1 reguliuokite IC atstatymą tam tikrame kambario apšvietimo lygyje, tarkime, apie 18 val. Kai šviesos lygis kambaryje nukrenta žemiau nustatyto lygio, IC1 pradeda svyruoti. Po 20 sekundžių jo kaištis 5 pasisuka aukštai ir suveikia relės tvarkyklės tranzistorius T1. Paprastai maitinimas į šaldytuvą tiekiamas per relės „Comm“ ir „NC“ kontaktus. Taigi, kai suveikia relė, kontaktai nutrūksta ir šaldytuvo maitinimas bus nutrauktas.

Kiti IC1 išėjimai po vieną sukasi aukštyn, kai dvejetainis skaitiklis žengia į priekį. Bet kadangi išėjimai yra nukreipiami į T1 pagrindą per diodus D2 – D9, T1 išlieka įjungtas per visą laikotarpį, kol išvesties kaištis 3 pasisuks po 2,5 valandos. Kai išvesties kaištis 3 pasisuka aukštai, diodas D1 nukreipia į priekį ir slopina IC svyravimą. Šiuo metu visi išėjimai, išskyrus 3 kaištį, pasislenka žemyn, o T1 išsijungia. Relė neveikia, o šaldytuvas vėl gauna energiją per NC kontaktą. Ši būklė išlieka tokia, kol LDR vėl gauna šviesą ryte. Tada IC1 nustatoma iš naujo, o PIN3 vėl tampa žemas. Taigi dienos metu šaldytuvas veikia kaip įprasta. Tik piko valandomis, tarkime, nuo 18 iki 20.30 val., Šaldytuvas neveikia. Padidinę C1 arba R1 vertę, galite padidinti laiko atidėjimą iki 3 arba 4 valandų.

Kaip nustatyti?

Surinkite grandinę ant bendrosios PCB ir uždėkite dėžutėje. Galite lengvai naudoti stabilizatoriaus korpusą. Grandinei naudokite 9 voltų 500 mA transformatoriaus maitinimo šaltinį. Paimkite fazinę liniją nuo transformatoriaus pirminio ir prijunkite ją prie bendro relės kontakto. Prijunkite kitą laidą prie relės NC kontakto ir kitą jo galą prijunkite prie lizdo „Live“ kaiščio. Paimkite laidą iš transformatoriaus pirminio neutralaus ir prijunkite jį prie lizdo neutralaus kaiščio. Taigi dabar lizdą galima naudoti norint prijungti šaldytuvą. Pritvirtinkite LDR už dėžutės, kur yra dienos šviesa (atkreipkite dėmesį, kad kambario šviesa naktį neturėtų kristi ant LDR). Jei dienos metu kambario šviesos nepakanka, laikykite LDR už kambario ribų ir plonais laidais prijunkite prie grandinės. Norėdami nustatyti LDR jautrumą tam tikrame šviesos lygyje, sureguliuokite iš anksto nustatytą VR1.

3. Programuojamas pramoninis laikmatis

Pramonės įmonėms dažnai reikalingas programuojamas laikmatis tam tikram pasikartojančiam įkrovos ir išjungimo pobūdžiui. Šioje grandinės konstrukcijoje mes panaudojome mikrovaldiklį AT80C52, kuris yra užprogramuotas nustatyti laiką naudojant nustatytus įvesties jungiklius. Skystųjų kristalų ekranas padeda nustatyti laiko periodą, o tinkamai valdoma mikrovaldiklio relė valdo apkrovą pagal įjungimo ir išjungimo laikotarpio įėjimo laiką.

Vaizdo įrašas apie programuojamą pramoninį laikmatį

Programuojama pramoninio laikmačio grandinės schema

Grandinės aprašymas

Paspaudus paleidimo mygtuką, ekranas, susietas su mikrovaldikliu, pradeda rodyti atitinkamas instrukcijas. Tada vartotojas įveda įkrovos įjungimo laiką. Tai daroma paspaudus mygtuką INC. Paspaudus mygtuką kelis kartus, pailgėja įjungimo laikas. Paspaudus mygtuką DEC, įjungimo laikas sutrumpėja. Tada šis laikas išsaugomas mikrovaldiklyje paspaudus įvedimo mygtuką. Iš pradžių tranzistorius yra prijungtas prie 5 V signalo ir pradeda veikti, todėl relė įjungiama ir lempa šviečia. Paspaudus atitinkamą mygtuką, lemputės švytėjimo laiką galima padidinti arba sutrumpinti. Tai daro mikrovaldiklis, siunčiantis didelius loginius impulsus tranzistoriui, atsižvelgiant į sukauptą laiką. Paspaudus avarinio išjungimo mygtuką, mikrovaldiklis gauna pertraukimo signalą ir atitinkamai generuoja žemą loginį signalą tranzistoriui, kad išjungtų relę ir savo ruožtu apkrovą.

4. RF pagrįstas programuojamas pramoninis laikmatis

Tai yra patobulinta programuojamo pramoninio laikmačio versija, kai apkrovų perjungimo laikas valdomas nuotoliniu būdu, naudojant RF ryšį.

Siųstuvo pusėje 4 mygtukai yra susieti su „Encoder“ - pradžios mygtuku, INC mygtuku, DEC mygtuku ir Enter mygtuku. Paspaudus atitinkamus mygtukus, Koduotojas atitinkamai sugeneruoja įvesties skaitmeninį kodą, t. Y. Konvertuoja lygiagrečius duomenis į serijinę formą. Šie nuoseklūs duomenys perduodami naudojant RF modulį.

Imtuvo pusėje dekoderis konvertuoja gautus nuoseklius duomenis į lygiagrečią formą, kuri yra pirminiai duomenys. Mikrovaldiklio kaiščiai yra prijungti prie dekoderio išvesties, todėl, atsižvelgiant į gautą įvestį, mikrovaldiklis valdo tranzistoriaus laidumą, kad valdytų relės perjungimą, taigi apkrova lieka įjungta nustatytą laiką. siųstuvo pusė.

5. Automatiškai pritemdanti akvariumo šviesa

Mes visi esame susipažinę su akvariumais, kuriuos dažnai naudojame namuose dekoratyviniais tikslais, norintiems namuose laikyti žuvį (žinoma, ne valgymui!). Čia pademonstruojama pagrindinė sistema, leidžianti apšviesti akvariumą dieną ir naktį, o išjunkite arba pritemdykite apie vidurnaktį.

Pagrindinis principas apima relės paleidimo valdymą naudojant svyruojantį IC.

Kontūras naudoja dvejetainį skaitiklį IC CD4060, kad gautų 6 valandų vėlavimą po saulėlydžio. LDR yra naudojamas kaip šviesos jutiklis IC veikimui valdyti. Dienos metu LDR siūlo mažesnį pasipriešinimą ir jį praleidžia. Tai palaiko IC atstatymo kaištį 12 aukštą ir jis lieka išjungtas. Kai dienos šviesos intensyvumas mažėja, padidėja LDR atsparumas ir IC pradeda svyruoti. Tai nutinka apie 18 val. (Kaip nustato VR1). IC1 svyruojantys komponentai yra C1 ir R1, o tai suteikia 6 valandų uždelsimą, kad išvesties kaištis 3 būtų aukštas. Kai išėjimo kaištis 3 pakyla aukštai (po 6 valandų), įsijungia tranzistorius T1 ir suveikia relė. Tuo pačiu metu diodas D1 nukreipia į priekį ir slopina IC svyravimus. IC užfiksuoja ir palaiko relę įjungtą iki IC atstatymo ryte.

Paprastai maitinimas į LED skydą atliekamas per „Common“ ir „NC“ (paprastai prijungtas) relės kontaktus. Kai relė įsijungia, šviesos diodų skydo maitinimas bus apeinamas per relės NO (paprastai atidarytas) kontaktą. Prieš įeinant į LED skydą, maitinimas praeina per R4 ir VR2, kad šviesos diodai pritemtų. VR2 naudojamas šviesos diodų ryškumui reguliuoti. Šviesą iš LED skydelio galima reguliuoti nuo blankios būsenos iki visiškai išjungtos, naudojant VR2.

Šviesos diodų skydą sudaro 45 vienos spalvos arba dviejų spalvų šviesos diodai. Šviesos diodai turėtų būti labai ryškūs, skaidrūs, kad būtų pakankamai ryškūs. Išdėstykite šviesos diodus 15 eilučių, kuriuos kiekvienas sudaro 3 šviesos diodai nuosekliai su 100 omų srovės ribotuvu. Diagramoje parodytos tik dvi eilutės. Išdėstykite visas 15 eilučių, kaip parodyta diagramoje. Šviesos diodus geriau pritvirtinti ilgame bendros PCB lape ir plonais laidais prijungti skydą prie relės. LDR turėtų būti pastatyta taip, kad dienos šviesa. Plonais plastikiniais laidais prijunkite LDR ir padėkite jį šalia lango arba lauke, kad dienos šviesa.

IC4060

Dabar pateikiame trumpą informaciją apie IC 4060

IC CD 4060 yra puikus IC, skirtas projektuoti laikmatį įvairioms reikmėms. Pasirinkus tinkamas laiko komponentų vertes, galima reguliuoti laiką nuo kelių sekundžių iki kelių valandų. CD 4060 yra osciliatoriaus cum dvejetainis skaitiklis cum dažnio daliklio integruota grandinė, kurioje įmontuotas osciliatorius, pagrįstas trimis inverteriais. Pagrindinį vidinio osciliatoriaus dažnį galima nustatyti naudojant išorinio kondensatoriaus ir rezistoriaus derinį. IC CD4060 veikia nuo 5 iki 15 voltų nuolatinės srovės, o CMOS versija HEF 4060 - iki trijų voltų.

16 kaištis yra Vcc kaištis. Jei prie šio kaiščio prijungtas 100 uF kondensatorius, IC padidina stabilumą, net jei įėjimo įtampa šiek tiek svyruoja. 8 kaištis yra žemės kaištis.

Laiko grandinė

IC CD4060 reikalingi išoriniai laiko komponentai, kad virpesiai būtų tiekiami laikrodyje, esančiame 11 kaištyje. Laiko kondensatorius yra prijungtas prie 9 kaiščio, o laiko rezistorius - prie 10. kaiščio. Vietoj išorinių laiko komponentų, laikrodžio impulsai iš osciliatoriaus gali būti tiekiami į laikrodį, esantį 11 kaištelyje. Su išoriniais laiko komponentais IC pradės svyruoti, o išėjimų laiko atidėjimas priklauso nuo laiko rezistoriaus ir laiko kondensatoriaus vertės .

Nustatymas iš naujo

12 IC kaištis yra atstatymo kaištis. IC svyruoja tik tuo atveju, jei atstatymo kaištis yra žemės potenciale. Taigi 0,1 kondensatorius ir 100 K rezistorius yra prijungti, kad iš naujo įjungtų IC. Tada jis pradės svyruoti.

Rezultatai ir dvejetainis skaičiavimas

IC turi 10 išėjimų, kurių kiekvienas gali gauti maždaug 10 mA srovę ir įtampą, šiek tiek mažesnę nei Vcc. Išėjimai sunumeruoti nuo Q3 iki Q13. Trūksta išvesties Q10, kad iš Q11 būtų galima gauti dvigubą laiką. Tai padidina lankstumą, kad gautumėte daugiau laiko. Kiekviena išvestis nuo Q3 iki Q13 padidėja po to, kai baigsite vieną laiko ciklą. IC viduje yra osciliatorius ir 14 nuosekliai sujungtų „Bistables“. Šis išdėstymas vadinamas „Ripple Cascade“ išdėstymu. Iš pradžių virpesiai taikomi pirmajam bistabiliui, kuris paskui varo antrąjį bistabilą ir pan. Signalo įvestis padalijama iš dviejų kiekviename bisteryje, taigi iš viso yra 15 signalų, kurių kiekviena yra pusė ankstesnio dažnio. Iš šių 15 signalų 10 signalų yra nuo Q3 iki Q13. Taigi antroji išvestis gauna dvigubą laiką nei pirmoji išvestis. Trečia išvestis gauna dvigubą laiką nei antroji. Tai tęsiasi ir maksimalus laikas bus prieinamas paskutiniame išėjime Q13. Tačiau per tą laiką kiti išėjimai taip pat duos didelę produkciją, atsižvelgiant į jų laiką.

Užfiksuoti IC

CD 4060 pagrindo laikmatį galima užfiksuoti, kad būtų užblokuotas svyravimas ir kad išvestis būtų aukšta iki atstatymo. Tam gali būti naudojamas IN4148 diodas. Kai didelis išėjimas yra prijungtas prie Pin11 per diodą, laikrodis bus sustabdytas, kai ši išvestis taps didelė. IC vėl rodys svyravimus tik tuo atveju, jei jis bus atstatytas išjungiant maitinimą.

Laiko ciklo formulės

Laikas t = 2 n / f osc = sekundės

n yra pasirinktas Q išvesties skaičius

2 n = Q išvesties skaičius = 2 x Q ne kartus, pvz. Q3 išėjimas = 2x2x2 = 8

f osc = 1 / 2,5 (R1XC1) = hercais

R1 yra varža 10 kaiščių omuose ir C1, kondensatorius 9 kaiščio Faraduose.

Pavyzdžiui, jei R1 yra 1M, o C1 0,22, pagrindinis dažnis f osc yra

1 / 2,5 (1 000 000 x 0, 000 000 22) = 1,8 Hz

Jei pasirinktas išėjimas yra Q3, tada 2 n yra 2 x 2 x 2 = 8

Todėl laikotarpis (sekundėmis) yra t = 2 n / 1,8 Hz = 8 / 1,8 = 4,4 sekundės

Dabar jūs turite idėją apie penkis skirtingus laikmačio grandinės tipus, jei kyla klausimų šia tema ar dėl elektros ir elektroniniai projektai palikite komentarų skiltį žemiau.