Časovni rele iz ure. Kako narediti časovnik iz elektronske ure z lastnimi rokami. Klasifikacija in značilnosti časovnika

Do zdaj nekateri uporabljajo peščeno uro za odštevanje majhnih časovnih obdobij. Gledanje gibanja zrnc peska v taki uri je zelo vznemirljivo, vendar uporaba tega kot časovnika ni vedno priročna. Zato jih nadomesti elektronski časovnik, katerega diagram je predstavljen spodaj.

Časovno vezje

Temelji na razširjenem, poceni čipu NE555. Algoritem delovanja je naslednji - ko na kratko pritisnete gumb S1, se na izhodu OUT prikaže napetost, enaka napajalni napetosti vezja in zasveti LED LED1. Po preteku določenega časovnega intervala se LED ugasne, izhodna napetost postane nič. Čas merilnika časa nastavi trimer R1 in se lahko giblje od nič do 3-4 minute. Če je treba povečati največji čas zakasnitve časovnika, lahko zvišate kapacitivnost kondenzatorja C1 na 100 μF, potem bo približno 10 minut. Kot tranzistor T1 se lahko uporabi kateri koli bipolarni tranzistor srednje ali majhne moči strukture n-p-nna primer BC547, KT315, BD139. Vsak gumb za trenutno zapiranje se uporablja kot gumb S1. Vezje napaja napetost 9 - 12 voltov, trenutna poraba brez obremenitve ne presega 10 mA.

Izdelava časovnika

Vezje je sestavljeno na tiskanem vezju velikosti 35x65, k članku je priložena datoteka programa Sprint Layout. Trimerski upor lahko namestite neposredno na ploščo ali pa ga izvlečete na žice in s potenciometrom prilagodite čas delovanja. Za priključitev žic za napajanje in obremenitev na ploščo obstajajo mesta za vijačne sponke. Tabla je narejena po metodi LUT, nekaj fotografij postopka:

Prenesite tablo:

(Prenosi: 251)

Po spajkanju vseh delov je treba ploščo očistiti pretoka, sosednje skladbe je treba obročiti za kratek stik. Sestavljenega časovnika ni treba konfigurirati, ostalo je le nastaviti želeni čas delovanja in pritisniti gumb. Na izhod OUT je mogoče priključiti rele, v tem primeru bo časovnik lahko nadzoroval močno obremenitev. Pri nameščanju releja vzporedno z navitjem je treba namestiti diodo za zaščito tranzistorja. Obseg takšnega časovnika je zelo širok in je omejen le z domišljijo uporabnika. Srečna gradnja!

Dovolj preprosto, včasih pa občudovanja vredno. Če se spomnimo starih pralnih strojev, ki so jih ljubkovalno imenovali »vedro z motorjem«, potem je bilo delovanje časovnega releja zelo jasno: gumb so obrnili za nekaj zarez, nekaj v notranjosti je začelo tikati in motor se je zagnal.

Takoj, ko je kazalec pisala dosegel ničelno delitev lestvice, se je pranje končalo. Kasneje so se pojavili stroji z dvema časovnima relejema - pranjem in ožemanjem. V takih strojih so bili časovni releji izdelani v obliki kovinskega valja, v katerem je bil skrit urni mehanizem, zunaj pa so bili le električni kontakti in krmilni gumb.

Sodobni pralni stroji - avtomatski stroji (z elektronskim krmiljenjem) imajo tudi časovni rele in postalo ga je nemogoče videti kot ločen element ali detajl na nadzorni plošči. Vse časovne zamude dobimo s programsko opremo z uporabo krmilnega mikrokrmilnika. Če natančno pogledate cikel samodejnega pralnega stroja, števila zamud preprosto ni mogoče prešteti. Če bi vse te časovne zamude izvedli v obliki zgoraj omenjenega urnega mehanizma, potem v telesu pralnega stroja preprosto ne bi bilo dovolj prostora.

Od urnega mehanizma do elektronike

Kako dobiti časovno zakasnitev z uporabo MK

Zmogljivost sodobnih MCU-jev je zelo visoka, do nekaj deset mip (milijoni operacij na sekundo). Zdi se, da se je nedolgo nazaj v osebnih računalnikih boril za 1 mips. Zdaj celo zastareli MCU-ji, na primer družina 8051, to enostavno storijo 1 milj. Tako bo za izvedbo 1.000.000 operacij trajala natanko sekunda.

Tu je na videz že pripravljena rešitev za časovni zamik. Samo isto operacijo izvedite milijonkrat. To lahko storite preprosto, če to operacijo zaženete v program. A težava je v tem, da razen te operacije za celo drugo MK nič drugega ne more storiti. Toliko o dosežkih inženiringa, tukaj za mips! In če potrebujete hitrost zaklopa nekaj deset sekund ali minut?

Časovnik - naprava za štetje časa

Da se takšna zadrega ne zgodi, se procesor ne samo ogreje, izvrši nepotreben ukaz, ki ne bo naredil ničesar koristnega, v MK so bili vgrajeni časovniki praviloma po več kosov. Ne da bi se spuščal v podrobnosti, je časovnik binarni števec, ki šteje impulze, ki jih ustvari posebno vezje znotraj MC.

Na primer, v MK družine 8051 se pri izvajanju vsakega ukaza generira štetje pulza, tj. časovnik preprosto šteje število izvršenih strojnih navodil. Medtem se centralna procesna enota (CPU) tiho ukvarja z izvajanjem glavnega programa.

Recimo, da časovnik začne šteti (za to obstaja ukaz števca za zagon) od nič. Vsak impulz poveča števec za eno in sčasoma doseže največjo vrednost. Nato se vsebina števca ponastavi na nič. Ta trenutek se imenuje "counter overflow". To je točno konec časovne zamude (ne pozabite na pralni stroj).

Recimo, da je časovnik 8-bitni, potem ga lahko uporabimo za izračun vrednosti v območju 0 ... 255, sicer bo števec preplavil vsakih 256 impulzov. Če želite osvetlitev skrajšati, je dovolj, da začnete štetje ne iz nič, temveč iz druge vrednosti. Če ga želite dobiti, je dovolj, da to vrednost najprej naložite v števec in nato zaženete števec (spet se spomnimo pralnega stroja). Ta vnaprej naložena številka je kot vrtenja časovnega releja.

Tak časovnik z delovno frekvenco 1 mips vam bo omogočil največjo izpostavljenost 255 mikrosekund in potrebujete nekaj sekund ali celo minut, kaj lahko storite?

Izkazalo se je, da je vse povsem preprosto. Vsako prelivanje časovnika je dogodek, ki povzroči prekinitev glavnega programa. Posledično CPU preklopi na ustrezno podprogram, ki lahko med takšnimi drobnimi odlomki sešteje kateri koli, tudi do nekaj ur ali celo dni.

Rutina prekinitvene storitve je običajno kratka, ne več kot nekaj deset navodil, nato pa se vrne v glavni program, ki se še naprej izvaja z istega mesta. Poskusite izvesti takšen odlomek s preprostim ponavljanjem zgoraj omenjenih ukazov! Čeprav morate v nekaterih primerih storiti prav to.

Če želite to narediti, v sistemih z navodili procesorja obstaja navodilo NOP, ki ne naredi ničesar, samo traja strojni čas. Z njim lahko rezerviramo pomnilnik in pri ustvarjanju časovnih zamikov, le zelo kratkih, vrstnega reda mikrosekund.

Ja, bralec bo rekel, kako se je zanesel! Od pralnih strojev neposredno do mikrokrmilnikov. In kaj se je zgodilo med temi skrajnimi točkami?

Kakšni so časovni releji

Kot že rečeno, glavna naloga časovnega releja je pridobiti zakasnitev med vhodnim in izhodnim signalom. Ta zamuda se lahko ustvari na več načinov. Časovni releji so bili mehanski (že opisan na začetku članka), elektromehanski (prav tako na osnovi urnega mehanizma, le vzmet je navita z elektromagnetom), pa tudi z različnimi dušilnimi napravami. Primer takega releja je pnevmatski časovni rele, prikazan na sliki 1.

Rele je sestavljen iz elektromagnetnega pogona in pnevmatskega nastavka. Relejska tuljava je izdelana za delovne napetosti 12 ... 660V AC (skupaj 16 ocen) s frekvenco 50 ... 60Hz. Glede na različico releja se lahko zakasnitev začne bodisi ob vklopu elektromagnetnega pogona bodisi ob sprostitvi.

Nastavitev časa se izvede z vijakom, ki uravnava prerez luknje za odtok zraka iz komore. Opisani časovni releji niso zelo stabilni parametri, zato se, kjer je to mogoče, vedno uporabljajo elektronski časovni releji. Trenutno je takšne releje, tako mehanske kot pnevmatske, mogoče najti le v starodavni opremi, ki je še ni nadomestila sodobna oprema, in celo v muzeju.

Elektronski časovni releji

Morda ena najpogostejših je bila serija relejev VL - 60 ... 64 in nekateri drugi, na primer VL - 100 ... 140. Vsi ti časovni releji so bili zgrajeni na specializiranem mikrovezju KR512PS10. Zunanji pogled releja serije VL je prikazan na sliki 2.

Slika 2. Časovni rele serije VL.

Časovni rele VL-64 je prikazan na sliki 3.

Slika 3.

Ko je napajalna napetost na vhodu usmerjena prek usmerniškega mostu VD1 ... VD4, se napetost skozi stabilizator na tranzistorju KT315A dovaja v mikrovezje DD1, katerega notranji generator začne ustvarjati impulze. Frekvenco impulzov uravnava spremenljiv upor PPB-3B (prav on je prikazan na sprednji plošči releja), serijsko povezan s kondenzatorjem za nastavitev časa 5100 pF, ki ima 1% tolerance in zelo majhen TKE.

Prejete impulze šteje števec s spremenljivim razmerjem delitve, ki se nastavi s preklapljanjem izhodov mikrovezja M01 ... M05. V relejih serije VL je bilo to preklapljanje izvedeno v tovarni. Največje razmerje delitve celotnega števca doseže 235 929 600. Kot je navedeno v dokumentaciji za mikrovezje, lahko frekvenca glavnega oscilatorja 1 Hz doseže več kot 9 mesecev! Po mnenju razvijalcev je to povsem dovolj za katero koli aplikacijo.

Zatič 10 mikrovezja END - konec osvetlitve, povezan z vhodom 3 - ST start - stop. Takoj, ko se na izhodu END prikaže napetost na visoki ravni, se štetje impulzov ustavi, na zatiču 9 Q1 pa se pojavi napetost na visoki ravni, ki bo odprla tranzistor KT605 in aktivirala rele, povezan s kolektorjem KT605.

Sodobni časovni releji

Praviloma jih izdelujejo v MK. Navsezadnje je lažje programirati že pripravljeno lastniško mikrovezje, dodati več gumbov, digitalni indikator, kot pa izumiti nekaj novega in nato tudi natančno nastaviti čas. Tak rele je prikazan na sliki 4.

Slika 4.

Zakaj narediti časovni štafetni naredi sam?

In čeprav obstaja tako veliko število časovnih relejev, morate za skoraj vsak okus včasih doma narediti nekaj svojega, pogosto zelo preprostega. Toda takšni modeli se najpogosteje opravičujejo. Tukaj je nekaj izmed njih.

Ker smo pravkar preučili delovanje mikrovezja KR512PS10 kot del releja nadzemne mreže, potem bomo morali razmisliti o amaterskih vezjih z njim. Slika 5 prikazuje vezje časovnika.

Slika 5. Časovnik na mikrovezju KR524PS10.

Mikrovezje se napaja iz parametričnega stabilizatorja R4, VD1 s stabilizacijsko napetostjo približno 5 V. V trenutku, ko se napajanje vklopi, veriga R1C1 tvori ponastavitveni impulz za mikrovezje. Ta zažene notranji generator, katerega frekvenco nastavi veriga R2C2, notranji števec mikrovezja pa začne šteti impulze.

Število teh impulzov (razmerje delitve števca) se nastavi s preklopom izhodov mikrovezja M01 ... M05. S položajem, prikazanim na diagramu, bo ta koeficient 78643200. To število impulzov je celotno obdobje signala na izhodu END (pin 10). Zatič 10 je priključen na zatič 3 ST (vklop / izklop).

Takoj, ko je izhod END nastavljen na visoko raven (šteto je pol obdobja), se števec ustavi. Hkrati se na izhodu Q1 (pin 9) nastavi visoka raven, ki odpre tranzistor VT1. Skozi odprt tranzistor se vklopi rele K1, ki s svojimi kontakti nadzoruje obremenitev.

Če želite znova zagnati časovno zakasnitev, je dovolj, da na kratko izklopite in nato vklopite rele. Časovni diagram signalov END in Q1 je prikazan na sliki 6.

Slika 6. Časovni diagram signalov END in Q1.

Z vrednostmi časovnega vezja R2C2, ki so prikazane na diagramu, je frekvenca generatorja približno 1000 Hz. Zato bo časovna zakasnitev z navedeno povezavo terminalov M01 ... M05 približno deset ur.

Za natančno nastavitev te hitrosti zaklopa naredite naslednje. Zatiče M01 ... M05 povežite s položajem "Seconds_10", kot je prikazano v tabeli na sliki 7.

Slika 7. Tabela nastavitev časovnika (kliknite sliko za povečavo).

S takšno povezavo z vrtenjem spremenljivega upora R2 nastavite čas zaklopa za 10 sekund. s štoparico. Nato priključite sponke M01 ... M05, kot je prikazano na diagramu.

Na sliki 8 je prikazano drugo vezje za KR512PS10.

Slika 8. Časovni rele na mikrovezjuKR512PS10

Še en časovnik na mikrovezju KR512PS10.

Za začetek bodimo pozorni na KR512PS10, natančneje na signale END, ki sploh ni prikazan, in signal ST, ki je preprosto povezan s skupno žico, kar ustreza logični ničelni ravni.

Ko je ta način omogočen, se števec ne ustavi, kot je prikazano na sliki 6. Signali END in Q1 se bodo ciklično nadaljevali, ne da bi se ustavili. V tem primeru bo oblika teh signalov klasičen meander. Tako se je izkazal le generator pravokotnih impulzov, katerih frekvenco lahko reguliramo s spremenljivim uporom R2, razmerje delitve števca pa lahko nastavimo v skladu s tabelo, prikazano na sliki 7.

Neprekinjeni impulzi z izhoda Q1 se dovajajo na štetje vhodov decimalnega števca - dekodirnika DD2 K561IE8. Prek R4C5 ponastavi števec na nič ob vklopu. Posledično se na izhodu dekodirnika "0" (pin 3) pojavi visoka raven. Izhodi 1 ... 9 imajo nizke ravni. S prihodom prvega števčnega impulza se visok nivo premakne na izhod "1", drugi impulz nastavi visok nivo na izhodu "2" in tako naprej, do izhoda "9". Nato se števec prelije in cikel štetja se začne znova.

Prejeti krmilni signal preko stikala SA1 lahko dovajamo na generator zvočnega signala na elementih DD3.1 ... 4 ali na ojačevalnik releja VT2. Časovni zamik je odvisen od položaja stikala SA1. S terminali M01 ... M05, prikazanimi na diagramu, in parametri časovne verige R2C2 lahko dosežemo časovne zamike v območju od 30 sekund do 9 ur.

Časovno vezje na števcu K561IE16

Zasnova je narejena samo na enem mikrovezju K561IE16... Ker je za njegovo pravilno delovanje potreben zunanji generator impulzov, ga bomo v našem primeru zamenjali s preprosto utripajočo LED.

Takoj, ko napajamo napetost časovnega kroga, zmogljivost C1 se bo začel polniti skozi upor R2 zato bo pin 11 na kratko prikazal logično enoto, ki ponastavi števec. Tranzistor, priključen na izhod števca, se odpre in vklopi rele, ki bo tovor povezal prek svojih kontaktov.

Z utripajočo LED s frekvenco 1,4 Hz impulzi se sprejemajo na vhodu ure števca. Števec se šteje z vsako razliko pulza. Čez 256 impulzov ali približno tri minute, se bo nivo logične enote prikazal na zatiču 12 števca, tranzistor pa se bo zaprl, izklopil rele in obremenitev preklopila skozi njegove kontakte. Poleg tega ta logična enota preide na vhod DD ure in zaustavi časovnik. Čas delovanja časovnika lahko izberete tako, da točko "A" vezja povežete z različnimi izhodi števca.

Časovno vezje je narejeno na mikrovezju KR512PS10, ki ima v svoji notranji sestavi binarni protidelilnik in multivibrator. Tako kot običajni števec ima tudi to mikrovezje razmerje delitve od 2048 do 235929600. Izbira zahtevanega razmerja se nastavi z uporabo logičnih signalov na krmilne vhode M1, M2, M3, M4, M5.

Za naš časovni krog je faktor delitve 1310720. V časovniku je šest fiksnih časovnih intervalov: pol ure, ura in pol, tri ure, šest ur, dvanajst ur in dan v uri. Delovna frekvenca vgrajenega multivibratorja je določena z oceno upora R2 in kondenzator C2... Ko preklopite stikalo SA2, se spremeni frekvenca multivibratorja, ki prehaja skozi števec in časovni interval.

Časovno vezje se zažene takoj po vklopu ali pa lahko pritisnete preklopno stikalo SA1, da ponastavite časovnik. V začetnem stanju bo na devetem izhodu nivo logične enote, na desetem inverznem izhodu pa nič. Kot rezultat, tranzistor VT1 priključite LED del optotiristorjev DA1, DA2... Tiristorski del ima vzporedno povezavo, to vam omogoča uravnavanje izmenične napetosti.

Po končanem merjenju časa se deveti izhod nastavi na nič in odklopi obremenitev. In na izhodu 10 se bo prikazal en, ki bo ustavil števec.

Časovno vezje se zažene s pritiskom enega od treh gumbov s fiksacijo časovnega intervala, medtem ko začne odštevanje. Vzporedno s pritiskom na gumb zasveti LED, ki ustreza gumbu.

Na koncu časovnega intervala časovnik zapiska. Poznejši pritisk bo onemogočil vezje. Časovne intervale spreminjajo ocene radijskih komponent R2, R3, R4 in C1.

Časovno vezje, ki zagotavlja zakasnitev izklopa, je prikazan na prvi sliki.Tu je p-kanalni tranzistor (2) povezan z vezjem za dovod tovora, n-kanalni tranzistor (1) pa ga poganja.

Vezje časovnika deluje na naslednji način. V začetnem stanju se kondenzator C1 izprazni, oba tranzistorja sta zaprta in breme je brez napetosti. Ko na kratko pritisnete gumb Start, so vrata drugega tranzistorja priključena na skupno žico, napetost med njegovim izvorom in vrati postane enaka napajalni napetosti, takoj se odpre in poveže obremenitev. Skok napetosti, ki se na njem pojavi skozi kondenzator C1, gre do vrat prvega tranzistorja, ki se prav tako odpre, zato bodo vrata drugega tranzistorja tudi po izpustu gumba ostala povezana s skupno žico.

Ko se kondenzator C1 polni skozi upor R1, napetost na njem naraste in na vratih prvega tranzistorja (glede na skupno žico) se zmanjša. Čez nekaj časa, odvisno predvsem od kapacitete kondenzatorja C1 in upora upora R1, se toliko zmanjša, da se tranzistor začne zapirati in napetost na njegovem odtoku narašča. To vodi do zmanjšanja napetosti na vratih drugega tranzistorja, zato se tudi ta začne zapirati in napetost na obremenitvi upada. Posledično se napetost na vratih prvega tranzistorja začne še hitreje zmanjševati.

Postopek poteka kot plaz in kmalu se oba tranzistorja zapreta, pri čemer se napetost razbremeni, kondenzator C1 se hitro izprazni skozi diodo VD1 in obremenitev. Naprava je pripravljena za ponovni zagon. Ker se tranzistorji s poljskim učinkom sklopa začnejo odpirati pri napetosti vrata-vir 2,5 ... 3 V in je največja dovoljena napetost med vrati in izvorom 20 V, lahko naprava deluje pri napajalni napetosti 5 do 20 V (nazivna napetost kondenzatorja C1 mora biti za nekaj voltov večja od napajalne napetosti). Čas zakasnitve izklopa ni odvisen samo od parametrov elementov C1, R1, temveč tudi od napajalne napetosti. Na primer, povečanje napajalne napetosti s 5 na 10 V vodi do njegovega povečanja za približno 1,5-krat (z vrednostmi elementov, ki so navedeni na diagramu, je bilo 50 oziroma 75 s).

Če se pri zaprtih tranzistorjih izkaže, da je napetost na uporu R2 večja od 0,5 V, je treba zmanjšati njegovo upornost. Napravo, ki zagotavlja zakasnitev vklopa, je mogoče sestaviti v skladu s shemo, prikazano na sliki. 2. Tu so tranzistorji sklopa vklopljeni približno na enak način, vendar napetost na vratih prvega tranzistorja in kondenzatorja C1 prihaja skozi upor R2. V začetnem stanju (po priključitvi vira napajanja ali po pritisku na gumb SB1) se kondenzator C1 izprazni in oba tranzistorja sta zaprta, zato je breme brez napetosti. Ko se polni skozi upore R1 in R2, napetost na kondenzatorju naraste in ko doseže približno 2,5 V, se začne prvi tranzistor vklopiti, padec napetosti na uporu R3 se poveča in začne se vključevati tudi drugi tranzistor. Ko napetost na obremenitvi naraste toliko, da se dioda VD1 vklopi, napetost na uporu R1 naraste. To vodi do dejstva, da se prvi tranzistor in za njim drugi hitreje odpreta in naprava nenadoma preklopi v odprto stanje in zapre tokokrog dovoda tovora

Časovno vezje se znova zažene, za to morate pritisniti gumb in ga v tem stanju držati 2 ... 3 s (ta čas je dovolj za popolno praznjenje kondenzatorja C1). Časovniki so nameščeni na tiskanih ploščah iz steklene folije na eni strani, katerih risbe so prikazane na sliki. 3 in 4. Plošče so zasnovane za uporabo diode iz serij KD521, KD522 in delov za površinsko vgradnjo (upori P1-12, velikost 1206 in kondenzator tantalov oksid). Prilagoditev naprav se zmanjša predvsem na izbiro uporov, da se doseže zahtevana časovna zakasnitev.

Opisane naprave so namenjene priključitvi na pozitivno žico tovornega napajalnika. Ker pa sklop IRF7309 vsebuje obe vrsti kanalskih tranzistorjev, je mogoče časovnike enostavno prilagoditi, da jih lahko priključimo tudi na negativno žico. Da bi to naredili, je treba tranzistorje obrniti in spremeniti polarnost diode in kondenzatorja (seveda bodo to zahtevale ustrezne spremembe na risbah tiskanih vezij). Upoštevati je treba, da sta pri dolgih povezovalnih žicah ali odsotnosti kondenzatorjev v obremenitvi možna indukcija na teh žicah in nenadzorovan vklop časovnika. na izhod mora biti priključena vsaj napajalna napetost.

Časovno vezje pet minut

Če je časovni interval več kot 5 minut, lahko napravo znova zaženete in znova nadaljujete s štetjem.

Po kratkem stiku S1 se začne polniti kapacitivnost C1, ki je priključena na kolektorski tokokrog tranzistorja VT1. Napetost iz C1 gre na ojačevalnik z visoko vhodno impedanco na tranzistorjih VT2- VT4... Njegova obremenitev je LED indikator, ki se vklopi izmenično po minuti.

Zasnova vam omogoča, da izberete enega od petih možnih časovnih intervalov: 1,5, 3, 6, 12 in 24 ur... Obremenitev je priključena na omrežje izmeničnega toka na začetku merjenja časa in je odklopljena na koncu merjenja časa. Časovni intervali se nastavijo s frekvenčnim delilnikom za pravokotne signale, ki jih generira RC multivibrator.

Glavni generator je izdelan na logičnih komponentah DD1.1 in DD1.2 mikrovezja K561LE5... Frekvenco nihanja tvori vklopljena RC-veriga R1, C1... Natančnost udarca se prilagodi v najmanjšem časovnem intervalu z izbiro upora R1 (začasno je pri nastavitvi priporočljivo, da ga zamenjamo s spremenljivim uporom). Če želite ustvariti potrebna časovna območja, se impulzi iz izhoda multivibratorja preusmerijo na dva števca DD2 in DD3, kar povzroči delitev frekvence.

Ta dva števca - K561IE16 sta povezana zaporedno, za hkratno ponastavitev pa sta ničelni zatiči povezani skupaj. Ponastavitev se izvede s stikalom SA1. Drugo preklopno stikalo SA2 izbere zahtevano časovno obdobje.

Ko se logična enota pojavi na izhodu DD3, gre na pin 6 DD1.2, zaradi česar se generiranje impulzov z multivibratorjem konča. Hkrati signal logične enote sledi vhodu pretvornika DD1.3, na izhod katerega je priključen VT1. Ko se na izhodu DD1.3 pojavi logična ničla, se tranzistor zapre in izklopi LED diod optičnih sklopnikov U1 in U2, to pa izklopi triak VS1 in nanj priključeno obremenitev.

Ko so števci ponastavljeni, se na njihovih izhodih nastavijo ničle, tudi na izhodu, na katerega je nameščeno stikalo SA2. Na vhodu DD1.3 se dovaja tudi nič in s tem na njenem izhodu ena, ki obremenitev poveže z omrežjem. Na enak način bo vzporedno in na vhodu 6 DD1.2 nastavljena ničelna raven, ki bo zagnala multivibrator, časovnik pa bo začel šteti čas. Časovnik napaja brez transformatorja, sestavljeno iz komponent C2, VD1, VD2 in C3.

Ko je stikalo SW1 zaprto, se kondenzator C1 začne počasi polniti skozi upor R1 in ko je raven napetosti na njem 2/3 napajalne napetosti, se sprožilec IC1 na to odzove. V tem primeru bo napetost na tretjem sponki padla na nič in vezje z žarnico se bo odprlo.

Z uporom upora R1 pri 10M (0,25 W) in kapacitivnostjo C1 47 μF x 25 V je čas delovanja naprave približno 9 minut in pol, po želji ga lahko spremenimo s prilagoditvijo vrednosti R1 in C1. Črtkana črta na sliki označuje vključitev dodatnega stikala, s katerim lahko vezje vklopite s svetlobo tudi pri zaprtem preklopnem stikalu. Tok mirovanja konstrukcije je le 150 μA. BD681 tranzistor - kompozit (Darlington) srednje moči. Lahko ga nadomestite z BD675A / 677A / 679A.

To časovno vezje na mikrokrmilniku PIC16F628A je izposojeno na dobrem portugalskem spletnem mestu za elektroniko. Mikrokrmilnik deluje na takt notranjega oscilatorja, kar lahko v danem trenutku štejemo za dovolj natančno, saj ostajata zatiča 15 in 16 prosta, za še večjo natančnost delovanja pa lahko uporabimo zunanji kremenov resonator.

V vsakdanjem življenju je pogosto treba po določenem času ugasniti luč. To je potrebno v shrambah in preprostih gospodarskih poslopjih. V zameno in v drugih primerih, ko je treba časovno omejiti delovanje katere koli elektronske naprave, se do kraja uporabi preprost digitalni časovnik, ki omogoča vklop ali izklop tovora po določenem obdobju.

Preprosto digitalno časovnik za vklop in izklop luči,ki ga je mogoče sestaviti ročno, je zgrajen samo na enem integralnem števcu K561IE16. Znano je, da je za delovanje katerega koli števca potreben zunanji generator impulzov. V našem primeru ima njegovo vlogo preprost utripajoč LED.

Opis sheme delovanja preprostega digitalnega časovnika

Takoj, ko se časovnik vklopi, se C1 napolni skozi upor R2, zaradi česar se na pin 11 za kratek čas prikaže log.1, ki obrača vse izhodne vrednosti števca na nič. Tranzistor, priključen na izhod števca, se bo odprl in rele bo deloval, tovor pa bo povezal s svojimi kontakti.

Od utripajoče LED s frekvenco približno 1,4 Hz se impulzi pošljejo na vhod ure (noga 10) števca DD1. Z vsakim padcem vhodnega impulza se števec poveča. Po 256 impulzih (sčasoma bo trajalo približno 256 / 1,4 Hz \u003d 183 sek. Ali ~ 3 minute) se na zatiču 12 prikaže log.1. V zvezi s tem se bo tranzistor zaprl in razbremenil napetost. Poleg tega se log.1 iz izhoda 12 preko diode VD1 napaja na vhod ure DD1 in s tem ustavi časovnik.

Frekvenco časovnika lahko izberete tako, da priključno točko upora R3 in diode VD1 povežete z različnimi izhodi DD1. Z nekoliko popravljanjem te sheme je mogoče zgraditi časovnik, ki opravlja nasprotno funkcijo dela. Sprememba vpliva na tranzistor VT1. Spremeniti ga je treba v tranzistor drugačne strukture.

Zdaj, ko se števec log.1 prikaže na izhodu, se bo tranzistor odprl in vklopil obremenitev. Namesto električnega releja je v tej izvedbi mogoče vklopiti preprost oddajnik zvoka z notranjim generatorjem, na primer HCM1612X. Oddajnik priključite glede na polarnost.

Podrobnosti o časovniku vklopa in izklopa

Diode VD1-VD2 serije KD103, KD522, KD103, KD521, KD102. Tranzistorje KT814A lahko spremenite v KT973 ali KT814. poljubno iz serije KT604, KT815. Poleg števca K561IE16 je mogoče uporabiti tudi njegov tuji kolega CD4020B. Uporabite lahko tudi čip CD4060, ki že ima generator ure, tako da lahko LED in upor R1 odstranite. LED - utripajoči tip ARL5013URCB, L816BRSCB, L56DGD,

Časovnik je glede porabe energije precej varčen. Tok, ki ga porabi časovnik, razen relejskega toka, je približno 11 mA.

Gospodinjske aparate je mogoče vključiti in deaktivirati brez prisotnosti in sodelovanja uporabnika. Večina danes izdelanih modelov je opremljena s časovnim stikalom za samodejni vklop / izklop.

Kaj če želite na enak način upravljati podedovano strojno opremo? Oborožite se s potrpljenjem, našimi nasveti in naredite časovni rele z lastnimi rokami - verjemite mi, ta domači izdelek lahko uporabljate v gospodinjstvu.

Pripravljeni smo vam pomagati pri uresničitvi zanimive ideje in se preizkusiti na poti neodvisnega inženirja elektrotehnike. Za vas smo našli in sistematizirali vse dragocene informacije o možnostih in metodah izdelave relejev. Uporaba podanih informacij zagotavlja enostavno montažo in odlično delovanje instrumenta.

V članku, predlagani za študij, preizkušen v praksi domače možnosti naprav. Informacije temeljijo na izkušnjah strastnih elektrotehnikov in zahtevah standardov.

Človek si je že od nekdaj poskušal olajšati življenje z uvajanjem različnih prilagoditev v vsakdanje življenje. S pojavom tehnologije, ki temelji na elektromotorju, se je pojavilo vprašanje, kako ga opremiti s časovnikom, ki bi samodejno nadzoroval to opremo.

Vklopljen za določen čas - lahko pa tudi druge stvari. Enota se bo samodejno izklopila po določenem obdobju. Za takšno avtomatizacijo je bil potreben rele s funkcijo samodejnega časovnika.

Klasičen primer obravnavane naprave je rele v starem pralnem stroju v sovjetskem slogu. Na njegovem telesu je bil ročaj z več oddelki. Nastavil sem želeni način in boben se vrti 5-10 minut, dokler notranja ura ne doseže nič.

Elektromagnetni časovni rele je majhne velikosti, porabi malo električne energije, nima lomljivih gibljivih delov in je vzdržljiv

Danes so nameščeni v različni opremi:

• mikrovalovne pečice, pečice in drugi gospodinjski aparati;
• izpušni ventilatorji;
• avtomatski namakalni sistemi;
• avtomatizacija nadzora razsvetljave.

V večini primerov je naprava narejena na osnovi mikrokrmilnika, ki hkrati nadzoruje vse druge načine delovanja avtomatizirane opreme. Za proizvajalca je ceneje. Ni treba porabiti denarja za več ločenih naprav, ki so odgovorne za eno stvar.

Po vrsti elementa na izhodu je časovni rele razvrščen v tri vrste:

• rele - tovor je povezan s "suhim kontaktom";
• triak;
• tiristor.

Najbolj zanesljiva in odporna na prenapetost omrežja je prva možnost. Napravo s preklopnim tiristorjem na izhodu je treba vzeti le, če je priključena obremenitev neobčutljiva na obliko napajalne napetosti.

Če želite narediti svoj časovni rele, lahko uporabite tudi mikrokrmilnik. Domači izdelki pa so večinoma narejeni za preproste stvari in delovne pogoje. Dragi programabilni krmilnik je v takšnih razmerah zapravljanje denarja.

Obstajajo veliko preprostejša in cenejša vezja, ki temeljijo na tranzistorjih in kondenzatorjih. Poleg tega obstaja več možnosti, med katerimi lahko izbirate glede na vaše posebne potrebe.

Sheme različnih domačih izdelkov

Vse predlagane možnosti za izdelavo časovnih relejev, ki jih lahko naredite sami, so zgrajene po principu zagona nastavljene hitrosti zaklopa. Najprej se začne časovnik z vnaprej nastavljenim časovnim intervalom in odštevanjem.

Zunanja naprava, priključena nanjo, začne delovati - vklopi se elektromotor ali lučka. In potem, ko doseže ničlo, rele izda signal za odklop te obremenitve ali prekinitev toka.

Možnost # 1: najpreprostejši na tranzistorjih

Tranzistorska vezja je najlažje izvesti. Najenostavnejši od njih vključuje le osem elementov. Za njihovo povezavo sploh ne potrebujete plošče, vse je mogoče spajkati brez nje. Pogosto je narejen podoben rele, ki prek njega poveže razsvetljavo. Pritisnil sem gumb - in lučka sveti nekaj minut, nato pa se sama ugasne.

Za napajanje tega vezja so potrebne 9 ali 12-voltne baterije, tak rele pa se lahko napaja tudi iz spremenljivk 220 V s pomočjo stalnega pretvornika 12 V (+)

Za sestavljanje tega domačega časovnega releja boste potrebovali:

• par uporov (100 Ohm in 2,2 mOhm);
• bipolarni tranzistor KT937A (ali analogni);
• rele za preklop obremenitve;
• spremenljivi upor 820 Ohm (za nastavitev časovnega intervala);
• kondenzator 3300 uF in 25 V;
• usmerniška dioda KD105B;
• preklopite, da začnete šteti.

Časovna zakasnitev v tem relejskem časovniku nastane zaradi polnjenja kondenzatorja na nivo moči tranzistorskega stikala. Medtem ko se C1 polni na 9-12 V, ključ v VT1 ostane odprt. Zunanja obremenitev pod napetostjo (lučka sveti).

Po določenem času, ki je odvisen od nastavljene vrednosti na R1, se tranzistor VT1 zapre. Rele K1 sčasoma postane brez napetosti in obremenitev se odklopi od napetosti.

Čas polnjenja kondenzatorja C1 se določi z zmnožkom njegove zmogljivosti na skupni upor polnilnega kroga (R1 in R2). Poleg tega je prvi od teh uporov fiksen, drugi pa je nastavljiv za nastavitev določenega intervala.

Časovni parametri za sestavljeni rele se empirično izberejo z nastavitvijo različnih vrednosti na R1. Za lažjo nastavitev zahtevanega časa pozneje je treba na telesu označiti s pozicioniranjem na minuto.

Problematično je določiti formulo za izračun izdanih zamud za takšno shemo. Veliko je odvisno od parametrov določenega tranzistorja in drugih elementov.

Rele se s preklopom nazaj S1 ponastavi v začetni položaj. Kondenzator se zapre pri R2 in izprazni. Ko se S1 ponovno vklopi, se cikel ponovno zažene.

V vezju z dvema tranzistorjema prvi sodeluje pri regulaciji in nadzoru časovne pavze. Drugi pa je elektronsko stikalo za vklop in izklop napajanja pri zunanji obremenitvi.

Najtežje pri tej spremembi je natančno izbrati upor R3. Moral bi biti tak, da se rele zapre šele, ko se iz B2 pošlje signal. V tem primeru mora biti povratno vklop tovora izveden šele, ko se sproži B1. Izbrati ga bo treba poskusno.

Ta vrsta tranzistorja ima zelo majhen tok vrat. Če je uporovno navitje v krmilnem relejskem ključu izbrano veliko (v deset ohmih in MΩ), lahko interval zaustavitve povečate na nekaj ur. Poleg tega časovni rele večino časa praktično ne porablja energije.

Aktivni način v njem se začne v zadnji tretjini tega intervala. Če je PB priključen prek navadne baterije, bo trajal zelo dolgo.

2. možnost: na osnovi čipov

Obstajajo dve glavni pomanjkljivosti tranzistorskih vezij. Zanje je težko izračunati čas zakasnitve in pred naslednjim zagonom je treba kondenzator izprazniti. Uporaba mikrovezjev te pomanjkljivosti odpravlja, a napravo zaplete.

Če pa imate vsaj minimalne spretnosti in znanja iz elektrotehnike, izdelava takšnega časovnega releja z lastnimi rokami prav tako ne bo težavna.

Prag odpiranja TL431 je stabilnejši zaradi prisotnosti referenčne napetosti znotraj vira. Poleg tega za njegovo preklop napetost zahteva veliko večjo napetost. Največ, s povečanjem vrednosti R2, ga lahko zvišamo na 30 V.

Kondenzator bo trajal veliko časa, da se napolni do takšnih vrednosti. Poleg tega je C1 v tem primeru samodejno povezan z odpornostjo proti praznjenju. Poleg tega vam tukaj ni treba klikniti SB1.

Druga možnost je uporaba NE555 "integralnega časovnika". V tem primeru zakasnitev določajo tudi parametri obeh uporov (R2 in R4) in kondenzatorja (C1).

Rele se "izklopi" s ponovnim vklopom tranzistorja. Tu se izvede le njegovo zapiranje s signalom z izhoda mikrovezja, ko odšteva zahtevane sekunde.

Pri uporabi mikrovezja je veliko manj lažnih pozitivnih rezultatov kot pri uporabi tranzistorjev. V tem primeru se tokovi nadzorujejo strožje, tranzistor se natančno odpre in zapre, kadar je to potrebno.

Druga klasična različica časovnega releja z mikrovezji temelji na KR512PS10. V tem primeru, ko je napajanje vklopljeno, vezje R1C1 pošlje impulz za ponastavitev na vhod mikrovezja, po katerem se v njem zažene notranji generator. Mejno frekvenco (razmerje delitve) slednjega nastavi krmilno vezje R2C2.

Število preštetih impulzov določimo s preklopom petih sponk M01 - M05 v različnih kombinacijah. Čas zakasnitve lahko nastavite od 3 sekunde do 30 ur.

Po štetju določenega števila impulzov na izhodu mikrovezja Q1 se nastavi visok nivo, ki odpre VT1. Posledično se aktivira rele K1 in vklopi ali izklopi breme.

Shema sestavljanja časovnega releja z mikrovezjem KR512PS10 ni težavna, ponastavitev na začetno stanje v taki radioaktivni napravi se samodejno zgodi, ko so doseženi določeni parametri zaradi povezave krakov 10 (END) in 3 (ST) (+ )

Obstajajo še bolj zapletena vezja za časovni rele na osnovi mikrokrmilnika. Niso pa primerni za samosestavljanje. Tu so prizadete težave s spajkanjem in programiranjem. Razlik s tranzistorji in najpreprostejšimi mikrovezji za domačo uporabo je v veliki večini primerov povsem dovolj.

Možnost # 3: za napajanje na izhodu 220 V

Vsa zgoraj navedena vezja so ocenjena na 12-voltno izhodno napetost. Za priključitev močne obremenitve na časovni rele, sestavljen na njihovi osnovi, je potrebno na izhodu. Za nadzor elektromotorjev ali druge zapletene električne opreme s povečano močjo boste morali to storiti.

Za regulacijo razsvetljave v gospodinjstvu pa lahko sestavite rele na osnovi diodnega mostu in tiristorja. Hkrati ni priporočljivo, da bi preko takšnega časovnika priključili karkoli drugega. Tiristor skozi sebe prehaja le pozitivni del sinusoide 220 voltov.

Za žarnico z žarilno nitko, ventilator ali grelni element to ni strašljivo, druga tovrstna električna oprema pa morda ne bo zdržala in izgorela.

Časovno relejni krog s tiristorjem na izhodu in diodnim mostom na vhodu je zasnovan za delovanje v omrežjih 220 V, vendar ima številne omejitve glede vrste priključene obremenitve (+)

Za sestavljanje takšnega časovnika za žarnico potrebujete:

• konstantni upori pri 4,3 MΩ (R1) in 200 Ω (R2) plus nastavljivi pri 1,5 kΩ (R3);
• štiri diode z največjim tokom nad 1 A in povratno napetostjo 400 V;
• kondenzator 0,47 μF;
• tiristor VT151 ali podoben;
• stikalo.

Ta rele-timer deluje v skladu s splošno shemo za podobne naprave s postopnim polnjenjem kondenzatorja. Ko so kontakti na S1 zaprti, se C1 začne polniti.

Med tem postopkom ostane tiristor VS1 odprt. Posledično se na obremenitev L1 napaja omrežna napetost 220 V. Po polnjenju C1 se tiristor zapre in prekine tok, pri čemer ugasne žarnico.

Zakasnitev se prilagodi z nastavitvijo vrednosti na R3 in izbiro kapacitivnosti kondenzatorja. Upoštevati je treba, da vsak stik z golimi nogami vseh uporabljenih elementov lahko povzroči električni udar. Vsi se napajajo z napetostjo 220 V.

Če ne želite eksperimentirati in samostojno sestaviti časovnega releja, lahko s časovnikom poberete že pripravljene možnosti za stikala in vtičnice.

Več o takšnih napravah preberite v člankih:

Zaključki in uporaben video o temi

Pogosto je težko razumeti notranjo strukturo časovnega releja iz nič. Nekaterim manjka znanja, drugim pa izkušnje. Za lažjo izbiro želene sheme smo naredili izbor videoposnetkov, ki podrobno opisujejo vse nianse delovanja in sestavljanja zadevne elektronske naprave.

Če potrebujete preprosto napravo, je bolje, da vzamete tranzistorsko vezje. Toda za natančen nadzor časa zakasnitve boste morali spajkati eno od možnosti na določenem mikrovezju.

Če imate izkušnje s sestavljanjem takšne naprave, prosimo, delite informacije z našimi bralci. Pustite komentarje, priložite fotografije svojih domačih izdelkov in sodelujte v razpravah. Komunikacijski blok se nahaja spodaj.