5 erilaista ajastinpiiriä

Ajastinpiirejä käytetään aikaviiveiden tuottamiseen kuorman laukaisemiseksi. Tämän viiveen asettaa käyttäjä.

Alla on muutama esimerkki eri sovelluksissa käytetyistä ajastinpiireistä

1. Pitkä kestoajastin

Tämä ajastinpiiri on suunniteltu kytkemään 12 V: n kuormitus aurinkoenergialla toimivaan asennukseen ennalta asetetuksi ajaksi napin painalluksella. Kun jakso on kulunut, lukitusrele katkaisee sekä kuorman että ohjainpiirin 12 V: n jännitteestä. Jakson pituus voidaan määrittää tekemällä sopivia muutoksia mikro-ohjaimen lähdekoodiin.

Video pitkäkestoisen ajastimen piirikaaviosta

Työskentely

IC4060 on 14-vaiheinen binäärinen aaltoilulaskuri, joka tuottaa perusaikaviiveen pulssit. Muuttuva vastus R1 voidaan säätää erilaisten viiveiden saamiseksi. Viivepulssi saadaan IC 4060: sta. Laskurin lähtö asetetaan hyppääjällä. 4060: n lähtö menee transistorikytkinjärjestelyyn. Hyppääjä asettaa vaihtoehdon. - rele voi kytkeytyä päälle, kun virta ja laskenta alkavat, sitten sammuvat laskentajakson jälkeen, tai - se voi tehdä päinvastoin. Rele kytkeytyy päälle laskentajakson jälkeen ja pysyy päällä niin kauan kuin virtaa syötetään piiriin. Kun syöttö on päällä, transistorit T1 ja T2 aktivoituvat, ja syöttöjännite laskee hitaasti. Syöttöjännite alkaa 12 V: sta, kun syöttö on PÄÄLLÄ ja sitten laskee hitaasti. Tämä toimii pitkäkestoisella ajastimella.

2. Jääkaappiajastin

Yleensä kotitalouksien jääkaapin virrankulutus on melko suuri ruuhka-aikoina klo 18–21, ja se on paljon enemmän matalajännitteisillä linjoilla. Siksi on sopivinta sammuttaa jääkaappi näinä ruuhka-aikoina.

Tässä osoitetaan piiri, joka kytkee jääkaapin automaattisesti pois päältä tämän huippujakson aikana ja kytkee sen päälle kahden ja puolen tunnin kuluttua, mikä mahdollistaa energiansäästön.

Piiri toimii

LDR: ää käytetään valoanturina pimeyden havaitsemiseksi noin klo 18. Päivänvalossa LDR: llä on vähemmän vastustuskykyä ja se johtaa. Tämä pitää IC1: n palautustapin 12 korkealla ja IC pysyy pois päältä värähtelemättä. VR1 säätää IC: n palauttamisen huoneen tietylle valotasolle, esimerkiksi noin klo 18. Kun huoneen valotaso laskee alle asetetun tason, IC1 alkaa värähtelyä. 20 sekunnin kuluttua sen tappi 5 kääntyy korkealle ja laukaisee releohjaimen transistorin T1. Normaalisti virtalähde jääkaappiin toimitetaan releen Comm- ja NC-koskettimien kautta. Joten kun rele laukeaa, koskettimet katkeavat ja jääkaapin virta katkeaa.

IC1: n muut lähdöt kääntyvät korkealle yksi kerrallaan binäärilaskurin edetessä. Mutta koska lähdöt viedään T1: n pohjaan diodien D2 - D9 kautta, T1 pysyy päällä koko jakson ajan, kunnes ulostulotapa 3 kääntyy korkealle 2,5 tunnin kuluttua. Kun ulostulotapa 3 kääntyy korkealle, diodi D1 esijännittää ja estää IC: n värähtelyn. Tällä hetkellä kaikki lähdöt lukuun ottamatta nastaa 3 ovat matalat ja T1 sammuu. Rele poistuu ja jääkaappi saa jälleen virtaa NC-koskettimen kautta. Tämä tila säilyy sellaisenaan, kunnes LDR valaisee jälleen aamulla. IC1 nollautuu ja nasta 3 taas laskee. Joten myös päivällä Jääkaappi toimii normaalisti. Vain ruuhka-aikoina, eli klo 18–20.30, jääkaappi pysyy pois päältä. Lisäämällä joko C1: n tai R1: n arvoa, voit lisätä viiveen 3 tai 4 tuntiin.

Kuinka asettaa?

Kokoa piiri yhteiselle piirilevylle ja aseta laatikkoon. Voit käyttää stabilointiaineen koteloa, jotta lähtöpistoke voidaan kiinnittää helposti. Käytä piiriin 9 voltin 500 mA: n muuntajan virtalähdettä. Ota vaihejohto muuntajan ensiöosasta ja kytke se releen yhteiseen koskettimeen. Liitä toinen johto releen NC-koskettimeen ja liitä sen toinen pää pistorasian Live-nastaan. Ota johdin muuntajan ensiöpuolelta ja kytke se pistorasian neutraaliin tapiin. Joten nyt liitäntää voidaan käyttää jääkaapin kytkemiseen. Kiinnitä LDR laatikon ulkopuolelle, jossa on päivänvaloa (huomaa, että huoneen valon ei pitäisi pudota yöllä). Jos huonevalo ei riitä päivällä, pidä LDR huoneen ulkopuolella ja kytke se piiriin ohuilla johdoilla. Säädä esiasetettua VR1: tä asettamaan LDR: n herkkyys tietylle valotasolle.

3. Ohjelmoitava teollinen ajastin

Toimialat tarvitsevat usein ohjelmoitavaa ajastinta tietyn toistuvan luonteen päälle ja pois päältä. Tässä piirisuunnittelussa käytimme AT80C52-mikrokontrolleria, joka on ohjelmoitu asettamaan aika käyttämällä asetettuja tulokytkimiä. LCD-näyttö auttaa asettamaan ajanjakson, kun taas mikrokontrollerista asianmukaisesti liitetty rele käyttää kuormaa syöttöajan mukaan.

Video ohjelmoitavasta teollisesta ajastimesta

Ohjelmoitava teollisuusajastimen piirikaavio

Piirin kuvaus

Kun käynnistyspainiketta painetaan, mikrokontrolleriin liitetty näyttö alkaa näyttää asiaankuuluvat ohjeet. Sitten käyttäjä syöttää latauksen ON-ajan. Tämä tehdään painamalla INC-painiketta. Painikkeen painaminen useammin kuin kerran pidentää ON-aikaa. DEC-painikkeen painaminen lyhentää ON-aikaa. Tämä aika tallennetaan sitten mikro-ohjaimeen painamalla Enter-painiketta. Aluksi transistori kytketään 5 V: n signaaliin ja alkaa johtaa, minkä seurauksena rele vetää ja lamppu hehkuu. Kun painat kyseistä painiketta, lampun palamisaikaa voidaan lisätä tai vähentää. Tämä tapahtuu siten, että mikrokontrolleri lähettää suuria logiikkapulsseja transistorin mukaan tallennetun ajan perusteella. Kun hätäpysäytyspainiketta painetaan, mikro-ohjain vastaanottaa keskeytyssignaalin ja tuottaa vastaavasti matalan logiikkasignaalin transistorille releen sammuttamiseksi ja kuorman kääntämiseksi.

4. RF-pohjainen ohjelmoitava teollinen ajastin

Tämä on parannettu versio ohjelmoitavasta teollisesta ajastimesta, jossa kuormien kytkentäaika hallitaan etänä RF-tietoliikennettä käyttäen.

Lähettimen puolella neljä painonappia on liitetty kooderin aloituspainikkeeseen, INC-painikkeeseen, DEC-painikkeeseen ja Enter-painikkeeseen. Kun asiaankuuluvia painikkeita painetaan, kooderi muodostaa vastaavasti digitaalisen koodin tulolle, eli muuntaa rinnakkaisdatan sarjamuodoksi. Tämä sarjatieto lähetetään sitten RF-moduulin avulla.

Vastaanottopuolella dekooderi muuntaa vastaanotetun sarjatiedon rinnakkaismuotoon, joka on alkuperäinen data. Mikrokontrollerin nastat on kytketty dekooderin lähtöön ja vastaavasti vastaanotetun tulon perusteella mikrokontrolleri ohjaa transistorin johtamista kontrolloidakseen releen kytkentää ja siten kuormitus pysyy kytkettynä asetettuun aikaan lähettimen puolella.

5. Automaattinen himmennys Aquarium Light

Me kaikki tunnemme akvaariot, joita käytämme usein kodeissa koristetarkoituksiin, jos joku haluaa pitää kalaa kotona (ei tietenkään syömiseen!). Tässä on esitetty perusjärjestelmä, jonka avulla on mahdollista keventää akvaario päivällä ja yöllä ja kytke se pois päältä tai himmentää keskiyön ympäri.

Perusperiaate käsittää releen laukaisun ohjaamisen värähtelevällä IC: llä.

Piiri käyttää binaarilaskuria IC CD4060 saadakseen 6 tunnin aikaviiveen auringonlaskun jälkeen. LDR: ää käytetään valoanturina IC: n toiminnan ohjaamiseen. Päivän aikana LDR tarjoaa vähemmän vastustuskykyä ja se johtaa. Tämä pitää IC: n palautustapin 12 korkealla ja se pysyy pois päältä. Kun päivänvalon voimakkuus vähenee, LDR: n vastus kasvaa ja IC alkaa värähtelemään. Tämä tapahtuu noin klo 18 (VR1: n asettaman). IC1: n värähtelevät komponentit ovat C1 ja R1, jotka antavat 6 tunnin aikaviiveen kääntääkseen lähtönastan 3 korkeaan tilaan. Kun ulostulonapa 3 nousee korkealle (6 tunnin kuluttua), transistori T1 käynnistyy ja rele laukaisee. Samanaikaisesti diodi D1 eteenpäin esijännittää ja estää IC.IC: n värähtelyn, sitten se lukittuu ja pitää releen jännitteenä, kunnes IC palautetaan aamuisin.

Normaalisti virtalähde LED-paneeliin tapahtuu releen Common- ja NC (Normally Connected) -koskettimien kautta. Mutta kun rele käynnistyy, LED-paneelin virransyöttö ohitetaan releen NO (normaalisti auki) -koskettimen kautta. Ennen kuin menet LED-paneeliin, virta kulkee R4: n ja VR2: n läpi niin, että LEDit himmentyvät. VR2: ta käytetään LEDien kirkkauden säätämiseen. LED-paneelin valo voidaan säätää himmeästä tilaan kokonaan pois päältä VR2: n avulla.

LED-paneeli koostuu 45 yksivärisestä tai kaksivärisestä LEDistä. LED-valojen tulisi olla kirkkaita ja läpinäkyviä riittävän kirkkauden takaamiseksi. Järjestä LEDit 15 riviin, joista kukin koostuu 3 LEDistä sarjaan 100 ohmin virranrajoittimella. Kaaviossa on vain kaksi riviä. Järjestä kaikki 15 riviä kaavion mukaisesti. On parempi kiinnittää LEDit pitkään tavallisen piirilevyn arkkiin ja liittää paneeli releeseen ohuilla johdoilla. LDR tulisi sijoittaa paikkaan, jossa se saa päivänvaloa. Liitä LDR ohuilla muovilangoilla ja aseta se lähelle ikkunaa tai ulkopuolelle päivänvalon saamiseksi.

IC4060

Olkaamme nyt lyhyesti IC 4060: sta

IC CD 4060 on erinomainen mikropiiri ajastimen suunnitteluun eri sovelluksiin. Valitsemalla sopivat ajastuskomponenttien arvot, on mahdollista säätää ajoitusta muutamasta sekunnista useisiin tunteihin. CD 4060 on oskillaattori cum binaarilaskuri cum taajuusjakaja integroitu piiri, jossa on sisäänrakennettu oskillaattori, joka perustuu kolmeen invertteriin. Sisäisen oskillaattorin perustaajuus voidaan asettaa ulkoisen kondensaattorin ja vastuksen yhdistelmällä. IC CD4060 toimii 5-15 voltin DC: llä, kun taas CMOS-versio HEF 4060 toimii kolmella voltilla.

IC: n nasta 16 on Vcc-tappi. Jos tähän uuniin on kytketty 100 uF kondensaattori, IC saa enemmän vakautta, vaikka tulojännite vaihtelisi hieman. Tappi 8 on maadoitettu tappi.

Ajoituspiiri

IC CD4060 vaatii ulkoisia ajoituskomponentteja värähtelyjen syöttämiseksi nastassa 11 olevaan kelloon. Aikakondensaattori on kytketty nastaan ​​9 ja ajoitusvastus nastaan ​​10. Kellossa oleva nasta on 11, joka vaatii myös suuriarvoisen vastuksen noin 1 M. Ulkoisten ajoituskomponenttien sijasta oskillaattorin kellopulssit voidaan syöttää nastassa 11 olevaan kelloon. Ulkoisten ajoituskomponenttien kanssa IC alkaa värähtelemään ja lähtöjen viive riippuu ajastusvastuksen ja ajastuskondensaattorin arvoista .

Nollaaminen

IC: n nasta 12 on palautustappi. IC värähtelee vain, jos palautustappi on maapotentiaalissa. Joten 0,1 kondensaattori ja 100 K vastus on kytketty IC: n palauttamiseksi virran ollessa päällä. Sitten se alkaa värähtelemään.

Lähdöt ja binäärilaskenta

IC: llä on 10 lähtöä, joista kukin voi tuottaa noin 10 mA: n virran ja jännitteen, joka on hieman pienempi kuin Vcc: n. Lähdöt on numeroitu Q3 - Q13. Lähtö Q10 puuttuu, jotta kaksoisaika voidaan saada Q11: stä. Tämä lisää joustavuutta saadaksesi enemmän ajoitusta. Jokainen lähtö Q3: sta Q13: een nousee korkealle yhden ajoitusjakson suorittamisen jälkeen. IC: n sisällä on oskillaattori ja 14 sarjaan kytkettyä kahvilaa. Tätä järjestelyä kutsutaan Ripple Cascade -järjestelyksi. Aluksi värähtely kohdistetaan ensimmäiseen bistabiiliin, joka sitten ajaa toista bistabiilia ja niin edelleen. Signaalitulo jaetaan kahdella kussakin bistabiilissa, joten kaikkiaan 15 signaalia on saatavana kumpikin puolet edellisen taajuudesta. Näistä 15 signaalista 10 signaalia on käytettävissä välillä Q3 - Q13. Joten toinen lähtö saa kaksinkertaisen ajan kuin ensimmäinen lähtö. Kolmas lähtö saa kaksinkertaisen ajan kuin toinen. Tämä jatkuu ja enimmäisaika on käytettävissä viimeisessä lähdössä Q13. Mutta tuona aikana myös muut lähdöt antavat korkean tuotoksen ajoituksensa perusteella.

IC: n lukitseminen

CD 4060 -pohjainen ajastin voidaan lukita estämään värähtely ja pitämään lähtö korkealla nollaukseen asti. Tähän IN4148-diodia voidaan käyttää. Kun korkea lähtö on kytketty Pin11: een diodin kautta, kello estetään, kun ulostulo nousee korkeaksi. IC merkitsee värähtelyä uudelleen vain, jos se nollataan sammuttamalla virta.

Kaavat ajoitusjaksolle

Aika t = 2 n / f osc = sekuntia

n on valittu Q-lähtönumero

2 n = Q-lähtöluku = 2 x Q ei kertaa esim. Q3-lähtö = 2x2x2 = 8

f osc = 1 / 2,5 (R1XC1) = hertseinä

R1 on vastus nastassa 10 ohmissa ja C1, kondensaattori nastassa 9 Faradissa.

Esimerkiksi jos R1 on 1 M ja C1 0,22, perustaajuus f osc on

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

Jos valittu lähtö on Q3, 2 n on 2 x 2 x 2 = 8

Siksi ajanjakso (sekunteina) on t = 2 n / 1,8 Hz = 8 / 1,8 = 4,4 sekuntia

Nyt sinulla on käsitys viidestä erityyppisestä ajastinpiiristä, jos sinulla on kysyttävää tästä aiheesta tai sähkö- ja sähköiset projektit jätä alla oleva kommenttiosio.