МИКРОСХЕМА КР1006ВИ1 В РЕЖИМЕ СВЕРХСТАБИЛЬНОГО ТАЙМЕРА – СДЕЛАЙ САМ. Микросхема таймерМНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВРЕМЯЗАДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА (ТАЙМЕРЫ) в устройствах на микросхемахМногофункциональные времязадающие устройства (таймеры) представляют собой промежуточную ступень между аналоговыми и цифровыми устройствами и позволяют производить преобразование аналоговых сигналов в последовательность импульсов по заданному закону, обеспечивать формирование или генерацию импульсов с регулируемой длительностью и скважностью и многое другое. Комбинация компараторов с элементами цифровой логики, реализованная в начале 70-х гг. прошлого века фирмой Philips Semiconductor в виде микросхемы под фирменным наименованием 555, оказалась настолько удачной, что открыла новый класс микросхем — многофункциональных времязадающих устройств (таймеров). Микросхема таймера КР1006ВИ1 имеет как отечественные — КР1087ВИ1, КР1087ВИ2, КР1087ВИЗ, К1441ВИ1, так и зарубежные аналоги (в том числе сдвоенные устройства, последняя цифра в обозначении — 6) — микросхемы SE555, SA555, NE555, NE556, NE558 (счетверенный), ICM7555, ICM7556, TLC555, TLC556, TS555, TS556, TS3V555, TS3V556, LMC555, MIC1555, MIC1557 и т. п.
Рис. 19.1. Эквивалентная схема таймера КР1006ВИ1 Как правило, микросхема КР1006ВИ1 и ее аналоги состоят из двух компараторов, RS-триггера и выходного каскада, рис. 19.1. Входной резистивный делитель при подаче на него напряжения питания формирует на входах компараторов напряжения, равные 1/3 и 2/3 от величины напряжения питания. Примечание. Впрочем, эти напряжения можно корректировать на усмотрение пользователя, используя внешние навесные элементы. Напряжение питания микросхемы КР1006ВИ1 составляет 5—15 В, выходной ток — до 100 мА. Для микросхем иных модификаций, например, ICM7555, диапазон питающих напряжений значительно шире — от
Рис. 19.2. Схема ждущего генератора (мультивибратора) на микросхеме КР1006ВИ1 2 до 18 В при токе нагрузки до 100 мА. Для LMC555 выходной ток до 200 мА при напряжении питания 4,5—18 В. Микросхемы, соответственно, отличаются и предельными частотами использования (от менее 1 до 5 МГц). На рис. 19.2—19.5 приведены типовые схемы включения микросхемы КР1006ВИ1 [19.1] . Генератор сигналов пилообразной формы с регулируемой длительностью фронтов может быть собран по схеме, приведенной на рис. 19.6
Рис. 19.3. Типовая схема генератора импульсов на микросхеме КР1006ВИ1 [19.2] . На транзисторе VT1 выполнен генератор стабильного тока, от которого производится заряд времязадающего конденсатора С1. Частота работы генератора — около 1 кГц, для указанных на схеме номиналов, пропорционально зависит от величины зарядного тока, емкости конденсатора и напряжения питания устройства. Предельная частота генерации — 30 кГц. Переключателем SA1 можно задавать форму пилообразного сигнала.
Рис. 19.4. Схема широтно-импульсного модулятора на микросхеме КР1006ВИ1 Генератор прямоугольных импульсов на микросхеме КР1006ВИ1 (рис. 19.7) имеет линейную частотную зависимость генерируемых сигналов от угла поворота ручки потенциометра R2 [19.3]. Диапазон генерируемых импульсов можно ступенчато задавать переключением емкости времязада- ющего конденсатора С1. Этот конденсатор заряжается от источника питания через генератор стабильного тока, выполненного на транзисторах.
Частота выходного сигнала определяется как К — нижняя долевая часть потенциометра R2 (0—1,00). При указанных на схеме номиналах частота выходного сигнала регулируется в пределах от ед. герц до 5 кГц. В качестве n-p-n (MPSA06) транзисторов устройства можно использовать КТ201А; p-n-p (MPSA56) — КТ203А или их аналоги. Оптоэлектронное устройство (рис. 19.8) может быть использовано в составе охранных систем, устройств для подсчета количества деталей на конвейере и т. д. [19.4]. Оптический сигнал светодиода HL1 принимается фотоприемником, в состав которого входит: ♦ фотодиод VD1; ♦ усилитель на транзисторе VT1. Выходной сигнал с усилителя управляет работой генератора импульсов на микросхеме DA1 КР1006ВИ1. При пересечении светового пучка состояние транзистора переключается, на выходе устройства формируется прямоугольный импульс длительностью 1 с (определяется произведением R5C1). Этот сигнал можно использовать для запуска счетчика предметов, включения звукового или светового сигнала, включения системы охранной сигнализации. Для обеспечения скрытости работы устройства следует использовать светодиод HL1 инфракрасного диапазона. Пороговое устройство на микросхеме DA1 КР1006ВИ1 с чувствительным элементом — фотосопротивлением R2 (рис. 19.9) позволяет индицировать звуковым сигналом момент перемены освещенности, например, индицировать наступление сумерек [19.5]. Устройство можно использовать в системах охранной сигнализации, в качестве фотореле и т. д. В качестве чувствительного элемента можно включать резистивные преобразователи иных величин, например, терморезистор, тензорезистор. Совет. Выходной сигнал порогового устройства можно подавать не только на пьезозуммер (генератор звуковых сигналов, рассчитанный на питание от б В) но и на другую систему индикации, либо исполняющее или коммутирующее устройство. Преобразователь напряжения (рис. 19.10) работает по достаточно распространенной схеме: микросхема КР1006ВИ1 генерирует прямоугольные импульсы частотой 70 кГц [19.6]. Эти импульсы поступают на диодный удвоитель напряжения и простейший конденсаторный фильтр (конденсатор С4). Положительным свойством преобразователя является то, что выходное напряжение развязано по постоянному току от остальной схемы. КПД преобразователя невелик: при потребляемом токе 7 мА устройство отдает в нагрузку лишь 1 мА.
Рис. 19.10. Схема преобразователя напряжения на микросхеме КР1006ВИ1 Преобразователь–инвертор напряжения (рис. 19.11) позволяет преобразовать (инвертировать) полярность входного (положительного) напряжения в равное напряжение противоположного знака [19.7]. Частота работы преобразователя- генератора импульсов на микросхеме DA1 определяется номиналами элементов R2, R3, С5. Цепочка обратной связи VD1 и R1 обеспечивает при соответствующей настройке стабилизацию выходного напряжения (-12 В). Преобразователь напряжения (рис. 19.12) позволяет при питающем напряжении 11—18 В получить на выходе биполярные напряжения ±5 В при токе нагрузки до 50 мА [19.8]. На микросхеме DA1 КР1006ВИ1 выполнен генератор импульсов, работающий на частоте порядка 160 кГц, Выходные импульсы с генератора поступают на два выпрямителя, формирующих на выходе разнополярные нестабилизированные напряжения. Для стабилизации этих напряжений использованы микросхемы DA2 и DA3. При определенных условиях уровень выходных стабилизированных напряжений можно синхронно менять по усмотрению пользователя. Простой преобразователь напряжения для питания маломощной неоновой лампы выполнен на микросхеме DA1 КР1006ВИ1. Его схема представлена на рис. 19.13 [19.9]. Рис. 79.7 7. Схема инвертора напряжения на микросхеме КР 7006ВИ 7
Рис. 19Л2. Схема бестрансформаторного преобразователя напряжения с выходным напряжением ±5 В
Рис. Ί9.Ί3. Схема преобразователя напряжения на микросхеме КР1006ВИ1 Регуляторы мощности в активной нагрузке зачастую имеют малый КПД. В регуляторе, рис. 19.14, использован принцип широтно-импульсной модуляции выходного сигнала, что позволяет регулировать выходную мощность в нагрузке практически от 0 до 100 % с малыми потерями (в основном на выходном транзисторе) [19.10]. В качестве генератора задающих импульсов использована микросхема DA1 КР1006ВИ1. Благодаря использованию компаратора DA2 СА3130с регулируемым порогом переключения удается регулировать ширину выходного сигнала в широких пределах. Поскольку на выходе компаратора формируются импульсы прямоугольной формы с крутыми краями, а выходные транзисторы работают в режиме насыщения, потери на них минимальны, хотя из соображений даль- Рис. Ί9.Ί4. Схема широкодиапазонного регулятора активной мощности в резистивной нагрузке нейшего повышения эффективности работы устройства в выходном каскаде предпочтительнее применять полевые транзисторы. Максимальный ток нагрузки — до 3,15 А. Частота генерации — 65 Гц. Хотя устройство может работать и на более высоких частотах (до 10 кГц), повышать частоту генерации выше 200 Гц не рекомендуется, поскольку возрастают потери на транзисторах. В порядке сопоставления рассмотрим далее особенности практического использования наиболее высокочастотных (до 5 МГц) микросхем таймеров М1С1555 и MIC1557, производимых фирмой Micrel, рис. 19.15 [19.11]. Эти микросхемы способны работать от источника питания напряжением 2,7—18 В, потребляют ток до 0,2 мА при напряжении питания 3 В (при низком уровне на входах TRG и THR — для микросхемы MIC1555)у могут работать на сопротивление нагрузки менее 15 Ом, выдерживают 10 с перегрев до температуры 300 °С. Типовое устройство, в качестве которого обычно применяют микросхемы таймеров — ждущий мультивибратор, может быть изготовлено по схемам, рис. 19.16—19.18. Вариант схемы с дифференцирующей входной цепью приведен на рис. 19.17. Срабатывание-переключение схемы происходит в момент, когда входное напряжение достигнет порогового значения срабатывания входного компаратора таймера.
Рис. 7 9.75. Эквивалентная схема микросхемы-таймера MIC 1555
Рис. 19.16. Схема ждущего мультивибратора на микросхеме- таймере MIC 1555
Рис. 19.17. Вариант схемы ждущего мультивибратора на микросхеме- таймере MIC 1555 Длительность выходного импульса определяется выражением £=1,1R2C2, где I — длительность импульса, с, Рис. 79.78. Вариант схемы ждущего мультивибратора на микросхеме MIC 1555
Рис. 7 9.7 9. Схема релейного устройства управления мощной нагрузкой на основе триггера Шмитта
Рис. 7 9.20. Схема звукового индикатора напряжения на микросхеме MIC1555
Рис. Ί9.21. Эквивалентная схема микросхемы-таймера MIC1557 R — сопротивление, Ом, С — емкость, Ф. Для того, чтобы перевести схему ждущего мультивибратора в режим автогенерации импульсов, достаточно вход схемы соединить с выходом. Частота генерации при указанных на рис. 19.16 номиналах близка 8 кГц. На основе микросхемы-таймера может быть собрано пороговое устройство, предназначенное для коммутации мощной нагрузки, управление которой (включение/ отключение) определяется уровнем входного сигнала, рис. 19.19. Подобное схемное решение может быть использовано в системах автоматического регулирования, поддержания заданного уровня, например, освещения, температуры и т. д. С использованием микросхемы- таймера может быть изготовлено устройство для звуковой индикации уровня входного напряжения, рис. 19.20. По высоте генерируемого звукового сигнала или его отсутствию можно судить об уровне входного напряжения. Микросхема таймера MIC 1557 отличается от MIC1555 не только внутренним строением, но и цоколевкой, рис. 19.21. Рис. 79.22. Схема генератора импульсов на микросхеме- таймере MIC 1557
Рис. 19.23. Вариант схемы генератора импульсов на микросхеме-таймере MIQ1557
Рис. 7 9.24. Схема повышающего бестрансформаторного преобразователя напряжения на микросхеме-таймере MIC 1557 Простейший генератор прямоугольных импульсов на микросхеме MIC1557 может быть реализован с использованием всего трех навесных элементов, рис. 19.22. Схема генератора прямоугольных импульсов на микросхеме MIC1557у в которой можно независимо регулировать длительность импульса/паузы (при использовании в качестве резисторов R2 и R3 потенциометров), изображена на рис. 19.23. Период следования импульсов определяется из выражения: f=0,7(R2+R3)Cl, где t — период импульсов, с, R — сопротивление, Ом, С — емкость, Ф. На основе микросхемы-таймера можно изготовить преобразователь напряжения, рис. 19.24. Выход генератора прямоугольных импульсов на микросхеме MIC1557 соединен с умножителем напряжения, нагруженным на стабилитрон VD1. Выбор этого стабилитрона и числа каскадов умножения напряжения определяет величину выходного стабилизированного напряжения. Шустов М. А., Схемотехника. 500 устройств на аналоговых микросхемах. — СПб.: Наука и Техника, 2013. —352 с. nauchebe.net ТаймерТаймер — может включать и выключать различную радиоэлектронную аппаратуру и другие бытовые устройства, или подавать звуковой сигнал через заданный промежуток времени. Несмотря на сравнительную простоту, при условии применения задающего генератора с кварцевой стабилизацией частоты, предлагаемые схемы обладают достаточно высокой стабильностью временных интервалов.
Таймер предназначен для отключения нагрузки от электросети через время, устанавливаемое в пределах от 1 до 99 минут. Благодаря использованию электромагнитного реле прибор может управлять отключением нагрузки большой мощности. Включение таймера производится кнопкой "Пуск", не имеющей фиксации S3. Предварительно при помощи двух переключателей (десятки и единицы минут) устанавливаем нужное время, затем подключив нагрузку, нажимаем кнопку S3. При этом сетевое напряжение одновременно подается в нагрузку и на схему таймера, конденсатор зарядным током С3 обнуляет все счетчики, через диоды VD1 и VD2 (оба или один, в зависимости от положения переключателей) открываются ключ на VT2 и VT3, реле Р1 срабатывает и своими контактами подключает нагрузку. Микросхема D1 К176ИЕ12 содержит генератор с внешним кварцевым резонатором на частоту 32768 Гц и два делителя частоты СТ2 и СТ60. С выхода генератора импульсы поступают счетчик СТ2 , который вырабатывает импульсы с частотой следования 1 Гц. Эти импульсы с вывода 4 поступают на вход второго счетчика СТ60 (вывод 7), и на его выходе (вывод 10) получаются минутные импульсы, которые поступают на двухразрядный десятичный счетчик на микросхемах D2 и D3 К176ИЕ8 задающих время выключения при помощи двух переключателей S1 (единицы минут) и S2 (десятки минут). Импульсы частотой 1 Гц кроме того поступают на транзисторный ключ на VT1, в коллекторной цепи которого включен светодиод VD3 индицирующий импульсы с периодом в одну секунду во время работы таймера. Для управления электромагнитным реле служит транзисторный ключ на VT2 и VT3, ключ включен по схеме с общим плюсом поэтому, тогда, когда на подвижных контактах S1 или S2 нулевой уровень, диоды VD1 и VD2 открыты и на базу VT2 поступает отрицательное напряжение, которое приводит к открыванию транзисторного ключа. В таком состоянии ключ будет находиться до тех пор, пока на выходах счетчиков не установится число, на которое установлены переключатели S1 и S2. В этот момент на обеих подвижных пластинах переключателей появится уровень логической «1», диоды VD1 и VD2 закроются, и отрицательное напряжение не будет поступать на базу VT2. В результате ключ закроется, реле отключиться, выключит нагрузку, и сам таймер (его питание включено параллельно нагрузке). ЗВУКОВОЙ ТАЙМЕР НА К176ИЕ12. Этот таймер позволяет установкой двух переключателей выставить любую выдержку времени в пределах от 1 до 99 минут, с шагом в одну минуту. По окончании установленного временного интервала в течении минуты (если раньше не выключить) подается звуковой сигнал. Устройство не предназначено для управления электроприборами, его задача сообщить о том, что заданное время истекло. Схема таймера также выполнена на ИМС К176ИЕ12 по типовой схеме включения. Его отличие в том, что после десятичных счетчиков D2 и D3 К176ИЕ8 включенных по схеме последовательного счета (D2 единиц, и D3 десятки минут) включена схема совпадения на микросхеме D4 К176ЛА8. При совпадении сигналов в случае достижения заданного переключателями S1 и S2 значения временного интервала на входах 4 и 5 элемента DD4.1 появятся высокие уровни, одновременно на входы 3 и 2 поступают импульсы частотой 2 и 1024 Гц. Поэтому на выходе DD4.1 появятся пачки импульсов частотой 2 Гц, заполненные импульсами частотой 1024 Гц осуществляя через инвертор D4.2 и звуковой ключ на VT2 с телефонным капсюлем подачу прерывистого звукового сигнала. Этот звуковой сигнал будет продолжаться, пока на выводе 10 DD1 не появится следующий импульс. ЦИФРОВОЙ ТАЙМЕР. Схема рассчитана на длительность от 1 до 99 минут, если вход CP микросхемы DD2 переключить с вывода 10 DD1 на вывод 4, диапазон отсчета времени таймером станет равным от 1 до 99 секунд. Элементы схемы размещены на печатной плате, показанной на рисунке. Крайне малое потребление тока МОП микросхем позволяет для питания использовать батарею «Крона». Кварцевый резонатор Z1 гарантирует точность таймера. При необходимости можно подстроить частоту генератора (32768 Гц) конденсатором С3, её контролируют на выводе 14 цифровым частотомером. Вид печатной платы таймера
Еще одна принципиальная схема таймера показана на рисунке 1. Основа прибора также часовая микросхема D1 К176ИЕ12 и двухразрядный десятичный счетчик на микросхемах D2 и D3 К176ИЕ8 включенных по схеме последовательного счета, отличие заключается в том, что здесь схема совпадения выполнена на диодах D2, D3, D4 и резисторе R6. В данной схеме на диодах при подаче нулевого потенциала на любой из них (или на все сразу) через резистор R6 будет протекать ток, и на его сопротивлении возникнет падение напряжения. В результате на выходе схемы будет присутствовать единичный потенциал, только если подать единичный потенциал сразу на все три диода. Таким образом, приведенная схема реализует функцию "3И". Пока на установленных выходах счетчиков присутствуют логические нули (или на одном из них) они через переключатели S1 или S2 поступает на один из диодов VD2 или VD4, при этом в точке соединения R6 и R7 устанавливается также ноль. Как только установленное время истекает, на оба диода поступает логическая единица, и они закрываются. В результате на базу VT2 поступает напряжение высокого уровня через R6-R7, разрешая подачу прерывистого тонального сигнала, получаемого при помощи диода VD3, на катод которого поступает частота 1024 Гц с вывода 11 D1. Установка таймера в нуль производится в момент включения питания при помощи конденсатора С5, зарядный ток которого устанавливает все счетчики в нулевое состояние.
В процессе настройки, возможно, придется подобрать соотношение резисторов R7 и R8 таким образом, чтобы динамик не звучал до наступления установленного времени. В качестве динамика годится любой электродинамический или электромагнитный маломощный излучатель, например электромагнитный капсюль от телефонного аппарата, динамик от радиоприемника и т.д. Микросхемы К176ИЕ8 можно заменить на К561ИЕ8. Транзисторы КТ315 - любые соответствующей мощности и структуры. Диоды КД521 любые маломощные импульсные или выпрямительные, лучше германиевые типа Д9. Светодиод любой видимого спектра.
Таймер на основе "Простое экономичное реле времени" (Радио №1, 1988), с измененным генератором импульсов на К176ИЕ5 и заменой симистора на электромагнитное реле, а также введением независимой регулировки длительности работы и паузы нагрузки. Принципиальная схема изображена на рисунке. При включении питания начинается отсчет паузы, длительность которой зависит от емкости конденсатора С2 и сопротивления резистора R3. После паузы открывается транзистор VT1 срабатывает реле К1 и своими контактами К1.2 подключает нагрузку к сети 220V, а контактами К1.1 подключает параллельно R3 резистор R4. Теперь время выдержки реле (работы нагрузки в сети) будет завесить от общего сопротивления R3 и R4. При указанных на схеме номиналах С2, R3, R4 время работы равно примерно 5 мин, а длительность паузы — около 30 мин. Подбором этих элементов время работы и длительность пауз можно изменять в широчайших пределах — от минуты до недели. Если время работы устройства должно быть больше длительности паузы, нормально разомкнутый контакт реле К1.1 заменяют нормально замкнутым. В устройстве допустимо использовать любое реле с напряжением срабатывания не более 10V и контактами, рассчитанными на коммутацию тока нагрузки. Транзистор VT1 выбирают исходя из рабочего тока реле. Блок питания — любой стабилизированный с выходным напряжением 12V, способный обеспечить потребляемый ток.
Таймер на микросхеме КР512ПС10. Устройство, схема которого приведена на рисунке, реализовано на микросхеме КР512ПС10 в состав которой входят RC генератор импульсов, предварительный делитель частоты с коэффициентом деления 2048, программируемый делитель частоты и блок управления. Наличие этих узлов в составе микросхемы позволяет создать таймер с использованием минимального количества дополнительных элементов. Длительность выдержки времени зависит от частоты задающего RC генератора и установленного коэффициента деления частоты. При заданных на схеме значениях R2 и С2 частота составляет около 1000 Гц (ползунок резистора R2 находится в среднем положении). Коэффициент деления задается путем подачи на выводы 1, 12 – 15 микросхемы сигналов, соответствующих логическому «0» или логической «1».
Возможные времена установки таймера приведены в таблице.
Указанные на схеме подключения выводов 1, 12-15 обеспечивают длительность выдержки около 10 часов. Точность времени выдержки зависит от точности установки резистором R2 частоты задающего генератора. При соответствующей настройке частоты задающего генератора можно установить требуемое вам время. Настройка выполняется следующим образом. Выводы 1 и 12 микросхемы КР512ПС10 временно отключаются от цепи питания (+5V) и подключаются к общему проводу (0V), далее с помощью резистора R2 выставляется требуемое время. В этом случае время если требуемое время составляет 10 часов, то следует выставить 10 секунд. Контроль времени осуществляется по секундомеру. После восстановления указанного на схеме подключения выводов 1 и 12 микросхемы время выдержки составит 10 часов. Цепочка R1C1 обеспечивает установку микросхемы в исходное состояние при включении питания. Выходной сигнал формируется на выводе 9. Поскольку выходной каскад этого выхода микросхемы выполнен по схеме “открытого коллектора”, то для нормальной работы между этим выводом и плюсом питания установлен резистор R3. При сигнале логического "0" на выводе 3 микросхемы, работа разрешается, а при логической "1" – блокируется. На выводе 10 формируется сигнал, противофазный сигналу на выводе 9. Если соединить выводы 3 и 10 микросхемы, то после окончания первого полупериода выходной частоты (в нашем случае это 10 часов) работа микросхемы блокируется. Транзистор VT1 обеспечивает усиление по току, необходимое для срабатывания реле К1 и работы светодиода VD3, индицирующего включенное состояние таймера. Стабилитрон VD2 и резистор R4 образуют параметрический стабилизатор, который формирует напряжение +5V для питания микросхемы. Таймер можно использовать с любым источником питания, дающим напряжение 10…20V, реле необходимо подобрать на соответствующее напряжение.
Следующий таймер также построен на микросхеме КР512ПС10 (DD1), с выхода которой Q1 (вывод 9), прямоугольные импульсы, имеющие скважность 2 (меандр), поступают на вход счетчика DD2, при работе которого на выходах последовательно появляется напряжение высокого уровня (на остальных — низкого). На микросхеме DD3 К561ЛА7 выполнен звуковой сигнализатор, в котором элементы DD3.1, DD3.2 образуют тактовый генератор, управляющий генератором звуковой частоты на элементах DD3.3, DD3.4. К выходу сигнализатора подсоединен усилитель звуковой частоты на транзисторе VT1, нагрузкой которого является телефонный капсюль ДЭМШ-1А. В момент включения короткий положительный импульс, сформированный цепочками на элементах R1;C1 и R4;C5, подается на входы сброса (SR и R) микросхем DD1 и DD2. На выходе 0 (вывод 3) DD2 появляется высокий уровень. Таймер начинает отсчет времени. На выходе (вывод 9) микросхемы DD1 появляются прямоугольные импульсы, частота следования которых зависит от номиналов R2, С2 и установленного коэффициента деления. Эти импульсы подаются на вход DD2. По мере поступления импульсов уровень логической "1" будет появляться на выходах DD2. Через заданное время, определяемое положением движка переменного резистора R2 и переключателя SA1, на входе DD3.1 появляется логическая единица, которая запускает звуковой сигнализатор, что свидетельствует об истечении выдержки времени. Для коммутации цепей переменного тока используется электронное реле управляемое транзистором VT2, которое через заданный промежуток времени включает или выключает нагрузку (магнитофон, радиоприемник и т.п.). Электронное реле подключается к переключателю SA1 (в точку А) вместо звукового сигнализатора. Правильно собранный из исправных деталей, таймер начинает работать сразу. Необходимо только при помощи секундомера отградуировать шкалу переменного резистора R2 (при этом SA1 должен быть подключен к выводу 2 DD2). Данный таймер обеспечивает выдержку времени от 30 с до 9 часов. Выдержка времени устанавливается резистором R2 и переключателем SA1. При желании диапазон выдержки времени можно изменить, соответственно изменив номиналы R2, С2 или коэффициент деления DD1. Для удобства пользования R2 необходимо снабдить шкалой. Точность установки времени можно повысить, заменив R2 набором постоянных резисторов и еще одним переключателем. В качестве С2 необходимо применить конденсаторы с малой утечкой (К10-17). Реле — РЭС22, МКУ48 или другое, рассчитанное на напряжение срабатывания 12V и предназначенное для коммутации цепей переменного тока. Ночник с таймером.
Схема ночника с часовым таймером, который выключает ночник через 1 час после включения, показана на рисунке. Его основа микросхема КР512ПС10, представляющая собой RC-генератор и управляемый делитель частоты с переключаемым коэффициентом деления, максимальное значение которого составляет 235 929 600. То есть, при использовании стандартного часового резонатора на 32768 Гц, на выходе счетчика будут импульсы с периодом в 120 минут. А единица на выходе появляется уже через 60 минут. Таким образом, если задаться моментом появления на выходе единицы после обнуления, то получается временной интервал равный одному часу. Вывод 3, это вывод STOP, при подаче на него логической единицы счетчик замирает. Вывод 2 — обнуление подачей на него единицы счетчик сбрасывается. Выводы 1, 12, 15, 13, 14 служат для установки коэффициента деления. Первоначально ночник включают как обычно, — сетевым выключателем S2. При этом лампа сразу же зажигается и начинается отсчет времени. Если ночник уже был ранее включен и выключился, то снова включить его можно как нажатием кнопки S1, так и выключив и затем включив выключателем S2. После любого из вышеперечисленных вариантов включения счетчик D1 оказывается обнуленным (конденсатором С1 или кнопкой S1). В этом состоянии на выходах счетчика (выводы 9 и 10) нули. Транзистор VT1 закрыт и не шунтирует затворную цепь полевого транзистора VT2. На затвор VT2 через резистор R6 поступает открывающее напряжение, которое ограничивается на допустимом уровне стабилитроном VD2. Поэтому транзистор VT2 открывается и включает лампу Н1, которая питается через выпрямительный мост VD3-VD6. Такая схема управления полевым транзистором обусловлена тем, что паспортное значение напряжения питания КР512ПС10 равно 5V, а напряжение на затворе полевого транзистора IRF840, обеспечивающее его полное открывание, должно быть не менее 8V. Поэтому затвор VT2 и микросхема питаются от разных источников, а транзистор VT1 выполняет функции не только инвертора, но и согласователя уровней. Через час после обнуления на выводах 9 и 10 D1 появляются логические единицы. Вывод 9 останавливает счетчик подачей логической единицы на вывод 11. А вывод 10 открывает транзистор VT1. Тот, открывшись, шунтирует затворную цепь полевого транзистора VT2 и напряжение на его затворе падает до нуля. Транзистор VT2 закрывается и лампа Н1 гаснет. Микросхема питается напряжением 5V (4,7V) от параметрического стабилизатора на стабилитроне VD1 и резисторе R5. Кнопка S1 без фиксации. Можно обойтись и без этой кнопки. В таком случае чтобы включить ночник после его автоматического выключения нужно будет выключить его сетевым выключателем S2 и включить снова. Кварцевый резонатор Q1 — стандартный часовой резонатор. Его можно заменить импортным часовым резонатором на 16384 Гц (от китайских кварцевых будильников), но тогда время включенного состояния ночника увеличится, соответственно, вдвое.
При отсутствии кварцевого резонатора, или при желании сделать плавно регулируемый интервал времени отключения ночника, можно построить тактовый генератор на RC-элементах, как показано на нижнем рисунке. Детали: Транзистор IRF840 можно заменить отечественным аналогом типа КП707Б, КП707В, КТ3102 —любым обычным маломощным транзистором структуры n-p-n, например, КТ315. Стабилитрон КС147А можно заменить любым на 4,7 — 5,1V, а Д814Д на любой другой от 9 до 13V. Выпрямительный мост на диодах 1N4007, любыми другими выпрямительными диодами с параметрами по прямому току и обратному напряжению не меньше данного. Конденсатор С4 должен быть на напряжение не ниже 6V, а конденсатор С5 на напряжение не ниже 12V. Данная схема допускает работу с лампами мощностью до 200W включительно (без радиатора для VT2). Адаптер с таймером
На рисунке показана схема дополнения, при помощи которого можно плавно устанавливать время от 10 минут до 2 часов, через которое адаптер отключится от сети. Основа таймера микросхема CD4060B В разрыв одного из проводников первичной обмотки трансформатора включен пусковой выключатель S1 и контакты реле К1. Если вы не собираетесь пользоваться таймером, включите S1 и пользуйтесь адаптером как обычно, схема таймера на него не окажет никакого влияния. Чтобы воспользоваться таймером, нужно включить адаптер в сеть как обычно, затем включить и выключить S1. После этого начнется отсчет времени, а затем адаптер выключится полностью, соответственно выключается и нагрузка. В момент включения питания при помощи цепи C1-R7 происходит принудительный сброс счетчика ИМС D1. Ноль его старшего разряда поступает на базу транзистора VT1 и открывает его. В коллекторной цепи транзистора включено репе К1, оно замыкает контакты. Теперь если выключить S1 напряжение на первичную обмотку трансформатора будет поступать через контакты реле. С момента включения начинается отсчет времени, устанавливаемого переменный резистором R5. Резистором R5 регулируется частота импульсов, генерируемый встроенным RC-мультивибратором микросхемы CD4060. По внутренним цепям микросхемы импульсы поступают на двоичный 14-разрядный счетчик. Спустя некоторое время, которое зависит от частоты импульсов (отсчитав 8192 импульса), на старшем выходе счетчика (вывод 3) появляется логическая единица. Транзистор VT1 закроется и реле К1 выключит свои контакты. Схема отключится от сети полностью
Микросхема CD4060 не имеет отечественного аналога, для ее замены можно использовать схему, показанную на рисунке. В кружочках указаны эквивалентные выводы CD4060 (см. рисунок). Микросхема DD1 — основа тактового генератора, DD2 — собственно счетчик. Следует только учесть, что при такой замене, возможно, потребуется корректировка номиналов деталей времязадающих цепей тактового генератора для сохранения прежней частоты. Входы неиспользуемого логического элемента микросхемы К561ЛА7 (выводы 12, 13) следует соединить с общим или плюсовым проводом питания. Таймер для вентилятора.
Устройство предназначено для автоматического выключения вентилятора через установленный промежуток времени, который составляет от одной минуты до десятков часов. Рис. 1. Принципиальная схема таймера для управления вентилятором Для включения вентилятора Ml следует нажать кнопку SB1. Часть выпрямленного диодным мостом VD1 напряжения с резистора R3 подается на параметрический стабилизатор R4, VD3,C2 для питания схемы таймера, а напряжение с резисторов R2 и R3 через диод VD2 заряжает конденсатор С1. Перепад напряжения при включении благодаря наличию элементов СЗ, R5, С4, R6 образует на выводе 3 интегрального счетчика DD1 импульс, который устанавливает на выводе 5 низкий уровень. Благодаря этому отпираются транзисторы VT2 и VT3, что приводит к срабатыванию реле К1, которое своими контактами К1.1 включает тиристор VS1. В результате вентилятор начинает работать, а питание схемы при отпускании кнопки SB1 не прерывается. Микросхема К176ИЕ5 содержит генератор прямоугольных импульсов, период повторения которых определяется элементами R7, R8, С5, и 15-разрядный двоичный делитель частоты этих импульсов с выходом на вывод 5. Поэтому через определенное время на выводе 5 микросхемы появится высокий уровень, которым запрется транзистор VT1, за ним VT2, выключиться реле, разомкнётся тиристор, вентилятор остановится и будет снято питание с таймера. При указанных на схеме параметрах элементов R7, R8, С5 генератор выдает импульсы с периодом повторения 20 мс, и после деления частоты на 21* = 16384 задержка отключения вентилятора получается примерно равной 6 мин. В качестве электромагнитного реле К1 можно использовать РЭС9, паспорт РС4.524.029Ю0, РС4.524.029Ю1, РС4.524.029-07 или РС4.524.029-09 (прежняя нумерация этих паспортов РС4.524.200, РС4.524.201, РС4.524.209, РС4.524.213).
Рис. 2. Печатная плата таймера для управления вентилятором Таймер для кухни Работа устройства основана на постепенном заряде конденсатора, подключенного к входу операционного усилителя до напряжения, при котором происходит переключение состояния выхода ОУ, в свою очередь, управляющего звуковым генератором. Одно из преимуществ устройства в том, что оно не имеет выключателя питания - достаточно всего лишь нажать на один из трех переключателей, чтобы произошло включение и запуск нужного интервала отсчета. При этом загорается светодиод, показывающий, что таймер включен и идет выдержка времени. По окончании заданного интервала раздается постоянный звуковой сигнал. Повторное нажатие на тот же самый переключатель, отключает устройство. Основой устройства является счетверенный операционный усилитель LM324, причем три его элемента являются отдельными таймерами, а четвертый элемент - генератором. Нажав на один из переключателей, соответствующий желаемой выдержке времени, допустим, SA1 - 5 мин, питание начинает поступать на схему, а конденсатор С1, включенный параллельно контактам переключателя, перестает быть замкнутым и начинает медленно заряжаться через резистор R1. Таким образом, в момент включения потенциал на инвертирующем входе ОУ ниже, чем на неинвертирующем, следовательно, выход ОУ имеет потенциал питающего напряжения. Инвертирующий вход звукового генератора на элементе DA1.4 через диод VD1 оказывается под высоким потенциалом, что блокирует его работу - динамик молчит. По прошествии времени, необходимого для зарядки конденсатора С1 через резистор R1, потенциал на инвертирующем входе ОУ превысит значение потенциала на неинвертирующем. При этом на выходе ОУ сформируется низкий потенциал - диод VD1 будет закрыт и заработает звуковой генератор. С вывода 14 элемента DA1.4 сигнал, сформированный генератором, через резистор R4 и диод VD1 поступает на базу транзистор VT1, к которому подключен звукоизлучатель, раздается звуковой сигнал. Для выключения устройства необходимо повторно нажать на переключатель SA1, что отключает схему от питания и одновременно разряжает конденсатор С1 - таймер снова готов к работе. Время отсчета таймера определяется номиналами элементов С1-СЗ и R1-R3. При указанных значениях этих деталей, мы будем иметь следующие интервалы выдержки времени: SA1 - 5 мин, SA2 - 10 мин, SA3 - 20 мин. При желании можно изменить время выдержки каждого из таймеров, увеличивая или уменьшая номиналы соответствующих резисторов и конденсаторов. Налаживание устройства сводится к подбору конденсатора С4, определяющего тональность, и резистора R5 - громкость звучания. Детали: Резисторы МЛТ - 0,125. Времязадающие конденсаторы С1-СЗ с возможно меньшим током утечки, остальные К73-17. Диоды VD1-VD4 - КД521А, транзистор VT1 можно заменить на КТ817А, Б. Светодиод HL1, можно заменить на мигающий UL-506S11FD-FB, что позволит получить эффект отсчета времени. Переключатели SA1-SA3 -любые малогабаритные. В качестве звукоизлучателя подойдет небольшой динамик с сопротивлением обмотки 8 Ом, можно использовать звукоизлучатель от китайских мягких игрушек. Питание осуществляется от батареи 6V.Изменение питающего напряжения в пределах 4,5... 12V почти не оказывает влияния на время выдержки таймера, при этом лишь уменьшается громкость звука.
Использованные источники: 01. "Радио-дизайн" №10 2002г. 02. "РАДИО", №12-1991; №11-2001; №06-2006. 03. Радио-Конструктор №4-1999г; №3 -2000; №9-2011 04. Радиоаматор №2, 2010г. 05. http://riostat.ru/ 06. http://radio-hobby.org/ 07. http://web-dir.info/ 08. http://texnic.ru/ electro-tehnyk.narod.ru Применение микросхемы КР1006ВИ1 | Техника и ПрограммыМикросхема КР1006ВИ1 представляет собой универсальный таймер. Это позволяет применять ее в самых разнообразных электронных конструкциях. Этот таймер представляет собой высокостабильный контроллер, способный вырабатывать точные временные задержки и (в зависимости от конкретной задачи и элементов внешней времязадающей цепи) периодические колебательные сигналы (импульсы). Входы управляющего напряжения (вывод 5), вход запуска (вывод 2) и вход сброса (вывод 4) позволяют, соответственно, запускать или сбрасывать прибор в исходное состояние. Когда данная интегральная схема включена в режиме формирования временных задержек, их длительность точно задается при помощи внешнего резистора и конденсатора. Точность данных временных интервалов зависит от параметров резистора (отклонения сопротивления при изменении температуры — нагреве) и значения температурного коэффициента емкости ТКЕ конденсатора. Для оптимальной стабильности желательно, чтобы в таком устройстве применялся конденсатор с малым током утечки (например, оксидный конденсатор марки К53-1А, К53-4, К53-18 — ток утечки в диапазоне температур -60…+120°С равен 1…8 мкА) и резистор с отклонением от номинала не более 5%. Температурная стабильность частоты таймера составляет 0,005%/1°С. Эта многофункциональная микросхема содержит в себе более 25 дискретных электронных компонентов: транзисторов, резисторов, диодов и т.д. Таймер применяется в устройствах, предназначенных для синхронизации, генерации импульсов, ши- ротно-импульсной модуляции, фазоимпульсной модуляции и последовательного тактирования, а также в устройствах, реги стрирующих пропуски импульсов. Потребляемый самой микросхемой ток в зависимости от режима работы находится в пределах 3…15 мА. Запуск и сброс микросхемы выполняются по отрицательным фронтам входных сигналов. Однако есть и исключение. На рис. пб.З показана схема управления таймером положительным импульсом (сброс также осуществляется отрицательным фронтом импульса на соответствующем входе). Выходной каскад микросхемы достаточно мощный — позволяет управлять устройствами нагрузки с током потребления до 200 мА. Таким образом, в качестве исполнительного узла можно нагрузить на выход микросхемы маломощное реле (РЭС15, РЭС22) без промежуточного усилительного транзисторного каскада. На выходе микросхемы реализован двухтактный усилитель, что позволяет управлять устройствами нагрузки как высоким, так и низким уровнем напряжения (можно подключать нагрузку (реле) между выходом таймера и любым из полюсов источника питания). Рис. пб.1. Цоколевка микросхемы КР1006ВИ1 Рис. пб.2. Работа микросхемы в ждущем режиме Цоколевка КР1006ВИ1 показана на рис. пб.1. Наиболее популярное исполнение микросхемы — в пластмассовом корпусе (из прессованной пластмассы) DIP-8, с двухрядным расположением выводов по четыре с каждой стороны. Рис. пб.З. Запуск микросхемы положительным импульсом Микросхема может формировать временные интервалы длительностью от нескольких микросекунд до единиц часов и может работать в нескольких режимах: в режиме ждущего мультивибратора, в автоколебательном, в режиме детектора пропущенных импульсов, делителя частоты, фазоимпульсной и широтно-импульсной модуляции. Остановимся на этих режимах работы подробнее. Рассмотрим работу микросхемы в ждущем режиме (рис. пб.2). В исходном состоянии внешний конденсатор разряжен через внутренний транзистор микросхемы. При подаче на вывод 2 отрицательного импульса внутренний триггер переключается, выключает цепь короткого замыкания внешнего конденсатора и устанавливает на выходе (вывод 3) высокий уровень напряжения. Тогда напряжение на внешнем конденсаторе растет по экспоненциальному закону (конденсатор заряжается) с постоянной времени t = RAC. Когда напряжение на конденсаторе достигает уровня 2/3 1)пит , внутренний компаратор сбрасывает триггер в исходное состояние, а триггер в свою очередь быстро разряжает внешний конденсатор и переключает выходной каскад в низкоуровневое состояние. Такая схема (рис. пб.2) запускается отрицательным фронтом импульса, когда его амплитуда будет не менее 1/3 11пит После запуска микросхема сохраняет свое состояние в течение всего заданного интервала времени, даже если в это время на вход придут другие запускающие импульсы. Время, в течение которого на выходе таймера сохраняется высокий уровень напряжения, определяется формулой t = 1,1RАС. Скорость заряда конденсатора во внешней цепи и порог срабатывания компаратора прямо пропорциональны напряжению питания и, следовательно, длительность выходного импульса от напряжения питания схемы не зависит. Если на вход «сброс» (вывод 4) микросхемы во время рабочего цикла подать отрицательный импульс (замкнуть на общий провод), то внешний конденсатор разрядится, и рабочий цикл начнется снова. Тогда началом нового цикла будет являться положительный фронт импульса сброса. Пока на вход «сброс» воздействует отрицательный импульс, на выходе микросхемы поддерживается низкий уровень напряжения. Если функция сброса в этом режиме не используется, то вывод 4 следует соединить с положительным полюсом источника питания, чтобы избежать возможных ложных срабатываний схемы. Работа в автоколебательном режиме (рис. пб.4). При подаче питания электролитический конденсатор С имеет очень малое сопротивление электрическому току и начинает заряжаться через резистор RB от источника питания. В первый момент времени на входе запуска (вывод 2) возникает отрицательный импульс, а на выходе микросхемы (вывод 3) устанавливается напряжение высокого логического уровня. Напряжение на заряжающемся конденсаторе С1 растет по экспоненциальному закону с постоянной времени t = RC, где R — сумма сопротивлений Ra и Rb. Когда напряжение на обкладках конденсатора С достигает уровня 2/3 напряжения питания, внутренний компаратор сбрасывает триггер микросхемы в исходное состояние, а триггер в свою очередь быстро разряжает конденсатор С1 и переключает выходной каскад в низкоуровневое состояние. Таким образом, периодический заряд конденсатора С осуществляется через цепь из резисторов RaRb, а разряд только через RB. Это позволяет точно регулировать скбажность импульсов, задавая соотношение между сопротивлениями этих резисторов. В данном режиме напряжение на обкладках конденсатора С изменяется от 1/3 до 2/3 напряжения источника питания. Скорость заряда конденсатора и порог срабатывания внутреннего компаратора прямо пропорциональны напряжению питания, поэтому длительность выходного импульса от напряжения питания не зависит. Выход таймера переключается, резко изменяя напряжение на выводе 3. Изменением сопротивления резистора RB регулируется подача смещения на вывод 2 микросхемы. При максимальном сопротивлении этого резистора постоянному току частота следования импульсов автогенератора минимальна. Вывод 5 микросхемы нужно оставить свободным или подключить к общему проводу через конденсатор типа КМ емкостью 0,01 мкФ. Это в данной схеме не принципиально. Рис. пб.4. Работа КР1006ВИ1 в автоколебательном режиме (мультивибратора) Время заряда, в течение которого на выходе микросхемы действует высокий уровень напряжения, определяется формулой t1 = 0,685(Ra + RB) х С, а время разряда (низкий уровень напряжения на выходе) определяется формулой t2 = 0,685RB х С. Полный период колебаний равен Т = t1 +12 = = 0,685(RA + RB) x С. Частота колебаний равна, соответственно, f = 1/т = 1 ,46(Ra + RB) х С. Скважность импульсов в данном случае определяется формулой D = RB/(RA + RB). Микросхема при работе может незначительно нагреваться (до 30…40°С). Питание устройства может быть как автономным (батарея типа «Крона»), так и от стационарного источника питания со стабилизированным напряжением от +5 до +18 В. Схема формирования временных интервалов требуется во многих случаях и часто для этого используется таймер КР1006ВИ1. Несмотря на то что этот таймер является универсальным прибором, его применение ограничивается тем, что, как показывают многочисленные публикации, он может запускаться в классическом варианте только отрицательным входным импульсом. Однако, при более внимательном рассмотрении блок-схемы этой микросхемы-таймера, можно заметить, что вывод 5, соединенный с неинвертирующим входом компаратора (вывод 2) через ограничивающий резистор, можно использовать как вход для запуска от положительного фронта импульса. Таким образом, вывод 5 может эффективно служить в качестве входа управляющего напряжения, для чего он первоначально и предназначался разработчиками таймера КР1006ВИ1 (считается, что разработчик таймера 555 фирма Philips ECG Ink) и в качестве входа положительного запускающего импульса. Рассмотрим рис. пб.З. Поскольку фронт запускающего положительного импульса короткий, импульс заканчивается до момента, пока времязадающий конденсатор успеет зарядиться до уровня управляющего напряжения, а входной пусковой импульс при подаче его на вывод 5 не оказывает влияния на управляющее напряжение. Поэтому к положительным импульсам на выводе 5 микросхема не чувствительна. Внизу рис. п.6.3 показаны осциллограммы последовательности входных прямоугольных импульсов до конденсатора С1, и изменение их формы после конденсатора С1. Благодаря разделительному конденсатору С1 на вход управления (вывод 5) таймера приходят отрицательные импульсы, которые запускают схему. Чувствительность микросхемы при подаче пускового импульса на вывод 5 определяется разностью напряжений между выводами 2 и 5. Следовательно, эту чувствительность можно регулировать путем присоединения вывода 2 таймера к отводу делителя напряжения R1 R2. Как показано на схеме, ждущий мультивибратор, который в данном включении представляет собой микросхема КР1006ВИ1, запускается передним фронтом положительного входного импульса. Вывод 2 присоединен к средней точке делителя напряжения, включенного между положительным полюсом источника питания и общим проводом. Кроме того, к выводу 2 присоединен шунтирующий конденсатор для того, чтобы обеспечить нечувствительность микросхемы к помехам в виде паразитных импульсов от, возможно, расположенных рядом микросхем. Рассмотрим работу микросхемы в режиме детектора пропущенных импульсов (рис. пб.5). Здесь рабочий цикл постоянно прерывается поступающими на вход «запуск» последовательными импульсами. Изменение частоты или пропуск импульса вызывает нормальное завершение рабочего цикла выдержки времени, обусловленное значениями RC-цепи. В результате происходит изменение состояния выхода таймера. Нормальное (исходное) состояние выхода таймера — высокий уровень напряжения. При пропуске импульса напряжение на выходе кратковременно меняется на низкий уровень. Для эффективной работы этой схемы задержка выключения должна быть немного больше, чем период поступающих на микросхему импульсов. Схема уверенно работает при сопротивлении резистора Ra = 1 кОм, емкости конденсатора С = 1 мкФ. Такое схемное решение находит применение в разработках охранных систем. Рис. пб.5. Детектор пропущенных импульсов Если частота входных импульсов известна заранее, то таймер легко превратить в делитель частоты соответствующим подбором длительности рабочего цикла. Из таймера удается сделать делитель частоты на три. Такое применение схемы основано на том, что она не может быть запущена повторным появлением входного импульса во время своего рабочего цикла. Для реализации режима широтно-импульсной модуляции микросхема включается как обычный одновибратор (рис. пб.б) — генератор одиночного импульса. Такая схема запускается непрерывной последовательностью импульсов, а ее пороговое напряжение, при котором срабатывает компаратор, модулируется напряжением на входе 5 («Управляющее напряжение»). При этом длительность выходных импульсов модулируется при изменении управляющего напряжения. В режиме фазоимпульсного модулятора (рис. пб.7) таймер включается в автоколебательный режим (который уже был рассмотрен ранее) с той лишь разницей, что на его вход «Управляющее напряжение» (вывод 5) подается модулирующий сигнал. Тогда при изменении модулирующего напряжения изменяется временное положение импульса, т.к. меняются пороговое напряжение и временная задержка в схеме. На рисунке показаны изменения выходного сигнала (на выводе 3) при воздействии на вход (вывод 5) импульсов треугольной формы. Оптимальные значения номиналов элементов для этой схемы следующие: RA = 3 кОм, RB = 500 Ом, С = 0,01 мкФ, RHarp = 1 кОм. Рис. пб.б. Схема одновибратора
Рис. пб.7. Схема фазоимпульсного модулятора Предельно допустимые параметры для микросхемы КР1006ВИ1: Напряжение питания, В — 4,5…18. Рассеиваемая мощность, мВт — 600. Диапазон рабочих температур, °С — 0…+70. Допустимая температура пайки одного вывода, °С (в течение 1 с) — 300. Источник: Кашкаров А.П. Популярный справочник радиолюбителя. – РадиоСофт, 2008 nauchebe.net Регулируемый электронный таймер | Уголок радиолюбителяДанный таймер способен управлять определенной нагрузкой (включение – выключение) через определенный промежуток времени. Время задается с помощью переменного резистора R3 в пределах от 15 мин до 10 часов. Присутствие на выходе электронного таймера обычного электромагнитного реле, позволяет осуществлять управление практически любой нагрузкой. Описание работы электронного таймераВремя задает специализированная микросхема К176ИЕ5, которая имеет в своем составе двоичный счетчик и элементы мультивибратора. В этой принципиальной схеме RC-цепь вместе с счетчиком микросхемы К176ИЕ5 может вырабатывать фактически любые временные интервалы от 1 сек до нескольких суток, все зависит от значений данной RC цепи. Сопротивление может быть от 10 кОм до нескольких Мом, а емкость от 50 пФ до нескольких мкФ.
В схеме, при емкости С2 составляющей 0,33 мкФ, и сопротивлении резисторов R2+R3 в районе 100 кОм … 2,3 МОм можно создать временной диапазон от 15 минут до 10 часов. Меня эти величины можно сделать и другие выдержки. Запуск таймера осуществляется кнопкой S1 которая без фиксации. Регулировкой R3 выставляется время отсчета таймера. В таймере предусмотрено два режима работы с нагрузкой. Первый – включение нагрузки происходит после полного отчета выставленного промежутка времени. Данный режим может быть полезен, когда необходимо на время отключить нагрузку. Второй – нагрузка включается при запуске таймера и отключается после завершения отсчета времени. Переход между этими двумя режимами осуществляется тумблером S2. При указанном на принципиальной схеме положении тумблера S2, после нажатия на кнопку S1 нагрузка отключена, и включится только после завершения отсчета времени и контакты реле Р1 возвращаются в изначальное положение. В положении «OFF» тумблера S2 нагрузка активируется вместе с нажатием S1 и выключается синхронно с выключением реле, то есть нагрузка активна лишь в течение выбранного времени. В роли реле Р1 применено автомобильное реле от ВАЗ-2108, которое снабжено группой переключающих контактов. Смотрите так же: «Простой таймер на микроконтроллере« www.kopilkasovetov.ucoz.ru fornk.ru УДОБНЫЙ ТАЙМЕРУДОБНЫЙ ТАЙМЕР Попросили меня сделать таймер. Поиск подходящей схемы в журналах и Интернете не дал результата — предлагаемые устройства были либо слишком сложны (что делало их повторение экономически нецелесообразным), либо питались от сети (это лишало возможности брать их с собой в комнату и во двор), либо, наконец, были неудобными в управлении, что затрудняло пользование ими неподготовленным человеком. Многие конструкции не имели удобной индикации текущего состояния таймера — идет ли выдержка времени, какой именно интервал включен и в каком состоянии питающая батарея. Поэтому пришлось разработать устройство, отвечающее всем необходимым требованиям и лишенное названных недостатков. Предлагаемый таймер работает так. При нажатии на кнопку питания раздается звуковой сигнал, свидетельствующий о работоспособности устройства и хорошем состоянии батареи питания. После этого достаточно нажать на одну из четырех кнопок, каждой из которых соответствует свое время выдержки таймера. При этом загорается соответствующий этой кнопке светодиод, показывающий, что устройство включено, и какой именно интервал времени задан. По прошествии этого времени светодиод гаснет и снова раздается звуковой сигнал. Выключают таймер еще одним нажатием на кнопку питания. Схема устройства изображена на рис. 1.
Таймер состоит из четырех одинаковых по схеме компараторов напряжения, выполненных на операционных усилителях (ОУ) микросхемы DA1, и генератора сигналов звуковой частоты, собранного на микросхеме DD1. Элементы DD1.1, DD1.2 использованы в генераторе сигналов инфразвуковой частоты, а DD1.3 и DD1.4 — звуковой. Частота колебаний, вырабатываемых первым генератором, определяется резистором R7 и конденсатором C7, второго — резистором R6 и конденсатором C6. Первый генератор начинает работать при уровне лог. 0 на входе (вывод 1) элемента DD1.1, второй при таком же уровне на входе (вывод 8) элемента DD1.3. При совместной работе генераторов на выходе элемента DD1.4 формируются пачки импульсов звуковой частоты, которые усиливаются транзистором VT1 и преобразуются в прерывистый звук динамической головкой BA1. Резистор R8 ограничивает ток базы транзистора. В выключенном состоянии (кнопочный переключатель SB5 в положении, показанном на схеме) напряжение батареи GB1 подано через резистор R4 и разделительные диоды VD1—VD4 на времязадающие конденсаторы C2—C5. Благодаря этому они всегда заряжены и потенциал инвертирующих входов всех ОУ микросхемы DA1 близок к напряжению батареи. В момент нажатия на кнопку SB5 на неинвертирующие входы ОУ поступает напряжение с делителя R1R2, но поскольку оно значительно меньше, чем на инвертирующих, выходное напряжение всех ОУ равно 0, ни один из светодиодов HL1—HL4 не светит, но генератор сигналов звуковой частоты начинает работать. В момент нажатия на одну из кнопок SB1—SB4 подсоединенный к ней конденсатор оказывается замкнутым и мгновенно разряжается. При этом напряжение на соединенном с ним инвертирующем входе ОУ падает до 0, а выходное напряжение скачком возрастает до напряжения питания. В результате подключенный к выходу ОУ светодиод начинает светить, показывая, какая выдержка времени задана, генератор сигналов выключается, а конденсатор медленно заряжается через резистор R3 до тех пор, пока напряжение на инвертирующем входе не станет больше, чем на неинвертирующем. Когда это произойдет, напряжение на выходе ОУ вновь упадет до 0, светодиод погаснет, а из динамической головки раздастся прерывистый звуковой сигнал, свидетельствующий об окончании заданного интервала времени. После повторного нажатия на кнопку переключателя SB5 его контакты возвращаются в исходное положение и через несколько секунд конденсаторы C2—C5 заряжаются до напряжения батареи питания. Прибор вновь готов к работе. Выдержка времени ячеек таймера зависит от емкости конденсаторов C2—C5 и сопротивления резистора R3. При указанных на схеме номиналах нажатие и последующее отпускание кнопки SB1 задает интервал времени, приблизительно равный 5 мин (этого достаточно, чтобы, например, разогреть еду), SB2 — 10 мин (вскипятить воду для чая), SB3 — 15 мин (сварить суп), SB4 — 20 мин (сварить кашу или картофель). При нажатии сразу на несколько кнопок соответствующие им выдержки времени складываются. Например, если одновременно нажать на кнопки SB2 и SB3, таймер подаст звуковой сигнал примерно через 25 мин (в течение всего этого времени светодиоды, соответствующие нажатым кнопкам, будут светить с пониженной яркостью, так как токоограничивающий резистор R5 один для всех). При необходимости выдержку времени нетрудно изменить в ту или иную сторону, исходя из того, что при выбранном сопротивлении резистора R3 каждым 10 мкФ емкости времязадающего конденсатора соответствует примерно 1 мин. Например, для того чтобы звуковой сигнал после нажатия на соответствующую кнопку прозвучал через 2 мин, емкость конденсатора должна быть равна 20 мкФ, через 7 мин — 68 мкФ и т. д.
Свести к минимуму влияние тока утечки и отклонения емкости на выдержку времени можно, изменив схему зарядных цепей конденсаторов C2—C5. Если каждый из них заряжать в отдельности, т. е. предусмотреть для каждого свой резистор R3 (в подготовительном режиме) и свой R4 (в режиме выдержки времени), то появится возможность подбором последних установить нужные интервалы времени с приемлемой точностью. Остальные детали прибора следующие: диоды VD1—VD4 — любые кремниевые маломощные, транзистор VT1 — кремниевый структуры n-p-n с максимальным током коллектора не менее 100 мА. Кнопки SB1—SB4 — любые малогабаритные без фиксации в нажатом положении, переключатель SB5 — кнопочный с фиксацией в нажатом положении, тумблер или движковый. Динамическая головка — малогабаритная мощностью 0,5…2 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 8 Ом. Подойдут, например, импортные головки YD40-02M, YD40-03M (диаметр — 40 мм, мощность — 1,5 Вт), 40CP08K (квадратная 40х40 мм, 0,3 Вт), 40KS08P (прямоугольная 40х20 мм, 2 Вт). В крайнем случае, можно использовать пьезоизлучатель (его подключают непосредственно между выводом 11 микросхемы DD1 и общим проводом, транзистор VT1 и резистор R8 исключают). Следует только убедиться, что громкость звука достаточна, чтобы услышать сигнал на фоне, например, работающего телевизора или магнитофона. Данная разработка недавно была отправлена и опубликована в журнале Радио 5-2010. Вопросы - на ФОРУМ Поделитесь полезной информацией с друзьями: elwo.ru МИКРОСХЕМА КР1006ВИ1 В РЕЖИМЕ СВЕРХСТАБИЛЬНОГО ТАЙМЕРА – СДЕЛАЙ САММикросхема КР1006ВИ1 давно приобрела известность среди радиолюбителей, интерес к ней не ослабевает и сегодня. Микросхема содержит два прецизионных компаратора, обеспечивающих погрешность сравнения напряжений не хуже 1%. У этой схемы репутация универсального таймера, поскольку ее можно использовать в качестве основы для построения различных устройств, таких, как мультивибраторы, преобразователи, узлы задержки времени. Наряду с классическими (многократно описанными за прошедшие годы) способами включения КР1006ВИ1 автор предлагает узел, обладающий, на его взгляд, необычным способом включения. Его электрическая схема показана на Рис. 1.31. Эту схему включения КР1006ВИ1 отличает высокая стабильность временных интервалов. Рис. 1.31. Электрическая схема включения КР1006ВИ1 в режиме таймера Элементы схемы и их назначение Устройство представляет собой таймер (микросхема DA1), управляемый входным импульсом высокого логического уровня по входу С (вывод 7). В нормальном состоянии, т. е. при низком уровне напряжения на выводе 7: компаратор заблокирован; оксидный конденсатор Ci не заряжается; на выводе 3 напряжение высокого уровня. Кнопка SB1 показана на схеме условно; вместо нее предполагается использовать управляющую схему с соответствующим выходным уровнем. При поступлении на вывод 7 DA1 напряжения высокого уровня, например сигнала от схемы управления, или в результате размыкания контактов SB1 «вручную»: оксидный конденсатор С\ начинает заряжаться через цепь R2,\D2; на выходе (вывод 3) — напряжение высокого уровня. Через некоторое время, приблизительно через 3 минуты, напряжение на обкладках конденсатора С\ достигнет величины, необходимой для срабатывания компаратора. Тогда на выходе микросхемы DA1 (вывод 3) установится низкий уровень напряжения, который будет оставаться неизменным до тех пор, пока не будет выключено, а затем вновь включено питание узла. Время задержки зависит от параметров С\ и R2 и изменяется пропорционально величине емкости и сопротивления. Оксидный конденсатор С*. Тип конденсатора — К50-24 и аналогичные. Диоды VD1, VD2. Введены в схему для уменьшения потерь энергии при заряде-разряде оксидного конденсатора Cj. Эти диоды, включенные встречно-параллельно, уменьшают влияние тока утечки конденсатора на стабильность временного интервала задержки выключения узла. Могут быть заменены Д220, Д310, КД503 и аналогичными. Диод VD3. Препятствует протеканию обратного тока через реле К1. Оксидный конденсатор С3. Сглаживает пульсации источника питания. Тип конденсатора — К50-24 и аналогичные. Неполярный конденсатор С2. Тип конденсатора — КМ6. Выход DA1 (вывод 3) соединен с входом сброса R (вывод 4) для предотвращения перехода устройства в автоколебательный режим. Чтобы таймером можно было управлять бесконтактным способом, допустим, с помощью согласующего каскада на входе узла достаточно установить простейший инвертор, например кремниевый п-р-п транзистор КТ315Б (на Рис. 1.31 показан пунктиром). При этом эмиттер инвертора подключается к общему проводу, коллектор — к выводу 7 DA1, а база (через ограничительный резистор с сопротивлением 1…3 кОм) — к выходу узла управления таймером. Остальные элементы схемы остаются без изменений. Напряжение питания узла находится в диапазоне 5…16 В. Устройство может быть использовано в виде составной части узлов задержки выключения (таймеров). В качестве коммутирующего элемента на схеме условно показано реле К1, контакты которого замыкают цепь нагрузки. На практике, однако, исполнительным узлом может быть какое-то другое устройство, например звуковой капсюль, светодиод или оптоэлектронное МОП-реле. Постоянные резисторы типа МЛТ-0,25. Транзистор VT1. Выполняет функцию усилителя тока. Тип транзистора — КТ503, КТ504, КТ315 с любым буквенным индексом. Узел не требует наладки.ПРОСТОЙ диполь Источник: Кяшкаров А. П., Собери сам: Электронные конструкции за один вечер. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2007. — 224 с.: ил. (Серия «Собери сам»). nauchebe.net Все самоделки | Программируемый таймер на 100 временных отрезковПростая схема хорошего таймера на МК atmega8, удобная навигация в меню, жидкокристаллический LCD дисплей, часы реального времени, минимальное количеством деталей. Очень полезная вещь, например для теплицы, можно организовать полив или циркуляцию в гидропонике, можно настроить кормушки и поилки для животных, птиц и много еще для чего.
Сердцем данного таймера является очень популярный и уже не дорогой микроконтроллер Atmega8.
Конечно для прошивки нам потребуется программатор, но если его нет то можно обойтись всего 4 проводками подключенными к LPT порту по этой схеме.
Что нам понадобится: Схема таймера
Как видно на ней отсутствует схема питания и исполнительное устройство, это потому, что возможно вы решите использовать выносной стабилизированный БП, а также не известно какую нагрузку в планируете подключать, поэтому каждый должен сам выбрать исполнительное устройство под свои технические требования. Как вариант исполнительного устройства на триаках, тиристорах и симисторах показаны ниже.
Вариант плата из программы Sprint Layout.
Особое внимание надо обращать при монтаже микросхемы часов и кварцевого элемента. Длина дорожек между ними должна быть минимальна, а лучше использовать микро кварц из наручных часов и припаять его непосредственно к ножкам МС часов. Все свободное место рядом с часами заполняем медью на корпус. Батарея необходима для поддержания часов в рабочем состоянии во время отключения от сети. Если по какой-то причине вы не стали устанавливать эту батарейку, то посадите плюсовой провод на корпус, иначе часы просто не пойдут. Микроконтроллер прошивается программатором или с помощью простых 5 проводов. Автор прошивки ( скачать — multitimer ) постарался и не стал изменять фьюзы, что очень сильно облегчает, без заморочки, прошивку для начинающего радиолюбителя. Если МК еще не использовался, новый из магазина, то просто заливаете прошивку и все, но если уже есть изменения в фьюзах, то надо выставить их так CKSEL=0001. Все остальное просто и не нуждается в пояснении. Для корпуса очень удобно использовать распаечные коробки из пластмассы, они бывают разных размеров и форм.
В прорезанную ножом крышку, при помощи термоклея из пистолета, закрепляем LCD экран., прорезаем отверстия под кнопки управления и кнопку питания.
Размещаем все узлы внутри корпуса, постоянно проверяя как закрывается крышка, при необходимости переносим или подгибаем мешающие.
На собранную схему подаем питание, должно появиться такое изображение.
Управление осуществляется четырьмя кнопками. Меню состоит из трех пунктов, СLОСК -установка часов, RЕSЕТ -сброс всех установленных таймеров, ТIМЕR — установка таймеров. Сначала заходим (*) в меню часов и выставляем (>)(<)(#) точное время.
Подсказка по кнопкам управления в нижней строке дисплея, в каждом меню разное, поэтому описывать кнопки нет необходимости. Теперь все готово чтобы корректно задавать временные позиции таймера, после нажатия решетки, программа записывается в постоянную память МК.
xn----8sbekcdvpihw5ac.xn--p1ai | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
, где
Печатная плата для таймера не разрабатывалась, он был собран навесным монтажом на пластине из стеклотекстолита. Все резисторы — МЛТ, конденсаторы C1, C6—C8 — К10-17, К73-17, КМ, C2—C5 — оксидные с малым током утечки и допускаемым отклонением емкости от номинальной ±10 %. В наибольшей степени этим требованиям отвечают танталовые конденсаторы, однако они довольно дороги, поэтому если нет возможности их приобрести, придется использовать оксидные алюминиевые, но не любые, а с возможно меньшими значениями тока утечки и допускаемого отклонения емкости. 
