5 olika tidkretsar

Timerkretsarna används för att producera tidsfördröjningsintervall för att utlösa en belastning. Denna tidsfördröjning ställs in av användaren.

Nedan följer några exempel på timerkretsar som används i olika applikationer

1. Långtidsur

Denna timer-krets är utformad för att koppla på en 12 V-belastning i en soldriven installation under en förinställd period med ett knapptryck. När perioden har löpt ut kopplar ett spärrrelä från både belastningen och styrkretsen från 12 V-matningen. Periodens längd kan konfigureras genom att göra lämpliga ändringar av mikrokontrollerns källkod.

Video på kretsschemat för lång tid

Arbetssätt

IC4060 är en 14-stegs binär rippelräknare som genererar de grundläggande tidsfördröjningspulserna. Variabelt motstånd R1 kan justeras för att få olika tidsfördröjningar. Fördröjningspulsen erhålls vid IC 4060. Räknarutgången ställs in av en bygel. Utgången från 4060 går till ett transistoromkopplingsarrangemang. En bygel anger alternativet. - reläet kan slå PÅ när strömmen och räkningen startar och sedan stängas AV efter räkningsperioden, eller - det kan göra det motsatta. Reläet slås PÅ efter räkningsperiodens slut och förblir på så länge strömmen tillförs kretsen. När matningen är PÅ aktiveras transistorerna T1 och T2, då går matningsspänningen långsamt till låg. Matningsspänningen startar vid 12V när matningen är PÅ och sjunker långsamt. Detta fungerar med långvarig timer.

2. Kylskåpstimer

Generellt är energiförbrukningen i hushållskylskåpet ganska stor under högtider från 18.00 till 21.00 och är mycket mer på lågspänningsledningar. Därför är det lämpligast att stänga av kylskåpet under dessa högtimmar.

Här demonstreras en krets som automatiskt stänger av kylen under denna högsta period och slår på den efter två och en halv timme, vilket möjliggör energibesparing.

Kretsarbete

En LDR används som ljussensor för att upptäcka mörkret runt 18.00. Under dagsljus har LDR mindre motstånd och det leder. Detta håller återställningsstiftet 12 på IC1 högt och IC förblir av utan att svänga. VR1 justerar återställningen av IC vid den speciella ljusnivån i rummet, säg runt 18.00. När ljusnivån i rummet sjunker under den förinställda nivån börjar IC1 svänga. Efter 20 sekunder blir dess stift 5 hög och utlöser relästrivtransistorn T1. Normalt försörjs strömförsörjningen till kylen via reläets Comm och NC-kontakter. Så när reläet utlöses bryts kontakterna och strömmen till kylen bryts.

De andra utgångarna på IC1 blir höga en efter en när den binära räknaren går framåt. Men eftersom utgångarna tas till basen av T1 genom dioderna D2 till D9, förblir T1 på under hela perioden tills utgångsstiftet 3 blir högt efter 2,5 timmar. När utgångsstiftet 3 blir högt förspänns dioden D1 framåt och hämmar svängningen av IC. För närvarande blir alla utgångar utom stift 3 låga och T1 stängs av. Reläet frigörs och kylen får igen ström genom NC-kontakten. Detta tillstånd kvarstår som sådant tills LDR blir ljus igen på morgonen. IC1 återställs och pin3 återigen blir låg. Så under dagtid fungerar även kylen som vanligt. Bara under högtider säga mellan 18.00 och 20.30, är ​​kylen avstängd. Genom att öka värdet på antingen C1 eller R1 kan du öka tidsfördröjningen till 3 eller 4 timmar.

Hur ställer man in?

Montera kretsen på ett gemensamt kretskort och lägg i en låda. Du kan använda fodralet med en stabilisator så att uttaget kan enkelt fixeras. Använd en 9 volt 500 mA transformatorströmförsörjning för kretsen. Ta fasledningen från transformatorns primär och anslut den till reläets gemensamma kontakt. Anslut en annan kabel till reläets NC-kontakt och anslut den andra änden till uttaget. Ta en tråd från transformatorns primära neutrala och anslut den till uttagets neutrala stift. Så nu kan uttaget användas för att ansluta kylen. Fixa LDR utanför lådan där dagsljus är tillgängligt (notera att rumslampan under natten inte ska falla på LDR). Om rumsljuset inte är tillräckligt under dagtid, håll LDR utanför rummet och anslut den till kretsen med tunna ledningar. Justera den förinställda VR1 för att ställa in känsligheten för LDR vid den specifika ljusnivån.

3. Programmerbar industriell timer

Branscher kräver ofta programmerbar timer för viss repetitiv karaktär av belastning på och av. I denna kretskonstruktion använde vi en AT80C52 mikrokontroller som är programmerad för att ställa in tiden med hjälp av inställda ingångsbrytare. En LCD-skärm hjälper till att ställa in tidsperioden medan ett relä som är vederbörligen gränssnitt från mikrokontrollen styr belastningen enligt ingångstiden för på-period och av-period görs.

Video på programmerbar industriell timer

Programmerbar kretskarta för industriell timer

Kretsbeskrivning

När du trycker på startknappen börjar skärmen som gränssnittet till Microcontroller visa relevanta instruktioner. PÅ-tiden för lasten matas sedan in av användaren. Detta görs genom att trycka på INC-knappen. Om du trycker på knappen mer än en gång ökar PÅ-tiden. Genom att trycka på DEC-knappen minskas PÅ-tiden. Denna tid lagras sedan i mikrokontrollern genom att trycka på Enter-knappen. Initialt är transistorn ansluten till 5V-signalen och börjar leda och som ett resultat aktiveras reläet och lampan lyser. När du trycker på relevant knapp kan tiden för vilken lampan lyser ökas eller minskas. Detta görs genom att mikrokontrollern skickar höga logiska pulser i enlighet därmed till transistorn baserat på den lagrade tiden. När du trycker på nödavstängningsknappen tar Microcontroller emot en avbrottssignal och genererar följaktligen en låg logisk signal till transistorn för att stänga av reläet och i sin tur belastningen.

4. RF-baserad programmerbar industriell timer

Detta är en förbättrad version av den programmerbara industriella timern där tiden för växling av laster fjärrstyrs med hjälp av RF-kommunikation.

På sändarsidan är fyra tryckknappar gränssnitt till Encoder-startknappen, INC-knappen, DEC-knappen och Enter-knappen. När du trycker på de relevanta knapparna genererar kodaren följaktligen en digital kod för ingången, dvs. konverterar parallelldata till seriell form. Denna seriella data överförs sedan med hjälp av RF-modulen.

På mottagarsidan omvandlar avkodaren den mottagna seriedata till parallell form, vilket är originaldata. Microcontroller-stiften är anslutna till utgången från avkodaren och följaktligen, baserat på den mottagna ingången, kontrollerar Microcontroller transistorns ledning för att styra växlingen av reläet och därmed förblir belastningen påslagen under den tid som ställts in vid sändarsidan.

5. Auto dimning akvarium ljus

Vi är alla bekanta med akvarier som vi ofta använder hem för dekorativa ändamål för någon som vill ha fisk hemma (inte för att äta naturligtvis!). Här demonstreras ett grundläggande system genom att det är möjligt att lysa upp akvariet under dagen och natten och stäng av den eller dimma den vid midnatt.

Grundprincipen handlar om att styra utlösningen av reläet med en oscillerande IC.

Kretsen använder den binära räknaren IC CD4060 för att få tidsfördröjningen på 6 timmar efter solnedgången. En LDR används som ljussensor för att styra hur IC fungerar. Under dagtid erbjuder LDR mindre motstånd och det leder. Detta håller återställningsstiftet 12 på IC högt och det förblir av. När dagsljusets intensitet minskar ökar motståndet hos LDR och IC börjar oscillera. Detta händer runt klockan 18 (enligt VR1). De oscillerande komponenterna i IC1 är C1 och R1 vilket ger en tidsfördröjning på 6 timmar för att vrida utgångsstiftet 3 till högt tillstånd. När utgången pin3 blir hög (efter 6 timmar) slås transistorn T1 på och reläet utlöses. Samtidigt förspänns dioden D1 framåt och hämmar svängningen av IC.IC och låses sedan och håller reläet aktiverat tills IC återställs på morgonen.

Normalt sker strömförsörjningen till LED-panelen genom reläets gemensamma och NC-kontakter (normalt anslutna). Men när reläet aktiveras kommer strömförsörjningen till LED-panelen att förbikopplas genom NO-kontakten (Normalt öppen) på reläet. Innan du går in i LED-panelen passerar strömmen genom R4 och VR2 så att lysdioderna blir svaga. VR2 används för att justera ljusstyrkan på lysdioderna. Ljuset från LED-panelen kan justeras från svagt läge till helt av med VR2.

LED-panelen består av 45 lysdioder i enfärgad eller två färger. Lysdioderna ska vara av hög ljus, transparent typ för att ge tillräcklig ljusstyrka. Ordna lysdioderna i 15 rader vardera bestående av 3 lysdioder i serie med ett 100 ohm strömbegränsande motstånd. Endast två rader visas i diagrammet. Ordna alla de 15 raderna som visas i diagrammet. Det är bättre att fixera lysdioderna i ett långt ark vanligt PCB och ansluta panelen till reläet med tunna ledningar. LDR bör placeras i en position för att få dagsljus. Anslut LDR med tunna plasttrådar och placera den nära fönstret eller utanför för att få dagsljus.

IC4060

Låt oss nu ha en kortfattad beskrivning av IC 4060

IC CD 4060 är en utmärkt IC för design av timer för olika applikationer. Genom att välja lämpliga värden för timingkomponenterna är det möjligt att justera timingen från några sekunder till flera timmar. CD 4060 är Oscillator cum Binär räknare cum Frekvensdelare integrerad krets som har en inbyggd oscillator baserad på tre växelriktare. Grundfrekvensen för den interna oscillatorn kan ställas in med hjälp av den externa kondensator-motståndskombinationen. IC CD4060 fungerar mellan 5 och 15 volt DC medan CMOS-versionen HEF 4060 fungerar ner till tre volt.

Stift 16 på IC är Vcc-stiftet. Om en 100 uF kondensator är ansluten till denna stift, får IC mer stabilitet även om ingångsspänningen fluktuerar något. Stift 8 är jordstiftet.

Timing Circuit

IC CD4060 kräver externa timingkomponenter för att mata svängningar till klockan i stift 11. Tidskondensatorn är ansluten till stift 9 och tidsmotståndet till stift 10. Klockan i stift är 11 som också kräver ett högt värdemotstånd runt 1M. Istället för de externa timingkomponenterna kan klockpulser från en oscillator matas till klockan i stift 11. Med de externa timingkomponenterna kommer IC att börja oscillera och tidsfördröjningen för utgångarna beror på värdena på timingmotståndet och timingkondensatorn .

Återställ

Stift 12 på IC är återställningsstiftet. IC oscillerar endast om återställningsstiftet har jordpotential. Så en 0,1 kondensator och ett 100K-motstånd är anslutna för att återställa IC vid ström på. Då börjar den oscillera.

Utgångar och binär räkning

IC: n har 10 utgångar som vardera kan källa till cirka 10 mA ström och spänning något mindre än Vcc. Utgångarna är numrerade som Q3 till Q13. Utgång Q10 saknas så att dubbel tid kan erhållas från Q11. Detta förbättrar mer flexibilitet för att få mer timing. Varje utgång från Q3 till Q13 blir hög efter att ha slutfört en tidscykel. Inuti IC finns en oscillator och 14 seriekopplade bistables. Detta arrangemang kallas Ripple Cascade arrangement. Ursprungligen appliceras svängningen på den första bistabila som sedan driver den andra bistabilen och så vidare. Signalingången divideras med två i varje bistabil så att totalt 15 signaler är tillgängliga var och en av halva frekvensen för den föregående. Av dessa 15 signaler finns 10 signaler tillgängliga från Q3 till Q13. Så den andra utgången får dubbel tid än den för den första utgången. Den tredje utgången får dubbel tid än den andra. Detta fortsätter och maximal tid är tillgänglig vid den sista utgången Q13. Men under den tiden kommer andra utgångar också att ge hög uteffekt baserat på deras timing.

Låser IC

CD 4060-baserad timer kan spärras för att blockera svängningen och för att hålla utgången hög tills den återställs. För denna IN4148 kan dioden användas. När den höga utgången är ansluten till Pin11 via dioden kommer klockningen att förhindras när utgången blir hög. IC: n kommer bara att svänga igen om den återställs genom att stänga av strömmen.

Formler för tidscykeln

Tid t = 2 n / f osc = Sekunder

n är det valda Q-utgångsnumret

2 n = Q utgångsnummer = 2 x Q inga gånger t.ex. Q3-utgång = 2x2x2 = 8

f osc = 1 / 2,5 (R1XC1) = i Hertz

R1 är motståndet vid stift 10 i Ohms och C1, kondensatorn vid stift 9 i Farads.

Till exempel om R1 är 1 M och C1 0,22 är grundfrekvensen f osc

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

Om den valda utgången är Q3 är 2 n 2 x 2 x 2 = 8

Därför är tidsperioden (i sekunder) t = 2 n / 1,8 Hz = 8 / 1,8 = 4,4 sekunder

Nu har du fått en uppfattning om de fem olika typerna av timerkrets om några frågor om detta ämne eller om det elektriska och elektroniska projekt lämna kommentarsektionen nedan.