Өөрөө хийх долоо хоног бүр програмчлагдсан таймер. Өөрийнхөө гараар цахим цагнаас таймер хэрхэн хийх вэ
Маш энгийн, гэхдээ заримдаа биширмээр. Хэрэв та "мотортой хувин" гэж энхрийлэн нэрлэдэг байсан хуучин угаалгын машинуудыг санаж байгаа бол цаг хугацааны релений үйлдэл маш тодорхой байсан: тэд хаалганы бариулыг хэд хэдэн хэсэгт эргүүлж, дотор нь ямар нэгэн зүйл эргэлдэж, мотор ажиллаж эхлэв.
Үзэгний заагч жингийн тэг хэсэгт хүрмэгц угаалга дуусав. Хожим нь угаах, ээрэх хоёр цагийн реле бүхий машинууд гарч ирэв. Ийм машинуудад цагийн реле нь металл цилиндр хэлбэрээр хийгдсэн бөгөөд цагны механизм нуугдаж, гадна талд нь зөвхөн цахилгаан контактууд, хяналтын бариул байдаг.
Орчин үеийн угаалгын машинууд - автомат машинууд (цахим удирдлагатай) нь бас цагийн релетэй бөгөөд үүнийг хяналтын самбар дээр тусдаа элемент эсвэл хэсэг болгон харах боломжгүй болсон. Бүх цагийн саатлыг хяналтын микроконтроллер ашиглан програм хангамжаар олж авдаг. Хэрэв та автомат угаалгын машины үйл ажиллагааны мөчлөгийг анхааралтай ажиглавал цаг хугацааны хоцрогдлын тоог зүгээр л тоолох боломжгүй юм. Хэрэв эдгээр бүх саатлыг дээр дурдсан цагны механизм хэлбэрээр гүйцэтгэсэн бол угаалгын машины хайрцагт хангалттай зай байхгүй болно.
Цагийн механизмаас эхлээд электроник хүртэл
MK ашиглан цагийн саатлыг хэрхэн яаж авах вэ
Орчин үеийн микроконтроллеруудын хурд нь маш өндөр бөгөөд хэдэн арван миль (секундэд сая сая үйлдэл) хүртэл байдаг. Тун удалгүй персонал компьютерт 1 мипийн төлөөх тэмцэл өрнөсөн бололтой. Одоо 8051 гэр бүл гэх мэт хуучин микронууд ч энэ 1 миль хурдыг хялбархан хийж чадна. Тиймээс 1,000,000 үйлдэл хийхэд яг нэг секунд зарцуулагдана.
Энд байх шиг байна түлхүүр гардуулах шийдэлцаг хугацааны хоцрогдол хэрхэн авах вэ. Зүгээр л нэг үйлдлийг сая удаа хий. Хэрэв энэ үйлдлийг программд давтсан бол үүнийг хийхэд маш энгийн. Гэхдээ бүх асуудал нь энэ үйл ажиллагаанаас гадна бүхэл бүтэн секундын турш МК өөр юу ч хийж чадахгүй байх явдал юм. Инженерийн ололт амжилтын төлөө маш их, мипс маш их! Хэрэв танд хэдэн арван секунд эсвэл минутын турш өртөх шаардлагатай бол?
Таймер - цаг тоолох төхөөрөмж
Ийм ичгүүртэй байдлаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд процессор яг ингэж дулаарсангүй шаардлагагүй тушаал, энэ нь ямар ч ашигтай зүйл хийхгүй тул таймеруудыг MK-д суулгасан бөгөөд дүрмээр бол тэдгээрийн хэд хэдэн нь байдаг. Нарийвчилсан мэдээлэл өгөхгүйгээр таймер нь MK доторх тусгай хэлхээний үүсгэсэн импульсийг тоолдог хоёртын тоолуур юм.
Жишээлбэл, 8051 гэр бүлийн MK-д тушаал бүрийг гүйцэтгэх үед тоолох импульс үүсдэг, i.e. таймер зүгээр л гүйцэтгэсэн машины зааврын тоог тоолдог. Үүний зэрэгцээ төв процессор (CPU) үндсэн програмын гүйцэтгэлд чимээгүйхэн оролцож байна.
Таймер тэгээс тоолж эхэлсэн гэж бодъё (үүнд тоолуурыг эхлүүлэх команд байдаг). Импульс бүр нь тоолуурын агуулгыг нэгээр нэмэгдүүлж, эцэст нь хамгийн их утгад хүрдэг. Үүний дараа тоолуурын агуулгыг тэг болгон тохируулна. Энэ мөчийг "эсрэг халих" гэж нэрлэдэг. Энэ нь цаг хугацааны хоцрогдлын төгсгөл юм (угаалгын машиныг эргэн санах).
Таймерыг 8 оронтой гэж үзье, дараа нь 0 ... 255 дотор утгыг тооцоолоход ашиглаж болно, эсвэл тоолуур 256 импульс тутамд халих болно. Хөшигний хурдыг богиносгохын тулд тооллогыг тэгээс биш харин өөр утгаас эхлүүлэхэд хангалттай. Үүнийг авахын тулд эхлээд энэ утгыг тоолуурт ачаалж, дараа нь тоолуурыг эхлүүлэхэд хангалттай (угаалгын машиныг дахин эргүүлэн татах). Энэ урьдчилан ачаалагдсан тоо нь цаг хугацааны релений эргэлтийн өнцөг юм.
1 миль давтамжтай ийм таймер нь хамгийн дээд тал нь 255 микросекунд хүртэл хөшигний хурдыг авах боломжийг танд олгоно, гэхдээ танд хэдэн секунд эсвэл бүр хэдэн минут шаардлагатай бол яах вэ?
Эндээс харахад бүх зүйл маш энгийн байдаг. Таймер халих бүр нь үндсэн програмыг тасалдаг үйл явдал юм. Үүний үр дүнд CPU нь харгалзах дэд програм руу шилждэг бөгөөд ийм жижиг хэсгүүдээс дурын нэгийг нэмж, хэдэн цаг, бүр өдөр хүртэл хийж болно.
Тасалдлын үйлчилгээний дэд програм нь ихэвчлэн богино, хэдэн арван тушаалаас илүүгүй байдаг бөгөөд үүний дараа үндсэн програм руу буцах үйл явц дахин хийгдэх бөгөөд энэ нь нэг газраас үргэлжлүүлэн хийгдэх болно. Дээр дурдсан тушаалуудыг давтах замаар ийм ишлэлийг гүйцэтгэхийг хичээгээрэй! Хэдийгээр зарим тохиолдолд үүнийг хийх шаардлагатай байдаг.
Үүнийг хийхийн тулд процессорын зааврын системд NOP заавар байдаг бөгөөд энэ нь зүгээр л юу ч хийдэггүй, зөвхөн машинд цаг зарцуулдаг. Үүнийг санах ойг нөөцлөхөд ашиглаж болох ба цаг хугацааны хоцрогдол үүсгэх үед зөвхөн маш богино хугацаанд микросекундын дарааллаар ашиглах боломжтой.
Тийм ээ, уншигч яаж зовж шаналж байсныг хэлэх болно! -аас угаалгын машинуудмикроконтроллерууд руу шууд . Эдгээр туйлын цэгүүдийн хооронд юу болсон бэ?
Цагийн реле гэж юу вэ
Өмнө нь хэлсэнчлэн, Хугацааны релений гол үүрэг бол оролтын дохио ба гаралтын дохионы хоорондох саатлыг авах явдал юм.Энэ саатлыг хэд хэдэн аргаар үүсгэж болно. Цагийн реле нь механик (өгүүллийн эхэнд аль хэдийн тайлбарласан), цахилгаан механик (мөн цагийн механизм дээр суурилсан, зөвхөн пүршийг цахилгаан соронзонгоор ороосон), түүнчлэн янз бүрийн чийгшүүлэгч төхөөрөмжтэй байв. Ийм релений жишээ бол 1-р зурагт үзүүлсэн хийн цагны реле юм.
Реле нь цахилгаан соронзон хөтөч ба пневматик хавсралтаас бүрдэнэ. Реле ороомог нь 12 ... 660V хүчдэлийн ажиллахад зориулагдсан Хувьсах гүйдлийн(нийт 16 үнэлгээ) 50 ... 60 Гц давтамжтай. Релений хувилбараас хамааран барих хугацаа нь цахилгаан соронзон идэвхжүүлэгчийг идэвхжүүлсэн эсвэл суллагдсан үед эхэлж болно.
Цагийн тохиргоог тасалгаанаас агаар гаргах нүхний хөндлөн огтлолыг зохицуулдаг эрэг шургаар гүйцэтгэдэг. Тайлбарласан цагийн реле нь тийм ч тогтвортой биш параметрүүдээр тодорхойлогддог тул боломжтой бол цахим цагийн реле ашигладаг. Одоогийн байдлаар ийм механик болон пневматик реле нь орчин үеийн тоног төхөөрөмжөөр солигдоогүй байгаа эртний тоног төхөөрөмж, тэр байтугай музейгээс л олдох боломжтой.
Цахим цагийн реле
Магадгүй хамгийн нийтлэг нэг нь VL - 60 ... 64 ба бусад хэд хэдэн реле, жишээлбэл VL - 100 ... 140 байсан. Эдгээр бүх цагийн реле нь KR512PS10 тусгай чип дээр бүтээгдсэн. Гадаад төрх VL цувралын релеийг Зураг 2-т үзүүлэв.
Зураг 2. VL цувралын цагийн реле.
VL - 64 цагийн релений схемийг Зураг 3-т үзүүлэв.
Зураг 3
VD1 ... VD4 Шулуутгагч гүүрээр дамжуулан оролтод тэжээлийн хүчдэл өгөхөд KT315A транзистор дээрх тогтворжуулагчаар дамжих хүчдэл нь DD1 микро схемд хангагдах ба түүний дотоод генератор импульс үүсгэж эхэлдэг. Импульсийн давтамжийг PPB-3B хувьсах резистороор зохицуулдаг (энэ нь релений урд самбар дээр харагдаж байна), 5100 pF цаг тохируулагч конденсатороор цувралаар холбогдсон бөгөөд энэ нь 1% -ийн хүлцэл ба маш их хүчин чадалтай. жижиг TKE.
Хүлээн авсан импульсийг хувьсах хуваах харьцаатай тоолуураар тоолдог бөгөөд энэ нь M01 ... M05 микро схемийн гаралтыг солих замаар тогтоогддог. VL цуврал реле дээр энэ шилжүүлэлтийг үйлдвэрт хийсэн. Бүх тоолуурын хамгийн их хуваагдлын харьцаа нь 235,929,600 хүрдэг. Микро схемийн баримт бичгийн дагуу 1 Гц-ийн мастер осцилляторын давтамжтайгаар Хөшигний хурд 9 сар хүрэх боломжтой! Хөгжүүлэгчдийн үзэж байгаагаар энэ нь ямар ч програмын хувьд хангалттай юм.
END чипийн 10-р дүгнэлт - Хөшигний хурдны төгсгөл, 3 оролттой холбогдсон - ST эхлэх - зогсоох. END гаралт дээр өндөр түвшний хүчдэл гарч ирмэгц импульсийн тоолол зогсч, Q1-ийн 9-р гаралт дээр өндөр түвшний хүчдэл гарч ирснээр KT605 транзистор нээгдэж, KT605 коллекторт холбогдсон реле ажиллаж байна.
Орчин үеийн цагийн реле
Дүрмээр бол тэдгээрийг MK дээр хийдэг. Эцсийн эцэст, бэлэн микро схемийг програмчлах, хэд хэдэн товчлуур, дижитал индикатор нэмэх нь шинэ зүйл зохион бүтээх, дараа нь цагийг нарийн тохируулахаас илүү хялбар байдаг. Ийм релеийг Зураг 4-т үзүүлэв.
Зураг 4
Цагийн буухиа яагаад өөрийн гараар хийдэг вэ?
Хэдийгээр маш олон тооны цаг хугацааны реле байдаг ч бараг бүх амтанд зориулж, заримдаа гэртээ та өөрөө ямар нэгэн зүйл хийх хэрэгтэй болдог, ихэнхдээ маш энгийн байдаг. Гэхдээ ижил төстэй загваруудихэнхдээ өөрсдийгөө бүрэн зөвтгөдөг. Тэдгээрийн заримыг энд оруулав.
Бид саяхан VL релений нэг хэсэг болох KR512PS10 микро схемийн ажиллагааг судалж үзсэн тул сонирхогчдын хэлхээг авч үзэх нь үүнээс эхлэх хэрэгтэй болно. 5-р зурагт таймерын хэлхээг харуулав.
Зураг 5. KR524PS10 чип дээрх таймер.
Микро схем нь 5 В орчим тогтворжуулах хүчдэл бүхий параметрийн тогтворжуулагч R4, VD1-ээр тэжээгддэг. Цахилгааныг асаах үед R1C1 хэлхээ нь микро схемд дахин тохируулах импульс үүсгэдэг. Энэ нь давтамжийг R2C2 гинжээр тохируулдаг дотоод генераторыг эхлүүлж, микро схемийн дотоод тоолуур нь импульсийг тоолж эхэлдэг.
Эдгээр импульсийн тоог (эсрэг хуваах харьцаа) M01 ... M05 микро схемийн гаралтыг солих замаар тогтооно. Диаграммд заасан байрлалын хувьд энэ коэффициент 78643200 болно. Энэ импульсийн тоо нь END гаралт дээрх дохионы бүтэн үе юм (зүү 10). 10-р зүү нь ST 3-р зүү (эхлэх/зогсоох) -д холбогдсон.
Гарах END-ийг тохируулмагц өндөр түвшин(хагас хугацааг тооцсон) тоолуур зогсдог. Үүний зэрэгцээ транзистор VT1-ийг нээдэг Q1 (зүү 9) гаралт дээр өндөр түвшинг тогтоодог. Нээлттэй транзистороор дамжуулан K1 реле асдаг бөгөөд энэ нь контактуудтай ачааллыг хянадаг.
Цагийн саатлыг дахин эхлүүлэхийн тулд богино хугацаанд унтрааж, релейг дахин асаахад хангалттай. END болон Q1 дохионы цаг хугацааны диаграммыг Зураг 6-д үзүүлэв.
Зураг 6. END болон Q1 дохионы цагийн диаграмм.
Диаграммд заасан R2C2 цаг хугацааны хэлхээний үнэлгээний дагуу генераторын давтамж 1000 Гц орчим байна. Тиймээс M01 ... M05 терминалуудын заасан холболтын саатал нь арав орчим цаг болно.
Хөшигний хурдыг нарийн тааруулахын тулд дараах зүйлийг хийнэ үү. M01…M05 терминалуудыг 7-р зурагт үзүүлсэн шиг "Seconds_10" байрлалд холбоно.
Зураг 7 Таймерын цагийг тохируулах хүснэгт (зураг дээр дарж томруулна уу).
Энэ холболтоор хувьсах резистор R2-ийг эргүүлснээр Хөшигний хурдыг 10 секундын турш тохируулна. секундомероор. Дараа нь диаграммд үзүүлсэн шиг M01 ... M05 терминалуудыг холбоно.
KR512PS10 дээрх өөр нэг хэлхээг Зураг 8-д үзүүлэв.
Зураг 8 Микро схем дээрх цаг хугацааны реле KR512PS10
KR512PS10 чип дээрх өөр таймер.
Эхлэхийн тулд KR512PS10, илүү нарийвчлалтай, огт харагдахгүй END дохионууд болон логик тэг түвшинд тохирсон энгийн утсанд холбогдсон ST дохиог анхаарч үзээрэй.
Ингэж оруулснаар тоологч зогсохгүй, 6-р зурагт үзүүлэв. END болон Q1 дохионууд зогсолтгүй циклээр үргэлжилнэ. Энэ тохиолдолд эдгээр дохионы хэлбэр нь сонгодог меандр болно. Тиймээс энэ нь зүгээр л тэгш өнцөгт импульсийн генератор болж хувирсан бөгөөд давтамжийг R2 хувьсах резистороор удирдаж, 7-р зурагт үзүүлсэн хүснэгтийн дагуу эсрэг хуваах харьцааг тохируулж болно.
Q1-ийн гаралтаас тасралтгүй импульс нь аравтын бутархай тоолуурын тоолох оролт руу тэжээгддэг - декодер DD2 K561IE8. R4C5 гинж нь цахилгаан асаалттай үед тоолуурыг тэг болгодог. Үүний үр дүнд декодчилогч "0" (зүү 3) гаралт дээр өндөр түвшин гарч ирдэг. 1…9 гаралт бага байна. Эхний тоолох импульс ирэхэд өндөр түвшин "1" гаралт руу шилждэг, хоёр дахь импульс нь "2" гаралт дээр өндөр түвшинг тогтоодог ба "9" гаралт хүртэл. Үүний дараа тоолуур хальж, тоолох мөчлөг шинээр эхэлнэ.
SA1 шилжүүлэгчээр дамжуулан хүлээн авсан хяналтын дохиог DD3.1 ... 4 элементүүдийн аудио дохионы генератор эсвэл VT2 реле өсгөгч дээр хэрэглэж болно. Хугацаа нь SA1 шилжүүлэгчийн байрлалаас хамаарна. Диаграммд заасан M01 ... M05 терминалуудын холболтууд болон R2C2 цаг хугацааны гинжин хэлхээний параметрүүдийн тусламжтайгаар та 30 секундээс 9 цаг хүртэлх хугацааны саатал авах боломжтой.
Тэгээд дахин унтраа. Хөргөгчтэй адил зөвхөн хөргөгчийн давтамж нь температураас хамаардаг бөгөөд шаардлагатай хугацааны интервалыг бид өөрсдөө тохируулах хэрэгтэй.
Ажлын болон "амрах" мөчлөгийг тусад нь тохируулах боломжтой цахим таймерын хэлхээг авч үзье. Хугацаа нь хувьсах резисторуудаар 90 секундээс 3 цагийн хооронд горим тус бүрээр тус тусад нь тогтоогддог. Тогтоосон интервалын утга нь "R" бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьсах резистор бүхий RC хэлхээний параметрүүдээс бүрэн хамаарна. Үүнтэй холбогдуулан энэхүү цахим таймер нь тийм ч өндөр нарийвчлалтай байдаггүй.
Уг хэлхээ нь K561IE16 хоёртын тоологч (аналог 4020) дээрх таймерын зангилаанаас бүрддэг бөгөөд энэ нь "ердийн" нэгээс ялгаатай нь хоёр тохируулгатай multivibrator юм. Нэгийн давтамжийг тохируулснаар асах төлөвийн үргэлжлэх хугацааг, нөгөөгийн давтамжийг тохируулснаар унтарсан төлөвийн үргэлжлэх хугацааг тохируулна. Multivibrators нь тоолуурын өндөр гаралтын логик түвшингээс хамаарч транзистор-диодын хэлхээгээр солигддог. Ачааллыг хянахын тулд ижил тоолуурын гаралтыг ашигладаг.
Анхны төлөвт (SB1 шилжүүлэгчээр цахилгааныг асаасны дараа) C2 конденсаторын цэнэглэх гүйдлийн үсрэлтээр DD2 тоолуурыг тэг болгож тохируулна. Түүний гаралт (зүү 3) нь логик тэг болно. Транзистор VT2 нээгдэж, транзистор VT3 мөн нээгдэж, K1 реле контактуудаа хааж, хэлхээний гаралт нь хянах шаардлагатай цахилгаан хэрэгслийн цахилгаан хэлхээний тасалдалд холбогдсон байна. Энэ нь практикт энэ цахилгаан хэрэгслийн унтраалгатай зэрэгцэн оршдог.
Үүний зэрэгцээ DD2-ийн 3-р зүүгээс тэг нь DD1.4-ийн 9-р зүү болон VT1-ийн суурь руу шилждэг. Үүний зэрэгцээ, VT1 хаалттай, түүний коллектор дээр өндөр хүчдэлийн түвшин байдаг бөгөөд энэ нь DD1.2-ийн 6-р зүү дээр ирдэг. Эндээс харахад DD1.3-DD1.4 элементүүд дээр угсарсан мультивибратор ажиллаж, гаралтын импульс нь VD1 диодоор дамжин DD2 тоолох оролт руу дамждаг. Мөн DD1.1-DD1.2 элементүүд дээрх мультивибратор ажиллахгүй, гаралт нь тэг байна. Гэхдээ энэ нь хоёр дахь мультивибратороос тоолуур руу импульс дамжуулахад нөлөөлөхгүй, учир нь VD2 диод хаалттай болж, тоолуурын оролтод нөлөөлөхгүй.
Тиймээс цахилгаан хэрэгсэл асаалттай байх хугацаа эхэлдэг. Энэ нь DD2 тоолуур 8192 дахь импульс хүрэх хүртэл үргэлжилнэ. Энэ нь нэгж гаралт дээр гарч ирэх хүртэл 3. Хэр удаан үргэлжлэх нь R7 эсэргүүцлээс хамаарна.
DD2 3-р зүү дээр нэгж гарч ирэх үед төхөөрөмжийн асаалттай байдлын интервал дуусч, түр зогсолт эхэлнэ. VT2-VT3 транзисторууд хаагдаж, K1 реле нь төхөөрөмжийг унтраадаг. Мөн транзистор VT1 нээгдэнэ. DD1.4-ийн 9-р зүү дээр DD2-ийн гаралтаас нэг нь дамждаг тул multivibrator DD1.3-DD1.4 унтардаг. Коллектор VT1 дээр хүчдэл тэг болж буурдаг. Энэ нь 6 DD1.2 зүү дээрх хүчдэлтэй тохирч байна. Тиймээс multivibrator DD1.1-DD1.2 асаалттай байна. VD2 диодоор дамжуулан гаралтын импульс нь DD2 тоолуурын "C" оролт руу тэжээгддэг. Энэ мөчөөс эхлэн түр зогсоох интервалын тоолол эхэлнэ. LED HL1 нь K1 реле асаалттай байгааг илтгэнэ.
9-15V-ийн нэрлэсэн хүчдэлтэй, дор хаяж 150 мА гүйдэл бүхий аливаа сүлжээний адаптер нь тэжээлийн эх үүсвэр болгон тохиромжтой.
SC1240 реле ашиглан 2 кВт-аас ихгүй хүчин чадалтай 220 В-ын ээлжит хүчдэлтэй ачааллыг солих боломжтой. Хэрэв энэ боломжгүй бол та дотоодын реле ашиглаж болно, гэхдээ хуванцар хайрцагт байгаа релед давуу эрх олгох хэрэгтэй, учир нь металл хайрцагт ижил төстэй реле 220 В-ын ээлжит хүчдэл дээр аюулгүй ажиллах боломжгүй болно. . Нэмж дурдахад контактууд, дизайн нь үндсэндээ цахилгааны ээлжит хүчдэлийг солиход зориулагдсан тусгай реле ашиглах нь зүйтэй юм.
Релений оронд та ямар нэгэн төрлийн оптитиристор эсвэл триак хэлхээг ашиглаж болно. Энэ тохиолдолд транзистор VT3 ба үүний дагуу K1 реле нь хэлхээнээс хасагдана. Мөн R13 резисторын оронд optocoupler LED холбогдсон байна. Энэ тохиолдолд R10 эсэргүүцлийг optocoupler LED-ээр ямар гүйдэл урсах ёстойг харгалзан сонгох ёстой.
Релений давуу тал нь энэ нь үнэндээ ердийн механик унтраалга бөгөөд өөрөөр хэлбэл төхөөрөмж нь утас шиг шугаман хэлбэртэй бөгөөд ямар ч гажуудал, нэмэлт (хагас мөчлөг бүрийн өсөлт гэх мэт) оруулдаггүй. сүлжээнээс AC хүчдэлийн синусоид. Тиймээс электрон эд анги бүхий цахилгаан хэрэгслийг релеээр тэжээх нь дээр. Мөн релений сул тал нь мэдээжийн хэрэг - механик контактууд, оч, шатаах, ерөнхийдөө механик, энэ нь өөрөө тиристор эсвэл триак шиг найдвартай биш юм. Тиймээс, хэрэв та хүчирхэг халаалтын элемент эсвэл суурилуулсан электроникгүй бусад цахилгаан хэрэгслийг хянах шаардлагатай бол optosimistor ашиглах нь дээр.
K561IE16 тоолуур дээрх таймерын хэлхээ |
Дизайн нь зөвхөн нэг чип дээр хийгдсэн K561IE16. Түүнээс хойш түүний хувьд зөв ажиллагаагадаад цагийн генератор хэрэгтэй бол бидний тохиолдолд бид үүнийг энгийн анивчдаг LED-ээр солих болно.
Таймерын хэлхээнд хүчдэлийг оруулмагц багтаамж C1резистороор цэнэглэж эхэлнэ R2Тиймээс 11-р зүү дээр логик нэгж товч гарч ирэх бөгөөд тоолуурыг дахин тохируулна. Тоолуурын гаралттай холбогдсон транзистор нээгдэж, реле асаах бөгөөд энэ нь ачааллыг контактуудаар нь холбоно.
Давтамжтай LED анивчдаг 1.4 Гцимпульсийг тоолуурын цагны оролт руу илгээдэг. Импульсийн шилжилт бүрт тоолуур тоологддог. дамжуулан 256 импульсэсвэл гурван минутын дараа тоолуурын 12-р зүү дээр логик нэгжийн түвшин гарч ирэх бөгөөд транзистор хаагдаж, реле болон ачааллыг контактуудаар нь унтраана. Нэмж дурдахад энэхүү логик нэгж нь DD цагны оролт руу шилжиж, таймерыг зогсооно. Таймерын ажиллах хугацааг хэлхээний "А" цэгийг тоолуурын янз бүрийн гаралттай холбох замаар сонгож болно.
Таймерын хэлхээг микро схем дээр хийдэг KR512PS10, энэ нь дотоод найрлагадаа хоёртын эсрэг хуваагч ба мультивибратортой. Уламжлалт тоолуурын нэгэн адил энэ микро схем нь 2048-аас 235929600 хүртэлх хуваагдлын харьцаатай. Шаардлагатай харьцааны сонголтыг M1, M2, M3, M4, M5 хяналтын оролтуудад логик дохиог ашиглан тохируулна.
Манай таймерын хэлхээний хувьд хуваах хүчин зүйл нь 1310720. Таймер нь хагас цаг, нэг цаг хагас, гурван цаг, зургаан цаг, арван хоёр цаг, нэг цагийн өдөр гэсэн зургаан тогтмол хугацааны интервалтай. Суурилуулсан multivibrator-ийн ажиллах давтамжийг резисторын утгуудаар тодорхойлно R2ба конденсатор C2. SA2 шилжүүлэгчийг солих үед мультивибраторын давтамж өөрчлөгдөж, эсрэг хуваагч болон хугацааны интервалаар дамждаг.
Таймерын хэлхээ нь тэжээлийг асаасны дараа шууд эхлэх эсвэл SA1 унтраалга дээр дарж таймерыг дахин тохируулах боломжтой. Анхны төлөвт ес дэх гаралт нь логик нэгжийн түвшин байх ба арав дахь урвуу гаралт нь тэг байх болно. Үүний үр дүнд транзистор VT1 optothyristors-ийн LED хэсгийг холбоно DA1, DA2. Тиристорын хэсэг нь эсрэг параллель холболттой тул хувьсах хүчдэлийг тохируулах боломжийг танд олгоно.
Тооцооллын төгсгөлд ес дэх гаралт нь тэг болж, ачааллыг унтраана. 10-р гаралт дээр тоолуурыг зогсоох нэгж гарч ирэх болно.
Таймерын хэлхээг цаг хугацааны интервалыг засах гурван товчлуурын аль нэгийг дарснаар эхлүүлж, цаг тоолж эхэлдэг. Товчлуурыг дарахтай зэрэгцээд товчлуурт тохирох LED асна.
Цагийн интервалын төгсгөлд таймер нь дуут дохио өгдөг. Дараа нь дарах нь хэлхээг идэвхгүй болгоно. Цагийн интервалыг радио бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэрлэсэн нэрээр өөрчилдөг R2, R3, R4 болон C1.
Таймерын хэлхээунтрах саатлыг хангадаг , эхний зурагт үзүүлэв.Энд ачааллын тэжээлийн хэлхээнд p төрлийн транзистор (2) орсон ба n төрлийн транзистор (1) түүнийг удирддаг.
Таймерын хэлхээ нь дараах байдлаар ажиллана. Эхний төлөвт C1 конденсатор цэнэггүй болж, транзистор хоёулаа хаалттай, ачаалал нь хүчдэлгүй болно. Эхлэх товчлуур дээр богино дарснаар хоёр дахь транзисторын хаалгыг нийтлэг утсанд холбож, түүний эх үүсвэр ба хаалганы хоорондох хүчдэл нь тэжээлийн хүчдэлтэй тэнцүү болж, тэр даруй нээгдэж, ачааллыг холбоно. С1 конденсатороор дамжин үүссэн хүчдэлийн өсөлт нь эхний транзисторын хаалга руу ордог бөгөөд энэ нь бас нээгддэг тул хоёр дахь транзисторын хаалга нь товчлуурыг сулласан ч гэсэн нийтлэг утсанд холбогдсон хэвээр байх болно.
R1 резистороор C1 конденсатор цэнэглэгдэх үед түүний дээрх хүчдэл нэмэгдэж, эхний транзисторын хаалган дээр (нийтлэг утастай харьцуулахад) буурдаг. Хэсэг хугацааны дараа конденсатор C1-ийн багтаамж ба резистор R1-ийн эсэргүүцэл зэргээс шалтгаалан энэ нь маш их буурч, транзистор хаагдаж, түүний ус зайлуулах хоолой дахь хүчдэл нэмэгддэг. Энэ нь хоёр дахь транзисторын хаалганы хүчдэл буурахад хүргэдэг тул сүүлийнх нь бас хаагдаж, ачаалал дахь хүчдэл буурдаг. Үүний үр дүнд эхний транзисторын хаалганы хүчдэл илүү хурдан буурч эхэлдэг.
Энэ үйл явц нь нуранги шиг үргэлжилж, удалгүй транзистор хоёулаа хаагдаж, ачааллыг унтрааж, конденсатор C1 нь VD1 диод болон ачааллыг хурдан гадагшлуулдаг. Төхөөрөмж дахин эхлүүлэхэд бэлэн байна. Угсралтын талбайн транзисторууд нь 2.5 ... 3 В хүчдэлийн хаалганы эх үүсвэрт нээгдэж эхэлдэг бөгөөд хаалга ба эх үүсвэрийн хоорондох зөвшөөрөгдөх хамгийн их хүчдэл нь 20 В байдаг тул төхөөрөмж нь 5-ийн тэжээлийн хүчдэлд ажиллах боломжтой. 20 В хүртэл (С1 конденсаторын нэрлэсэн хүчдэл нь нийлүүлэлтээс хэдхэн вольтоос их байх ёстой). Унтраах саатлын хугацаа нь зөвхөн C1, R1 элементүүдийн параметрүүдээс гадна тэжээлийн хүчдэлээс хамаарна. Жишээлбэл, тэжээлийн хүчдэлийг 5-аас 10 В хүртэл нэмэгдүүлэх нь түүнийг ойролцоогоор 1.5 дахин нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг (диаграммд заасан элементүүдийн утгуудын хувьд энэ нь 50 ба 75 секунд байсан).
Хэрэв хаалттай транзистортой бол R2 резистор дээрх хүчдэл 0.5 В-оос их байвал түүний эсэргүүцлийг багасгах шаардлагатай. Асаах саатлыг хангадаг төхөөрөмжийг Зураг дээр үзүүлсэн хэлхээний дагуу угсарч болно. 2. Энд угсралтын транзисторууд бараг ижил аргаар холбогдсон боловч эхний транзистор ба конденсатор С1-ийн хаалганы хүчдэл R2 резистороор тэжээгддэг. Эхний төлөвт (цахилгааны эх үүсвэрийг холбосны дараа эсвэл SB1 товчлуурыг дарсны дараа) конденсатор C1 цэнэггүй болж, транзистор хоёулаа хаагдсан тул ачаалал нь хүчдэлгүй болно. R1 ба R2 резистороор цэнэглэгдэх үед конденсатор дээрх хүчдэл нэмэгдэж, ойролцоогоор 2.5 В-д хүрэхэд эхний транзистор нээгдэж, R3 резистор дээрх хүчдэлийн уналт нэмэгдэж, хоёр дахь транзистор мөн нээгдэж эхэлдэг. Ачаалал дээрх хүчдэл маш их өсөхөд VD1 диод нээгдэх үед R1 резистор дээрх хүчдэл нэмэгддэг. Энэ нь эхний транзистор, дараа нь хоёр дахь нь илүү хурдан нээгдэж, төхөөрөмж гэнэт нээлттэй төлөвт шилжиж ачааллын цахилгаан хэлхээг хаадаг.
Таймерын хэлхээ нь дахин асаалттай тул та товчлуурыг дарж, энэ байдалд 2 ... 3 секундын турш барих хэрэгтэй (энэ удаад C1 конденсаторыг бүрэн цэнэглэхэд хангалттай). Таймеруудыг нэг талдаа шилэн цаасаар хийсэн хэвлэмэл хэлхээний самбар дээр суурилуулсан бөгөөд тэдгээрийн зургийг Зураг дээр тус тус үзүүлэв. 3 ба 4. Самбарууд нь KD521, KD522 цувралын диод ба гадаргууг суурилуулах эд ангиудыг (резистор R1-12, хэмжээ 1206 ба тантал ислийн конденсатор) ашиглахад зориулагдсан. Шаардлагатай хугацааны хоцрогдолтой байхын тулд төхөөрөмжийг тохируулах нь голчлон резисторыг сонгоход багасдаг.
Тайлбарласан төхөөрөмжүүд нь ачааллын эерэг цахилгаан кабельд багтах зориулалттай. Гэсэн хэдий ч IRF7309 угсралт нь хоёр төрлийн суваг бүхий транзисторуудыг агуулдаг тул сөрөг утсанд оруулах таймеруудыг тохируулах нь тийм ч хэцүү биш юм. Үүнийг хийхийн тулд диод ба конденсаторыг асаах замаар транзисторуудыг сольж, эргүүлэх хэрэгтэй (байгалийн хэрэг, энэ нь хэвлэмэл хэлхээний самбарын зурагт холбогдох өөрчлөлтийг шаарддаг). Урт холбогч утас эсвэл ачаалалд конденсатор байхгүй тохиолдолд эдгээр утаснууд дээр пикапууд болон таймерыг хяналтгүй идэвхжүүлэх боломжтой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Таван минутын таймерын хэлхээ |
Хэрэв хугацааны интервал 5 минутаас илүү байвал төхөөрөмжийг дахин эхлүүлж, тооллогыг дахин эхлүүлж болно.
SB1 богино залгааны дараа C1 багтаамж нь цэнэглэгдэж эхэлдэг бөгөөд энэ нь транзистор VT1-ийн коллекторын хэлхээнд багтдаг. С1-ээс хүчдэлийг транзистор дээр их хэмжээний оролтын эсэргүүцэл бүхий өсгөгч рүү нийлүүлдэг VT2- VT4. Түүний ачаалал нь нэг минутын дараа ээлжлэн асдаг LED үзүүлэлт юм.
Энэхүү загвар нь таван боломжит хугацааны интервалаас аль нэгийг нь сонгох боломжийг танд олгоно. 1.5, 3, 6, 12, 24 цаг. Ачаалал нь тооллогын эхэнд AC сүлжээнд холбогдож, тооллогын төгсгөлд салгагдана. Хугацааны интервалыг RC multivibrator-ээр үүсгэсэн дөрвөлжин долгионы дохионы давтамж хуваагч ашиглан тогтоодог.
Мастер осциллятор нь DD1.1 ба DD1.2 микро схемийн логик бүрэлдэхүүн хэсгүүд дээр хийгдсэн. K561LE5. Үүсгэх давтамж нь RC гинжээр үүсгэгддэг R1,C1. Курсын нарийвчлалыг R1 эсэргүүцлийг сонгох замаар хамгийн богино хугацааны интервалаар тохируулна (түр зуур, үүнийг тохируулахдаа хувьсах эсэргүүцэлээр солих нь зүйтэй). Шаардлагатай хугацааны интервалыг бий болгохын тулд мультивибраторын гаралтын импульс нь DD2 ба DD3 хоёр тоолуурт очдог бөгөөд үр дүнд нь давтамж хуваагдана.
Эдгээр хоёр тоолуур - K561IE16 нь цувралаар холбогдсон боловч нэгэн зэрэг дахин тохируулахын тулд дахин тохируулах зүүг хооронд нь холбодог. SA1 шилжүүлэгчийг ашиглан дахин тохируулна. Өөр нэг унтраалга SA2 нь шаардлагатай цагийн хязгаарыг сонгоно.
DD3-ийн гаралт дээр логик нэгж гарч ирэхэд DD1.2-ын 6-р зүү рүү очдог бөгөөд үүний үр дүнд мультивибраторын импульс үүсэх нь дуусдаг. Үүний зэрэгцээ логик нэгжийн дохио нь DD1.3 инвертерийн оролтыг даган VT1 холбогдсон гаралт руу ордог. DD1.3-ийн гаралт дээр логик тэг гарч ирэхэд транзистор нь U1 ба U2 optocouplers-ийн LED-ийг хааж, унтраадаг бөгөөд энэ нь triac VS1 болон түүнтэй холбогдсон ачааллыг унтраадаг.
Тоолуурыг дахин тохируулах үед SA2 унтраалга суурилуулсан гаралтыг оруулаад гаралт дээр тэгүүдийг тавьдаг. DD1.3-ийн оролтод тэгийг нийлүүлдэг бөгөөд үүний дагуу ачааллыг сүлжээнд холбодог гаралт дээр нэгж гарна. Мөн зэрэгцээ болон оролтод 6 DD1.2 суурилуулна тэг түвшин, энэ нь multivibrator болон таймерыг эхлүүлэх болно. Таймер нь C2, VD1, VD2, C3 бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэх трансформаторгүй хэлхээгээр тэжээгддэг.
SW1 унтраалга хаагдах үед конденсатор C1 нь R1 эсэргүүцлээр аажмаар цэнэглэгдэж эхлэх бөгөөд үүн дээрх хүчдэлийн түвшин тэжээлийн хүчдэлийн 2/3-тай тэнцэх үед IC1 гох гох үүнд хариу үйлдэл үзүүлнэ. Энэ тохиолдолд гурав дахь гаралтын хүчдэл тэг болж буурч, чийдэнгийн хэлхээ нээгдэнэ.
R1 резисторын эсэргүүцэл 10М (0.25 Вт) ба C1 багтаамж нь 47 uF x 25 В-ийн хүчин чадалтай төхөөрөмж нь ойролцоогоор 9 минут хагасын турш ажиллах бөгөөд хэрэв хүсвэл R1 ба C1-ийн үнэлгээг тохируулах замаар өөрчлөх боломжтой. Зураг дээрх тасархай шугам нь нэмэлт унтраалга орсон байгааг харуулж байгаа бөгөөд сэлгэн залгах унтраалга хаалттай байсан ч гэрлийн чийдэнгийн тусламжтайгаар хэлхээг асааж болно. Загварын тайван гүйдэл нь ердөө 150 мкА байна. Транзистор BD681 - нийлмэл (Дарлингтон) дунд хүч. BD675A/677A/679A-р сольж болно.
PIC16F628A микроконтроллер дээрх энэ таймер хэлхээг Португалийн электроникийн сайн сайтаас зээлсэн болно. Микроконтроллер нь дотоод осциллятороос ажилладаг бөгөөд үүнийг хангалттай нарийвчлалтай гэж үзэж болно Энэ мөч, 15 ба 16-р зүү чөлөөтэй хэвээр байгаа тул гадаад кварцын резонаторыг ашиглахад илүү нарийвчлалтай ажиллах боломжтой.
Энэхүү энгийн гар хийцийн таймер нь цахилгаан эрчим хүчний хангамжийн гэрэлтүүлэг эсвэл халаалтын төхөөрөмжийг унтраах хугацааг тодорхой хугацаагаар хойшлуулах боломжийг олгодог. Таймерын хэлхээ нь энгийн бөгөөд шинэхэн радио сонирхогчдод ч давтахад хялбар байдаг. Энэ нь DA1 чип дээрх хүчдэлийн харьцуулагч дээр суурилдаг бөгөөд ачаалал нь реле ороомог юм. Өртөх хугацаа нь C3 конденсаторын багтаамж ба R1 ба R2 резисторын эсэргүүцэлээс хамаарна. Эрчим хүчний хангамж нь тогтворжуулагч C1 конденсатор бүхий трансформаторгүй бөгөөд тэжээлийн хүчдэл нь VD3 zener диодоор өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.
Таймерын ажиллагаа. Анхны төлөвт X2 залгуурт холбогдсон таймер болон ачаалал нь хүчдэлгүй болно. SB1 товчлуурыг дарахад SB 1 1 контактуудаар дамжуулан 220 В хүчдэлийг таймер ба ачаалалд нийлүүлдэг бөгөөд SB 1 2 контактууд нь цаг хугацааны хэлхээний C3 конденсаторыг тэжээлийн эх үүсвэрт холбодог. Конденсатор шууд цэнэглэгдэж, микро схемийн хяналтын оролт (зүү 1) нь босго хэмжээнээс (ойролцоогоор 2.5 В) их болж, нээгдэнэ. Үүний зэрэгцээ K1 реле идэвхжиж, K 1.1 контактуудын тусламжтайгаар товчлуурын SB1 1 контактуудыг хааж, дараа нь суллаж болно - ачаалал сүлжээнд холбогдсон хэвээр байх болно. SB 1.2 контактуудыг нээсний дараа конденсатор C3 нь R1, R2 резисторуудаар цэнэглэгдэж эхэлдэг бөгөөд түүн дээрх хүчдэл аажмаар буурдаг. Энэ нь босго хэмжээнээс бага байх үед микро схем хаагдаж, реле гарч, контактууд нь сүлжээнээс ачааллыг салгадаг. R2 резисторыг цэнэгийн хэлхээнд бүрэн оруулсан ба конденсатор C3-ийн багтаамжийг диаграммд заасан үед энэ нь товчлуурыг сулласнаас хойш ойролцоогоор 3 минутын дараа болно. Өртөх хугацааг багасгах нь резистор R2-ийн нэвтрүүлсэн хэсгийн эсэргүүцлийг багасгах замаар хийгддэг.С3 конденсаторыг илүү том хүчин чадалтай өөр конденсатороор солих замаар хамгийн их өртөх хугацааг нэмэгдүүлэх боломжтой.
Таймерын дэлгэрэнгүй. Тэдгээр нь тугалган шилэн материалаар хийгдсэн хэвлэмэл хэлхээний самбар дээр суурилагдсан. Реле нь 12 В ба 50 мА-аас ихгүй хүчдэл ба гүйдэлтэй цахилгаан соронзон бөгөөд ачааллын зарцуулсан гүйдлийн үед 220 В хүчдэлийг шилжүүлэх зориулалттай контакттай.
Таймер хавтанг тусгаарлагч материалаар хийсэн орон сууцанд байрлуулж, SB1 товчлуур, залгуур, хувьсах цаг тохируулах резисторыг ханан дээр нь тохиромжтой газруудад суурилуулсан. Заагчтай хяналтын бариул нь резисторын босоо аманд бэхлэгдсэн байна. Таймерыг бий болгох нь хувьсах резисторын хуваарийг цаг хугацааны нэгжээр тохируулахад хүргэдэг. Төхөөрөмжийг хэд хэдэн удаа амжилттай угсарч, туршиж үзсэн.
Энэхүү таймер төсөл нь өгөгдсөн хугацааны дараа ямар ч төхөөрөмжийг асаах/унтраах, хэлхээг радио, зурагт, сэнс, насос, гэрэлтүүлэг, цахилгаан халаагуур асаах/унтраах гэх мэт олон тохиолдолд ашиглах боломжтой.
Төслийг хоёр CMOS чип дээр үндэслэн боловсруулсан CD4001болон CD4020. Хоёр элемент CD4001генератор, транзистор үүсгэдэг BC547релейг хянах шаардлагатай бөгөөд энэ нь эргээд ачааллыг асааж, унтраадаг. Хэлхээ нь маш энгийн бөгөөд шаардлагатай хугацааны интервалыг тохируулах холбогчтой, Урьдчилан тогтоосон - генераторын давтамжийг 1 Гц хүртэл тохируулах зохицуулагч. SW1 - товчлуур, SW2 - асаах / унтраах хэлхээ. Реле шилжүүлэгчийн контактууд нь 220В 5А-тай ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай Зураг цахилгаан гүйдлийн хавтан.
Таймерын параметр ба дэлгэрэнгүй мэдээлэл
- Эрчим хүч: 12V DC
- Одоогийн хэрэглээ: 60 мА
- D3: эрчим хүчний үзүүлэлт
- D2: таймерын ажиллагааны үзүүлэлт
- CN2: тэжээлийн оролт
- J1-J7: Үргэлжлэх хугацааг асаах/унтраах
- CN1: реле гаралт
- SW1: Эхлэх товч
- SW2: Цахилгаан товчийг асаах/унтраах
- PR1: Нарийвчлалын тохиргоо
Хэсгийн жагсаалт
Дээрх хүснэгтэд аль холбогч байрлал нь аль мөчлөгийн хугацаатай тохирч байгааг харуулав. Та унтраалга хийж, гадаа авчирч болно, эсвэл програмаас хамааран хүссэн байрлалаа нэн даруй гагнах боломжтой. Хамгийн дээд хугацаа нь 2 цаг. Энэ нь холбогдсон цахилгаан халаагуур 2 цаг ажиллаж, 2 цаг амарна гэсэн үг юм. Хэрэв та мөчлөгийг илүү ихэсгэх шаардлагатай бол генераторын давтамжийг 0.5 Гц хүртэл бууруулах шаардлагатай болно. Дараа нь энэ хугацаа пропорциональ уртасч 4 цаг болно.
