5 circuits de temporitzador diferents

Els circuits de temporitzador s’utilitzen per produir intervals de retard de temps per activar una càrrega. Aquest retard el defineix l’usuari.

A continuació es mostren alguns exemples de circuits temporitzadors utilitzats en diferents aplicacions

1. Temporitzador de llarga durada

Aquest circuit de temporitzador està dissenyat per encendre una càrrega de 12 V en una instal·lació alimentada per energia solar durant un període predeterminat amb només prémer un botó. Quan ha transcorregut el període, un relé de bloqueig desconnecta tant la càrrega com el circuit del controlador del subministrament de 12 V. La durada del període es pot configurar fent canvis adequats al codi font del microcontrolador.

Vídeo del diagrama del circuit del temporitzador de llarga durada

Treball

L'IC4060 és un comptador de ondulació binari de 14 etapes que genera els polsos de retard de temps bàsics. La resistència variable R1 es pot ajustar per obtenir diferents retards. El pols de retard s'obté a IC 4060. La sortida del comptador la defineix un pont. La sortida del 4060 va a una disposició de commutació de transistors. Un pont estableix l’opció. - el relé es pot activar quan s'inicia l'alimentació i el recompte i després s'apaga després del període de recompte, o bé - pot fer el contrari. El relé s’encendrà després d’acabar el període de recompte i es mantindrà encès sempre que s’alimenti el circuit. Quan el subministrament està activat, els transistors T1 i T2 s’activen i la tensió d’alimentació es redueix lentament a poca intensitat. La tensió d’alimentació comença a 12V quan l’alimentació està ENCENDIDA i després baixa lentament. Això funciona amb un temporitzador de llarga durada.

2. Temporitzador de nevera

En general, el consum d’energia de la nevera domèstica és força gran durant les hores punta de 18 a 21 hores i és molt més a les línies de baixa tensió. Per tant, és el més adequat apagar la nevera durant aquestes hores punta.

Aquí es demostra un circuit que apaga automàticament la nevera durant aquest període punta i l’encén al cap de dues hores i mitja, permetent així l’estalvi d’energia.

Circuit de treball

S’utilitza un LDR com a sensor de llum per detectar la foscor al voltant de les 6 de la tarda. Durant la llum del dia, LDR té menys resistència i es condueix. Això manté el pin de restabliment 12 de l'IC1 alt i l'IC roman apagat sense oscil·lar. VR1 ajusta el restabliment de la IC al nivell de llum concret de l'habitació, per exemple, cap a les 6 de la tarda. Quan el nivell de llum de l'habitació baixa per sota del nivell predefinit, IC1 comença a oscil·lar. Al cap de 20 segons, el seu pin 5 gira alt i activa el transistor T1 del controlador de relé. Normalment, l’alimentació de la nevera es proporciona a través dels contactes Comm i NC del relé. Així, quan el relé s’activa, els contactes es trenquen i l’alimentació de la nevera es tallarà.

Les altres sortides de l'IC1 es tornen elevades una a una a mesura que avança el comptador binari. Però com que les sortides es porten a la base de T1 a través dels díodes D2 a D9, T1 roman activat durant tot el període fins que el pin de sortida 3 es converteix en alt després de 2,5 hores. Quan el pin de sortida 3 gira alt, el díode D1 esbiaixa cap endavant i inhibeix l'oscil·lació de IC. En aquest moment, totes les sortides, excepte el pin 3, es redueixen i T1 s'apaga. El relé es desconnecta i la nevera torna a alimentar-se mitjançant el contacte NC. Aquesta condició es manté fins que el LDR torna a il·luminar-se al matí. L'IC1 es reinicia i el pin3 torna a baixar. Així, també durant el dia, la nevera funciona com de costum. Només durant les hores punta diuen que entre les 18.00 i les 20.30 hores, la nevera roman apagada. En augmentar el valor de C1 o R1, podeu augmentar el retard a 3 o 4 hores.

Com configurar?

Muntar el circuit en un PCB comú i tancar-lo en una caixa. Podeu utilitzar la caixa d’un estabilitzador perquè es pugui fixar fàcilment el endoll de sortida. Utilitzeu una font d'alimentació del transformador de 9 volts de 500 mA per al circuit. Agafeu la línia de fase del transformador primari i connecteu-la al contacte comú del relé. Connecteu un altre cable al contacte NC del relé i connecteu el seu altre extrem a la clavilla Live de la presa. Agafeu un cable del neutre del transformador primari i connecteu-lo al pin neutre del sòcol. Ara, doncs, el sòcol es pot utilitzar per endollar la nevera. Fixeu el LDR fora de la caixa on hi hagi llum del dia (tingueu en compte que la llum de l’habitació durant la nit no hauria de caure sobre el LDR). Si la llum de l'habitació no és suficient durant el dia, mantingueu l'LDR fora de l'habitació i connecteu-lo al circuit mitjançant cables prims. Ajusteu el VR1 predefinit per configurar la sensibilitat de LDR al nivell de llum concret.

3. Temporitzador industrial programable

Les indústries solen requerir un temporitzador programable per a certes característiques repetitives de la càrrega activada i desactivada. En aquest disseny de circuits hem utilitzat un microcontrolador AT80C52 que està programat per configurar el temps mitjançant l’ús d’interruptors d’entrada configurats. Una pantalla LCD ajuda a configurar el període de temps mentre un relé degudament interfaçat amb el microcontrolador fa funcionar la càrrega segons el temps d’entrada per al període d’activació i apagat.

Vídeo sobre temporitzador industrial programable

Diagrama de circuits del temporitzador industrial programable

Descripció del circuit

En prémer el botó d'inici, la pantalla connectada al microcontrolador comença a mostrar les instruccions pertinents. A continuació, l'usuari introdueix el temps d'encès de la càrrega. Això es fa prement el botó INC. Si premeu el botó més d’una vegada, s’augmenta el temps d’ACTIVACIÓ. En prémer el botó DEC es redueix el temps d’ACTIVACIÓ. Aquest temps s'emmagatzema al microcontrolador prement el botó d'inici. Inicialment, el transistor està connectat al senyal de 5V i comença a conduir-se i, com a resultat, el relé s’energia i el llum s’encén. En prémer el botó corresponent, es pot augmentar o disminuir el temps durant el qual la llum brilla. Això es fa mitjançant el microcontrolador que envia impulsos lògics elevats en conseqüència al transistor en funció del temps emmagatzemat. En prémer el botó d’aparició d’emergència, el microcontrolador rep un senyal d’interrupció i, en conseqüència, genera un senyal lògic baix al transistor per apagar el relé i al seu torn la càrrega.

4. Temporitzador industrial programable basat en RF

Es tracta d’una versió millorada del temporitzador industrial programable on el temps de commutació de càrregues es controla de forma remota mitjançant la comunicació RF.

Al costat del transmissor, hi ha 4 botons polsadors connectats al codificador: el botó d’inici, el botó INC, el botó DEC i el botó Retorn. En prémer els botons corresponents, el codificador genera un codi digital per a l'entrada, és a dir, converteix les dades paral·leles en forma sèrie. A continuació, aquestes dades serials es transmeten mitjançant el mòdul RF.

Al costat del receptor, el descodificador converteix les dades de sèrie rebudes en forma paral·lela, que són les dades originals. Els pins del microcontrolador estan connectats a la sortida del descodificador i, en conseqüència, en funció de l’entrada rebuda, el microcontrolador controla la conducció del transistor, de manera que es controla la commutació del relé i, per tant, la càrrega roman activada durant el temps establert a el costat del transmissor.

5. Llum de l'aquari de regulació automàtica

Tots coneixem aquaris que sovint fem servir a casa amb finalitats decoratives per a algú que vulgui mantenir els peixos a casa (no per menjar, és clar!). Aquí es demostra un sistema bàsic que permet il·luminar l’aquari. durant el dia i la nit i apagueu-lo o apagueu-lo cap a mitjanit.

El principi bàsic consisteix a controlar l’activació del relé mitjançant un CI oscil·lant.

El circuit utilitza el comptador binari IC CD4060 per obtenir el retard de 6 hores després de la posta de sol. Un LDR s’utilitza com a sensor de llum per controlar el funcionament de l’IC. Durant el dia, LDR ofereix menys resistència i es condueix. Això manté el pin de restabliment 12 de l’IC elevat i continua apagat. Quan la intensitat de la llum del dia disminueix, la resistència de LDR augmenta i la IC comença a oscil·lar. Això passa cap a les 6 de la tarda (tal com estableix VR1). Els components oscil·lants de l'IC1 són C1 i R1, cosa que dóna un retard de 6 hores per convertir el pin de sortida 3 en estat alt. Quan el pin3 de sortida augmenta (al cap de 6 hores), s'activa el transistor T1 i s'activa el relé. Al mateix temps, el díode D1 esbiaixa cap endavant i inhibeix l'oscil·lació de l'IC.IC i es reté i manté el relé energitzat fins que es restableixi l'IC al matí.

Normalment, l’alimentació del panell LED es realitza a través dels contactes Common i NC (normalment connectats) del relé. Però quan el relé s’energia, la font d’alimentació del tauler LED es superarà mitjançant el contacte NO (normalment obert) del relé. Abans d’entrar al tauler LED, l’alimentació passa per R4 i VR2 de manera que els LED es tornen atenuats. VR2 s’utilitza per ajustar la brillantor dels LED. La llum del tauler LED es pot ajustar des de l’estat fos a l’estat totalment apagat mitjançant VR2.

El panell LED consta de 45 LED d'un sol color o de dos colors. Els LED han de ser de tipus transparent brillant i alt per donar una brillantor suficient. Organitzeu els LED en 15 files cadascun format per 3 LED en sèrie amb una resistència de limitació de corrent de 100 ohms. Al diagrama només es mostren dues files. Organitzeu totes les 15 files tal com es mostra al diagrama. És millor fixar els LEDs en un full llarg de PCB comú i connectar el panell al relé mitjançant cables prims. El LDR s’ha de col·locar en una posició per obtenir llum del dia. Connecteu l'LDR mitjançant fils de plàstic prims i col·loqueu-lo a prop de la finestra o a l'exterior per obtenir llum del dia.

IC4060

Ara fem una breu informació sobre IC 4060

IC CD 4060 és un excel·lent CI per dissenyar temporitzador per a diferents aplicacions. Seleccionant els valors adequats dels components de temporització, és possible ajustar la temporització d’uns segons a diverses hores. El CD 4060 és el circuit integrat divisor de freqüència amb comptador binari amb oscil·lador que té un oscil·lador integrat basat en tres inversors. La freqüència bàsica de l'oscil·lador intern es pot configurar mitjançant la combinació condensador-resistència externa. IC CD4060 funciona entre 5 i 15 volts de CC mentre que la versió CMOS HEF 4060 funciona fins a tres volts.

El pin 16 del CI és el pin Vcc. Si es connecta un condensador de 100 uF a aquest pin, l’IC obté més estabilitat fins i tot si la tensió d’entrada fluctua lleugerament. El pin 8 és el pin de terra.

Circuit de cronometratge

IC CD4060 requereix components de temporització externs per alimentar oscil·lacions al rellotge del pin 11. El condensador de temporització està connectat al pin 9 i la resistència de temporització al pin 10. El rellotge del pin és 11, que també requereix una resistència d’alt valor al voltant d’1M. En lloc dels components de temporització externs, els impulsos de rellotge d’un oscil·lador es poden alimentar al rellotge del pin 11. Amb els components de temporització externs, l’IC començarà a oscil·lar i el retard de temps per a les sortides depèn dels valors de la resistència de temporització i del condensador de temporització. .

Restabliment

El pin 12 de l’IC és el pin de restabliment. IC només oscil·la si el pin de reinici es troba al potencial de terra. Així doncs, es connecten un condensador de 0,1 i una resistència de 100 K per restablir l’IC a l’encesa. Aleshores començarà a oscil·lar.

Sortides i recompte binari

El CI té 10 sortides cadascuna que pot generar al voltant de 10 mA de corrent i tensió lleugerament inferior a la de Vcc. Les sortides es numeren entre Q3 i Q13. Falta la sortida Q10, de manera que es pot obtenir el doble temps de Q11. Això millora la flexibilitat per obtenir més temps. Cada sortida de Q3 a Q13 augmenta després de completar un cicle de sincronització. Dins del CI hi ha un oscil·lador i 14 biestables connectats en sèrie. Aquest arranjament s’anomena arranjament Ripple Cascade. Inicialment, l’oscil·lació s’aplica al primer bistable que després condueix el segon bistable, etc. L'entrada de senyal es divideix per dos a cada bistable, de manera que hi ha disponibles un total de 15 senyals cadascun de la meitat de la freqüència de l'anterior. D’aquests 15 senyals, hi ha disponibles 10 senyals des de la tercera a la 13a. Per tant, la segona sortida obté el doble temps que la de la primera sortida. La tercera sortida obté el doble temps que la de la segona. Això continua i el temps màxim estarà disponible a la darrera sortida Q13. Però durant aquest temps, altres sortides també proporcionaran un alt rendiment en funció del seu temps.

Bloqueig de l’IC

El temporitzador basat en CD 4060 es pot bloquejar per bloquejar l'oscil·lació i mantenir la sortida alta fins que es restableixi. Per a això es pot utilitzar un díode IN4148. Quan la sortida alta es connecta al Pin11 a través del díode, el rellotge s’inhibirà quan aquesta sortida sigui alta. L'IC tornarà a mostrar l'oscil·lació només si es reinicia apagant l'alimentació.

Fórmules per al cicle de temporització

Temps t = 2 n / f osc = Segons

n és el número de sortida Q seleccionat

2 n = Q número de sortida = 2 x Q no vegades Ex. Sortida Q3 = 2x2x2 = 8

f osc = 1 / 2,5 (R1XC1) = en Hz

R1 és la resistència del pin 10 a Ohms i C1, el condensador al pin 9 de Farads.

Per exemple, si R1 és 1M i C1 0,22, la freqüència bàsica f osc és

1 / 2,5 (1.000.000 x 0.000.000 22) = 1,8 Hz

Si la sortida seleccionada és Q3, llavors 2 n és 2 x 2 x 2 = 8

Per tant, el període de temps (en segons) és t = 2 n / 1,8 Hz = 8 / 1,8 = 4,4 segons

Ara teniu una idea sobre els cinc tipus diferents de circuits de temporitzador si teniu alguna pregunta sobre aquest tema o sobre el corrent elèctric i projectes electrònics deixeu la secció de comentaris a continuació.