5 diversi circuiti timer

I circuiti Timer vengono utilizzati per produrre intervalli di ritardo per l'attivazione di un carico. Questo ritardo è impostato dall'utente.

Di seguito sono riportati alcuni esempi di circuiti timer utilizzati in diverse applicazioni

1. Timer di lunga durata

Questo circuito timer è progettato per attivare un carico da 12 V in un'installazione a energia solare per un periodo preimpostato con la semplice pressione di un pulsante. Quando il periodo è scaduto, un relè a ritenuta scollega sia il carico che il circuito del controller dall'alimentazione a 12 V. La durata del periodo può essere configurata apportando opportune modifiche al codice sorgente del microcontrollore.

Video sullo schema del circuito del timer a lunga durata

Lavorando

L'IC4060 è un contatore di ondulazioni binario a 14 stadi che genera gli impulsi di ritardo temporale di base. Il resistore variabile R1 può essere regolato per ottenere ritardi di tempo diversi. L'impulso di ritardo si ottiene su IC 4060. L'uscita del contatore è impostata da un ponticello. L'uscita dal 4060 va a una disposizione di interruttori a transistor. Un ponticello imposta l'opzione. - il relè può accendersi quando si avvia l'alimentazione e il conteggio, quindi spegnersi dopo il periodo di conteggio, oppure - può fare il contrario. Il relè si attiverà dopo la fine del periodo di conteggio e rimarrà acceso fintanto che l'alimentazione viene fornita al circuito. Quando l'alimentazione è ON, i transistor T1 e T2 sono attivati, quindi la tensione di alimentazione scende lentamente. La tensione di alimentazione inizia a 12V quando l'alimentazione è attiva, quindi scende lentamente. Questo funziona con un timer di lunga durata.

2. Timer frigorifero

Generalmente il consumo energetico del frigorifero domestico è piuttosto elevato nelle ore di punta dalle 18:00 alle 21:00 ed è molto maggiore sulle linee a bassa tensione. Quindi è più appropriato spegnere il frigorifero durante queste ore di punta.

Qui viene mostrato un circuito che spegne automaticamente il frigorifero durante questo periodo di punta e lo accende dopo due ore e mezza, consentendo così il risparmio di energia.

Circuito funzionante

Un LDR viene utilizzato come sensore di luce per rilevare l'oscurità intorno alle 18:00. Durante la luce del giorno, LDR ha meno resistenza e conduce. Ciò mantiene alto il pin di ripristino 12 di IC1 e l'IC rimane spento senza oscillare. VR1 regola il ripristino dell'IC al particolare livello di luce nella stanza, diciamo intorno alle 18:00. Quando il livello di luce nella stanza scende al di sotto del livello preimpostato, IC1 inizia ad oscillare. Dopo 20 secondi, il suo pin 5 diventa alto e attiva il transistor T1 del driver del relè. Normalmente l'alimentazione del frigorifero avviene tramite i contatti Comm e NC del relè. Quindi, quando il relè si attiva, i contatti si rompono e l'alimentazione al frigorifero viene interrotta.

Le altre uscite di IC1 diventano alte una alla volta mentre il contatore binario avanza. Ma poiché le uscite vengono portate alla base di T1 attraverso i diodi da D2 a D9, T1 rimane acceso durante l'intero periodo fino a quando il pin di uscita 3 non diventa alto dopo 2,5 ore. Quando il pin di uscita 3 diventa alto, il diodo D1 polarizza in avanti e inibisce l'oscillazione di IC. A questo punto, tutte le uscite tranne il pin 3 si abbassano e T1 si spegne. Il relè si diseccita e il frigorifero riceve nuovamente alimentazione tramite il contatto NC. Questa condizione rimane tale fino a quando l'LDR non si accende di nuovo al mattino, IC1 si azzera e il pin3 torna nuovamente basso. Quindi anche durante il giorno il frigorifero funziona normalmente. Solo durante le ore di punta, diciamo tra le 18:00 e le 20:30, il frigorifero rimane spento. Aumentando il valore di C1 o R1, è possibile aumentare il ritardo di tempo a 3 o 4 ore.

Come impostare?

Assemblare il circuito su un comune PCB e racchiuderlo in una scatola. È possibile utilizzare la custodia di uno stabilizzatore in modo che la spina di uscita possa essere fissata facilmente. Utilizzare un trasformatore da 9 volt 500 mA per il circuito. Prendere la linea di fase dal primario del Trasformatore e collegarla al Contatto Comune del relè. Collegare un altro filo al contatto NC del relè e collegare l'altra estremità al pin Live della presa. Prendi un filo dal Neutro del primario del trasformatore e collegalo al Pin Neutro della Presa. Quindi ora la presa può essere utilizzata per collegare il frigorifero. Fissare l'LDR fuori dalla scatola dove è disponibile la luce diurna (notare che la luce della stanza durante la notte non dovrebbe cadere sull'LDR). Se la luce della stanza non è sufficiente durante il giorno, tenere l'LDR fuori dalla stanza e collegarlo al circuito utilizzando fili sottili. Regolare la preimpostazione VR1 per impostare la sensibilità di LDR a un particolare livello di luce.

3. Timer industriale programmabile

Le industrie spesso richiedono un timer programmabile per una certa natura ripetitiva di accensione e spegnimento del carico. In questo progetto di circuito abbiamo utilizzato un microcontrollore AT80C52 che è programmato per impostare l'ora utilizzando gli interruttori di ingresso impostati. Un display LCD aiuta nell'impostazione del periodo di tempo mentre un relè debitamente interfacciato dal microcontrollore gestisce il carico secondo il tempo di ingresso per il periodo di accensione e il periodo di spegnimento.

Video su timer industriale programmabile

Schema del circuito del timer industriale programmabile

Descrizione del circuito

Alla pressione del pulsante di start, il display interfacciato al Microcontrollore inizia a mostrare le relative istruzioni. Il tempo di accensione del carico viene quindi inserito dall'utente. Questo viene fatto premendo il pulsante INC. Premendo il pulsante più di una volta si aumenta il tempo di accensione. Premendo il pulsante DEC si riduce il tempo di accensione. Questa volta viene quindi memorizzata nel microcontrollore premendo il pulsante di invio. Inizialmente il transistor è collegato al segnale 5V e inizia a condurre e di conseguenza il relè è eccitato e la lampada si accende. Premendo il relativo pulsante è possibile aumentare o diminuire il tempo di accensione della lampada. Questo viene fatto dal microcontrollore che invia impulsi logici alti di conseguenza al transistor in base al tempo memorizzato. Premendo il pulsante di spegnimento di emergenza, il Microcontrollore riceve un segnale di interruzione e di conseguenza genera un segnale logico basso al transistor per spegnere il relè e a sua volta il carico.

4. Timer industriale programmabile basato su RF

Questa è una versione migliorata del timer industriale programmabile in cui il tempo di commutazione dei carichi è controllato a distanza utilizzando la comunicazione RF.

Sul lato trasmettitore, 4 pulsanti sono interfacciati con l'Encoder: il pulsante di avvio, il pulsante INC, il pulsante DEC e il pulsante Enter. Premendo i relativi pulsanti, l'Encoder genera di conseguenza un codice digitale per l'ingresso, ovvero converte i dati paralleli in forma seriale. Questi dati seriali vengono quindi trasmessi utilizzando il modulo RF.

Sul lato ricevitore, il decoder converte i dati seriali ricevuti in forma parallela, che è i dati originali. I pin del Microcontrollore sono collegati all'uscita del Decoder e di conseguenza, in base all'ingresso ricevuto, il Microcontrollore controlla la conduzione del transistor, in modo da controllare la commutazione del relè e quindi il carico rimane acceso per il tempo impostato al lato trasmettitore.

5. Luce per acquario con oscuramento automatico

Conosciamo tutti gli acquari che usiamo spesso nelle case per scopi decorativi per qualcuno che ha il desiderio di tenere il pesce in casa (non per mangiare ovviamente!). Qui viene dimostrato un sistema di base attraverso la possibilità di alleggerire l'acquario durante il giorno e la notte e spegnerlo o attenuarlo intorno a mezzanotte.

Il principio di base prevede il controllo dell'attivazione del relè mediante un circuito integrato oscillante.

Il circuito utilizza il contatore binario IC CD4060 per ottenere il ritardo di 6 ore dopo il tramonto. Un LDR viene utilizzato come sensore di luce per controllare il funzionamento di IC. Durante il giorno, LDR offre meno resistenza e conduce. Ciò mantiene alto il pin di ripristino 12 dell'IC e rimane spento. Quando l'intensità della luce diurna diminuisce, la resistenza di LDR aumenta e l'IC inizia a oscillare. Ciò accade intorno alle 18:00 (come stabilito da VR1). I componenti oscillanti di IC1 sono C1 e R1 che fornisce un ritardo di 6 ore per portare il pin di uscita 3 allo stato alto. Quando l'uscita pin3 diventa alta (dopo 6 ore), il transistor T1 si accende e il relè si attiva. Allo stesso tempo, il diodo D1 polarizza in avanti e inibisce l'oscillazione di IC.IC quindi si blocca e mantiene il relè eccitato fino al ripristino dell'IC al mattino.

Normalmente l'alimentazione al pannello LED avviene attraverso i contatti Comune e NC (Normalmente Collegato) del relè. Ma quando il relè si eccita, l'alimentazione al pannello LED verrà bypassata tramite il contatto NO (normalmente aperto) del relè. Prima di entrare nel pannello LED, l'alimentazione passa attraverso R4 e VR2 in modo che i LED si attenuano. VR2 viene utilizzato per regolare la luminosità dei LED. La luce del pannello LED può essere regolata dallo stato fioco allo stato completamente spento utilizzando VR2.

Il pannello LED è composto da 45 LED di un colore o due colori. I LED dovrebbero essere di tipo trasparente ad alta luminosità per fornire una luminosità sufficiente. Disporre i LED in 15 file ciascuna composta da 3 LED in serie con un resistore limitatore di corrente da 100 ohm. Solo due righe sono mostrate nel diagramma. Disporre tutte le 15 righe come mostrato nel diagramma. È meglio fissare i LED in un lungo foglio di PCB comune e collegare il pannello al relè utilizzando fili sottili. L'LDR dovrebbe essere posizionato in modo da ottenere la luce del giorno. Collegare l'LDR utilizzando sottili fili di plastica e posizionarlo vicino alla finestra o all'esterno in modo da ottenere la luce del giorno.

IC4060

Vediamo ora un breve sull'IC 4060

IC CD 4060 è un eccellente circuito integrato per la progettazione di timer per diverse applicazioni. Selezionando opportuni valori dei componenti di temporizzazione è possibile regolare la temporizzazione da pochi secondi a diverse ore. CD 4060 è il circuito integrato Oscillatore con contatore binario e divisore di frequenza che ha un oscillatore incorporato basato su tre inverter. La frequenza di base dell'oscillatore interno può essere impostata utilizzando la combinazione condensatore esterno-resistenza. L'IC CD4060 funziona tra 5 e 15 volt CC mentre la versione CMOS HEF 4060 funziona fino a tre volt.

Il pin 16 dell'IC è il pin Vcc. Se a questo pin è collegato un condensatore da 100 uF, l'IC ottiene maggiore stabilità anche se la tensione di ingresso oscilla leggermente. Il pin 8 è il pin di terra.

Circuito di temporizzazione

L'IC CD4060 richiede componenti di temporizzazione esterni per alimentare le oscillazioni al clock nel pin 11. Il condensatore di temporizzazione è collegato al pin 9 e il resistore di temporizzazione al pin 10. Il clock nel pin è 11 che richiede anche un resistore di valore alto intorno a 1M. Invece dei componenti di temporizzazione esterni, gli impulsi di clock da un oscillatore possono essere inviati al clock nel pin 11. Con i componenti di temporizzazione esterni, l'IC inizierà a oscillare e il ritardo per le uscite dipende dai valori del resistore di temporizzazione e del condensatore di temporizzazione .

Ripristino

Il pin 12 dell'IC è il pin di ripristino. Il circuito integrato oscilla solo se il pin di ripristino è al potenziale di terra. Quindi un condensatore da 0,1 e un resistore da 100 K sono collegati per ripristinare l'IC all'accensione. Quindi inizierà a oscillare.

Uscite e conteggio binario

L'IC ha 10 uscite ciascuna in grado di generare circa 10 mA di corrente e tensione leggermente inferiore a quella di Vcc. Le uscite sono numerate da Q3 a Q13. Manca l'uscita Q10 in modo da poter ottenere il doppio del tempo da Q11. Ciò aumenta la flessibilità per ottenere più tempismo. Ogni uscita da Q3 a Q13 diventa alta dopo aver completato un ciclo di temporizzazione. All'interno dell'IC c'è un oscillatore e 14 bistabili collegati in serie. Questa disposizione è chiamata arrangiamento Ripple Cascade. Inizialmente l'oscillazione viene applicata al primo bistabile che poi aziona il secondo bistabile e così via. L'ingresso del segnale è diviso per due in ogni bistabile in modo che siano disponibili un totale di 15 segnali ciascuno della metà della frequenza del precedente. Di questi 15 segnali, 10 sono disponibili da Q3 a Q13. Quindi la seconda uscita ottiene il doppio del tempo rispetto a quella della prima uscita. La Terza uscita ottiene il doppio del tempo di quella della Seconda. Questo continua e il tempo massimo sarà disponibile sull'ultima uscita Q13. Ma durante quel periodo, anche altre uscite daranno un rendimento elevato in base alla loro tempistica.

Blocco dell'IC

Il timer basato su CD 4060 può essere bloccato per bloccare l'oscillazione e mantenere alta l'uscita fino al ripristino. Per questo è possibile utilizzare il diodo IN4148. Quando l'uscita alta è collegata al Pin11 attraverso il diodo, il clocking sarà inibito quando l'uscita diventa alta. Il circuito integrato ricomincerà l'oscillazione solo se viene ripristinato spegnendo l'alimentazione.

Formule per il ciclo di temporizzazione

Tempo t = 2 n / f osc = Secondi

n è il numero di uscita Q selezionato

2 n = Q numero uscita = 2 x Q no volte Es. Uscita Q3 = 2x2x2 = 8

f osc = 1 / 2.5 (R1XC1) = in Hertz

R1 è la resistenza al pin 10 in Ohm e C1, il condensatore al pin 9 in Farads.

Ad esempio, se R1 è 1M e C1 0,22 la frequenza di base f osc è

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

Se l'uscita selezionata è Q3, 2 n è 2 x 2 x 2 = 8

Pertanto il periodo di tempo (in secondi) è t = 2 n / 1,8 Hz = 8 / 1,8 = 4,4 secondi

Ora hai un'idea dei cinque diversi tipi di circuiti del timer se hai domande su questo argomento o sull'elettrico e progetti elettronici lascia la sezione commenti qui sotto.