De timercircuits worden gebruikt om tijdsvertragingsintervallen te produceren voor het activeren van een belasting. Deze vertraging wordt door de gebruiker ingesteld.
Hieronder staan enkele voorbeelden van timercircuits die in verschillende toepassingen worden gebruikt
1. Timer met lange duur
Deze schakelklok is ontworpen om met een druk op de knop een 12 V belasting in een zonne-energie installatie in te schakelen voor een vooraf ingestelde periode. Wanneer de periode is verstreken, koppelt een vergrendelrelais zowel de belasting als het controllercircuit los van de 12 V-voeding. De lengte van de periode kan worden geconfigureerd door geschikte wijzigingen aan te brengen in de broncode van de microcontroller.
Video over schakelschema met lange timer
Werken
De IC4060 is een 14-traps binaire rimpel-teller die de basisvertragingspulsen genereert. Variabele weerstand R1 kan worden aangepast om verschillende tijdvertragingen te krijgen. De vertragingspuls wordt verkregen op IC 4060. De telleruitgang wordt ingesteld door een jumper. De uitvoer van de 4060 gaat naar een transistorschakelaar. Een jumper stelt de optie in. - het relais kan worden ingeschakeld wanneer de stroom en het tellen beginnen en vervolgens worden uitgeschakeld na de telperiode, of - het kan het tegenovergestelde doen. Het relais gaat AAN na het einde van de telperiode en blijft aan zolang er stroom naar het circuit wordt gevoerd. Staat de voeding AAN dan worden transistors T1 en T2 geactiveerd, dan wordt de voedingsspanning langzaam te laag. De voedingsspanning begint bij 12V wanneer de voeding AAN is en daalt vervolgens langzaam. Dit werkt met een timer met een lange duur.
2. Koelkasttimer
Over het algemeen is het stroomverbruik van de huishoudelijke koelkast vrij groot tijdens piekuren van 18.00 uur tot 21.00 uur en is het veel meer op laagspanningslijnen. Daarom is het het meest aangewezen om tijdens deze piekuren de koelkast uit te schakelen.
Hier wordt een schakeling gedemonstreerd die de koelkast tijdens deze piekperiode automatisch uitschakelt en na twee en een half uur weer inschakelt, waardoor energie kan worden bespaard.
Circuit werkt
Circuit werktAls lichtsensor wordt een LDR gebruikt om de duisternis rond 18.00 uur te detecteren. Bij daglicht heeft LDR minder weerstand en geleidt het. Hierdoor blijft de resetpen 12 van IC1 hoog en blijft de IC uit zonder te oscilleren. VR1 past het resetten van IC aan op het specifieke lichtniveau in de kamer, zeg rond 18.00 uur. Wanneer het lichtniveau in de kamer onder het ingestelde niveau zakt, begint IC1 te oscilleren. Na 20 seconden wordt pin 5 hoog en triggert de relaisaanstuurtransistor T1. Normaal gesproken wordt de stroomtoevoer naar de koelkast geleverd via de Comm en NC contacten van het relais. Dus wanneer het relais wordt geactiveerd, breken de contacten en wordt de stroom naar de koelkast onderbroken.
De andere uitgangen van de IC1 worden een voor een hoog naarmate de binaire teller verder gaat. Maar aangezien de uitgangen via de diodes D2 tot en met D9 naar de basis van T1 worden geleid, blijft T1 gedurende de hele periode aan totdat uitgangspen 3 na 2,5 uur hoog wordt. Wanneer de uitgangspen 3 hoog wordt, voorspelt diode D1 voorwaartse voorspanning en verhindert de oscillatie van IC. Op dit moment worden alle uitgangen behalve pin 3 laag en wordt T1 uitgeschakeld. Het relais valt uit en de koelkast krijgt weer stroom via het NC-contact. Deze toestand blijft zo totdat de LDR 's ochtends weer licht wordt. IC1 wordt dan gereset en pin3 wordt weer laag. Dus ook overdag werkt de koelkast zoals gewoonlijk. Alleen tijdens de spits, zeg tussen 18.00 uur en 20.30 uur, blijft de koelkast uitgeschakeld. Door de waarde van C1 of R1 te verhogen, kunt u de vertraging verlengen tot 3 of 4 uur.
Hoe in te stellen?
Monteer de schakeling op een gemeenschappelijke printplaat en sluit deze in een doos. U kunt het geval van een stabilisator gebruiken, zodat de uitgangsstekker gemakkelijk kan worden bevestigd. Gebruik een 9 volt 500 mA transformatorvoeding voor het circuit. Neem de faseleiding van de primaire transformator en sluit deze aan op het gemeenschappelijke contact van het relais. Sluit een andere draad aan op het NC-contact van het relais en sluit het andere uiteinde aan op de Live-pin van het stopcontact. Neem een draad van de nulleider van de primaire transformator en sluit deze aan op de neutrale pin van het stopcontact. Dus nu kan het stopcontact worden gebruikt om de koelkast aan te sluiten. Bevestig de LDR buiten de doos waar daglicht beschikbaar is (merk op dat het kamerlicht 's nachts niet op de LDR mag vallen). Als het kamerlicht overdag niet voldoende is, houdt u de LDR buiten de kamer en sluit u deze met dunne draden aan op het circuit. Pas de preset VR1 aan om de gevoeligheid van LDR op het specifieke lichtniveau in te stellen.
3. Programmeerbare industriële timer
Industrieën hebben vaak een programmeerbare timer nodig voor een bepaalde repetitieve aard van het in- en uitschakelen van de belasting. In dit circuitontwerp hebben we een AT80C52-microcontroller gebruikt die is geprogrammeerd om de tijd in te stellen met behulp van set-ingangsschakelaars. Een LCD-display helpt bij het instellen van de tijdsperiode, terwijl een relais dat naar behoren is aangesloten vanaf de microcontroller de belasting bedient volgens de inschakeltijd voor de aan-en uit-periode.
Video over programmeerbare industriële timer
Programmeerbare industriële timer schakelschema
Circuit Beschrijving
Door op de startknop te drukken, begint het display dat is gekoppeld aan de Microcontroller, de relevante instructies te tonen. De AAN-tijd van de belasting wordt vervolgens door de gebruiker ingevoerd. Dit doet u door op de INC-knop te drukken. Door meer dan eens op de knop te drukken, wordt de AAN-tijd verlengd. Door op de DEC-knop te drukken, wordt de AAN-tijd verkort. Deze tijd wordt vervolgens opgeslagen in de microcontroller door op de enter-knop te drukken. In eerste instantie wordt de transistor aangesloten op het 5V signaal en gaat hij geleiden waardoor het relais bekrachtigd wordt en de lamp brandt. Door op de betreffende knop te drukken, kan de tijd dat de lamp brandt worden verhoogd of verlaagd. Dit wordt gedaan door de microcontroller die hoge logische pulsen naar de transistor stuurt op basis van de opgeslagen tijd. Bij het indrukken van de noodstopknop ontvangt de microcontroller een interruptsignaal en genereert dienovereenkomstig een laag logisch signaal naar de transistor om het relais uit te schakelen en op zijn beurt de belasting.
4. Op RF gebaseerde programmeerbare industriële timer
Dit is een verbeterde versie van de programmeerbare industriële timer waarbij het tijdstip van het schakelen van belastingen op afstand wordt geregeld met behulp van RF-communicatie.
Aan de zenderzijde zijn 4 drukknoppen gekoppeld aan de Encoder - de startknop, de INC-knop, de DEC-knop en de Enter-knop. Door op de relevante knoppen te drukken, genereert de encoder dienovereenkomstig een digitale code voor de ingang, d.w.z. zet de parallelle gegevens om in seriële vorm. Deze seriële gegevens worden vervolgens verzonden met behulp van een RF-module.
Aan de ontvangerzijde zet de decoder de ontvangen seriële gegevens om in parallelle vorm, de originele gegevens. De microcontroller-pinnen zijn verbonden met de uitgang van de decoder en dienovereenkomstig regelt de microcontroller, op basis van de ontvangen invoer, de geleiding van de transistor, om het schakelen van het relais te regelen en dus blijft de belasting ingeschakeld gedurende de ingestelde tijd de zenderzijde.
5. Automatisch dimmend aquariumlicht
We kennen allemaal aquaria die we vaak thuis gebruiken voor decoratieve doeleinden voor iemand die vis thuis wil houden (niet om te eten natuurlijk!). Hier wordt een basissysteem gedemonstreerd doordat het mogelijk is om het aquarium te verlichten overdag en 's nachts en schakel het rond middernacht uit of dim het.
Basisprincipe betreft het besturen van de activering van het relais met behulp van een oscillerend IC.
Het circuit gebruikt de binaire teller IC CD4060 om de vertraging van 6 uur na zonsondergang te krijgen. Een LDR wordt gebruikt als lichtsensor om de werking van IC te regelen. Overdag biedt LDR minder weerstand en geleidt het. Hierdoor blijft de resetpin 12 van IC hoog en blijft hij uit. Wanneer de intensiteit van het daglicht afneemt, neemt de weerstand van LDR toe en begint de IC te oscilleren. Dit gebeurt rond 18.00 uur (zoals ingesteld door VR1). De oscillerende componenten van IC1 zijn C1 en R1, wat een vertraging van 6 uur geeft om de uitgangspen 3 in de hoge toestand te brengen. Wanneer de output pin3 hoog wordt (na 6 uur), wordt transistor T1 ingeschakeld en wordt het relais geactiveerd. Tegelijkertijd voorspelt en remt diode D1 de oscillatie van IC.IC naar voren en blokkeert deze vervolgens en houdt het relais bekrachtigd tot het opnieuw instellen van de IC in de ochtend.
Normaal gesproken verloopt de stroomtoevoer naar het LED-paneel via de Common en NC (Normally Connected) contacten van het relais. Maar wanneer het relais bekrachtigd wordt, wordt de stroomtoevoer naar het LED-paneel omzeild via het NO (normaal open) contact van het relais. Alvorens het LED-paneel binnen te gaan, gaat de stroom door R4 en VR2 zodat de LED's gedimd worden. VR2 wordt gebruikt om de helderheid van leds aan te passen. Het licht van het LED-paneel kan worden aangepast van gedimd tot volledig uit met VR2.
Het LED-paneel bestaat uit 45 LED's van één kleur of twee kleuren. De LED's moeten van een hoog helder transparant type zijn om voldoende helderheid te geven. Schik de LED's in 15 rijen, elk bestaande uit 3 LED's in serie met een stroombegrenzingsweerstand van 100 ohm. In het diagram worden slechts twee rijen weergegeven. Rangschik alle 15 rijen zoals weergegeven in het diagram. Het is beter om de LED's in een lange plaat van een gewone printplaat te bevestigen en het paneel met dunne draden op het relais aan te sluiten. De LDR moet in een positie worden geplaatst om daglicht te krijgen. Verbind de LDR met behulp van dunne plastic draden en plaats deze bij het raam of buiten om daglicht te krijgen.
IC4060
Laten we het nu hebben over IC 4060
IC CD 4060 is een uitstekende IC voor het ontwerpen van een timer voor verschillende toepassingen. Door geschikte waarden van de timingcomponenten te selecteren, is het mogelijk om de timing aan te passen van enkele seconden tot enkele uren. CD 4060 is de oscillator met binaire teller en frequentieverdeler geïntegreerd circuit met een ingebouwde oscillator op basis van drie omvormers. De basisfrequentie van de interne oscillator kan worden ingesteld met behulp van de externe condensator-weerstand combinatie. IC CD4060 werkt tussen 5 en 15 volt DC, terwijl de CMOS-versie HEF 4060 werkt tot drie volt.
Pin 16 van het IC is de Vcc-pin. Als een condensator van 100 uF op deze pin wordt aangesloten, krijgt de IC meer stabiliteit, zelfs als de ingangsspanning licht fluctueert. Pin 8 is de grondpin.
Timing Circuit
IC CD4060 vereist externe timingcomponenten om oscillaties naar de klok op pin 11 te sturen. De timingcondensator is verbonden met pin 9 en de timingweerstand op pin 10. De klok in pin is 11 die ook een weerstand met een hoge waarde van ongeveer 1M vereist. In plaats van de externe timingcomponenten kunnen klokpulsen van een oscillator worden toegevoerd aan de klok in pin 11. Met de externe timingcomponenten begint het IC te oscilleren en is de tijdvertraging voor de uitgangen afhankelijk van de waarden van de timingweerstand en de timingcondensator. .
Resetten
Pin 12 van het IC is de reset-pin. IC oscilleert alleen als de resetpin zich op aardpotentiaal bevindt. Dus een 0.1 condensator en een 100K weerstand zijn aangesloten om het IC te resetten bij het inschakelen. Dan begint het te oscilleren.
Uitgangen en binaire telling
Het IC heeft 10 uitgangen die elk ongeveer 10 mA stroom en iets minder spanning kunnen leveren dan die van Vcc. De uitgangen zijn genummerd als Q3 tot en met Q13. Uitgang Q10 ontbreekt zodat dubbele tijd kan worden verkregen uit Q11. Dit vergroot de flexibiliteit om meer timing te krijgen. Elke output van Q3 tot Q13 gaat hoog na het voltooien van een timingcyclus. In het IC bevinden zich een oscillator en 14 serieel verbonden bistabellen. Dit arrangement wordt Ripple Cascade-arrangement genoemd. Aanvankelijk wordt de trilling toegepast op de eerste bistabiel, die vervolgens de tweede bistabiel aandrijft, enzovoort. De signaalingang wordt in elke bistabiel door twee gedeeld, zodat in totaal 15 signalen beschikbaar zijn, elk met de helft van de frequentie van de vorige. Van deze 15 signalen zijn er 10 beschikbaar van Q3 tot Q13. Dus de tweede output krijgt dubbele tijd dan die van de eerste output. De derde output krijgt dubbele tijd dan die van de tweede. Dit gaat door en de maximale tijd is beschikbaar bij de laatste uitgang Q13. Maar gedurende die tijd zullen andere outputs ook een hoge output geven op basis van hun timing.
Vergrendeling van de IC
Vergrendeling van de ICDe op CD 4060 gebaseerde timer kan worden vergrendeld om de oscillatie te blokkeren en om de output hoog te houden tot het resetten. Hiervoor kan IN4148 diode worden gebruikt. Wanneer de hoge output via de diode op Pin11 is aangesloten, wordt het klokken verhinderd wanneer die output hoog wordt. Het IC zal alleen weer oscilleren als het wordt gereset door de stroom uit te schakelen.
Formules voor de timingcyclus
Tijd t = 2 n / f osc = seconden
n is het geselecteerde Q-uitgangsnummer
2 n = Q uitgangsnummer = 2 x Q geen keer Bijv. Q3-uitgang = 2x2x2 = 8
f osc = 1 / 2,5 (R1XC1) = in Hertz
R1 is de weerstand op pin 10 in Ohm en C1, de condensator op pin 9 in Farads.
Als R1 bijvoorbeeld 1M is en C1 0,22 is de basisfrequentie f osc
1 / 2,5 (1.000.000 x 0.000.000 22) = 1,8 Hz
Als de geselecteerde uitvoer Q3 is, is 2 n 2 x 2 x 2 = 8
Daarom is de tijdsperiode (in seconden) t = 2 n / 1,8 Hz = 8 / 1,8 = 4,4 seconden
Nu heb je een idee over de vijf verschillende soorten timercircuits als je vragen hebt over dit onderwerp of over de elektrische en elektronische projecten laat het commentaar hieronder achter.
