Eenvoudig timercircuit met IC 4060

In dit bericht leren we hoe we een eenvoudig maar nauwkeurig timercircuit kunnen bouwen met behulp van de IC 4060 en enkele gewone passieve componenten.

Belangrijkste voordeel van het gebruik van IC 4060 als de timer-IC

Ik heb dit IC al uitvoerig besproken in een van mijn vorige artikelen, alles met betrekking tot de pin-outs zijn daar in detail besproken. We hebben onderzocht dat de IC 4060 specifiek geschikt is voor timertoepassingen en ook als oscillator. In dit artikel zullen we onderzoeken hoe een eenvoudige, veelzijdige timer kan worden gebouwd met de IC 4060.

Behalve het IC heb je slechts een paar weerstanden, een pot en een condensator nodig om deze timer te maken.

Verwijzend naar de figuur, wordt de eenvoud van het ontwerp duidelijk en daarom is dit circuit perfect geschikt voor alle elektronische nieuwkomers, die dit project gemakkelijk kunnen bouwen en genieten van de nuttige service.

Zoals eerder in een van mijn artikelen uitgelegd, heeft de IC een ingebouwde oscillator die slechts een paar passieve externe componenten nodig heeft om hem te laten aanvinken.

Afhankelijk van de waarden van de externe RC-componenten, kunnen de oscillatieperioden worden gevarieerd van enkele fracties van een seconde tot vele uren.

RC-componenten verwijzen naar de waarden van de externe tijdbepalende componenten bestaande uit een weerstand of een pot en een condensator.

De uitgangen produceren een gevarieerd aantal tijdsperioden, elke uitgang genereert tijdsperioden die precies het dubbele zijn van die van de vorige uitgang in een bepaalde volgorde van de IC-pin-outs.

Omdat we deze eenheid hier als een timer willen gebruiken, hebben we de pinout geselecteerd die de laatste in de volgorde is wat betreft de lengte van de tijdsperiode, wat betekent dat we pin # 3 hebben geselecteerd die de hoogste vertragingsperiode genereert.

Het grootste voordeel van het maken van een timer met IC 4060 is dat de betrokken timingcondensator zo klein mogelijk kan worden gehouden door de complementaire timingcomponentwaarde, de weerstand, te verhogen.

Dit helpt om het circuit eenvoudig, kleiner en zeer gestroomlijnd te houden, in tegenstelling tot andere timer-IC's zoals 555 die hoogwaardige elektrolytische condensatoren vereisen om zelfs gewone tijdvertragingen te genereren.

Hoe het circuit wordt vergrendeld als de tijd is verstreken

In de figuur kun je zien dat een diode wordt geïntroduceerd vanaf de uitgangspen # 3 naar een van de oscillatorpen # 11. Deze diode fungeert als een vergrendelingscomponent, die de IC vergrendelt zodra de ingestelde tijd is verstreken en de uitvoer van de IC hoog wordt.

Als deze diode niet is ingebracht, zou de uitgang freewheelen van logisch hoog naar logisch laag en de tijdvertragingen blijven herhalen.

Het circuit kan worden gevoed door een kleine 9 volt batterij die bijna altijd meegaat.

Aan de uitgang is een zoemer aangebracht voor de vereiste indicaties van de timeruitgang nadat de tijdvertraging is verstreken.

Hoe de timer te resetten

Het IC kan eenvoudig worden gereset door op de resetknop te drukken, of het circuit wordt automatisch gereset wanneer het wordt uitgeschakeld en weer wordt ingeschakeld.

Hoe de frequentie of vertraging van IC 4060 te berekenen - de formule

Of als alternatief is de volgende standaardformule voor het berekenen van de Rt- en Ct-waarden:

f (osc) = 1 / 2,3 x Rt x Ct

2.3 is een constante volgens de interne configuratie van de IC.

Rt zal in Ohms en Rt in Farads

PCB-ontwerp

Een relais toevoegen

U kunt het bovenstaande ontwerp verder upgraden door een relaisbesturing aan de uitgang toe te voegen om het schakelen van een externe wisselstroombelasting mogelijk te maken, zoals weergegeven in de volgende afbeelding:

Onthoud dat het vertragingsinterval op pin3 kan worden verhoogd door de C1-waarde samen met de P1-potwaarde te verhogen. Hoover, zorg ervoor dat de C1 altijd een niet-polair is, dus om de waarde te verhogen kunt u een groot aantal niet-polaire condensatoren parallel aansluiten. U kunt bijvoorbeeld een niet-polaire condensator van 1uF aansluiten zoveel nummers als u wilt om een ​​gewenste lange vertraging te krijgen.

Inzicht in de basis AAN / UIT-volgorde van IC 4060-pinouts

De volgende video laat zien hoe een basistimercircuit kan worden geconfigureerd met een IC 4060 en enkele ondersteunende passieve componenten.

Het schema voor het circuit dat in de video wordt besproken, kan worden gevisualiseerd in de volgende diagrammen:

De volgende afbeelding laat zien hoe u de IC 4060-uitvoer vergrendelt door een diode toe te voegen over de geselecteerde uitvoerpen en pen # 11

Zoals we al weten, is de timingoutput of -vertraging over alle weergegeven outputpinnen van de IC 4060 afhankelijk van het product van de waarden van R1 en C1, hier is pin # 3 te zien na 32 logische pulsen van pin # 14 van de IC. Dit betekent dat wanneer de LED op pin # 14 32 pulsen voltooit, de LED op pin # 3 AAN gaat en weer UIT gaat na nog eens 32 pulsen van pin # 14. Op dezelfde manier vindt u mogelijk verschillende equivalente snelheden op de andere uitgangspennen van de IC.

Deze timingverhouding wordt waargenomen wanneer R2 en C1 worden geselecteerd op respectievelijk 10K en 0,1 uF.

Eenvoudige timer met alarm

Het volgende circuit is ook ontworpen met behulp van de CMOS IC CD4060, die een pulsgenerator en een teller bevat. Wanneer de stroom wordt ingeschakeld via S1, wordt via C2 een reset-spanning aan het IC gegeven. Tegelijkertijd begint de ingebouwde oscillator van de IC pulsen aan de teller te leveren.

Na 213 klokken gaat de telleruitgang (Q14) hoog, waardoor de oscillator over T1 en T2 wordt ingeschakeld. Hierdoor ontstaat een scherpe 3 kHz frequentie die wordt uitgezonden door een 8 ohm kleine luidspreker. Het circuit wordt eenvoudigweg uitgeschakeld door S1 uit te schakelen.

Bij de aangegeven R2 en C1 klinkt de zoemer ongeveer een uur nadat het circuit is opgestart. Door R2 te upgraden met een instelbare potentiometer van 1 M, kan de zoemerperiode worden gevarieerd van 5 minuten tot 214 uur.

De schaal van de potentiometer kan op de juiste wijze worden gekalibreerd voor een snelle installatie. De schakeling gebruikt nauwelijks stroom (0, 2 mA hoewel de teller zal werken met 35 mA als het alarmsignaal is ingeschakeld), zodat een 9 V batterij een behoorlijk langere levensduur zou moeten beloven.

PCB-ontwerp en componentlay-out voor de bovenstaande timer met alarm zijn hieronder te zien: