Электрик - электричество и энергетика

Эта статья опубликована на сайте Электрик - электричество и энергетика
  http://electrik.org/

URL этой статьи:
  http://electrik.org/news/article88.php

ТАЙМЕР-АВТОМАТ

Статьи / Разное, не вошедшее в другие темы.
Послано electrik 01 Фев, 2004 г. - 15:24

И. ПОТАЧИН, г. Фокино Брянской обл.
Таймер-автомат предназначен для установки времени работы различных бытовых приборов и автоматического их отключения от сети после звукового и светового сигналов, предупреждающих об окончании заданного временного интервала.

Таймер разрабатывался для совместной работы с самодельным вытяжным устройством, установленным над кухонной газовой плитой, но при желании его можно встроить и в любой другой бытовой прибор. Он может быть выполнен и в виде автономной конструкции. Таймер ограничивает время непрерывной работы сетевых приборов одним или двумя часами. После этого подаются предупреждающие сигналы, во время которых можно повторно нажать кнопку "Пуск" и. таким образом, дать команду на продолжение работы. Если же потребитель не сделает этого, то через 40 с устройство автоматически отключится от сети, отключив при этом и нагрузку.



Принципиальная схема таймера изображена на рис. 1. Он состоит из задающего генератора и счетчика на микросхеме DD1, двух счетчиков на микросхемах DD3 (единицы минут) и DD4 (десятки минут), двух светодиодных семисегментных индикаторов HL1, HL2, двух счетных триггеров на микросхеме DD5 и устройства управления исполнительным реле К1 на транзисторе VT1.



Питается таймер от блока питания, схема которого приведена на рис. 2. Штрихпунктирной линией на рисунке обведен узел управления электродвигателем вентилятора вытяжки. Работает таймер следующим образом. При нажатии на кнопку SB1 "Пуск" ее контакты подают на трансформатор Т1 сетевое напряжение 220 В. Через контакты SB1.3 обмотка реле К1 подключается к общему проводу, а контакты SB1.4 подают импульс сброса на счетные триггеры и счетчики. Реле срабатывает и своими контактами К1.1 и К1.2 блокирует контакты кнопки SB1. После этого кнопку "Пуск" можно отпустить, так как на выходе элемента DD2.2 появится высокий логический уровень и транзистор VT1 откроется.
При подаче питания счетчик DD1 начинает вырабатывать минутные импульсы, счетчики DD3 и DD4 ведут их подсчет, а семисегментные индикаторы HL1 и HL2 отображают пройденное время. С вывода 4 микросхемы DD1 через транзисторный ключ VT2 на индикатор HL1 подаются секундные импульсы соскважностью 2. Эти импульсы управляют точкой на его экране. Вход логического элемента DD2.3, включенного инвертором, присоединен к выходу Р (выв. 2) счетчика DD4. При показаниях индикаторов"50 мин" на его выходе появляется низкий логический уровень, а при обнулении счетчиков высокий. По фронту импульса, соответству ющего высокому логическому уровню, триггер DD5.1 перейдет в состояние, при котором на его выводе 1 присутствует лог. 1. Черезтранзистор VT3 это напряжение поступит на светодиод HL3, и он загорится. Свечение светодиода будет сигнализировать о том, что устройство уже работает в течение 1 ч.
В показанном на схеме положении переключателя SB3 сигнал высокого логического уровня с выхода 1 триггера DD5.1 поступает также на логические элементы DD2.1 и DD2.2. Импульс по фронту этого сигнала через конденсатор С1 проходит на вывод 9 микросхемы DD1 и запускает генератор будильника, сигнал которого с вывода 7 этой микросхемы, пройдя логический элемент DD2.1, попадает на пьезоизлу-чатель BQ1. Громкость звучания излучателя устанавливают переменным резистором R6. Таймер работает в режиме сигнализации 40 с, т. е. до тех пор, пока на выводе 10 микросхемы DD1 присутствует сигнал низкого логического уровня. По истечении этого времени фронт сигнала высокого уровня переведет выход элемента DD2.2 в состояние логического нуля, транзистор VT1 закроется, реле К1 обесточится и таймер, а вместе с ним и нагрузка отключатся от сети. Если же в режиме сигнализации повторно нажать на кнопку SB1, то произойдет сброс всех счетчиков и автомат начнет новый отсчет времени, не отключая нагрузку от сети. При переводе переключателя SB3 в нижнее по схеме положение вступает в работу триггер DD5.2.
Теперь по истечении одного часа загорится светодиод HL3, но звуковой сигнал не прозвучит и таймер будет работать еще один час. В конце второго часа светодиод HL3 погаснет, а светодиод HL4 зажжется, сигнализируя об окончании двухчасовой работы таймера. Одновременно раздастся звуковой сигнал, который будет также звучать 40 с до момента отключения устройства. При необходимости продолжения работы снова нажимают на кнопку "Пуск" и отсчет времени начнется сначала. Для принудительного отключения устройства следует нажать на кнопку SB2. Ее контакты разомкнут цепь питания трансформатора Т1, реле К1 отключится и прибор обесточится.
Блок питания таймера обеспечивает постоянное стабилизированное напряжение 9 В и нестабилизированное 15В. Как уже упоминалось, таймер разрабатывался для совместной работы с самодельной вытяжкой. В ней установлен конденсаторный электродвигатель М1 от магнитофона. Узел управления этим двигателем включает в себя "штатные" резистор R15 и конденсатор С5, а также добавочный резистор R14, Замыкая или размыкая контакты переключателя SB4.1, можно регулировать частоту вращения ротора двигателя, изменяя тем самым производительность вентилятора вытяжки в зависимости от количества включенных конфорок газовой плиты. Включение того или иного режима контролируют по светодиодам HL5 или HL6.
Детали таймера смонтированы на печатных платах, но можно использовать и навесной монтаж. На фотографии (рис. 3) показан вариант размещения органов управления таймера на передней панели вытяжного устройства. Микросхему DD1 вполне заменит К176ИЕ12, но у нее нет выхода звукового сигнала, поэтому сигнал можно снять с одного из выводов 1—3, 15 (частотой 1024 Гц), подав его на элемент DD2.1. Правда, в этом случае сигнал будет непрерывным. Светодиодные индикаторы HL1 и HL2 — любые слаботочные, в том числе и импортные, причем как с общим катодом, так и с общим анодом (в последнем случае вывод 6 микросхем DD3, DD4 надо соединить с плюсовым проводом питания). Вместо микросхемы К561ЛА9 (DD2) применимы К561ЛА7, К176ЛА9, К176ЛА7. Транзистор VT1 -любой аналогичный структуры п-р-п с допустимым током коллектора не менее тока обмотки реле К1. Реле — РЭС47 (паспорт РФ4.500.431), РЭС9 (паспорт РС4.524.200) или другие более мощные на рабочее напряжение 15В. Транзистор VT5 — любой из серий КТ815, КТ817, КТ805, остальные — любые маломощные п-р-п светодиоды также любые. Стабилитрон VD2 — с напряжением стабилизации 8...11 В. Диодный мост VD1 — серий КЦ402, КЦ405, КЦ407, КЦ412 и др. Пье-зоизлучатель BQ1 — ЗГИ, ЗП-2, ЗП-3. При их отсутствии допустимо применить головной телефон. Кнопки SB1—SB4 — П2К, причем SB1 и SB2 без фиксации в нажатом положении.
Как уже говорилось в начале статьи, область применения этого таймера до вольно широка. Он, например, может работать в качестве устройства "SLEEP-контроля" в телевизорах. Светодиодные индикаторы HL1 и HL2 при этом не устанавливают, а для подачи команды продолжения работы телевизора используют не кнопку, а фотоприемник, управляют которым с пульта ДУ

С вопросами можете обращаться по почте info@electrik.org [1] или посетив мой сайт: electrik.org [2].
Всего хорошего.

2004 г. Кузнецов Олег



Ссылки в этой статье
  [1] info@electrik.org
  [2] http://electrik.org

   Rambler's Top100      
Электрик © 2002-2008 Oleg Kuznetsov