Как собрать схему таймера с электронных часов: Как сделать своими руками таймер из электронных часов

об устройстве и сборка своими руками

Один из наиболее часто используемых компонентов электроники – таймер-генератор. Современный формат выпуска его конструкций организован в виде специализированных сборок, применяемых в миллионах различных устройств. Наиболее распространенный таймер такого типа, или, с другим названием, – реле времени, 555 серия микросхем, впервые выпущенная и разработанная компанией Signetic в 1971 году.

За неимением конкуренции на тот период, она получила очень высокое признание и распространение в схемах электрических приборов. Характеристики и выдаваемый сигнал серии таймеров NE555 (изначальное название) позволил применять их при разработке генераторов, модуляторов, систем задержки, различных фильтров, преобразователей напряжения. С развитием цифровой техники, микросхема не потеряла свою актуальность и применяется уже в качестве ее элемента.

Основная задача таймера 555 – создавать одиночные или множественные импульсы с точным разграничением временных интервалов между ними. Внешний вид микросхемы NE555

Особенности и характеристики

Наиболее известная особенность 555 серии микросхем, снижающей количество областей их применения – внутренний делитель напряжения. Он задает фиксированный уровень порога срабатывания обоих компараторов устройства, сменить который невозможно.

Питание таймера 555 серии осуществляется напряжением от 4,5 до 16 вольт. Ток потребления непосредственно зависит от этого параметра и составляет от 2 до 15 мА. Характеристики выходного сигнала отличаются у различных производителей. В основном, его ток не превышает 200 мА.

Температурные режимы также зависят от сборки. Обычные NE555 рассчитаны на эксплуатацию в промежутке от 0 до 70°С. Военные варианты таймера (исторически обозначенные серией SE) допускают более широкий диапазон – от -55 до 125°С.

В период активности таймера на выходе присутствует напряжение, оно равно приходящему на шине питания за вычетом 1,75В. В остальных случаях на этом контакте 0,25В, при общем напряжении +5В. Терминология описывает эти состояния, как высокий и низкий уровень сигнала.

Запуск таймера к генерации производится импульсным сигналом 1/3 вольт от питания устройства. Форма его любая – синусная или прямоугольная. Элементы схемы, определяющие временные параметры срабатывания

Время срабатывания изменения состояния устанавливается характеристиками внешнего конденсатора между контактом разряда и землей, а также сопротивлением двух резисторов. Первый расположен на шине питания и соединяет ее с входом останова работы микросхемы. Второй находится на линии между предыдущим и контактом разряда, но до описанной ранее емкости.

Достоинства и недостатки

Основное достоинство реле времени на 555 чипе –низкая цена и громадное количество разработанных и использующих его схем электрооборудования.

Существуют и недостатки, которые, впрочем, исправлены в выпусках микросхем с транзисторной базой на основе КМОП. При использовании биполярных, в момент изменения состояния генерирующего каскада в противоположный, на выводах могло возникнуть паразитное напряжение до 400 мА. Проблема решается установкой полярного конденсатора 0,1 мкФ, между управляющим контактом и общим проводом. Конденсатор, уменьшающий влияние помех на устройство

Можно повысить и помехоустойчивость микросхемы таймера. Для этого размещают неполярный конденсатор 1 мкФ на линию цепи питания.

Режимы работы устройства

Основные режимы использования микросхемы 555 серии – одновибратор, мультивибратор и триггер Шмитта.

Первый применяется для создания единовременного сигнала заданной длительности при подаче входного напряжения на стартовый контакт чипа.

Второй – для генерации множества автоколебательных импульсов прямоугольной формы.

Третий, благодаря эффекту памяти предыдущего сигнала и трех вариантов исходящих согласно внутренней логики, в системах задержки и цифровых устройствах.

Одновибратор

В этой схеме, при подаче сигнала любой формы на второй вход 555 серии, будет генерироваться импульс на третьем ее выходе. Его длительность зависит от характеристик сопротивления R и емкости C. Вычислить необходимое время действия исходящего сигнала можно по формуле t=1,1*C*R. Схема одновибратора

Мультивибратор

В отличие от предыдущей схемы, мультивибратору для начала постоянной генерации не нужна подача внешнего сигнала. Достаточно только произвести подключение питания. На выходе импульсы прямоугольной формы с изменением состояния в течение t

Их время рассчитываться от параметров R1 и R2 по формулам:

Период и частота:

Чтобы достичь времени импульса большего, чем время паузы, используют диод, соединяющий катодом 7 контакт микросхемы (разряд), с 6 (останов) через свой анод.

Прецизионный триггер Шмитта

Функциональность в рамках инвертирующего прецизионного переключателя в 555 серии обеспечивается наличием двух порогового компаратора и RS — триггера. Напряжение на входе разделяется на три части, при достижении пороговых значений которых и изменяется состояние выдачи сигнала устройством.

Разграничение делается по полярности, причем для переключения достаточно 1/3 общего вольтажа питания любого из полюсов. На выходе, при получении порогового сигнала на входе, возникает импульс, инвертированный полярно относительно изначального. Его уровень постоянен и длится он ровно то время, которое действует инициирующий импульс.

Проще говоря, триггер Шмитта — это инвертирующий одновибратор с памятью полярности предыдущего сигнала.

Используется подобная схема в системах, где требуется избавление от излишнего шума и приведение его последовательностей к необходимым пороговым значениям. Схема триггера Шмитта с графиком выравниваемых уровней сигнала

Область применения НЕ555

Возможности микросхемы дают широкий спектр техники, в которой она используется. Мультивибраторы на 555 серии встречаются практически во всех схемах генерации сигналов.

Примером служат различные звуковые и световые оповещающие устройства, детекторы металла, освещенности, влажности или касания. Таймер, заложенный в микросхему, позволяет создавать реле времени, для контроля работы различного оборудования по определенным человеком периодам.

Варианты исполнения в виде триггера Шмитта применяются как фильтрующие преобразователи зашумленных сигналов, для придания им правильной прямоугольной формы. Актуальность подобные схемы имеют и в цифровой технике, в которой используются только два вида импульсов – его наличие и отсутствие.

Отечественные и зарубежные производители

Микросхема-таймер 555 серии настолько популярна, что ее аналоги изготавливаются мощностями практически всех известных брендов микроэлектронной промышленности. Причем территориально расположенных не только в США, но и других странах мира. Среди них: Texas Instrument, Sanyo, RCA, Raytheon, NTE Silvania, National, Motorola, Maxim, Lithic Systems, Intersil, Harris, Fairchild, Exar ECG Phillips и множество других.

Зачастую номер серии от конкурентов содержит отсылку к оригинальной NE555. Встречается маркировки NE555N, НЕ555Р или им подобные. Российская КР1006ВИ1

Производится таймер и в России, с маркировкой микросхемы КР1006ВИ1 с биполярными транзисторами и КР1441ВИ1 по КМОП технологии. Национальный вариант немного отличается от классического 555 серии – в нем вход остановки обладает большим приоритетом, чем сигнал запуска.

Как сделать реле времени 555 своими руками

Одним из вариантов ознакомления с таймером 555 серии будет изготовление своими руками реле времени. Схема достаточно проста, считается классической и доступна к повторению специалистом любого уровня. Схема таймера отключения

Запуск производится нажатием тумблера SB1. Длительность подстраивается резистором R2. На представленной схеме среднее время работы находится в пределах 6 секунд. Для его увеличения, без изменения характеристик R2 повышают емкость C1.

Если требуется суточный цикл работы, то понадобится конденсатор на 1600 мкФ. Если устройство будет применяться в условиях, близких к реальности, – количество фарад меняют на более подходящее к нужному времени работы. Расчет производится согласно формуле: T=C1*R2, где C1 емкость соответствующего конденсатора на схеме, R2 среднее сопротивление мегаом подстроечного резистора.

Более точная калибровка времени действия будет устанавливаться в процессе использования переменным резистором R2.

Немного о нумерации используемых контактов микросхемы 555 серии, то есть ее распиновка:

1. «Земля» (GND) – минус питания.
2. «Запуск» (Trigger) – на контакт поступает импульс, начинающий работу таймера. Инициируется нажатием тумблера.
3. «Выход» (Output) – пока таймер активен, на контакте генерируется исходящий сигнал. Его вольтаж равный Vпитания-1,7В, через ограничивающий резистор R3 позволяет открыть базу транзистора VT1. В свою очередь, полупроводниковый усилитель начинает пропускать напряжение на пусковое реле К1, которое уже коммутирует ток к потребителю. Диод VD1 в схеме предотвращает бросок паразитных токов в моменты активации.
4. «Сброс» (Reset) – при подаче отрицательного сигнала таймер переводится в 0 и останавливается. Чтобы такого не произошло, в схеме сделан подвод положительного полюса питания через сопротивление к этому контакту.
5. «Контроль» (Control Voltage) – для такого простого устройства, этот вход микросхемы соединяется массой через емкость. Подобная конструкция повышает помехоустойчивость всей сборки.
6. «Остановка» (Threshold) – в схеме контакт просто присоединен к положительному полюсу питания. В более сложных системах, кратковременное его замыкание на минус остановит работу таймера.
7. «Разряд» (Discharge) – контакт предназначен для соединения 555 микросхемы с задающей временный интервал емкостью.
8. «Питание» (VCC) – плюс напряжения схемы.

Схема бытового таймера из часов » Вот схема!

Используется двое часов, одни для включения нагрузки, другие для выключения. Конечно, это не рационально но учитывая стоимость часов, вполне оправдано (часы с несколькими будильниками значительно дороже пары этих. Часы могут работать в 12-ти или 24-ти часовом режиме, и в этот период можно установить один будильник включающийся каждые сутки (или часов).

Время звучания сигнала около 10 минут. Используется динамический звукоизлучатель, подключенный через транзисторный ключ. Питаются часы от одного гальванического элемента на 1,5 В. Автономное питание часов в таймере сохранено, чтобы при отключении сетевого напряжения не сбилась установка.

На схеме часы отмечены штриховом линией. Коллекторную цепь транзисторов нужно разорвать. Теперь они коммутируют напряжение около 12В. Для включения нагрузки используется симистор VD4. Им управляет RS-тритгер на D1 3 D1.4 посредством ключа на VT1. Кнопки S1 и S2 служат для предварительной установки триггера.

Переключение происходит так. При срабатывании, например будильника Miracle-1 на резисторе R1 появляются отрицательные импульсу которые инвертируются D1.1 и через диод VD1 и резистор R3 заряжают конденсатор С1. Как только он зарядится по напряжения логической единицы триггер установится в единичное фиксированное положение.

Симистор открывается и нагрузка будет включена. Как только срабатывает второй будильник, происходит тоже самое и заряжается С2, затем триггер переходу в нулевое состояние и нагрузка выключается. Индикатором включения служит светодиод VD3.

Таким образом, если не первом будильнике установить «18-00», а на втором «22-00», то нагрузка будет включается в 18-00. и выключаться в 22-00 и так каждый день.

Для питания микросхемы используется бестрансформаторный источник с гасящим конденсатором С4 и параметрическим стабилизатором на VD5 Напряжение питания 12В. часы питаются от собственных источников _ Таймер монтируется на одной печатной плате из одностороннего стеклотекстолита, монтажная схема не рисунке 2. Если вместо микросхемы К561 используете аналогичную К176 — нужно понизив напряжение питания, заменив стабилитрон на Д815Б.

Ели требуется только включение или только выключение нагрузки, можно обойтись одними часами.

Схема таймера на Miracle » Вот схема!

Результат развития этой идеи по пути предельного упрощения схемы представлен на рисунке 1. Это таймер, который можно собрать даже не за один вечер, а всего за 10-15 минут. Часы-будильник подают тревожный сигнал на свой динамический капсюль. Благодаря тому что частота подаваемого на него сигнала близка к его частоте резонанса, импульсное напряжение на капсюле увеличивается и достигает нескольких вольт, при том что напряжение источника питания будильника всего 1,5 В (на схеме источник питания будильника не показан).

Эти импульсы поступают в цепь управляющего электрода тиристора VS1 и открывают его. Реле Р1 срабатывает и включает нагрузку, например питание магнитофона или осветительную лампу. После того как будильник отчирикает поступление импульсов на тиристор прекращается, но он остается открытым и контакты реле замкнутыми. Для выключения нужно разомкнуть цепь питания тиристора кнопкой S1.

Переделка будильника сводится к тому, чтобы подпаять провода к его звукоизлучателю и вывести их наружу, сам звукоизлучатель отключать при этом нельзя. Если устройство не начинает работать сразу после сборки нужно поменять местами точки подключения проводов идущих от будильника к тиристору (на УЭ тиристора нужно подавать положительные импульсы).

Рис.2
Имея два будильника можно сделать охранный таймер, который будет включать освещение по сигналу будильника «Miracle 1» (рисунок 2), а выключать по сигналу «Miracle 2», и так периодически каждые сутки. Для отключения нагрузки вводится вторая цепь с будильником и тиристором VS2, реле в анодной цепи которого выполняет роль кнопки S1 (рисунок 1).

При срабатывании второго будильника контакты реле Р2 начинают дребезжать и прерывать ток питания обеих реле, в конечном итоге оба реле обесточиваются. Так происходит выключение нагрузки. Реле Р1 — автомобильное типа 3747-10, его контакты могут коммутировать мощную нагрузку. Реле Р2 — РЭС 10 на 10-12В с переключающими контактами.

В качестве источника питания подходит любой источник постоянного тока напряжением 10-15В, например лабораторный источник, сетевой адаптер, автомобильный аккумулятор.

как сделать простой звуковой таймер своими руками

Несложная схема цифрового таймера для кухни позволяет собрать доступное устройство, играющее важную роль в жизни домохозяек. Пришедшие с иностранных языков слова «хронометр» и «таймер» переводятся на русский, как «измеряющий время». Идентичность перевода объединяет противоположные понятия, наглядным примером которых служат песочные часы. При перевороте устройства (Пуске) песок из одной емкости убывает, а другую наполняет. Аналогичный эффект наблюдается между часами и прибором для обратного отсчета. Первые отсчитывают время вперед, увеличивая его числовое значение, а второй измеряет его в убывающей прогрессии.

Что это такое

Тамер – механическое или электронное устройство, служащее для отсчета промежутков времени. В отличие от обыкновенных часов, измерения которых направлены в бесконечность, работа таймеров ограничена заданными интервалами.

Таймер, объединенный с розеткой сети 220В позволяет включать и выключать бытовые приборы, согласно заданному времени. О таких таймерах подробнее можно почитать тут.

Принцип действия таймеров на кухне

Как пользоваться кухонным таймером известно многим, однако далеко не все знают, что скрывается под корпусом и как работает устройство. Принцип действия прибора наглядно представлен обыкновенным будильником. С помощью стрелки или цифр обозначается конкретное время, при наступлении которого включается звонок или активируется звуковой сигнал. Объединение таймера с переключающим механизмом или реле открывает возможность управления всевозможными устройствами без вмешательства человека.

Разновидности

С момента изобретения песочных часов таймер пережил массу видоизменений и расширил область применения. В качестве кухонных помощников применяются механические и электронные устройства, которые служат общей цели, но отличаются конструкциями и принципами работы.

Механические

В механических устройствах кинетическая энергия заводного механизма, в основе которого заложена пружина, преобразуется во вращение шестеренок. Сигнализатором служит звонок, в работе которого также заложена механика. В качестве индикатора используется циферблат или шкала. Время активации задается стрелкой или рычажком, устанавливаемым на соответствующее деление.

Электро-механические таймеры – промежуточное звено между механическими и электронными приборами. Роль звонка отводится контактам, входящим в схему электрической цепи.

Электронные

В электронных таймерах временные промежутки отсчитываются посредством электрических импульсов, задаваемых кварцевым резонатором. Выходной каскад, представленный триггером или мультивибратором, с помощью которых активируется схема звукового сигнала или срабатывает реле. Для управления устройством используются кнопки или регулятор на основе переменного резистора. Задаваемое время отображается на дисплее или цифровых индикаторах. Схема питается от батарейки или от бытовой сети.

Электронный бытовой таймер может использоваться в качестве дополнения системы безопасности «умного дома». Включая освещение или подавая сигнал в отсутствие хозяев, устройство отпугнет злоумышленников от посягательства на чужую собственность.

Преимущества

Каждому виду бытовых таймеров присущи достоинства и недостатки.

Преимущества механических кухонных таймеров:

• Доступная цена;
• Простота в эксплуатации;
• Независимость от источников питания.

К недостаткам заводной механики» относится сложность установки точного интервала времени (не более 1 минуты), погрешности в измерениях, ограниченный временной диапазон, а также износ деталей.

Плюсы электронных схем:

• Высокая точность;
• Широкий диапазон установки временных интервалов (от долей секунд до месяцев).
• Информативность (обратный отсчет отображается на индикаторе в информативной форме).
• Выбор мелодий сигнала.

Основным недостатком электронных таймеров является зависимость от источника питания.

Оба вида устройств могут быть представлены во встраиваемых и мобильных вариантах.

Когда он необходим

Таймер снижает нагрузку на мозг и освобождает от надобности в постоянном наблюдении времени. К его услугам прибегают новички и опытные поварихи. Отсчитывая точные временные интервалы, устройства позволяют строго придерживаться процесса готовки, исключают пригорания или получение на выходе полусырого продукта.

С учетом условий эксплуатации, кухонные таймеры оснащаются пыле-, водонепроницаемыми корпусами, стойкими к высоким температурам и механическим нагрузкам.

Что выбрать из готовых вариантов

Таймеры промышленного производства, помимо принципа отличаются, функционалом и внешним исполнением. Они выступают в качестве самостоятельных, автономных устройств либо входят в состав определенного оборудования. Среди лучших производителей кухонных таймеров числятся часовые бренды и компании, выпускающие бытовую технику: TFA, DEX, Casio, Electrolux, Silit, Everlast и др.

Лучшие таймеры: топ 5 моделей за 2020 год

Пятерка лучших бытовых таймеров 2020 года представлена механическими и электронными устройствами различных категорий:

1. TFA 38.10**. Механический таймер, повторяющий формой и размерами стандартное куриное яйцо. Рассчитан на 60ти-минутный завод. Механика защищена корпусом из нержавеющей стали.

2. DEX DMT-2. Механическое устройство для кухни. Благодаря мощному магниту надежно закрепляется на любой металлической поверхности. Максимальное время завода – 1 час с шагом 1 минута.

3. DEX DET-7. Электронное приспособление, которое помимо кухни может использоваться для других целей. Оснащено магнитом. Яркий информативный дисплей с подсветкой. Время – 100 мин с шагом в 1 секунду.

4. TFA 38203202. Оригинальная модель в виде куба. Электронная схема позволяет задавать фиксированные промежутки времени: 5, 15, 30 и 60 минут. Оборудована световым и акустическим сигналом. Оставшееся время индицируется на откидном дисплее.

5. ADE TD 1600. Классическая электронная модель с возможностью установки времени до 100 минут. Шаг – 1 секунда. Надежное устройство с доступным управлением.

Новые функции и возможности новинок

Несмотря на узкую спецификацию и ограниченность поставленных задач, производители продолжают удивлять оригинальными разработками кухонных таймеров.

Таймер-термометр. Устройство, оснащенное датчиком, погружаемым в емкость с приготавливаемым блюдом, наряду со временем отслеживает температуру процесса.

Таймер-яйцо – оригинальное необычный вариант определения времени варки яиц. Помещается в кипящую воду и меняет цвет согласно заданному режиму.

Современная кухонная техника со встроенными таймерами

Подавляющая часть современной бытовой техники поступает в продажу со встроенными таймерами, которые контролируют процессы, соответствующие назначению техники. Встраиваемые устройства обратного отсчета времени используются в:

• кухонных плитах;
• холодильниках;
• увлажнителях и ионизаторах;
• обогревателях;
• радиоаппаратуре;
• розетках и др.

В отличие от мобильных моделей, встроенный таймер не может затеряться, а его параметры заранее подогнаны под используемое оборудование.

Простые таймеры своими руками

При определенных познаниях в электротехнике и умелых руках таймер для кухни несложно сделать самому. Простое электронное устройство, собранное в домашних условиях, обходится дешевле промышленных аналогов, а по точности и функционалу может превышать некоторые из них.

Перед тем, как сделать простой таймер для кухни, необходимо подобрать или разработать соответствующую схему и обзавестись необходимыми радиодеталями.

Схемы

Простой таймер для кухни своими руками показан на рисунке №1.

Рис. №1

Миниатюрное устройство на микроконтроллере AVR ATtiny13. Питание – 3В. Сопротивление буззера – 50Ом. Для задания временного интервала и управления используется единственная кнопка. Дискретность определяется прошивкой. При шаге в 5 минут, чтобы выставить интервал в 15 минут, необходимо нажать и удерживать кнопку, отсчитывая звуковые сигналы буззера. После отпускания кнопки таймер начнет обратный отсчет, о чем будет свидетельствовать мигание светодиода. Окончание работы будет отмечено троекратным звуковым сигналом.

Более сложные схемы

Звуковой таймер для кухни со 100-минутным диапазоном представлен на рисунке №2. Управление на основе устройства-колесика компьютерной мыши.

Рис №2

В качестве главного элемента устройства использован микроконтроллер Attiny 2313 с прошивкой CKDIV8, SUT1, CKSEL0, CKSEL1. Усиление звукового сигнала обеспечивается любым маломощным npn транзистором. Индикатор с общим анодом. Устройство питается от 2-х батарей типа ААА. Вывод 19 контроллера может использоваться для управления реле.

На рисунке №3 изображена более серьезная схема устройства для обратного отсчета времени, которая пригодится на кухне. Впервые прибор был описан в журнале «Радио» 2006 г №07 стр.25.

Рис. №3

В основу схемы заложен микроконтроллер PIC16F628A. Для отображения цифр использован АОНовский индикатор с общим катодом. Устройство работает во временном диапазоне от 1 до 85 минут с погрешностью ±3 секунды. Громкость звукового сигнала регулируется подбором резистора R5. Питание – 9В, 100mA. Чтобы настроить таймер необходимо подобрать емкость конденсатора С2 с условием индикации цифр «85».

Видео инструкции

ТАЙМЕР ЗАДЕРЖКИ Без Микросхем и Транзисторов НУ ОЧЕНЬ ПРОСТО!

Самодельные электронные часы, элементная база — часть 1, измерение времени / Хабр

Понятно, что ключевая функция часов — измерение времени (кто бы подумал, да?). И делать это желательно максимально точно, здесь есть несколько вариантов и подводных камней.

Итак, какие доступные в «железе» способы измерения времени мы можем использовать?

Встроенный RC-генератор процессора

Модуль реального времени DS1307

Схема из даташита:

Что не менее важно, микросхема выпускается в DIP-корпусе, значит припаять ее может любой начинающий радиолюбитель. Встроенная батарейка обеспечивает работу часов, даже если питание было отключено.

Казалось бы, все хорошо, если бы не одна проблема — невысокая точность. Примерная точность часовых кварцев — 20-30ppm. Обозначение ppm — parts per million, показывает число миллионных долей. Казалось бы, 20миллионных — это супер, однако для частоты в 32768Гц получается 20*32768/1000000 = ±0,65536Гц, т.е. уже полгерца. Путем несложных подсчетов видно, что генератор с такой разницей за сутки «натикает» лишних (или недостающих) 56тыс тактов, что соответствует 2 секундам в день. Кварцы бывают разные, некоторые пользователи писали и об ошибке в 5 секунд в день. Как-то не очень точно — за месяц такие часы уйдут как минимум, на минуту. Это уже приличная разница, заметная невооруженным глазом (когда любимый сериал бабушки начинается в 11.00, а часы показывают 11.05, разработчику таких часов перед родственниками будет неудобно).

Впрочем, поскольку температура в помещении более-менее стабильна, и частота кварца не будет сильно меняться, можно добавить программную коррекцию. Другой совет, даваемый на форумах, использовать часовой кварц от старых материнских плат, по отзывам, они там довольно точные.

Модуль реального времени DS3231

(фото с сайта продавца)

Точность в 6 секунд в месяц, это уже неплохой результат. Но мы пойдем дальше — в идеале, часы в 21 веке вообще не нужно подстраивать.

Радиомодуль DCF-77

Способ хорош тем, что схема имеет малое энергопотребление, так что сейчас производятся даже наручные часы с такой технологией. Готовую плату приема DCF-77 можно купить на ebay, цена вопроса 20$.

Многие часы и метеостанции имеют возможность приема DCF-77, проблема лишь в том, что до России сигнал практически не доходит. Карта покрытия с Википедии:

Как можно видеть, лишь Москва и Питер находятся на границе зоны приема. По отзывам владельцев, лишь иногда сигнал удается принять, что для практического применения конечно, не годится.

GPS-модуль

Данные приходят примерно в таком формате » $GPRMC,040302.663,A,3939.7,N,10506.6,W,0.27,358.86,200804,,*1A», и распарсить их даже для слабой Arduino труда не составляет. Патриоты кстати, могут приобрести более дорогой модуль Ublox NEO-7N, поддерживающий (по отзывам) как GPS так и «Глонасс».

Очевидно, что про разные часовые пояса GPS-модуль ничего не знает, так что их вычисление и смену летнего/зимнего времени, разработчику придется продумать самому. Другой минус использования GPS — относительно высокое энергопотребление (впрочем, некоторые модули можно отдельными командами переводить в «спящий режим»).

Wi-Fi

Это недорогой (цена вопроса около 200р на ebay) WiFi-модуль может обмениваться с сервером по serial-порту процессора, при желании его можно также перепрошить (сторонних прошивок довольно много), и часть логики (например опрос сервера времени) сделать в самом модуле. Сторонними прошивками поддерживается куча всего, от Lua до C++, так что вариантов «размять мозги» вполне достаточно.

На этом тему измерения времени наверно можно закрыть. В следующей части мы поподробнее рассмотрим процессоры, и способы вывода времени.

Как сделать простые программируемые схемы таймера для устройств

Программируемый таймер представляет собой простую схему в серии таймеров. Эта схема таймера используется для включения / выключения устройства. Временной период этой схемы составляет от 8 секунд до 2 часов. Программируемый таймер работает с одним входом, а в некоторых других условиях может использовать пару сигналов. На основе события таймера таймер будет существовать во многих процессорах. Цифровые таймеры используются в нескольких типах с ЖК-дисплеем, светодиодами и обеспечивают более длительный срок службы.Программируемый таймер используется для измерения, отображения.

Программируемый таймер — это устройство, которое используется для включения и выключения переключателя после заданной задержки в соответствии с условием. Время задержки регулируется в соответствии с личными характеристиками пользователя. Время задержки включения и время выключения можно настраивать независимо друг от друга, и это стало наиболее важной особенностью схемы программируемого таймера.

Программируемый таймер

с использованием микросхемы таймера 555

Эта схема состоит из двух интегральных схем.Интегральная схема IC1 — это микросхема 555, а IC2 — микросхема 7442. Микросхема 555 используется в моностабильном режиме, поэтому, когда на выходе низкий уровень, вывод 2 триггера имеет высокий уровень и наоборот.

Эта схема состоит из двух интегральных схем. Интегральная схема IC1 — это микросхема 555, а IC2 — микросхема 7442. Микросхема 555 IC используется в моностабильном режиме, поэтому, когда на выходе низкий уровень, контакт 2 триггера высокий и наоборот. Предустановленное время выхода является высоким, когда оно определяется значением конденсатора C1 с его соответствующей предустановкой с помощью переключателя SW5.

с использованием микросхемы таймера 555

IC 7442 — вторая интегральная схема (IC2), она используется для выбора периода времени. 10 выходов программируемого таймера подключены к 3-вольтовому реле соответственно. Где предустановки VR1 — VR10 подключены к лотку RL1 через RL10 соответственно. В следующей таблице показаны приблизительные двоичные коды. Значения резисторов R1, R2, R3, R4, R6, R7 равны 10 кОм. Емкость конденсаторов C1 и C2 составляет 220 мкФ / 25 В, 0.01 мкФ соответственно.

Цепь программируемого цифрового таймера

Таймер — это тип часов, используемых для измерения временных интервалов.Таймеры подразделяются на два разных типа, например, счетчик вверх и счет вниз. Конструкция таймера полностью необходима в промышленности, что означает сохранение времени на определенных устройствах, а таймеры — это механические устройства, используемые в часовых механизмах. На рынке более популярны цифровые логические схемы с меньшими затратами, а индивидуальные таймеры реализованы на основе одночиповых схем. Разработка двух электромеханических таймеров предназначена для более точного измерения времени.

Первый принцип — это принцип теплового расширения для увеличения температуры металлического пальца, изготовленного из двух разных металлов, при изменении скорости теплового расширения. Если ток течет через металл, то начнется нагревание, и на одной стороне металла тепло будет выделяться быстрее, чем на другой стороне металла. Таким образом, происходит перемещение электрического контакта от контакта электрического переключателя. Второй — это небольшой двигатель переменного тока, который имеет заданную скорость, подходящую для приложений переменного тока.

На следующей схеме показана схема регулируемого цифрового таймера с использованием микроконтроллера PIC16F628A. Это программа для планирования операций включения и выключения электрического прибора. Цепь цифрового таймера состоит из трех частей: источника питания, дисплея и цепи управления. Приложенное напряжение зависит от напряжения реле и диапазон напряжения от 5 В до 12 В. Если вы используете источник питания 5 В, вы не можете использовать микросхему регулятора LM7805, и 5 вольт подается напрямую.Если вы применяете менее 12 вольт или больше 5 вольт, вы должны использовать регулируемую микросхему, а PIC используется в качестве внутреннего генератора.

Схема программируемого цифрового таймера

Для отображения чисел есть два варианта, например 4dg_tmr_min.hex и 4dg_tmr_hr.hex. Первый файл используется для отображения минут и секунд, а таймер составляет от 1 секунды до 60 минут. Другой файл используется для отображения минут и часов, он составляет от 1 минуты до 24 часов, а часы и минуты отображаются на слое из семи сегментов.

Схема простого программируемого таймера

Эта схема таймера построена с использованием универсальной микросхемы IC 4060. Схема имеет очень простую конфигурацию за счет использования универсальных микросхем, и для ее работы требуется минимальное количество компонентов. Две микросхемы подключены к двум независимым режимам, поэтому синхронизация для двух секций разная. Эти две интегральные схемы связаны друг с другом, и их инициализация стала взаимосвязанной.

Выход верхней микросхемы микросхемы соединен с входом сброса нижней микросхемы микросхемы через транзистор таким образом, что выходной сигнал становится высоким для верхней микросхемы микросхемы и запускает работу нижнего таймера.Нижняя микросхема начинает отсчет, ее выход становится высоким. Останавливает верхний счет IC, он возвращается в исходное состояние, и процесс запускается с самого начала. Мы можем просто сказать, что до тех пор, пока синхронизация верхних микросхем не падает, нижняя микросхема остается в режиме ожидания. Даже если верхняя микросхема выходит из строя и ее выход становится высоким, он переключает выходную нагрузку и работу нижней микросхемы. Верхний IC используется для определения того, как долго нагрузка будет включаться, а нижний IC используется для определения, в какое время переключатель будет выключен.

Приложения программируемого таймера

• Программируемый таймер используется для измерения.
• Отображение и управление в устройствах, у которых есть варианты.

Преимущества программируемого таймера

• В большинстве приложений синхронизации используется микросхема таймеров 555
• Таймер 555 может генерировать широтно-импульсную модуляцию от киловатт до мегаватт
• Таймер 555 может работать в моностабильном, бистабильном и нестабильном режимах
• Сложной схемы можно избежать с помощью IC4060
• Схема ic4060 лучше, чем микросхема таймера 555

В этой статье будут описаны схемы программируемого таймера со своими приборами.Надеюсь, прочитав эту статью, вы получили некоторую основную информацию о схемах программируемых таймеров. Если у вас есть какие-либо вопросы об этой статье или о электрических проектах, основанных на инженерии, пожалуйста, не стесняйтесь оставлять комментарии в нижеследующем разделе. Вот вам вопрос, Каковы функции программируемого таймера ?

Фото:

Простая программируемая схема таймера blogspot

Создайте свой собственный Таймер 555: 20 шагов (с изображениями)

Большое количество времени и исследований было потрачено на компараторы.Моей целью было изучить некоторые из них, а затем разработать свою собственную схему. В конце концов это не удалось, и я использовал измененную версию того, что показано на схеме таблицы данных. На протяжении всего процесса я много узнал о теории того, как работают эти схемы, поэтому хочу поделиться с вами некоторыми из них.

Я уже сказал, что сердцем этих компараторов является дифференциальный усилитель, а именно пара с длинными хвостовиками. Что это за фигня? Я также упомянул, что файл diff. усилитель усиливает разницу между двумя напряжениями.Пара с длинным хвостом — это распространенный тип различий. усилитель который получил свое название от резистора или другого ограничителя тока, который состоит из двух транзисторов (или электронных ламп). На первом изображении показана базовая пара с длинными хвостами, состоящая из 2 транзисторов и 3 резисторов. Хвостовой резистор подключается к эмиттерам транзисторов; он должен быть больше двух резисторов, соединяющих коллекторы с Vcc. Эти два резистора должны быть одинаковыми. Вот (очень) простое объяснение:

Когда оба входа имеют одинаковое напряжение, скажем, 1/2 В постоянного тока, транзисторы включены на одинаковую величину, поэтому через них и в хвостовой резистор протекает одинаковый ток.На обоих коллекторах наблюдается падение напряжения, но разница напряжений между ними равна 0. Когда напряжение на одном входе несколько увеличивается, этот транзистор становится «более активным», поэтому через него может протекать больший ток, повышая напряжение на эмиттерах и падая. напряжение коллектора больше. Это повышение напряжения на эмиттере создает «обратный поток» в другой транзистор, что еще больше его отключает. Когда этот транзистор выключается, через него проходит меньше тока, поэтому напряжение на его коллекторе повышается. Итак, теперь разница между двумя напряжениями коллектора очень велика из-за небольшого изменения входного напряжения.

Как я уже сказал, базовый. Есть несколько проблем со схемой: 1. Небольшие различия в значениях резисторов коллектора приводят к разбалансировке выхода. 2. Выход — это разность двух сигналов, нам нужен один выходной сигнал. 3. Когда входные напряжения очень близки, разница выходных напряжений становится очень маленькой. Как мы решаем эти вопросы? Что ж, есть два простых способа улучшить дизайн. Один усиливает входной сигнал, а другой — выходной, а также решает другие проблемы.

Начнем с усиления выхода. Войдите в текущее зеркало. На втором изображении вы можете видеть, что основное токовое зеркало состоит из 2 транзисторов PNP, у одного из которых соединены коллектор и база, резистора, соединяющего коллектор этого транзистора с землей, и выхода с коллектора другого транзистора. Текущее зеркало ограничивает ток левой стороны (на этом изображении) током, протекающим через правую сторону. Транзистор с его базой и коллектором, соединенными вместе, действует как сторона управления.Когда на резисторе падает напряжение по направлению к земле, транзистор начинает включаться, потому что напряжение его базы понижается. Затем через транзистор начинает течь ток, который увеличивает базовое напряжение до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие между величиной тока, протекающего через транзистор и резистор. Базы двух транзисторов соединены, поэтому второй транзистор также включается, но только в той степени, в которой находится первый. Таким образом, ток второго транзистора ограничивается током, протекающим через управляющий транзистор.Как это помогает разн. amp?

Во-первых, это помогает сбалансировать ток коллектора транзисторов, потому что ток одной стороны активно ограничивается током другой стороны. Во-вторых, он дает один несимметричный выход вместо дифференциального. Поскольку одна сторона используется для управления током, только другая сторона может использоваться для выхода. Наконец, он усиливает выходной сигнал. Всякий раз, когда есть разница между входами, одна сторона diff. усилитель позволяет протекать большему току, а другая сторона пропускает меньше.Если сторона, которая пропускает больший ток, является стороной, на которой находится транзистор управления зеркалом, то текущее зеркало пропускает больший ток с обеих сторон. Избыток тока на другой стороне увеличивает напряжение. Когда происходит обратное, и сторона дифф. усилитель Это позволяет пропускать больший ток на стороне нагрузки зеркала, сторона управления пропускает очень небольшой ток, поэтому на стороне нагрузки возникает падение напряжения. Величина, на которую изменяется напряжение, намного больше, чем раньше, и теперь это только на одном выходе.

Теперь о дифф. усилитель работает намного лучше; он намного лучше сбалансирован, у него только один выход, и выход немного усилен. Первые два вопроса решены, а третий полностью не решен. Разница. усилитель с токовым зеркалом — хороший дифференциальный каскад для усилителя OP, но он все еще не оптимален для компаратора. Когда входные напряжения становятся близкими, на выходе все еще нет резкого перехода. Способ улучшить это — усилить вход.

Если вы посмотрите на третье изображение, вы увидите схему транзистора Дарлингтона или иногда пару Дарлингтона, когда используются два дискретных транзистора.Этот транзистор, изобретенный Сиднеем Дарлингтоном в 1953 году, обеспечивает очень высокий коэффициент усиления за счет использования двух транзисторов. Сигнал, поступающий на вход, усиливается первым транзистором. Ток течет через транзистор и выходит из его эмиттера. Затем ток проходит через базу второго транзистора, который усиливает его. В результате коэффициент усиления примерно равен коэффициенту усиления первого транзистора, умноженному на коэффициент усиления второго. Если мы заменим два транзистора пары с длинным хвостом на пары Дарлингтона, мы сможем увеличить усиление разницы.усилитель значительно, потому что каждый вход будет усилен двумя транзисторами вместо одного.

Если вы посмотрите на рисунок 4, вы можете увидеть длиннохвостую пару с токовым зеркалом и транзисторами Дарлингтона. Эта схема очень хороша в качестве компаратора, потому что она имеет очень высокий коэффициент усиления от токового зеркала и транзисторов Дарлингтона, что позволяет входам быть очень близко друг к другу без «спада» выхода. Схема также очень сбалансирована и имеет единственный выход из-за токового зеркала.

Это очень хорошо спроектированная схема, которая многому меня научила. Надеюсь, вы тоже кое-что узнали (если вы этого еще не знали или не понимали).

Таймер 555: 8 шагов (с изображениями)

В нестабильном режиме выходной сигнал таймера 555 представляет собой непрерывный импульсный сигнал определенной частоты, которая зависит от значений двух резисторов (R _A и R _B ) и конденсатор (C), используемые в цепи (рис. 1), в соответствии с уравнением ниже. Астабильный режим тесно связан с моностабильным режимом (обсуждается в шаге 2), вы можете видеть, что схема почти такая же.Важное отличие состоит в том, что в нестабильном режиме контакт триггера соединен с контактом порога; это заставляет выход постоянно переключаться между высоким и низким состояниями.

Выходная частота = 1 / [0,7 * (R _A + 2 * R _B ) * C]
(не волнуйтесь, я скоро продемонстрирую, как я вывел это уравнение)

Последовательность событий несколько сложна, поэтому я разбил ее на 5 этапов:

1. Изначально на конденсаторе C нет заряда, поэтому напряжение на конденсаторе равно нулю.Напряжение на конденсаторе C равно напряжению на контактах 6 (пороговый контакт) и 2 (триггерный контакт), поскольку все они подключены. Таким образом, изначально пороговый и триггерный контакты также имеют нулевое напряжение. Это увеличивает выходную мощность.

2. Как объяснено в шаге 2 данной инструкции, когда на выводе триггера находится низкий уровень, разрядный вывод не может отводить заряд с конденсатора. Поскольку конденсатор C включен последовательно с R _A и R _B и подается напряжение Vcc, ток будет течь через резисторы и начнет накапливать заряд на конденсаторе.Это приводит к увеличению напряжения на конденсаторе C в соответствии со следующим уравнением:

(Напряжение на конденсаторе) = (Vcc — V ₀ ) * (1- e ^{-t / [(R _A + R _B ) * C]} )
где «Напряжение на конденсаторе» — текущее напряжение на конденсаторе в момент времени t, V ₀ — начальное напряжение на конденсаторе, Vcc — полное напряжение, приложенное к резисторам R _A , R _B и конденсатор C

3.Когда напряжение на конденсаторе C равно 2 / 3Vcc, это приводит к тому, что пороговый вывод регистрируется как высокий (как объяснено в шаге 1 этой инструкции, это переворачивает компаратор, прикрепленный к пороговому выводу внутри 555). Это снижает выходную мощность и активирует разрядный штифт. Время, необходимое для накопления на конденсаторе напряжения 2 / 3Vcc, определяется выражением:

2/3 * Vcc = (Vcc — V ₀ ) * (1- e ^{-t / [(R _A + R _B ) * C]} )
2/3 * Vcc / (Vcc — V ₀ ) = 1-e ^{-t / [( _R A + R _B ) * C]}
1/3 * Vcc / (Vcc — V ₀ ) = e ^{-t / [(R _A + R _B ) * C]}
ln [1/3 * Vcc / (Vcc — V ₀ ) ] = -t / [(R _A + R _B ) * C]
t = — (R _A + R _B ) * C * ln [1/3 * Vcc / (Vcc — V ₀ )]

для V ₀ = 0 В, получается:
т = 1.1 * (R _A + R _B ) * C секунд

4. При включенном выводе разряда заряд начинает стекать с конденсатора через R _B на вывод разряда 555. Это снижает напряжение на конденсаторе, как описано в следующем уравнении:

(Напряжение на конденсаторе) = (Пиковое напряжение на конденсаторе) * (e ^{-t / (R _B * C)} )
, где пик Напряжение на конденсаторе было напряжением непосредственно перед включением разрядного вывода: 2 / 3Vcc
(напряжение на конденсаторе) = 2/3 * Vcc * (e ^{-t / (R _B * C)} )

5.Как только напряжение на конденсаторе (и напряжение на выводе триггера) становится равным 1/3 В постоянного тока, на выводе триггера регистрируется низкий уровень (как объяснено в шаге 1 данной инструкции, это переворачивает компаратор, прикрепленный к контакту триггера внутри 555). Время, необходимое для этого, указано ниже. Это увеличивает выходной сигнал и возвращает нас к шагу 2 (выше). Отсюда шаги 2–5 повторяются бесконечно, и выход переключается между высоким и низким состояниями, создавая непрерывную импульсную волну. Время, необходимое для разряда конденсатора с 2 / 3Vcc до 1 / 3Vcc, указано ниже:

1/3 * Vcc = 2/3 * Vcc * (e ^{-t / (R _B * C)} )
1/2 = e ^{-t / (R _B * C)}
ln (1/2) = -t / (R _B * C)
t = -R _B * C * ln (1/2)
t = 0.7 * R _B * C секунд

Чтобы вычислить частоту этого колебания, мы сначала вычисляем время, в течение которого выход находится в высоком и низком состояниях. Выход находится в высоком состоянии, в то время как конденсатор заряжается от 1 / 3Vcc до 2 / 3Vcc. Время, необходимое для зарядки конденсатора от напряжения V ₀ до 2 / 3Vcc, повторяется ниже:

выход высокий для:
t = — (R _A + R _B ) * C * ln [1/3 * Vcc / (Vcc — V ₀ )]
на шаге 3 (выше) мы выбрали V ₀ = 0 в качестве начальных условий, но это верно только для первого цикла нестабильного режима.Для всех последующих циклов конденсатор будет разряжаться только до 1/3 В постоянного тока, прежде чем разрядный вывод отключится и заряд снова начнет накапливаться на конденсаторе. Итак, мы устанавливаем начальное напряжение на 1 / 3Vcc:
t = — (R _A + R _B ) * C * ln [1/3 * Vcc / (Vcc — 1 / 3Vcc)]
t = — (R _A + R _B ) * C * ln (1/2)
t = 0,7 * (R _A + R _B ) * C секунд

Как мы вычисленное выше, выход является низким для:
t = 0.7 * R _B * C секунд

Таким образом, общая длительность высокого и низкого состояний вывода составляет:
0,7 * (R _A + R _B ) * C + 0,7 * R _B * C
0,7 * (R _A + 2 * R _B ) * C секунд

Затем частота рассчитывается следующим образом:
Выходная частота = 1 / [0,7 * ( R _A + 2 * R _B ) * C]

Итак, изменяя значения резисторов R _A и R _B и конденсатора C, мы можем управлять частотой выхода.Кроме того, мы можем контролировать ширину выходного импульса (длительность высокого по сравнению с длительностью низкого), потому что длительность высокого состояния зависит как от R _A , так и от R _B , в то время как длительность низкого состояния зависит только от R _B . На следующем шаге я представлю образец схемы для нестабильного режима.

Урок 2: Схема транзисторного таймера

Создано: 27 июля 2012 г.

Когда схема питается от батареи 9 В, загорается светодиод.Переключатель (или ссылка на макете) замыкается, чтобы запустить таймер, в результате чего светодиод погаснет на время. По истечении заданного времени светодиод снова включится. Следующее видео демонстрирует схему.

В этом руководстве вы узнаете:

• Как собрать немного более сложную макетную плату
• Подробнее о принципиальных схемах
• О транзисторах и конденсаторах

Предварительные требования

Вам необходимо пройти первое учебное пособие, в котором вы узнали бы о макетных платах, резисторах, светодиодах и принципиальных схемах.

Узнайте о конденсаторах, транзисторах и переключателях перед тем, как начать это руководство.

Компоненты

Вам понадобится макетная плата, провода, батарея 9 В и следующие компоненты:

Необходимые детали показаны ниже:

Чтение принципиальной схемы

Принципиальная схема простого транзисторного таймера показана ниже.

Условные обозначения

Принципиальная схема отличается от принципиальной схемы учебника 1 тем, что теперь компонентам присвоены позиционные обозначения. Условное обозначение — это метки R1, R2, R3, D1, C1 и Q1, которые вы видите.

Условные обозначения позволяют легко ссылаться на компоненты схемы — например, вставьте резистор R1 в макетную плату. Они также используются для идентификации компонентов на печатной плате. Печатные платы обычно имеют ссылочные обозначения, нанесенные методом шелкографии на плате рядом с каждым компонентом.Таким образом, можно легко найти соответствующие компоненты на принципиальной схеме и печатной плате.

Блок питания

Схема показывает, что он должен питаться от 9В. Положительная клемма источника питания (наша батарея 9 В) должна быть подключена к проводу + 9V принципиальной схемы, а отрицательная клемма источника питания должна быть подключена к проводу с маркировкой 0V .

Конденсатор

Электролитический конденсатор должен быть правильно подключен в цепи — соблюдайте полярность конденсатора.

светодиод

Также необходимо соблюдать полярность светодиода — подключите светодиод правильно.

Резисторы

Как вы узнали в уроке 1, резисторы можно подключать к любому выводу на 9 В. Обязательно установите резистор правильного номинала в правильное место в цепи.

Обратите внимание, что значение R1 равно 470R. Это другой способ записи 470 Ом (или 470 Ом), который часто появляется на принципиальных схемах, где программное обеспечение, используемое для рисования принципиальной схемы, не имеет возможности вставить символ ома.

Переключатель

Нам не нужно использовать фактический переключатель в схеме, вместо этого мы можем использовать проводную связь, чтобы действовать как переключатель, подключив его к макетной плате, чтобы замкнуть переключатель, или отсоединив его, чтобы открыть переключатель.

Транзистор

Необходимо соблюдать распиновку транзистора — коллектор (c), база (b) и эмиттер (e) физического транзистора должны быть подключены, как показано на принципиальной схеме. Позаботьтесь о том, чтобы не подсоединить какие-либо выводы транзистора к неправильной части схемы — e.грамм. убедитесь, что коллектор транзистора подключен к светодиоду, а не к базе или эмиттеру.

Отображение символа транзистора NPN и физического транзистора в корпусе TO-18 показано здесь:

В качестве альтернативы можно использовать транзистор PN2222 или KSP2222 в пластиковом корпусе TO-92:

Вы можете помочь сайту Starting Electronics, сделав пожертвование:

Любое пожертвование приветствуется и используется для оплаты текущих расходов этого веб-сайта.Нажмите кнопку ниже, чтобы сделать пожертвование.

Создание схемы

Вставьте электролитический конденсатор 470 мкФ (C1)

Отогните более длинный (положительный) вывод конденсатора влево и вставьте его в макетную плату так, чтобы между двумя выводами конденсатора оставалось 5 пустых отверстий (точек соединения). На фото справа отрицательный вывод конденсатора. Отрицательный вывод отмечен на корпусе конденсатора.

Вставьте резистор 470 Ом (R1)

R1 подключается к положительному выводу C1, поэтому подключите его к точке привязки на той же проводящей полосе на макетной плате.Другой вывод R1 подключается к верхней направляющей макетной платы, к которой подключается положительный вывод батареи.

Вставьте резистор 22 кОм (R2)

Подключите R2 между верхней направляющей и отрицательной клеммой C1.

Вставить перемычку

Подключите перемычку от отрицательной клеммы C1 через средний изолирующий канал.

Вставьте транзистор 2N2222 (Q1)

Транзистор подключен так, чтобы эмиттер был справа (вывод, ближайший к металлическому язычку).Базовый вывод посередине подключается к оранжевой ссылке на фотографии. Коллектор подключается к точке привязки слева от основания.

Если используется транзистор PN2222, вставьте его плоской стороной к конденсатору. При этом эмиттер будет справа, а коллектор — слева. Подключите средний вывод (базу) этого транзистора к перемычке, которая соединяет его с отрицательным выводом конденсатора.

Подключите транзисторный эмиттер к нижней направляющей

Используйте проводную перемычку, чтобы соединить эмиттер справа от транзистора с нижней направляющей, которая будет подключаться к отрицательной клемме батареи и обозначена в цепи как 0В.

Это то, что мы построили так далеко от схемы:

Вы можете помочь сайту Starting Electronics, сделав пожертвование:

Любое пожертвование приветствуется и используется для оплаты текущих расходов этого веб-сайта. Нажмите кнопку ниже, чтобы сделать пожертвование.

Вставьте коллекторное звено

Вставьте ссылку для подключения коллектора транзистора к точке привязки справа — фиолетовая ссылка на фото.

Вставьте светодиод

Катод (более короткий вывод) соединяется с коллектором транзистора через перемычку.

Вставьте резистор 1 кОм (R3)

R3 подключается от анода светодиода к верхней направляющей.

Вставьте ссылку «Switch»

Перемычка должна быть подключена к тому месту, где соединяются положительный вывод конденсатора и вывод от R1 — красный провод на фотографии. Чтобы замкнуть «переключатель», эта ссылка будет связана с нижней направляющей — пока оставьте ее открытой.

Подключите аккумулятор

При подключении аккумулятора загорается светодиод. Подключите положительный провод (красный) батареи к верхней направляющей макетной платы, а отрицательный провод (черный) к нижней направляющей.

Вы можете помочь сайту Starting Electronics, сделав пожертвование:

Любое пожертвование приветствуется и используется для оплаты текущих расходов этого веб-сайта. Нажмите кнопку ниже, чтобы сделать пожертвование.

Эксплуатация цепи

Закройте переключатель, чтобы запустить таймер. Т.е. соединить звено «выключатель» (красное на фото) с нижней рейкой. Это выключит светодиод и запустит таймер.

После того, как таймер завершит отсчет времени или «истечет время ожидания», светодиод снова включится.

Попробуйте использовать в цепи конденсатор другого номинала, чтобы увидеть изменение периода времени. Использование конденсатора емкостью 100 мкФ приведет к очень короткому периоду времени. Использование конденсатора емкостью 1000 мкФ приведет к увеличению периода времени.

Как установить программируемый переключатель таймера

Таймеры, встроенные в стену, могут превратить стандартный настенный выключатель света в программируемый таймер с 7-дневной настройкой, произвольными настройками отпуска и резервной батареей.

Я использую таймер, чтобы управлять светом на крыльце над кухонной дверью, поэтому больше не будет ошибкой приходить домой в темный дом ночью или оставлять свет включенным всю ночь.

Особенности встроенных программируемых таймеров

• • Функции автоматизации: Встроенные таймеры могут автоматизировать освещение, вентиляторы, насосы и все остальное, чем можно управлять с помощью обычного выключателя света.
  • Экономия энергии: Программируя таймер так, чтобы он включался только при необходимости, вы можете экономить энергию, не думая об этом и не беспокоясь об этом.

• Полностью программируемый: Использование 7-дневного программного цикла позволяет вам установить таймер в соответствии с вашим расписанием. Многие также имеют «случайную» настройку, чтобы обеспечить нерегулярное охранное освещение, когда вы уезжаете в отпуск.
• Ручное дублирование: Нужно больше света? Вы можете отменить настройки одним касанием пальца, и в следующем цикле программа вернется к программе.
• Резервная батарея: Встроенная никель-кадмиевая перезаряжаемая батарея предотвращает стирание ваших настроек во время отключения электроэнергии.
• Стандартный размер: Таймеры для установки в стену помещаются в обычную настенную распределительную коробку. Они поставляются с крышкой, но также подходят для стандартных квадратных крышек.

Как установить программируемый таймер в стене

1. 1. Выберите правильный переключатель: Убедитесь, что таймер рассчитан на ту же силу тока, что и существующая проводка. Таймер на 15 ампер заменит большинство стандартных выключателей света.
   2. Выключите питание: Выключите автоматический выключатель или открутите предохранитель, который управляет настенным выключателем и приспособлением.
   3. Снимите крышку переключателя: Снимите крышку и с помощью электрического тестера убедитесь, что питание отключено.
   4. Открутите существующий переключатель: Удалите винты, удерживающие существующий переключатель в коробке, и вытащите его, оставив присоединенными провода.

1. 1. Проверьте проводку: Перед отключением старого переключателя сравните проводку с инструкциями для вашего нового переключателя.Проводка таймера должна быть похожа на проводку вашего старого переключателя, но провода не всегда точно совпадают, и можно легко запутаться, если все отсоединить. Новый коммутатор должен иметь инструкции для различных типов и возрастов систем электропроводки.
   2. Удаление проводов переключателя: Отсоедините электрические провода от старого переключателя и снимите его.

1. 1. Присоедините провода переключателя таймера: Присоедините электрические провода к переключателю таймера, следуя инструкциям и схеме подключения, прилагаемой к нему.Если концы проводов изношены, отрежьте их и снимите изоляцию на концах для нового соединения. Провода могут прикрепляться непосредственно к коммутатору с помощью винтов, или коммутатор может иметь короткие гибкие провода, которые присоединяются к существующей проводке с помощью гаек для проводов (скрутите провода и поверните гайки по часовой стрелке для затяжки). Если в вашем доме нет заземляющего провода, следуйте инструкциям, чтобы правильно заземлить выключатель.

1. 1. Присоедините таймер: Расположите провода так, чтобы они вошли в электрическую коробку.Вставьте таймер в коробку так, чтобы фланцы на переключателе были заподлицо со стеной и выровнялись с отверстиями для винтов в электрической коробке. Если коробка металлическая, убедитесь, что открытые клеммы переключателя не касаются коробки. Прикрутите переключатель к коробке прилагаемыми винтами. Установите крышку и прикрутите ее.
   2. Включите питание: Включите питание, щелкнув автоматический выключатель или ввернув предохранитель.

1. Тестовый переключатель: Включите и выключите таймер, чтобы убедиться, что он работает правильно, используя ручное управление переключателем.Часто это делается нажатием на панель доступа на передней панели коммутатора.
2. Программирование переключателя таймера: А теперь самое интересное — программирование таймера! Возьмите увеличительное стекло (или приготовьтесь прищуриться), поскольку кнопки и ЖК-экран крошечные и их трудно читать. Следуйте инструкциям, чтобы настроить таймер в соответствии с вашим расписанием. Начните с изучения того, как установить часы, а затем переходите к назначению настроек для каждого дня недели.

Дополнительная информация

Опираясь на свою 40-летнюю карьеру в области реконструкции, Дэнни работал экспертом по благоустройству дома на каналах CBS The Early Show и The Weather Channel для более десяти лет.Его обширный практический опыт и понимание отрасли делают его незаменимым помощником по всем вопросам, связанным с домом — от советов по простому ремонту до полной модернизации и помощи домовладельцам в подготовке их домов к экстремальным погодным условиям и сезонам.

Схема регулируемого таймера задержки автоматического включения / выключения с использованием 555 IC

Учебное пособие о том, как создать схему регулируемого таймера задержки с использованием микросхемы 555 IC, которая может автоматически включать / выключать любой выход по истечении фиксированного времени.Эта схема электронного таймера полезна, когда вам нужно включить / выключить любые устройства переменного тока по истечении заранее определенного времени. Например, вы можете использовать эту схему для автоматического выключения мобильного зарядного устройства, скажем, через 1 час, чтобы предотвратить перезарядку аккумулятора.

Задержку таймера можно установить на периоды времени, например 1, 5, 10 минут и т. Д. (Или на любую продолжительность от нескольких секунд до часов).

Посмотрите видеоурок выше, чтобы получить подробные пошаговые инструкции о том, как построить эту схему, и для визуальной демонстрации того, как эта схема работает.(Включены оба сценария, а именно автоматическое выключение и автоматическое включение)

Необходимые компоненты

Ниже приведен список компонентов, необходимых для построения схемы электронного таймера задержки:

• 555 IC
• Кнопочный переключатель мгновенного действия
• Светодиод / любое выходное устройство
• Конденсатор 470 мкФ
• Резисторы: 68K, 10K, 220R
• Макетная плата
• Несколько разъемов макетной платы
• (5-12) В Источник питания
• Потенциометр (дополнительно)
• Модуль реле (дополнительный)

Обратитесь к таблице светодиодных резисторов, показанной в видеоуроке, для получения точного значения последовательного резистора светодиода (220R)

Цепь таймера с фиксированной задержкой включения

На рисунке ниже представлена ​​схема простого таймера автоматического включения с фиксированный резистор синхронизации и конденсатор.Таким образом, период времени, по истечении которого эта схема будет автоматически включать / выключать выход, является фиксированным и может быть определен с помощью формулы, упомянутой в разделе расчетов.

Для управления устройствами переменного тока или любыми тяжелыми нагрузками, такими как двигатели постоянного тока, с использованием этой схемы, вам необходимо добавить модуль реле на выходе микросхемы таймера 555 (как показано в видеоуроке).

Цепь таймера с регулируемой задержкой включения и выключения

Для регулировки длительности таймера «на лету» резистор синхронизации заменяется потенциометром, и его соединения выполняются, как показано на принципиальной схеме ниже.Вы можете выбрать значение потенциометра в зависимости от требуемой максимальной продолжительности.

Как работает эта схема

В предыдущих руководствах серии проектов таймера 555 мы узнали, как триггерный вывод (вывод 2) и пороговый вывод (вывод 6) микросхемы таймера 555 определяют напряжения и управляют выходом. Ниже приводится резюме:

• Если триггерный вывод (вывод 2 микросхемы таймера 555) обнаруживает любое напряжение менее 1/3 напряжения питания, он включает на выход
• Если порог Контакт (контакт 6 микросхемы таймера 555) определяет любое напряжение, превышающее 2/3 напряжения питания, он выключает выход
• Всякий раз, когда выход микросхемы таймера 555 находится в состоянии ВЫКЛ , Разрядный вывод (вывод 7) действует как заземление / отрицательная шина i.е, он внутренне подключен к 0V

Принимая во внимание вышеупомянутые 3 пункта, давайте попробуем понять, как эта схема работает.

Первоначально, когда эта схема включена, выход будет в состоянии ВЫКЛ. Когда выход выключен, разрядный вывод (вывод 7) будет внутренне подключен к 0В. Таким образом, конденсатор полностью разряжается и не может заряжаться через последовательный резистор, соединяющий его с положительной шиной.

При нажатии кнопочного переключателя мгновенного действия i.е, таймер задержки активируется, происходит следующая последовательность:

• 0 В подается на контакт триггера (контакт 2) через кнопочный переключатель
• Поскольку это приложенное напряжение (0 В) на контакте 2 меньше 1 / 3-я часть напряжения питания, выход включается
• Одновременно вывод разряда внутренне отключается от 0 В
• Итак, теперь конденсатор начинает заряжаться через резистор / потенциометр, который соединяет его с положительной шиной
• Поскольку входной контакт порогового значения (вывод -6) подключен к положительному выводу конденсатора, он активно контролирует напряжение на нем.
• Как только конденсатор заряжается до 2/3 напряжения питания, вывод 6 отключает выход
• (на этот период времени для время задержки, которое конденсатор заряжает от 0 В до 2/3 напряжения питания)
• Как только выход выключается, контакт 7 внутренне повторно подключается к 0 В и конденсатор полностью разряжается
• Вышеуказанные шаги: повторять d каждый раз, когда нажимается кнопочный переключатель

Включение выхода означает, что напряжение на выходном контакте (контакт 3) таймера 555 равно Vs (напряжение питания).Выход в выключенном состоянии означает, что напряжение равно 0 В.

В видеоуроке я подключил анод синего светодиода к выходу микросхемы таймера 555, а катод — к отрицательной шине. Что касается красного светодиода, я подключил его катод к выходу микросхемы таймера 555, а анод — к положительной шине. Таким образом, когда выход таймера 555 находится во включенном состоянии, горит синий светодиод, а когда выход выключается, горит красный светодиод.

Расчет периода задержки таймера

Период времени созданной нами схемы таймера задержки равен времени, необходимому конденсатору для зарядки от 0 В до 2/3 напряжения питания, и теоретически это значение равно:

Т = 1.1 * R * C, где T — период времени в секундах, а R, C — значения используемых резистора синхронизации и конденсатора.

Например, на принципиальной схеме таймера с фиксированной продолжительностью задержки мы использовали резистор 68 кОм и конденсатор емкостью 470 мкФ, что дает нам время задержки:

T = 1,1 * (68000) * (0,000470) = 32 секунды.

А чтобы вычислить значения компонентов для заданного времени задержки, проще зафиксировать номинал конденсатора и рассчитать номинал резистора. Например, если нам требуется время задержки 60 секунд:

60 = 1.1 * Р * (0,000470). Решив это уравнение, мы получаем значение R равное 116К.

Практически время задержки будет больше расчетного значения из-за утечки конденсатора. Итак, для вашей справки, я измерил и свел в таблицу значения временного резистора и конденсатора для основных интервалов, как показано на изображении ниже.

Приложения

• Для автоматического отключения мобильных зарядных устройств для предотвращения перезарядки аккумулятора
• Для автоматического выключения ламп для чтения по истечении установленного времени
• Для управления последовательностью устройств вывода одно за другим через регулярные / нерегулярные периоды времени ( Это может быть достигнуто путем каскадного подключения нескольких схем таймера задержки через вывод сброса микросхемы таймера 555)
• В схемах автоматического включения / выключения питания с использованием реле

Если у вас есть какие-либо вопросы / предложения, не стесняйтесь размещать их в разделе комментариев из этого видео: Схема регулируемого таймера задержки автоматического включения / выключения с использованием 555 IC

с релейным выходом

использовались во многих приложениях в нашей повседневной жизни.Можно увидеть таймеры в стиральных машинах, микроволновых печах и т. Д. Эти устройства используют таймер для переключения нагрузок на определенное время. Традиционно различные нагрузки контролировались вручную, то есть оператор включал бы нагрузки и после заданных условий. встретились, нагрузки снова были бы отключены оператором.

Здесь я собираюсь объяснить различные способы построения регулируемых схем таймера. Однако эти методы неэффективны по стоимости. Здесь объясняются три схемы: 1) простой регулируемый таймер с использованием микросхемы 555; 2) циклический таймер включения / выключения с использованием микросхемы 555; 3) регулируемый таймер с использованием Arduino.(40+ простых схем и проектов таймера 555)

Простая схема регулируемого таймера с микросхемой 555 IC

Используя простой таймер 555, мы можем разработать регулируемый переключатель таймера. Эта схема позволяет регулировать необходимое время.

Принципиальная схема

Компоненты

• Таймер 555
• Электролитический конденсатор — 470 мкФ
• Керамический конденсатор — 0,1 нФ
• Резисторы
  • 120 кОм
  • 10 кОм кнопка 2 902 902 902 902 Кнопка

  Рабочий

  • Здесь таймер 555 работает в моностабильном режиме.
  • Когда применяется триггерный вход, таймер 555 выдает импульс. Эта ширина импульса зависит от значений R и c.
  • Выше предложенная схема представляет собой таймер 1-10 минут. Когда Pot минимален, он дает задержку в 1 минуту, где максимальное значение Pot может дать 10 минут.
    • Период времени можно рассчитать по формуле

  T = (R1 + R2) * C1.секунды

  • Когда Pot максимальный, R составляет 120K + 1,1M ≈ 1,2M (приблизительно) и C1 = 470 мкФ

  Т = 1.2M * 470 мкФ = 620 секунд ≈ 10 минут. Это максимальное время.

  • На минимальное время поместите горшок в наименьшее положение. Тогда R = 120k
    • Отсюда время T = 120k * 470uf = 6 2 секунды ~ 1 минута (приблизительно).
  • Реле на 12 В используется для управления нагрузкой переменного тока, подключенной к выходу.
  • Таким образом, реле будет включено в течение необходимого времени, установленного пользователем с помощью потенциометра, а затем автоматически выключится.
  • Эта схема используется в таких приложениях, где нагрузка на какое-то время включена, а в остальное время выключена.

  Примечание

  • Для предотвращения обратного тока в реле таймера 555 используйте диод перед реле.
  • Некоторые версии 555 могут быть повреждены из-за этого.

  [ Также читайте: Реле с выдержкой времени 12 В ]

  Регулируемый таймер ВКЛ-ВЫКЛ (с использованием нестабильного режима 555)

  В этой схеме разработан таймер с циклическими операциями включения-выключения. В этой схеме используются очень простые компоненты, такие как таймер 555 и счетчик 4017.

  Эти интервалы включения и выключения можно регулировать, изменяя выход таймера 555 и количество выходов счетчика.Давайте подробно обсудим эту схему.

  Принципиальная схема

  Компоненты

  • R1 и R2 — 47 кОм
  • R3 — 15 кОм
  • VR1 — 1 МОм
  • C1 100 мкФ
  • C2 0,01 мкФ
  • C3 0,112 IC2
  • CD4017 IC
  • BC 148 B Транзистор
  • Реле SPST 6 В / 100 Ом

  Рабочий

  • При подаче питания таймер 555 выдает прямоугольную волну на выводе 3, поскольку он находится в нестабильном режиме.
  • Выдает ширину импульса в соответствии со значением потенциометра. Его можно рассчитать как

  T (высокий) = 0,693 * (R1 + R2) * C 1

  T (низкий) = 0,693 * R1 * C1

  • Эта прямоугольная волна дается CD4017 IC. Десятичный счетчик, который имеет 10 выходов, последовательно активируемых при заданном входе часов.
  • Выходы декадного счетчика переводят транзистор в активный режим, так что катушка реле находится под напряжением. (Вместо реле на 6 В можно также использовать реле на 12 В, но реле следует применять с 12 В вместо 6 В.)
  • Здесь продолжительность включения нагрузки кратна 555 выходному периоду таймера и количеству выходов, используемых в CD4017.
  • Предположим, что в этой схеме используются 3 выхода CD4017. Итак, время включения нагрузки в 3 раза больше T (высокое), а время выключения — в 9 раз больше T (высокое).
  • Следовательно, ВКЛ и ВЫКЛ могут быть изменены для желаемых рабочих циклов путем соответствующего соединения контактов декадного счетчика.
  • Также можно добавить датчик или выключатель на входе сброса декадного счетчика для автоматического отключения нагрузки в аварийных или аварийных (для автоматической работы) ситуациях.

  Приложение

  • Давайте разберемся в применении этой схемы. Например, в воздухоохладителях есть насос, который перекачивает воду к мату. Его не нужно постоянно включать.
  • Его можно включить, пока коврики охладителя не станут влажными, а затем выключить. Когда они высохнут, он должен перекачивать воду.
  • Предположим, что если в баке достаточно воды, насос должен отключаться автоматически.
  • Этого можно достичь, добавив датчик уровня, чтобы этот вход датчика приводил в действие сброс и блокировал контакты по направлению к потенциалу земли.
  • Эта схема используется в таких приложениях, где требуется циклический режим работы.

  Если требуются очень большие задержки, не рекомендуется использовать таймер 555. Вместо этого можно использовать микроконтроллер. Вот таймер с использованием Arduino, который удобен в использовании.

  Регулируемый таймер (с использованием Arduino)

  Регулируемый таймер Arduino — это простая схема для создания таймера на необходимое время. Это используется для включения нагрузок на определенный период времени, а затем они автоматически отключаются.

  Здесь arduino играет ключевую роль в установке этого периода времени.

  Здесь реле используется для переключения нагрузки на определенное время.

  Принципиальная схема

  Компоненты

  • Плата Arduino
  • ЖК-дисплей
  • Кнопки
  • Реле

  Работает

  • Первоначально при переключении цепи на ЖК-дисплее отображается «регулируемый таймер».
  • Теперь с помощью двух кнопок установите таймер. Кнопка, подключенная к 8-му контакту, используется для установки таймера в минутах, а кнопка, подключенная к 10-му контакту, используется для установки таймера в часах.
  • Установите время, нажимая эти кнопки.