ПРОСТОЙ ТАЙМЕР

May 26, 2010 by admin Комментировать »

В. Мальцев

Данный таймер найдет широкое применение в фотогра­фии при проявлении пленок, кулинарии, медицине при проведении физиопроцедур и т. д. От аналогичных конструкций он отличается простотой, мелкой дискрет­ностью, повышенной точностью и стабильностью вы­держек.

Основные технические характеристики

Диапазон выдержек, мин………… 0…99

Дискретность задания выдержки, мин……. 1

Напряжение питания, В………… 5…12

Потребляемый ток, мА:

в рабочем режиме…………. 0,3

во время звукового сигнала………. 10

Функциональная схема таймера приведена на рис. 1.

clip_image001

Рис. 1. Функциональная схе­ма таймера

Таймер содержит схему 1 начальной установки всех счетчиков в исходное нулевое положение, что необходимо для правильной работы таймера. Задающий генератор 2, вырабатывающий импульсы частотой 1024 Гц и 2 Гц (необ­ходимые для формирования звуковых сигналов оконча­ния выдержки), а также последовательность минутных им­пульсов, которые поступают последовательно на счетчик-дешифратор 3 (единиц минут) и 4 (десятков минут), переключатели SA1, SA2 для установки требуемой вы­держки времени. Формирователь звукового сигнала 5, разрешающий прохождение пачек импульсов частотой 1024 Гц с периодом 0,5 с на усилитель 6 при совпа­дении выдержки, установленной на переключателях SA1 и SA2 и на соответствующих выходах счетчиков-дешифра­торов 3 и 4. Звуковой сигнал воспроизводится телефо­ном НА1 в течение минуты, но для экономии энер­гии источника питания желательно отключить таймер, не дожидаясь окончания одной минуты, так как он во время сигнала потребляет наибольший ток около 10 мА.

Все управление таймером сводится к установке пере­ключателями необходимой выдержки и запуску таймера.

Рассмотрим работу таймера подробней по принципи­альной схеме рис. 2. Схема начальной установки счетчиков, выполненная на элементах С4, R4, в момент вклю­чения переключателя SA3 формирует положительный импульс. Резистор R3 необходим для разрядки конденса­тора С4 при выключении таймера.

Задающий генератор (микросхема DD1, резонатор Z на частоту 32 768 Гц) вырабатывает на выходе М импульсы с периодом, равным I мин, которые поступают на вход СР счетчика-дешифратора DD2. В первую минуту счета уровень логической 1 будет только на выходах О счетчиков DD2, DD3, на остальных же выходах будет низкий уровень. По мере поступления минутных импуль­сов с делителя-генератора DD1 уровень логической 1 будет поочередно появляться и на других выходах счетчика DD2. Счетчик DD3 подсчитывает десятиминут­ные импульсы, поступающие с выхода Р счетчика минут DD2, единственное различие в том, что импульсы посту­пают на вход CN микросхемы DD3, а на входе СР DD3 присутствует низкий уровень. Это связано с отрица­тельной полярностью десятиминутных импульсов, поступа­ющих с выхода Р микросхемы DD2.

clip_image002

Рис. 2. Принципиальная схема таймера

clip_image003

Рис. 3. Временная диаграмма работы счетчиков и формирователя зву­кового сигнала таймера

Временная диаграмма работы счетчиков и формирова­теля звукового сигнала таймера приведена на рис. 3.

Формирователь звукового сигнала выполнен на четы-рехвходовом элементе 4И-НЕ, микросхема DD4. На вход 2 DD4.1 поступают импульсы с частотой повторения 1024 Гц с выхода F задающего генератора DD1, на вход 3 этого же элемента — импульсы частотой 2 Гц с выхода S2 микросхемы DD1, а на входы 4 и 5 — с переключа­телей SA1 и SA2. Высокий логический уровень на выходе 1 микросхемы DD4.1 будет сохраняться до тех пор, пока на обоих входах 4 и 5 этой микросхемы с переклю­чателей SA1 и SA2 не появятся высокие уровни. В ре­зультате совпадения пачки импульсов частотой 1024 Гц и длительностью 0,25 с с вывода 13 будут усилены по току транзистором VT1 и воспроизведены телефоном НА1. В итоге мы услышим сигналы, похожие на сигналы точного времени. Инвертор DD4.2 необходим для того, чтобы в режиме отработки выдержки транзистор VT1 был закрыт (что ведет к снижению потребляемой энергии).

clip_image005

Рис. 4. Печатная плата таймера: а — печатный монтаж; б — располо­жение элементов

Для повторения выдержки достаточно выключить и снова включить SA3. Светодиод HL1 сигнализирует о работе задающего генератора. Применение микромощных микросхем серии К176 позволило в качестве источника питания применить батарею «Крона» или 4 — 6 аккуму­ляторов Д-0,1.

В таймере использованы резисторы МЛТ конденса­торы КМ5 (С4), КТ1-1 (Cl, C2), КТ4-1Т (СЗ), телефон ДМША-1А или любой электромагнитный капсуль (теле­фонный) с сопротивлением более 60 Ом, переключатели SA1 и SA2 типа ПП10, можно использовать и ПМ. Выключатель SA3 — микротумблер МДТ-1, микросхему К176ИЕ8 можно заменить на К561ИЕ8 или К564ИЕ8, а К176ЛА8 — на К561ЛА8, К564ЛА8. Таймер собран на плате с двухсторонним печатным монтажом, чертеж которой изображен на рис. 4. Он смонтирован в пластмассовой коробочке подходящих раз­меров. В ней закреплены переключатели выдержек вре­мени SA1, SA2, тумблер запуска таймера SA3 (он же включатель питания), светодиод HL1 и капсюль НА1. Плата закреплена в нем тремя винтами МЗ.

В налаживании правильно собранный из ис­правных деталей таймер не нуждается, при необходимости частоту задающего генератора можно подстроить кон­денсатором СЗ по цифровому частотомеру, подключив его к выводу 14 или 13 микросхемы DD1.

При желании в таймер можно ввести еще один диа­пазон выдержек от 0 до 99 с, для этой цели подойдет второй тумблер МДТ-1, который будет переключать вывод 13 микросхемы DD2 между выводами 10 и 4 микро­схемы DD1.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты