Κύκλωμα χρονοδιακόπτη 1 έως 10 λεπτών

Η ανάρτηση αφηγείται ένα απλό αλλά εξαιρετικά ακριβές ρυθμιζόμενο κύκλωμα χρονοδιακόπτη 1 έως 10 λεπτών με οθόνη. Η ιδέα ζητήθηκε από έναν από τους αφοσιωμένους αναγνώστες αυτού του ιστολογίου.

Τεχνικές προδιαγραφές

Προσπαθώ να φτιάξω ένα κύκλωμα για να με βοηθήσει να κάνω ομιλίες. Έχω ήδη πολλά ανταλλακτικά και θα ήθελα να τα χρησιμοποιήσω αν είναι δυνατόν. Θέλω να έχει έναν διακόπτη On / Off για να τροφοδοτήσει το κύκλωμα και ένα κουμπί Start / Stop καθώς και ένα κουμπί Reset.

Θα ήθελα να ανάψει ένα πράσινο LED μετά από 5 λεπτά, στη συνέχεια να σβήσει το πράσινο LED και να ανάψει ένα πορτοκαλί LED στα 6 λεπτά και, στη συνέχεια, να σβήσει το πορτοκαλί LED και να ανάψει ένα κόκκινο LED καθώς και να ηχήσει έναν βομβητή στα 7 λεπτά .

Θα ήθελα επίσης να έχω επίδειξη επτά τμημάτων που δείχνει τον χρόνο που πέρασε. Επιτρέψτε μου να ξέρω πως είναι εφικτό αυτό θα ήταν. Ευχαριστώ.

Ο σχεδιασμός

Στο χρονόμετρο 1 έως 10 λεπτών που εμφανίζεται με κύκλωμα οθόνης, το IC 4060 έχει διαμορφωθεί ως γεννήτρια ρολογιού 1 λεπτού η οποία αποκτάται στον πείρο # 3.

Το IC 4017 είναι ενσύρματο στην αντίθετη λειτουργία δεκαετίας χρήσης όπου οι εξόδους του μετατοπίζουν μια λογική «υψηλή» κατά μήκος του pin3 σε pin6 σε απόκριση σε κάθε παλμό ενός λεπτού από το IC 4060 στον ακροδέκτη # 14 του.

Όπως ζητήθηκε, τοποθετούνται τρεις λυχνίες LED για να υποδείξουν την παρέλευση 5 λεπτών, 6 λεπτών και 7 λεπτών στη σειρά διαμέσου του πείρου 1,5,6 αντίστοιχα, με τα σχετικά επιλεγμένα έγχρωμα LED.

Για τη ρύθμιση του IC 4060 με διαστήματα 1 λεπτού στο pin3 του, αρχικά χρησιμοποιούμε έναν τυχαία επιλεγμένο πυκνωτή χαμηλής τιμής για Cx και στη συνέχεια σημειώστε το διάστημα στο pin3 για αυτόν τον πυκνωτή.

Μόλις γίνει γνωστό το διάστημα, η τιμή του Cx για επίτευξη χρόνου 1 λεπτού μπορεί να υπολογιστεί με τον ακόλουθο τύπο:

Cx / Cr = 1 / Rm

όπου Cx = απαιτούμενη τιμή, Cr = πυκνωτής τυχαίας τιμής (σε uF), Rm = σημειωμένο χρονικό διάστημα από το Cr (σε δευτερόλεπτα)

Το κουμπί επαναφοράς στο pin15 / 12 των IC μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επαναφορά του κυκλώματος στην αρχική του κατάσταση.

Μόλις παρέλθει το τελικό επιλεγμένο διάστημα, το κύκλωμα ασφαλίζεται και παγώνει παρέχοντας ένα «υψηλό» από τη σχετική έξοδο IC 4017 στον ακροδέκτη 11 του IC 4060.

Η κόκκινη λυχνία LED στον ακροδέκτη 15 του 4060 IC υποδεικνύει τη διαδικασία μέτρησης αναβοσβήνοντας το συνδεδεμένο LED έως ότου ο πείρος # 6 του IC 4017 ανεβεί ψηλά.

Το προτεινόμενο κύκλωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ένδειξη οποιουδήποτε χρονικού διαστήματος από 1 έως 10 λεπτά χρησιμοποιώντας όλες τις εξόδους του IC 4017.

Για να λάβετε διαφορετικά εύρη χρονικών διαστημάτων σε κάθε pinout του IC 4017, το ρολόι IC 4060 μπορεί να ρυθμιστεί με τα επιθυμητά χρονικά όρια, για παράδειγμα 2 λεπτά, 5 λεπτά, 40 δευτερόλεπτα κ.λπ.

Αυτό το κύκλωμα χρονοδιακόπτη 1 έως 10 λεπτών όταν χρησιμοποιείται μαζί με ένα κύκλωμα οθόνης 7 τμημάτων, όπως φαίνεται παρακάτω, θα μπορούσε να καταναλώσει ρεύμα περίπου 60mA, οπότε πιθανότατα ένας προσαρμογέας AC / dc θα ήταν προτιμότερος από μια μπαταρία.

Διάγραμμα κυκλώματος

Προσθήκη οθόνης 7 τμημάτων στο παραπάνω κύκλωμα

Ένα απλό κύκλωμα μετρητή παλμών που χρησιμοποιεί το IC 4033 που φαίνεται παρακάτω μπορεί να χρησιμοποιηθεί με το παραπάνω κύκλωμα για την εμφάνιση των παρελθόντων λεπτών.

Ο ακροδέκτης IN ρολογιού πρέπει να συνδεθεί με τον ακροδέκτη 3 του IC 4060.

Το κύκλωμα θα δείξει πιστά τον παρελθόντα χρόνο σε λεπτά από το 1 έως την τελευταία επιλεγμένη έξοδο λεπτού.

Διάταξη PCB

Χρονόμετρο 1 έως 10 λεπτών χρησιμοποιώντας μόνο δύο τρανζίστορ

Τα παραπάνω σχέδια φαίνονται άσκοπα περίπλοκα. Επειδή η ίδια εφαρμογή μπορεί να εφαρμοστεί αποτελεσματικά μέσω ενός κυκλώματος τρανζίστορ 2 όπως φαίνεται παρακάτω:

Όταν το σχεδίασα αρχικά, ήταν χωρίς το σύνδεσμο ανατροφοδότησης 1K / 1N4148, ο οποίος στην πραγματικότητα έκανε το σχέδιο μάλλον ανακριβές με τους κύκλους χρονισμού.

Αυτό οφείλεται στην ασυνεπή εκφόρτιση του πυκνωτή 1000uF που προκάλεσε ανακριβείς εξόδους χρονισμού για κάθε επόμενο κύκλο χρονισμού.

Συνειδητοποίησα το πρόβλημα και το έλυσα προσθέτοντας τον σύνδεσμο ανατροφοδότησης 1K / 1N4148 σε ολόκληρο τον συλλέκτη BC557 και τον θετικό πείρο 1000uF πυκνωτή.

Αυτό διασφαλίστηκε μετά από κάθε κύκλο χρονισμού όταν το BC557 απενεργοποιήθηκε επέτρεψε στην απομένουσα φόρτιση του πυκνωτή να αποφορτιστεί πλήρως μέσω του συνδέσμου 1K / 1N4148 και του πηνίου ρελέ.

Αυτό με τη σειρά του επέτρεψε την τέλεια ακρίβεια για τους κύκλους φόρτισης / εκφόρτισης του πυκνωτή και παρήγαγε ομοιόμορφα, σταθερά χρονικά διαστήματα για κάθε επόμενο κύκλο.

Απλό χρονόμετρο 10 λεπτών χρησιμοποιώντας ένα FET

Ο παρακάτω δείκτης 10 λεπτών που εμφανίζεται παρακάτω είναι μια μορφή ενισχυμένου Schmitt trigger, χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό FET και BJT.

Στη λειτουργία αναμονής σε κατάσταση αναμονής, το FET Q1 βρίσκεται σε κατάσταση ενεργοποίησης, το BJT Q2 παραμένει απενεργοποιημένο και το ρελέ θα απενεργοποιηθεί στη θέση N / C.

Μόλις ξεκινήσει ο χρονοδιακόπτης πατώντας το διακόπτη «έναρξη», ο πυκνωτής C1 αρχίζει να φορτίζει γρήγορα με το -12 V, το οποίο διακόπτει το FET και ανάβει το BJT.

Τώρα, όταν απελευθερώνεται το S1, το C1 αρχίζει αργά να αποφορτίζεται μέσω του R1, έως ότου το δυναμικό σε όλο το C1 μειωθεί σε Vp του FET.

Αυτή τη στιγμή το Q1 ανάβει πάλι και το Q2 BJT απενεργοποιείται, επιστρέφοντας στην αρχική του κατάσταση αναμονής. Το ρελέ απενεργοποιείται τώρα ξανά

Πολύ μεγαλύτερες καθυστερήσεις μπορούν να επιτευχθούν επιλέγοντας ένα FET με χαμηλότερη Vp από 1,5 V και υψηλότερες τιμές C1.

Το μόνο μειονέκτημα του σχεδιασμού είναι ότι λειτουργεί με διπλή τάση τροφοδοσίας.