31.03.21

[Домашняя]

Таймер предназначен для управления автоматическим поливом в индивидуальном садоводстве и огородничестве, тепличном хозяйстве, а так же, при выращивании редких растений или цветов. С его помощью можно задать периодичность полива - каждый час, каждые два часа, каждые четыре часа, каждые восемь часов или один раз в сутки. А также, продолжительность полива - 32 секунды, 64 секунды, 128 секунд, 256 секунд. Конечно, удобнее было бы округлить до минут или полминуты, но такие значения схематически задать проще, используя двоичные счетчики. Схема показана на рисунке в тексте, её особенность в том, что построена она на четырех одинаковых микросхемах CD4060B.

Это очень удобно в смысле упрощения комплектации. К тому же, микросхема CD4060B сейчас у нас уже достаточно популярна и недорога, её легко приобрести на радиорынках или на сайте посылочной торговли «Aliexpress». На микросхеме D1 выполнен задающий генератор, который вырабатывает импульсы частотой 64 Гц (на выводе 13) и 2 Гц (на выводе 3). Частота 64 Гц используется для формирования часовых интервалов задания периодичности полива. Сложность в том, что счетчик микросхемы CD4060B хотя и 14-разрядный, но не все его разряды выведены. Поэтому, пришлось «хитрить» с распределением числовых коэффициентов по корпусам микросхем, чтобы получить требуемый результат. И так, импульсы частотой 64 Гц поступают на делитель частоты на микросхеме D2, который их делит на 14400. В результате, на выводе 3 D2 образуются импульсы, следующие с периодом в 225 секунд. Эти импульсы поступают на вход счетчика D4. Счетчик D4 служит для задания периодичности полива. Его выходы через развязывающие диоды и переключатель S2 соединены с базой транзистора VT1, в коллекторной цепи которого включена обмотка реле К1, управляющего клапаном подачи воды. На выводе 5 D4 единиц появляется через один час (225 х 16 = 3600 секунд). На выводе 4 - через два часа, на выводе 6 - через четыре часа, на выводе 14 через восемь часов. На выводе 13 единица появляется через 16 часов. Но чтобы получить 24 часа, этот вывод диодами VD8 и VD10 объединен с выводом 14 (16+8=24). Как только единица появляется на соответствующем выходе D4, согласно положению переключателя S2, транзистор VT1 открывается и реле К1 своими контактами (на схеме не показаны) включает открытие клапана подачи воды на поливальную систему. При открытии транзистора VT1 напряжение на его коллекторе падает до напряжения, сопоставимого с логическим нулем. Это напряжение поступает на вывод 12 D3 и разрешает счетчику D3 считать импульсы частотой 2 Гц, поступающие на него с вывода 3 D1. Счетчик D3 служит для задания продолжительности полива. Продолжительность полива устанавливается переключателем S1. Можно выбрать 32 секунды, 64 секунды, 128 секунд или 256 секунд. Как только единица появляется на соответствующем выходе D3 (согласно положению переключателя S1), счетчик D4 обнуляется. Из-за этого транзистор VT1 закрывается. Реле К1 выключает подачу воды, а счетчик D3 обнуляется напряжением высокого логического уровня с коллектора VT1. Далее все повторяется. В схеме задающего генератора используется кварцевый резонатор на 32768 Гц, - стандартный кварцевый резонатор для электронных часов. Но для часов бывают резонаторы и на 16384 Гц. В таком случае, нужно вывод 13 D1 сменить на его же вывод 14, а вывод 3 D1 на его же вывод 2. Это уменьшит коэффициент деления D1 в два раза, компенсируя вдвое низкую частоту кварцевого резонатора. Диоды 1N4148 можно заменить на КД521, КД522, КД503 и другие аналогичные. Диоды 1N4004 можно заменить любыми выпрямительными средней или малой мощности. Здесь используется реле КУЦ-1, это старое реле от системы дистанционного управления советского полупроводникового телевизора 80-х годов. Достоинство реле в том, что оно может коммутировать мощность до 300W (при напряжении 220V переменного тока), и при этом у него достаточно высокоомная обмотка на 12V. Если такого реле нет, можно подобрать замену. Если будет использовано реле с относительно низкоомной обмоткой (например, как для автомобильных сигнализаций), то транзистор VT1 нужно будет заменить схемой на составном транзисторе из двух транзисторов, например, КТ315 и КT815, включенных по схеме Дарлингтона. Резисторы сопротивлением 8,2 кОм могут быть существенно другого сопротивления, - от 5 до 20 кОм. На работу схемы это существенного влияния не окажет. За исключением резистора R6, при слишком большом сопротивлении которого, возможно не открывание ключа на транзисторе VT1. Конденсаторы С4 и С5 должны быть на напряжение не ниже напряжения источника питания. Емкости всех указанных на схеме конденсатором могут существенно отличаться от указанных (в разы). Напряжение питания данной схемы 12V. Такое напряжение выбрано главным образом, по номинальному напряжению обмотки реле К1. Однако, при применении другого реле, с другим номинальным напряжением обмотки, напряжение питания придется соответственно изменить. Но оно не должно быть менее 5V и более 15V. Напряжение на выходе источника питания должно быть стабилизировано и с хорошо подавленными пульсациями. Монтаж всего кроме реле и переключателей выполнен на готовой универсальной печатной плате размерами 50 х 70 мм.

Радиоконструктор №12 2016г стр. 26