01.04.21

[Домашняя]

Задача этой схемы один раз в сутки включать некую нагрузку на некоторое время, например, для поливки домашних или тепличных растений без непосред­ственного участия человека. Время, в течение которого нагрузка удерживается включенной, можно выбрать одного из девяти значений - 1 мин. 3 сек., 2 мин. 7 сек., 4 мин. 15 сек., 17 мин., 34 мин., 1 час 8 мин., 2 часа 16 мин., 4 часа 32 мин., 9 часов 4 мин. При этом время включения равно последнему времени включения в ручном режиме. То есть, например, включили сами в 10-00, и затем схема каждые сутки будет включать нагрузку именно в 10-00. Принципиальная схема показана на рисунке в тексте.

В принципе, нужно было сделать счетчик от обнуления до обнуления отрабатывающий 24 часа, но задача осложнилось тем, что из многоразрядных двоичных счетчиков доступными оказались только CD4060B. В общем-то это неплохая микросхема, но у неё есть очень неприятный недостаток - отсутствие выходов разрядов Q1, Q2, Q3 и Q11. Это очень осложняет каскадирование счетчика. Допустим, отсутствие выходов разрядов Q1, Q2 и Q3 можно компенсировать соответствующим сдвигом подключения следующей микросхемы, но отсутствие Q11 все портит. В результате математических вычислений, все же удалось каскодировать двоичный счетчик таким образом, чтобы входную частоту 32768 Гц он делил до суточного интервала. На это потребовалось три микросхемы CD4060B. Микросхема D1 является генератором задающих импульсов. Как известно, в составе ИМС CD4060 есть счетчик и логические элементы для построения схемы мультивибратора. Здесь частота мультивибратора стабилизирована стандартным часовым кварцевым резонатором на 32768 Гц. счетчик делит её до частоты 32 Гц, которая снимается с вывода 15. В принципе, можно бы и разделить сразу до 2 Гц, но тогда в дельнейшем возникают неувязки из-за отсутствия выходов Q11 у последующего счетчика. На двух последующих счетчиках D2 и D3 собран делитель частоты импульсов на 2764800. На диодах VD1-VD5 и резисторе R2 сделана схема «Монтажное 5И». При достижении выхода счетчика, собранного на D2 и D3 значения 2764800 все диоды VD1-VD5 оказываются закрытыми и на выводе 1 D4.1 возникает напряжение высокого логического уровня, поступающее туда от источника питания через резистор R2. В результате на выходе D1.2 возникает единица, которая обнуляет все счетчики и устанавливает триггер D4.3 в состояние логической единицы на выходе логического элемента D4.3. Если переключатель S2 находится в положении «TIMER», то напряжение с выхода D4.3 поступает через резистор R4 на базу VT1. Электронный ключ на транзисторах VT1 и VT2 открывается и через него на обмотку реле К1 поступает напряжение. Реле подключает к электросети нагрузку «LOAD». Нагрузка будет включена, пока не поступит логическая единица на вывод 8 D4.3 от переключателя S1. После обнуления счетчик на D1-D3 начинает отсчет 24 часов снова. Но в этом процессе его состояние изменяется. В зависимости от того, в каком положении находится переключатель S1, через такое время на вывод 8 D1.3 поступит логическая единица. При этом триггер D1.3-D1.4 установится в состояние логического нуля на выходе элемента D4.3. Если S3 находился в положении «TIMER» напряжение на базе VT1 падает и ключ VT1-VT2 закрывается. Контакты реле К1 выключают нагрузку «LOAD». Собственно схема таймера питается от внешнего сетевого источника питания (адаптера) с постоянным выходным напряжением 12V. Это основное питание. Но есть и резервное - батарея G1 напряжением 9V. При наличии основного питания диод VD8 закрыт, так как основное напряжение выше резервного. И микросхемы питаются от сетевого источника. Если основное питание пропадает (перебой в электросети) диод VD7 закрывается, но открывается VD8 и через него на микросхемы поступает питание от батареи G1. Интегральный стабилизатор А1 поддерживает напряжение питания микросхем стабильным 5V независимо от напряжения источника питания. Отечественных аналогов CD4060B нет, но есть много зарубежных (различные вариации «...4060...»). Микросхему типа CD4001 можно заменить на К561ЛЕ5. Реле К1 - любое реле с обмоткой на 12V и достаточно мощными контактами для конкретной нагрузки. Можно использовать автомобильное реле в пластмассовом корпусе. Транзисторы ВС548 и BD137 можно заменить любыми аналогами, например, КТ3102 и КТ817, соответственно. Работа со схемой. Включить питание. Перевести S2 в «TIMER» и нажать и отпустить S3 в то время, когда нагрузка должна быть включена. Переключателем S1 выбрать продолжительность включенного состояния нагрузки. Если нужно нагрузку включить или выключить вручную соответственно переключите S2 в «ON» или «OFF».

Радиоконструктор №6 2015г стр. 21