|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Цифровий кухонний таймер. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження Хазяйка ставить страву в духовку і згадує про неї, лише коли з духовки повалив дим... Подібна ситуація знайома багатьом. Уникнути її допоможе таймер, який через певний час подає сигнал, попереджаючи, що блюдо в духовці потребує уваги. Основна перевага кухонного таймера - зручність користування. Поки мережна вилка вставлена в розетку 220 В, прилад готовий до роботи, достатньо натиснути кнопку. На індикаторах можна побачити, скільки часу залишилося до закінчення витримки. Після її закінчення пролунає звуковий сигнал плавно наростаючої гучності, після чого таймер автоматично вимкнеться, очікуючи нової команди. Вилка може залишатися включеною в розетку постійно, оскільки в пасивному стані (до початку витримки і після закінчення звукового сигналу) майже всі вузли таймера знеструмлені. Від мережі у цей час споживається лише струм холостого ходу трансформатора живлення. Принципова схема таймера показано на рис. 1.
Тактовий генератор зібраний за типовою схемою на мікросхемі К176ІЕ12 (DD2) із кварцовим резонатором ZQ1 частотою 32768 Гц. Його імпульси (з періодом 1 або 1 хв залежно від положення перемикача SA1) надходять на вузол відліку часу - лічильники DD3 і DD4 К561ІЕ14. Вони включені таким чином, що працюють "на віднімання", тому встановлення витримки та відлік часу йдуть у бік зменшення. Елементи DD5, DD6, HG1, HG2 призначені для дешифрації та індикації залишку часу. До виходів перенесення лічильників DD3 та DD4 підключений елемент збігу з діодів VD11, VD12 та резистора R24. Низький логічний рівень з її виході служить сигналом закінчення витримки. Диференціюючий ланцюг R1C1 та пороговий елемент - тригер Шміт-tbDDI.1 - формують імпульс, протягом якого включений звуковий сигнал. Елемент DD1.3 – генератор сигналу звукової частоти, транзистор VT5 – його підсилювач. Частота звуку промодулирована імпульсами трикутної форми, що надходять через резистор R19 з генератора на елементі DDI.2 Це надає сигналу більш помітний, вібруючий характер. Підстроювальним резистором R20 частоту "вібрато" можна змінити. Завдяки ланцюгу R23R27VD13C11 в момент спрацьовування таймера сигнал звучить зі зниженою гучністю, яка в міру заряджання конденсатора С11 плавно наростає. Змінним резистором R26 встановлюють максимальну гучність сигналу. Основою вузла живлення таймера є трансформатор Т1. Напруга з обмотки II, випрямлене діодним мостом VD6, надходить на стабілізатор (транзистори VT3, VT4). Падіння напруги на світлодіоді HL1 і діоді VD5, через які в прямому напрямку протікає струм навантаження випрямляча, збільшує на 2,3...2,6 У різницю потенціалів між катодами і анодами індикаторів HG1 і HG2, що призводить до помітного зростання яскравості цифр, що формуються. . Змінна напруга напруження індикаторів надходить від обмотки трансформатора 111 Т1. Коли таймер перебуває у пасивному стані, електронний ключ на транзисторах VT1 та VT2 розриває ланцюг розжарення. Падіння змінної напруги на відкритому під час витримки ключі не перевищує 0,15...0,2 В. Тому при номінальній для індикаторів ІВ-6 напрузі напруження 1 В напруга на обмотці III трансформатора Т1 має дорівнювати 1,2 В. Коли таймер увімкнено в мережу, але знаходиться в пасивному режимі, з усіх його вузлів працює тільки випрямляч на діодному мосту VD6. Зразкової напруги на базі транзистори VT3 немає, тому транзистори VT3 і VT4 закриті і напруга в ланцюзі +9 відсутній. Ключ VT1VT2 розімкнений, так як для відкривання транзисторів необхідно, щоб напруга в ланцюзі +9 перевищила напругу стабілізації стабілітрона VD10. При натисканні будь-якої з кнопок SB2 "Устан. одиниць" або SB3 "Устан. десятків" напруга з конденсатора C3 фільтру випрямляча через резистор R8 надходить на стабілітрон VD8, що обмежує його на рівні приблизно 9 В. відкриває його та приводить стабілізатор у дію. Напруга +3 надходить на всі вузли таймера, а ключ VT3VT3 включає напруження індикаторів. Надалі (після відпускання кнопок SB2, SB3) напруга в ланцюзі формування зразкової напруги стабілізатора присутня завдяки діодам VD1 та VD4. Їхні аноди з'єднані з такими точками таймера, що протягом усього часу витримки та звучання сигналу напруга хоча б в одній з них має високий логічний рівень. Після закінчення витримки та сигналу рівні в обох точках стають низькими, зразкова напруга на базі транзистора VT3 знижується майже до нуля та таймер переходить у пасивний стан. Під час витримки можна примусово привести його в цей стан, натиснувши кнопку SB1 "Вимк.". У момент включення напруги +9 ланцюг C9R15 формує короткий імпульс, що записує в лічильник одиниць DD3 код цифри 9 (він заданий відповідним підключенням входів D1-D8), а в лічильник десятків DD4 - код нуля. Ці цифри з'являються на індикаторах, і якщо натиснуту кнопку негайно відпустити, таймер відпрацює витримку 9 хвилин або секунд (залежно від положення перемикача SA1). Але якщо кнопку SB2 або SB3 утримувати натиснутою, імпульси частотою 2 Гц надходять на тактовий вхід відповідного лічильника (DD3 або DD4), зменшуючи його вміст на 1 з кожним імпульсом. Щоб на виведенні 10 мікросхеми DD2 імпульс з'явився через 60 с після закінчення установки часу (відпускання кнопок), робота лічильника секунд мікросхеми DD2 заблокована високим логічним рівнем, що надходить на її виведення 9 зі стабілітрона VD8, поки хоч одна з кнопок натиснута. Після відпускання кнопок тактовий вхід лічильника DD3 через перемикач SA1 виявляється з'єднаним з виходом хвилинних або секундних імпульсів мікросхеми DD2, а тактовий вхід лічильника DD4 з виходом перенесення лічильника DD3. Йде відлік часу витримки. Після закінчення вміст обох лічильників стане нульовим, на їх виходах переносу (висновках 7) одночасно з'явиться низький рівень, діоди VD11, VD12 будуть закриті і почнеться зарядка конденсатора С1 по ланцюгу R1R2R24. Високий рівень на виході DD1.1 дозволить роботу генератора звукового сигналу. Приблизно через 5 с конденсатор С1 зарядиться до рівня перемикання елемента DD1.1, високий рівень на виході якого зміниться низьким, що припинить звуковий сигнал і таймер переведе в пасивний стан. Сигнал з виходу елемента DD1.1 надходить і виведення 5 мікросхеми DD2, забороняючи її роботу. Інакше в "секундному" інтервалі витримок лічильники DD3, DD4 можуть змінити стан під час звучання сигналу, що спричинить збій. Друкована плата таймера показана на рис. 2, виготовлена з однобічно фольгованого склотекстоліту.
Висновки і корпус перемикача двигуна ПД-9 (SA1) припаюють безпосередньо до контактних майданчиків. Постійні резистори - МЛТ, С2-33 або імпортні вказаної на схемі потужності. Підлаштування резистор R20 - СПЗ-16, СПЗ-38а або СПЗ-38в, замість нього можна встановити попередньо підібраний постійний резистор. Змінний резистор R26 – СП4-1 або СПЗ-6а. Його кріплять на П-подібному кронштейні з листової латуні або сталі завтовшки 0,5...0,8 мм. Розгортка кронштейна – на рис. 3. Якщо потреби в регулюванні гучності немає, змінний резистор R26 також можна замінити підібраним постійним.
Усі оксидні конденсатори - К50-6, К50-16, К53-35 або К53-1а, решта - керамічні КМ, КД або імпортні. Діоди КД521А можна замінити на КД522 з будь-яким буквеним індексом. Два-три аналогічні діоди, з'єднані послідовно, замінять світлодіод HL1. Транзистори VT1, VT2 - КТ817 з будь-яким буквеним індексом та коефіцієнтом h21Е не менше 80. Транзистори VT3, VT4 повинні мати h21Е не менше 60 (тут підійдуть і транзистори серій КТ315, КТ361). Складовий транзистор КТ972А можна замінити на звичайний КТ503 з будь-яким буквеним індексом (h21Е - не менше 100), причому в ланцюг його емітера необхідно включити в прямому напрямку діод серії КД521 або КД522. Трансформатор живлення Т1 – ТП-321. Використовуючи досить великий зазор між його вторинною (II згідно зі схемою таймера) обмоткою та магнітопроводом, на тому ж каркасі додатково намотують обмотку III - 38 витків дроту ПЕЛШО 0,25...0,31 мм. Якщо як HG1, HG2 застосовані не ІВ-6, а інші семиелементні люмінесцентні індикатори (ІВ-3, ІВ-За, ІВ-22), число витків обмотки III потрібно змінити таким чином, щоб отримати необхідну напругу розжарення. Замість зазначеного вище трансформатора можна використовувати інші, що підходять по габаритній потужності (не менше 3 Вт) з вторинними обмотками на 12...18 (II) і 1,2 (III) або дозволяють намотати такі обмотки. Трансформатор бажано вибирати з тих, що мають окрему ізольовану секцію каркаса для вторинних обмоток. Це забезпечить необхідну безпеку таймера. Резистор R5 зменшує струм холостого ходу постійно включеного в мережу трансформатора, знижує його нагрівання та підвищує надійність [1]. Зазначені на схемі рис. 1 номінал та потужність резистора оптимальні для трансформатора ТП-321, струм холостого ходу якого не перевищує 5...7 мА. З трансформатором, струм холостого ходу якого більше 10 мА, можна використовувати резистор МЛТ-2 номіналом 1,2...1,5 кОм, але краще - реактивний опір баласту, що зменшить виділення тепла. Для цього добре підходять обмотки реле РСМ, РЕМ6, РЕМ22 на робочу напругу 24 В. Якір реле необхідно зафіксувати у притягнутому до магнітопроводу положенні. Плату таймера поміщають у пластмасовий корпус із закритим зеленим склом вікном для індикаторів. Кнопки SB1 – KM1-I SB2, SB3 – KM2-I, звуковий випромінювач BF1 – ДЕМШ-1А. Їх кріплять до корпусу, і з друкованою платою з'єднують гнучкими проводами. При використанні як BF1 п'єзовипромінювача ЗП-1 паралельно йому необхідно підключити резистор номіналом 4,3 ком, встановивши його в передбачені на платі отвори. На рис. 2 цей резистор показаний штриховою лінією. Першими рекомендується монтувати трансформатор Т1, діодний міст VD6, конденсатор C3 та деталі стабілізатора напруги. Для перевірки до виходу стабілізатора тимчасово підключають еквівалент навантаження - резистор МЛТ-1 опором 470...560 Ом, а між базою транзистора VT3 та позитивним виведенням конденсатора C3 - резистор МЛТ-0,25 номіналом 15...18 кОм. Вихідна напруга стабілізатора повинна бути в межах 9...9,5 В. При необхідності її можна трохи змінити, встановлюючи інші екземпляри стабілітронів VD7 та VD9. До першого включення таймера в мережу непогано закріпити на його платі трансформатора Т1 з боку друкованих провідників пластину з ізоляційного матеріалу розмірами 47x35 мм (наприклад, притиснувши її гвинтами кріплення трансформатора). Пластина повинна закрити всі провідники та висновки елементів, пов'язані з мережею 220 В. Резистор R5 та плавку вставку FU1 також бажано добре ізолювати. Це дозволить перевіряти та налагоджувати таймер, не побоюючись ураження електричним струмом. Перевіривши роботу стабілізатора, можна видалити тимчасово встановлені резистори та продовжити монтаж. Краще почати з дротяних перемичок, тому що деякі з них виявляться під мікросхемами. Одна із перемичок, виділена на рис. 2 жирною лінією, служить не тільки з'єднувальним дротом, а й елементом кріплення індикаторів ІВ-6. Її розміри показані на рис. 4, обрані з урахуванням висоти трансформатора ТП-321 та діаметра балонів індикаторів. Цю перемичку краще змонтувати після мікросхеми DD1, але до встановлення індикаторів. Їх мають паралельно платі таким чином, щоб верхню частину балонів можна було прикріпити до перемички за допомогою ниток і клею.
Встановивши всі деталі та візуально перевіривши правильність монтажу, переконайтеся у відсутності замикань у ланцюгах живлення, "продзвонивши" їх омметром. Правильно зібраний таймер починає працювати відразу після включення в мережу та натискання однієї з кнопок SB2 або SB3 – світяться цифри на індикаторах, йде зворотний відлік часу. В іншому випадку доведеться перевірити напругу живлення мікросхем (9 В) та змінну напругу розжарення індикаторів (0,95... 1,05 В). Якщо при включеному таймері відсутні імпульси на виходах мікросхеми DD2 або частота їхнього прямування відрізняється від номінальної, найчастіша причина - несправність кварцового резонатора. Якщо більша точність витримки не потрібна, без нього можна обійтися, замінивши RC-ланцюгом, як запропоновано, наприклад, [2]. Таймер придатний не тільки для подачі звукового сигналу, але і для включення на заданий час будь-якого навантаження, наприклад, нагрівача або вентилятора. Звичайно, для цього буде потрібно електронний ключ або реле відповідної потужності. Виходом управителя ключем сигналу послужить точка А (див. рис. 1). На жаль, здатність навантаження цього виходу невелика. Більш потужний сигнал - напруга 9 безпосередньо з виходу стабілізатора. Але врахуйте, його тривалість більша за задану витримку на час звучання звукового сигналу. Зверніть увагу, що на друкованій платі (див. рис. 2) входи елемента мікросхеми DD1, що не використовується, з'єднані з точкою А. Тому на виході згаданого елемента (висновку 11 DD1) під час відліку витримки - лог. 0 під час звукового сигналу - лог. 1, а пасивному стані таймера він у високоімпедансному стані. Встановлюють витримку в такий спосіб. При натисканні на будь-яку з кнопок SB2 або SB3 таймер вмикається (якщо, звичайно, вилка вставлена в розетку) і на його індикаторах висвічується число 09. При утриманні натиснутої, наприклад, кнопки SB2 цифра в розряді одиниць двічі на секунду зменшується на 1 (9 8, 7, ..., 1, 0, 9, ...). При натиснутій кнопці "Установ. десятків" із тією самою частотою змінюються цифри у розряді десятків (9, 0, 18, 9, 0...). Таким чином, можна встановити будь-яку витримку в інтервалі 0-99 хвилин або секунд. Одиниця відліку вибирається за допомогою перемикача SA1. Автоматичний відлік витримки відбувається з моменту відпускання кнопок. Запам'ятовування вибраного значення витримки не передбачено. Тому її щоразу задають наново. Черговість натискання кнопок установки здебільшого байдужа. Проте, щоб уникнути збоїв, не рекомендується натискати кнопку SB3 "Установ. десятків", якщо в розряді одиниць - нуль. Слід заздалегідь задати будь-яке ненульове число одиниць, потім - необхідне число десятків і лише після цього - нуль одиниць. література
Автор: Б.Андрєєв, м.Тольятті
Пастка для комах
01.05.2024 Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі
01.05.2024 Застигання сипких речовин
30.04.2024
▪ Бездротові навушники Anker Soundcore Space Q45 та Space A40 ▪ Виявлено надмасивну чорну дірку ▪ Компактна версія електрозаправки Supercharger для міста
▪ розділ сайту Будинок, присадибне господарство, хобі. Добірка статей ▪ стаття Ось приїде пан - пан нас розсудить. Крилатий вислів ▪ стаття Чому місто Вашингтон стало столицею? Детальна відповідь ▪ стаття Лавровишня лікарська. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Автомат вуличного освітлення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Вистрілювальна пляшка. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page