電化製品の回路をオン/オフするためのタイマー。 LEDデジタルディスプレイ付きの非常に便利なカウントダウンタイマー。 ハードウェアの回路を考える
現代の家の技術設備の主要コンポーネントを作ることができます 日曜大工タイムリレー. そのようなコントローラーの本質は、開閉することです 電子回路たとえば、照明ネットワーク内の電圧の存在を制御するために、指定されたパラメータに従って。
目的と設計上の特徴
最も完璧なそのようなデバイスは タイマー電子要素で構成されています。 その作動の瞬間は、指定されたパラメータに従って電子回路によって制御され、リレーのリリース時間自体は秒、分、時間、または日で計算されます。
一般的な分類子によると、オフまたはオンのタイマー 電子回路次のタイプに分類されます。
- 機械装置。
- たとえば、サイリスタ上に構築された電子負荷スイッチを備えたタイマー。
- オンとオフの空気圧駆動に基づいて構築されたデバイスの動作原理。
構造上、操作タイマーは、DIN レールのラッチを使用して平面に設置したり、自動化および表示パネルのフロント パネルに取り付けたりするように作成できます。
また、接続方法によれば、そのようなデバイスは、前面、背面、側面に配置でき、特別な取り外し可能な要素を介して貼り付けることができます。 時間のプログラミングは、スイッチ、ポテンショメーター、またはボタンで行うことができます。
すでに述べたように、特定の時間トリップするためにリストされているすべてのタイプのデバイスのうち、 電子スイッチング素子.
これは、12vなどの電圧で動作するこのようなタイマーには、次の技術的特徴があるためです。
- コンパクトな寸法;
- 最小限のエネルギー コスト;
- オフとオンの接点を除いて、移動メカニズムの欠如。
- 広くプログラム可能なタスク。
- 運転サイクルに関係なく、長寿命。
最も興味深いのは、タイマーが自宅で自分の手で簡単にできることです。 実際には、タイムリレーを作成する方法の問題に徹底的な答えを与える多くのタイプの回路があります。
家庭で最も簡単な12Vタイマー
最も簡単な解決策は タイムリレー 12ボルト. このようなリレーは、さまざまな店舗で販売されている標準の12v電源から給電できます。
下の図は、一体型K561IE16の1つのカウンターに組み立てられた、照明ネットワークをオン/オフするためのデバイスの図を示しています。
写真。 12v リレー回路の変形で、電源が投入されると、負荷が 3 分間オンになります。
この回路は、クロックパルスの発生器が LEDの点滅 VD1. フリッカー周波数は 1.4 Hz です。 特定のブランドの LED が見つからない場合は、同様のものを使用できます。
12v電源時、動作初期状態を考えます。 最初の時点で、コンデンサ C1 は抵抗 R2 を介して完全に充電されます。 Log.1 は No. 11 の下の出力に表示され、この要素はゼロになります。
出力に接続されたトランジスタ 一体型カウンター、が開き、リレーコイルに12Vの電圧が供給され、その電源接点を介して負荷スイッチング回路が閉じます。
12Vの電圧で動作する回路のさらなる動作原理は次のとおりです。 パルス読み取り VD1 指示計から周波数 1.4 Hz で DD1 カウンタの 10 番接点に発信されます。 入力信号のレベルが減少するたびに、いわばカウント要素の値が増加します。
入学時 256パルス(これは 183 秒または 3 分に相当します) ログはピン #12 に表示されます。 1.このような信号は、トランジスタVT1を閉じ、リレー接点システムを介して負荷接続回路を遮断するコマンドです。
同時に、No.12 の出力からの log.1 は、VD2 ダイオードを介して DD1 要素のクロック レッグ C に供給されます。 この信号は、将来クロックパルスを受信する可能性をブロックします。12V 電源がリセットされるまで、タイマーは動作しなくなります。
動作タイマーの初期パラメータは、図に示されているトランジスタ VT1 とダイオード VD3 のさまざまな接続方法で設定されます。
このようなデバイスを少し変形させると、 逆の動作原理. KT814Aトランジスタは別のタイプに変更する必要があります-KT815A、エミッタを共通線に接続し、コレクタをリレーの最初の接点に接続する必要があります。 リレーの 2 番目の接点は、12V 電源電圧に接続する必要があります。
写真。 電源が投入されてから 3 分後に負荷をオンにする 12v リレー回路の変形。
パワーアップ後の今 リレーがオフになり、DD1 要素の log.1 出力 12 の形でリレーを開く制御パルスがトランジスタを開き、12V の電圧をコイルに印加します。 その後、電源接点を介して、負荷が電気ネットワークに接続されます。
このバージョンのタイマーは、12V の電圧で動作し、負荷を 3 分間オフ状態に保ち、その後接続します。
回路を作成するときは、回路上に C3 というラベルの付いた 0.1 uF のコンデンサを配置することを忘れないでください。電圧は 50 V で、マイクロ回路の電源ピンのできるだけ近くに配置してください。 待ち時間リレーは、本来よりも小さい場合があります。
このスキームの動作原理の興味深い特徴は、可能であれば実装が容易な追加機能が存在することです。
特に、これは露光時間のプログラミングです。 たとえば、図に示すような DIP スイッチを使用すると、1 つのスイッチ接点を DD1 カウンターの出力に接続し、2 つ目の接点を組み合わせて、VD2 要素と R3 要素の接続点に接続できます。
したがって、マイクロスイッチの助けを借りて、プログラムすることができます 待ち時間リレー。
要素 VD2 と R3 の接続ポイントを異なる出力 DD1 に接続すると、露光時間が次のように変更されます。
| カウンターフット数 | カウンター桁数 | 待ち時間 |
|---|---|---|
| 7 | 3 | 6秒 |
| 5 | 4 | 11秒 |
| 4 | 5 | 23秒 |
| 6 | 6 | 45秒 |
| 13 | 7 | 1.5分 |
| 12 | 8 | 3分 |
| 14 | 9 | 6分6秒 |
| 15 | 10 | 12分11秒 |
| 1 | 11 | 24分22秒 |
| 2 | 12 | 48分46秒 |
| 3 | 13 | 1時間37分32秒 |
要素でスキームを完成させる
このようなタイマーを12vの電圧で動作させるには、回路の詳細を適切に準備する必要があります。
スキーマの要素は次のとおりです。
- ダイオード VD1 - VD2、1N4128、KD103、KD102、KD522 とマークされています。
- リレーに 12v の電圧を供給するトランジスタ - KT814A または KT814 の指定。
- K561IE16またはCD4060とマークされた、回路の動作原理の基礎となる統合カウンター。
- ARL5013URCB または L816BRSCB シリーズの LED 器具。
ここで、自家製のデバイスの製造では、図に示されている要素を使用し、安全規則に従う必要があることを覚えておくことが重要です。
初心者向けの簡単なスキーム
初心者のラジオアマチュアは、タイマーを作ろうとすることができます。その原理はできるだけ単純です。
しかし、そのような シンプルなデバイス特定の時間だけ負荷をオンにすることができます。 確かに、負荷が接続されている時間は常に同じです。
回路のアルゴリズムは以下の通りです。 SF1 というラベルの付いたボタンを閉じると、コンデンサ C1 が完全に充電されます。 それが解放されると、指定された要素C1は抵抗R1とトランジスタのベースを介して放電を開始します。これは回路内でVT1と指定されています。
コンデンサC1の放電電流の間、トランジスタVT1を開いた状態に維持するのに十分ですが、 リレー K1 がオンになり、オフになります。
回路の要素の指定された定格は、5 分間の負荷の持続時間を提供します。 デバイスの動作原理は、露出時間がコンデンサC1の静電容量、抵抗R1、トランジスタVT1の電流伝達係数、およびリレーK1の動作電流に依存するというものです。
必要に応じて、容量 C1 を変更して応答時間を変更できます。
関連動画
テレビのはんだごてチャンネルのこのエピソードでは、単純な回路について考えます。 シンプルなタイマー、またはタイムリレーです。 これは、逆導通バイポーラ トランジスタの形で 1 つのアクティブ コンポーネントのみで作成されます。 初心者および経験豊富な無線アマチュアが自分で組み立てるための図が用意されています。 この中国の店ではラジオ部品が安い。
要素ベースについて一言。 ダイオード D1 も使用しない場合があります。 ジャンパに交換。 使用する場合は、1N4007 などの低電力ダイオード、またはその他の整流ダイオードを使用します。 デバイスが電源から給電される場合は、コンデンサ C2 が選択されます。 バッテリからの場合、コンデンサ C2 は電力をフィルタリングするように設計されているため、必要ありません。 0.25 ワットの電力を持つ抵抗器 R2 と R1。 ただし、0.125 ワットとそれほど強力ではありません。 回路内のコンデンサ C1 の静電容量は 100 マイクロファラッドですが、それを選択する必要があります。 回路の応答時間に依存します。 電源自体が 12 V であるため、このコンデンサの電圧は 16 ～ 25 V です. トランジスタ T1 は、逆導電性の低電力バイポーラ トランジスタです。 KT315も使えます。 提示されたアセンブリは、中電力トランジスタ KT815A を使用します。 トランジスタもできます ハイパワー、KT805、KT803、KT819 など。
強力なネットワーク負荷を制御するために、電磁リレー巻線がトランジスタのエミッタ回路に接続されています。 この回路を使用して、LED などの低電圧低電力負荷に電力を供給する場合は、リレーを取り外して、LED 自体をエミッタ回路に直接接続することができます。
回路はどのように機能しますか？
電源が接続されると、たとえば 12 V の電源が回路に供給され、制限抵抗 R2 を介してコンデンサ C1 が充電されます。 そして、コンデンサの電荷が特定のレベルに達するとすぐに、抵抗R1を介してトランジスタのベースに電力が供給されます。 その結果、後者が開き、トランジスタ接合部を介してプラスが電磁リレーの巻線に供給されます。 その結果、後者は閉じて、ネットワーク負荷をオンまたはオフにします。
提示されたバージョンでは、従来の220 V白熱灯がネットワーク負荷として使用されていました.ネットワーク負荷を制御したい場合は、リレーパラメータに注意してください. まず、リレー コイルの定格は 12 V でなければなりません。もちろん、接続されている負荷にもよりますが、接点自体は非常に強力でなければなりません。 つまり、接点を流れる電流に注意してください。
リレーの応答時間、つまりコンデンサの充電時間は、抵抗 R2 に大きく依存します。 定格が高いほど、コンデンサの充電は遅くなります。 そしてもちろん、コンデンサ C 自体の静電容量から、その定格が高いほど、充電される時間が長くなります。 より多くの時間回路の充電と動作に必要です。
鉄の回路を考えてみましょう。
リレーには 12 V コイルがあり、これはマーキングで示されます。 また 許容電流接点を介して、250 Vの電圧で10 A、交互です。 トランジスタは回路内でまったく加熱されません。 しかし、回路にはかなり大きな遅延があるため、使用されているコンポーネントのこのレイアウトでは、抵抗 R2 を変更することにしました。 回路では、47 kΩ が 4.4 kΩ に置き換えられ、これにより 2 ～ 3 秒の遅延が発生しました。
12V 電源に接続してみましょう. このバッテリーを使用します. 正確な電圧は約 10.8V です. これらは直列に接続された 3 つのリチウム バンクです. LED に注意してください。 1 kΩ の制限抵抗を介して接続された青色 LED があります。 リレー接点が閉じるとすぐに、LED 自体に電力が供給されます。 遅延に注意してください。 どこか2秒。 もちろん、回路は無限に長い時間オン状態になる可能性があります。
この回路はタイマーとしてだけでなく、ソフトスタートシステムとしても使用できます。 強力なパルス電源システムを採用。 強力なパルス電源でソフトスタートを使用することが推奨されるのはなぜですか? 回路が非常に短時間ネットワークに接続されている場合、回路は法外な電流を消費するためです。 これは、スイッチを入れた瞬間にコンデンサに大電流が充電されるためです。 その結果、回路の他のコンポーネント、たとえばダイオードブリッジなどは、そのような電流に耐えられず、故障する可能性があります。 そのため、このシステムが使用されています。
ソース回路の切り替えでソフトスタートシステムはどのように機能しますか?
ある程度の抵抗があり、電流を制限する、つまり電流を制限する抵抗を介して220 Vネットワークに接続すると、この抵抗を介して強力なコンデンサが小さな電流で充電されます。 そして、コンデンサが完全に充電されるとすぐに、リレーはすでにアクティブになり、主電源はリレー接点を介して回路に供給されます パルス源栄養。 したがって、たとえば、コンデンサを充電する時間を選択し、ここで応答時間を設定して、強力なスイッチング電源用のかなり優れたシステムを得ることができます。 それで全部です。 これはシンプルで手頃な価格です。 別の簡単な図。
討論
ラドミール・タギロフ
タイムリレーをしない例です。 誘導性負荷は、常にダイオードでシャントする必要があります。 そうしないと、トランジスタが燃え尽きてしまいます。 そして、なぜリレーがエミッターに接続されているのですか?
セルゲイ
これはタイムリレーではなく、遅延リレーです！ はい、そしてあなたはダイオードを間違った場所に置きました！
タラス・ツァリュク
そして、はいのようにリレーと並列にダイオードを入れる必要はありません!?トランジスタを気の毒に思わなければ、トランジスタが閉じてリレーがオフになると、逆電流などのゴミがあります、この時点でトランジスタはいっぱいになります。 まあ、一般的には何でも。 詳細が残念ではない場合。
An_
入力にダイオードとコンダーのみを使用せずにこのような回路を組み立て、リレーを直列に接続された300kΩの抵抗を備えたLED、trans kt 3102に置き換えました。約12vのバッテリーに接続すると、LEDがゆっくりと始動します輝いて、輝いて、輝いて、輝いて！ 電源の電圧が低い場合、図は同じです。 コンダーと抵抗を変更しようとしました-LEDの点灯速度の違い。 点灯して消えるべきだと思いました。 間違いはどこですか？
ザハール・ショイヒット
これは実際には数学のレッスンではありませんが、この記事は初心者向けであるため、遅延時間の計算方法を人々に説明する価値があるように思えます.
ザハール・ショイヒット
どうやって2秒遅れたの？
結局、τ=rc 4. 4k*100µf=0. 44秒
12 ボルトのリレーは約 9 ボルトで作動します。
これは、コンデンサのフル充電の 3/4 です。
5τ の 3/4 =(5*0.44)/4*3=1. 65秒
これは理想的ですが、理論的にはさらに少なくなります。
ジンバル ユーチューブ
良い一日。 この回路で5秒遅れの4ピンリレーは組めますか？ ガントリー クレーンのオーバークロックに似たようなものを使用したいと思います。
ダリア・ノヴゴロドワ
皆さん、このリレーのデバイスについての質問は、その人に任せてください。 私のコンプレッサーでは、開始コンドルを1年間オフにしています。 そして、私はコンプレッサーをかなり頻繁に使用します。 また、アラームにも使用しました。 これまでのところ問題はありません。
アンドレイ・フ
私は魔術師ではありませんが、ただ学んでいます。 同志、電子技術者、この回路のトランジスタのベース電流がr2、r1、およびコイルを介して複数回現れるかどうか説明してください。 著者が言うように、トランジスタを開くのに十分な、たとえば0.7 Vの充電時に上部プレートに電圧が現れると、トランジスタは2秒の遅延で開くという仮定があります。特別な役割を果たしません。 ここで、r2 と接続ノード c1 および r1 の間にフリップ コンタクトを備えたボタンがある場合、コンテナのサイズは長時間の放電に対応します。 要するに、誰が説明できますか。
サコグリグ
トランジスタを開く電圧 0. 7 V 数秒後に表示され、時間は r2 と c1 の値に依存します。 コンデンサの静電容量が増加すると、コンデンサの充電電流が減少するため、r2の増加と同じように、0.7 Vが後で現れます。 I*t=c*u
アンドレイ・F
明確にしていただきありがとうございます。 multisimで回路を組み立て、トランジスタ2n6488を入れました。 リレーはコレクタとエミッタの両方に接続されています。 コレクタ回路にリレーを使用すると、回路はu \u003d 0.5vに基づいて書いたようにほぼ動作し、開放電流は0.01mAです。 そして、エミッター回路のリレーが別の絵を持っている場合、ベースu = 4b電流の電圧は0.01mAであり、リレーは4vで動作しているようです. 抵抗とコンデンサを別々に設定したところ、どちらも充電時間が変わりました。
サコグリグ
一般に、リレーをコレクター回路に接続し、エミッターを接地し、r1の代わりに3〜4ボルトのツェナーダイオードを配置することをお勧めします（遅延時間を増やすため）。電流ゲインが大きいトランジスタを使用することをお勧めします-h21e .
サコグリグ
multisim がリレーのさまざまな変更の操作の複雑さを理解できるとは思わない。 3〜4ボルトの領域。
アンドレイ・フ
20年ほど前のカラーテレビは重さが20kgもあり、修理するにはスタジオに持って行ったり、マスターを家に呼んだりする必要があったので、自分で本を買って勉強したのが面白かったです。しかし、誰に提案することがあまりなかったので、私のベースはまだ小さい. 回路が multisim でどのように機能するかを収集して確認してください。 インターネット上にはたくさんのビデオがありますが、回路の動作を徹底的に説明しているビデオはほとんどありません。 ここでも、著者は、トランジスタに基づいて、電流の方向、コンデンサの電圧を図に示すことができます。 それなら、なぜリレーをコレクタではなくエミッタ回路に入れるのかという疑問はありません。
スタス スタソヴィフ
ディレイスイッチオフの一番簡単な回路を教えてください。 電源 24v、電源オフ後の遅延 60 ～ 120 秒、コンピュータからの PB のようなあらゆる種類のがらくたと小さな電源があります。そこからコンポーネントを引き出すことは可能ですか?
サコグリグ
シャットダウンの意味によって異なります。 シャットダウンが24ボルトの供給をオフにすることである場合、回路内のバッテリーのみが節約され、シャットダウンがコマンドボタンで行われなければならない場合、別の回路が存在します.
オレグ・マルツェフ
それは働いていますか？ しかし、として？ ベースが0.7vに達すると、トランジスタが開き、供給電圧がエミッタに現れ、両端の電圧降下を差し引いたものになります eへの移行、理論的には、ベースの電圧がエミッタの電圧よりも0.7v高くなるまで閉じる必要があります。 理論的には、リレーをコレクタに接続し、ブロッキング ダイオードを追加する必要があります。 いいえ？
アレックス・ラミン
黒と白が何であるかをプラスとマイナスで同じように電解コンデンサを指定することは誰にとっても簡単ではありません。時間を無駄にするために別々に人を探す必要があります。
アレックス・ラミン
リレーのオンまたはオフを見つけるには、タイムリレーの名前が付いた何百ものビデオを最後まで見る必要があります。 そして、タイトルに書くのは簡単ではありません。 人々は検索に何週間も費やします。 リレー回路の最初のIiot指定は言うまでもありません。 図にもリレーにもコイルが示されていない場所。 通常の記号の代わりに、ゼロとフェーズ、抽象的な思考によるある種の描画を考えてみましょう。
これまで、砂時計を使って小さな時間を数える人もいました。 このような時計で砂粒の動きを見るのは非常にエキサイティングですが、タイマーとして使用するのは必ずしも便利ではありません。 したがって、それらは電子タイマーに置き換えられます。その図を以下に示します。
タイマー回路
これは、広く使用されている低コストの NE555 チップに基づいています。 動作アルゴリズムは次のとおりです。S1 ボタンを短く押すと、OUT 出力に回路供給電圧に等しい電圧が現れ、LED1 LED が点灯します。 指定した時間が経過すると LED が消灯し、出力電圧はゼロになります。 タイマーの動作時間はトリミング抵抗 R1 によって設定され、0 から 3 ～ 4 分まで変化します。 増やす必要がある場合 最大時間タイマー遅延の場合、コンデンサ C1 の静電容量を 100 マイクロファラッドに上げると、約 10 分になります。 トランジスタT1として、あなたはどれでも使うことができます バイポーラトランジスタ中または低電力 n-p-n 構造、たとえば、BC547、KT315、BD139。 ボタン S1 として、固定のない短絡用の任意のボタンが使用されます。 回路は 9 ～ 12 ボルトの電圧で駆動され、負荷なしの消費電流は 10 mA を超えません。
タイマーを作る
回路は 35x65 プリント基板上に組み立てられ、Sprint Layout プログラムのファイルが記事に添付されています。 同調抵抗はボードに直接取り付けることも、ワイヤに出力してポテンショメータを使用して動作時間を調整することもできます。 電源線と負荷線を接続するために、ボードにはネジ端子用の場所があります。 ボードは LUT メソッドを使用して作成されています。プロセスの写真がいくつかあります。
ダウンロードボード:
(ダウンロード: 251)
すべての詳細をはんだ付けした後、ボードをフラックスから洗い流す必要があります。隣接するトラックは短絡のために鳴ります。 組み立てられたタイマーを設定する必要はありません。必要な動作時間を設定してボタンを押すだけです。 リレーを OUT 出力に接続することができます。この場合、タイマーは強力な負荷を制御できます。 リレーを巻線と並列に取り付ける場合は、トランジスタを保護するためにダイオードを配置する必要があります。 このようなタイマーの範囲は非常に広く、ユーザーの想像力によってのみ制限されます。 ハッピーアセンブル！
非常にシンプルですが、時には見事です。 親しみを込めて「モーター付きのバケツ」と呼ばれていた古い洗濯機を思い出すと、タイム リレーの動作は非常に明確でした。
ペンポインターが目盛りのゼロ目盛りに到達するとすぐに、洗浄が終了しました。 その後、洗濯と紡績の2つのタイムリレーを備えた機械が登場しました。 そのような機械では、タイムリレーは金属製のシリンダーの形で作られ、その中に時計のメカニズムが隠され、外側には電気接点とコントロールノブしかありませんでした。
現代の洗濯機-自動機（電子制御付き）にもタイムリレーがあり、制御基板上の別の要素または部品として見ることができなくなりました。 すべての時間遅延は、制御マイクロコントローラーを使用してソフトウェアによって取得されます。 自動洗濯機の動作サイクルをよく見ると、時間の遅れの数を数えることはできません。 これらすべての時間遅延が上記の時計メカニズムの形で実行された場合、洗濯機のケースには十分なスペースがありません。
時計仕掛けからエレクトロニクスまで
MK を使用して時間遅延を取得する方法
最新のマイクロコントローラーの速度は非常に高く、最大で数十 mips (1 秒あたり数百万回の操作) に達します。 少し前までは、パソコンで 1 mips をめぐる争いがあったようです。 現在では、8051 ファミリーなどの古いマイクロでも、この 1 ミップを簡単に実行できます。 したがって、1,000,000 回の操作を実行するには、ちょうど 1 秒かかります。
ここでは、時間遅延を取得する方法に関する既製のソリューションのようです。 同じ操作を100万回実行するだけです。 この操作がプログラムでループされている場合、これは非常に簡単に実行できます。 しかし、全体的な問題は、この操作を除けば、MK が 1 秒間何もできないことです。 エンジニアリングの功績も、ミップスの功績も！ また、数十秒または数分の露出が必要な場合は?
タイマー - 時間をカウントするためのデバイス
このような恥ずかしさの発生を防ぐために、プロセッサはウォームアップするだけでなく、役に立たない不要なコマンドを実行し、タイマーがMKに組み込まれ、原則としてそれらのいくつかが組み込まれました。 詳細は省きますが、タイマーは、MK 内部の特別な回路によって生成されたパルスをカウントするバイナリ カウンターです。
たとえば、8051ファミリのMKでは、各コマンドが実行されるとカウントパルスが生成されます。 タイマーは、実行されたマシン命令の数をカウントするだけです。 その間、中央処理装置 (CPU) は静かにメインプログラムの実行に従事しています。
タイマーがゼロからカウントを開始したとします (このためのカウンターを開始するコマンドがあります)。 パルスごとにカウンタの内容が 1 ずつ増加し、最終的に最大値に達します。 その後、カウンタの内容はゼロにリセットされます。 この瞬間を「カウンターオーバーフロー」と呼びます。 これはまさに時間遅延の終わりです (洗濯機を思い出してください)。
タイマーが 8 桁であると仮定すると、それを使用して 0 ～ 255 の値を計算できます。そうしないと、カウンターが 256 パルスごとにオーバーフローします。 シャッタースピードを短くするには、カウントをゼロからではなく、別の値から開始すれば十分です。 それを取得するには、最初にこの値をカウンターにロードしてからカウンターを開始するだけで十分です（洗濯機をもう一度思い出してください）。 このプリロードされた数値は、タイム リレーの回転角度です。
動作周波数が 1 mips のこのようなタイマーを使用すると、最大 255 マイクロ秒のシャッター速度を得ることができますが、数秒または数分かかる場合はどうすればよいでしょうか?
すべてが非常に単純であることがわかりました。 各タイマー オーバーフローは、メイン プログラムを中断するイベントです。 その結果、CPU は対応するサブルーチンに切り替わります。これは、そのような小さな抜粋から、最大で数時間または数日かかる場合もあります。
通常、割り込みサービス ルーチンは短く、コマンドは数十個に過ぎません。その後、メイン プログラムに戻り、同じ場所から引き続き実行されます。 上記のコマンドを繰り返すだけで、そのような抜粋を実行してみてください! ただし、場合によっては、それを行う必要があります。
これを行うために、プロセッサ命令システムには、何もせず、マシン時間だけを使用する NOP 命令があります。 メモリを予約するために使用できます。時間遅延を作成する場合は、マイクロ秒単位の非常に短い遅延のみを作成できます。
はい、読者は、彼がどのように苦しんだかを言うでしょう！ から 洗濯機マイクロコントローラに直接。 そして、これらの極端な点の間で何が起こったのでしょうか?
タイムリレーとは
すでに述べたように、 タイムリレーの主なタスクは、入力信号と出力信号の間の遅延を取得することです。この遅延は、いくつかの方法で発生する可能性があります。 タイムリレーは、機械式（記事の冒頭ですでに説明されています）、電気機械式（これも時計仕掛けに基づいており、スプリングのみが電磁石によって巻き上げられています）、およびさまざまな減衰装置を備えていました。 このようなリレーの例は、図 1 に示す空気圧タイミング リレーです。
リレーは、電磁ドライブと空気圧アタッチメントで構成されています。 リレーコイルは、動作電圧12 ... 660V用に製造されています 交流電流(合計 16 定格) 50 ～ 60 Hz の周波数。 リレーのバージョンに応じて、保持時間は電磁アクチュエータが作動したとき、または解放されたときに開始されます。
時間設定は、チャンバーからの空気出口用の穴の断面を調整するネジによって行われます。 記載されているタイムリレーは、あまり安定していないパラメータが特徴であるため、可能な場合は常に電子タイムリレーが使用されます。 現在、機械式と空気圧式の両方のこのようなリレーは、おそらく、まだ現代の機器に置き換えられていない古代の機器や博物館でさえ見られる可能性があります。
電子時刻リレー
おそらく最も一般的なものの1つは、一連のリレーVL - 60 ... 64と、VL - 100 ... 140などの他のリレーでした。 これらのタイムリレーはすべて、特殊なチップ KR512PS10 上に構築されました。 外観 VL シリーズ リレーを図 2 に示します。
図 2. VL シリーズ タイム リレー。
タイムリレーVL-64のスキームを図3に示します。
図 3
電源電圧が整流器ブリッジ VD1 ... VD4 を介して入力に印加されると、KT315A トランジスタのスタビライザーを介した電圧が DD1 マイクロ回路に供給され、その内部ジェネレーターがパルスを生成し始めます。 パルス周波数は、可変抵抗PPB-3B（リレーのフロントパネルに表示されているのは彼です）によって調整され、5100 pFの時間設定コンデンサと直列に接続されています。許容誤差は1％で、非常に小さなTKE。
受信したパルスは、マイクロ回路M01 ... M05の出力を切り替えることによって設定される可変分周比のカウンターによってカウントされます。 VLシリーズリレーでは、この切り替えは工場で行われました。 カウンター全体の最大分周比は 235,929,600 に達します.マイクロ回路のドキュメントによると、1 Hz のマスター オシレーター周波数で、シャッター スピードは 9 か月以上に達する可能性があります! 開発者によると、これはどのアプリケーションでも十分です。
ENDチップの結論10 - シャッタースピードの終わりは、入力3 - STスタート - ストップに接続されています。 END 出力にハイレベル電圧が現れるとすぐに、パルスのカウントが停止し、Q1 の 9 番目の出力にハイレベル電圧が現れ、KT605 トランジスタが開き、KT605 コレクタに接続されたリレーが作動します。
現代のリレー
原則として、それらはMKで作成されます。 結局のところ、何か新しいものを発明してから時間を微調整するよりも、既製の独自のマイクロ回路をプログラムし、いくつかのボタン、デジタルインジケーターを追加する方が簡単です。 このようなリレーを図 4 に示します。
図 4
なぜ自分の手でタイムリレーを作るのですか？
そして、非常に多くのタイムリレーがありますが、ほとんどすべての好みで、自宅で何かをしなければならないことがあり、多くの場合非常に簡単です。 しかし、そのような構造は、ほとんどの場合、完全に正当化されます。 ここにそれらのいくつかがあります。
VLリレーの一部としてKR512PS10マイクロ回路の動作を調べたばかりなので、アマチュア回路の検討はそれから始める必要があります。 図 5 にタイマー回路を示します。
図 5. KR524PS10 チップのタイマー。
マイクロ回路は、安定化電圧が約5 VのパラメトリックスタビライザーR4、VD1によって電力を供給されます。電源がオンになると、R1C1回路はマイクロ回路のリセットパルスを生成します。 これにより、内部ジェネレーターが起動し、その周波数はR2C2チェーンによって設定され、チップの内部カウンターがパルスのカウントを開始します。
これらのパルスの数（カウンター分割比）は、M01 ... M05マイクロ回路の出力を切り替えることによって設定されます。 図に示されている位置では、この係数は 78643200 になります。このパルス数は、END 出力 (ピン 10) での信号の全周期です。 ピン 10 はピン 3 ST (スタート/ストップ) に接続されています。
END 出力がハイレベルになると (半周期がカウントされると)、カウンターは停止します。 同時に、Q1 の出力 (9 ピン) にもハイ レベルが設定され、トランジスタ VT1 が開きます。 開いているトランジスタを介して、リレーK1がオンになり、接点で負荷を制御します。
時間遅延を再開するには、リレーを一時的にオフにしてから再度オンにするだけで十分です。 END 信号と Q1 信号のタイミング図を図 6 に示します。
図 6. END 信号と Q1 信号のタイミング図。
図に示されているタイミング回路 R2C2 の定格では、発電機の周波数は約 1000 Hz です。 したがって、端子 M01 ～ M05 の指定された接続による遅延時間は約 10 時間になります。
このシャッター速度を微調整するには、次の手順を実行します。 図 7 の表に示すように、端子 M01…M05 を位置「Seconds_10」に接続します。
図 7 タイマー時間設定テーブル （写真をクリックすると拡大します）.
この接続で、可変抵抗器 R2 を回転させて、シャッター速度を 10 秒間調整します。 ストップウォッチで。 次に、端子 M01 ～ M05 を図のように接続します。
KR512PS10 の別の回路を図 8 に示します。
図 8 マイクロサーキットのタイムリレー KR512PS10
KR512PS10 チップ上の別のタイマー。
まず、KR512PS10、より正確には、まったく表示されていないEND信号と、論理ゼロレベルに対応する共通線に接続されているだけのST信号に注意を払いましょう。
これを含めると、図 6 に示すように、カウンターは停止しません。END 信号と Q1 信号は、停止することなく周期的に継続します。 この場合、これらの信号の形状は古典的な蛇行になります。 したがって、それは矩形パルスの発生器であり、その周波数は可変抵抗器R2によって制御でき、カウンター分周比は図7に示す表に従って設定できます。
Q1 の出力からの連続パルスは、10 進数カウンターのカウント入力 - デコーダー DD2 K561IE8 に供給されます。 R4C5 チェーンは、電源がオンになるとカウンターをゼロにリセットします。 その結果、デコーダ「０」（ピン３）の出力にハイレベルが現れる。 出力 1 ～ 9 はローです。 最初のカウント パルスが到達すると、ハイ レベルが出力 "1" に移動し、2 番目のパルスが出力 "2" にハイ レベルを設定し、出力 "9" まで続きます。 その後、カウンタがオーバーフローし、カウント サイクルが新たに開始されます。
SA1スイッチを介して受信した制御信号は、要素DD3.1 ... 4のオーディオ信号発生器、またはリレーアンプVT2に適用できます。 時間遅延は、スイッチ SA1 の位置に依存します。 ダイアグラムに示されている端子 M01 ... M05 の接続とタイミング チェーン R2C2 のパラメーターを使用すると、30 秒から 9 時間の範囲の時間遅延を得ることができます。
場合によっては、アプライアンスを定期的なモードで動作させる必要があります。一定時間後にオンになり、しばらく動作してから再びオフになります。つまり、ほとんど冷蔵庫のようですが、頻度は温度に依存しません。 、ただし、設定された時間間隔で。 図 1 は、デバイスの継続時間と休止時間を 90 秒から 3 時間の範囲で、モードごとに個別に設定できるタイマー ダイアグラムを示しています。
時間間隔は、2 つの可変抵抗器によってスムーズに設定されます。 時間間隔の値は、Rコンポーネントに可変抵抗器を備えたRC回路のパラメータによって異なります。 したがって、このタイマーは、間隔の設定に非常に高い精度が必要とされない場合にのみ適しています。
この回路は、CD4060 マイクロ回路上の 2 つのタイマー ノードで構成され、トリガーを使用して切り替えられます。 これらのノードの 1 つは作業期間を管理し、もう 1 つは休息期間を管理します。 CD4060 は、マルチバイブレータ エレメントを備えた 14 ビット バイナリ カウンタです。 したがって、CD4060 は単純なタイマー回路でよく使用されます。
D1チップでは、デバイスの動作期間（オン状態）を満たすタイマーが作成されます。 電源投入時 (またはボタン S1 を押した後)、R8 を介した C2 の充電により、D3 の RS フリップフロップは、出力 D3.3 に論理ユニットがある状態に設定されます。 トランジスタキーVT1-VT2が開き、リレーK1によってデバイスがオンになります。
同時にカウンター D1 が働き始めます。 そしてカウンタＤ２はゼロ状態で出力Ｄ３．１から１だけ保持される。
しばらくすると、内蔵マルチバイブレータ (C1-R1-R2) の周波数に応じて、論理ユニットが D1 の上位出力 (ピン 3) に表示されます。 このユニットは、RSフリップフロップD3を反対の状態に切り替えます。 キー VT1-VT2 を閉じて、デバイスをオフにします。 D3.2 の出力からのユニットは、カウンター D1 をリセットし、この (ゼロ) 状態に固定します。 ゼロ出力 D3.1 により、カウンター D2 が機能します。
この瞬間から、休止期間が始まります。 ここで、カウンタ D1 がブロックされ、カウンタ D2 がそれ自体のマルチバイブレータのパルスをカウントします。その周波数、したがって状態 8192 に到達する時間は、抵抗 R6 に依存します。 指定された時間が経過すると、ピン 3 D2 に 1 が表示され、回路は元の状態に戻ります。つまり、アプライアンスの電源がオンになり、D1 のカウントを開始します。
したがって、D3 のトリガーのおかげで、カウンターは交互に動作します。D1 はリレー K1 のオン状態の期間をカウントし、次に D2 は K1 のオフ状態の期間をカウントします。
抵抗R2はオン状態の持続時間を調整し、抵抗R6はオフ状態の持続時間を調整します。 ボタン S1 と S2 は非ラッチ式で、タイマーの状態を手動で制御します。 S1 を押すと回路がオンロード状態になり、S2 を押すとオフ状態になります。 これにより、対応する時間間隔のカウントダウンが開始されます。 HL1 LED は、リレー K1 のスイッチオンを知らせます。
図のスキーム。 図１に示すように、マルチバイブレータの周波数のパラメトリック設定により、時間間隔を計算する際の高精度に違いはありません。 クロックマルチバイブレータの水晶周波数安定化を適用することで、高精度化と設置限界の大幅な拡大が可能です。
図2
図上。 図２は、まさにそのようなタイマーの変形を示している。 ここでは、モードごとに、間隔を2つの範囲で設定できます-1秒から2047秒または1分から2047分、つまり実際には1秒から34時間です。 さらに、最初の範囲では設定は1秒単位で行われ、秒では1分単位で設定されます。
唯一の不便は、インストール方法です-マイクロスイッチを使用して、秒数（または分）をバイナリコードに変換します。 しかし、これはアマチュア無線にとっては問題ではありません。 インターバルの精度はクオーツで、一時的な停電が発生した場合にバックアップ電源が存在するため、タイマーが節約されます。
回路の動作原理は図1と同じで、キーとリレーによる同じトリガーですが、両方のカウンターは同じジェネレーターから動作し、範囲内の時間間隔はカウンターの分周率を変更することで設定されます。マルチバイブレータの周波数ではありません。
D1チップ上に2Hzの周波数発生器が作られています。 これはCD4060マルチバイブレータカウンタで、そのマルチバイブレータは一般的な回路に従って水晶振動子と接続されています。 クロック共振器、32768 Hz。 CD4060 カウンタの最大分周比は 16384 (2x8192) です。 したがって、32768 を 16384 で除算すると、出力は 2 Hz になります。
スイッチ S1 と S2 は、範囲 (秒 / 分) を選択するのに役立ちます。 図では、2 番目の位置にあります。 この場合、入力 D4 と D5 (CD4040) は 2 Hz の周波数のパルスを受信します。 カウンター D4 と D5 の最初のトリガーは、与えられた周波数を 2 で割って 1 Hz にする働きをするため、これらのカウンターの「1」の重みを持つ出力は使用されません。
分周比 D4 と D5 は、ダイオード、マイクロスイッチ、および抵抗の回路によって設定されます。 間隔は、バイナリ コードに従ってスイッチを閉じることによって設定されます。
たとえば、作業の継続時間を 40 秒に設定し、一時停止を 30 秒に設定する必要があります。 スイッチ S3 ～ S13 のうち、係数の合計が 40 になるスイッチ、つまり 32+8=40 を閉じます。これは、S8 と S6 を閉じることを意味します。 残りは開いています。 そして、スイッチ S14 ～ S24 の中から、係数の合計が 30、つまり 16+8+4+2=30 になるスイッチを閉じます。つまり、S15、S16、S17、S18 を閉じ、残りのスイッチはそのままにしておきます。スイッチが開きます。
40 秒が経過すると、ロジック ユニットの電圧が C5 に表示され、トリガーが D3 に切り替わります。 この場合、負荷はオフになり、カウンタ D4 は出力 D3.2 からのユニットによってブロックされ、カウンタ D5 は出力 D3.1 からの論理ゼロによって開始されます。 休止期間が始まります。 30 秒後、論理ユニットが C6 に表示され、回路は元の位置に戻ります。
ボタン S25 および S26 の目的は、図 1 の図のボタン S1 および S2 と同じです。
出力 D1 と入力 D4 および D5 の間で 30 秒間隔で次のパルスを受信するために、別のバイナリ カウンタ CD4040 (D2) に組み込まれた 60 による分周器が、スイッチ S1 および S2 を介してオンになります。 ダイオード VD3-VD6 と抵抗 R3 は、そのカウントを 60 に制限します。 次に、60 番目の入力パルスの開始でゼロにリセットされます。 その結果、その出力 2 には 30 秒周期のパルスがあります。 次に、最初のトリガー D4 と D5 をさらに 2 つに分割し、さらに時間を秒単位ではなく分単位で設定します。
たとえば、ファンを 2 時間ごとにオンにして 85 秒間作動させたいとします。 これを行うには、S1 を 2 番目の位置に設定し (図のように)、S9、S7、S5、S3 (64+16+ 4+1=85) をオンにします。 次に、S2を分に切り替え（図の逆）、時間を分に換算して-2時間=120分、S20、S19、S18、S17（64+32+16+8=120）をオンにします。 残りのスイッチは開いたままにします。
バックアップ電源は Krona G1 によって提供されます。 主電源から 12V の電圧が供給されている限り、VD2 ダイオードは閉じており、Krona のエネルギーは消費されません。 主電源がオフになると、ダイオード VD2 が開きますが、VD29 は閉じます。 したがって、停電が発生した場合、クローナからはマイクロ回路のみに電力が供給され、出力キーとリレーは機能しません。
タイマーは、SCB-1-M-1240 電磁リレーを使用します。 このようなリレーは電気機器で使用されます 車、車のアラームで。 自動車の専門化にもかかわらず、このリレーは最大 2000 W の電力で 220V AC によって電力を供給される負荷を切り替えることができます。
ダイオードKD522は、1N4148などの任意の類似体に置き換えることができます。 CD4060Bマイクロ回路は、pPD4060、HCC4060、M4060、NJM4060など、他のタイプのxx4060と交換可能です。国内の類似品はありません。 マイクロ回路 CD4040 は、xx4040 や国内の K561IE20、K1561IE20 などの他のものと交換可能です。 コンデンサ C1 と C4 (図 1) は無極性でなければなりません。
