5 circuits de minuterie différents

Les circuits de minuterie sont utilisés pour produire des intervalles de temporisation pour déclencher une charge. Ce délai est défini par l'utilisateur.

Voici quelques exemples de circuits de minuterie utilisés dans différentes applications

1. Minuterie longue durée

Ce circuit de minuterie est conçu pour allumer une charge de 12 V dans une installation solaire pendant une période prédéfinie en appuyant sur un bouton. Lorsque la période a expiré, un relais de verrouillage déconnecte à la fois la charge et le circuit du contrôleur de l'alimentation 12 V. La longueur de la période peut être configurée en apportant les modifications appropriées au code source du microcontrôleur.

Vidéo sur le schéma du circuit de minuterie de longue durée

Travail

L'IC4060 est un compteur d'ondulation binaire à 14 étages qui génère les impulsions de retard de base. La résistance variable R1 peut être ajustée pour obtenir différents délais. L'impulsion de retard est obtenue à IC 4060. La sortie du compteur est établie par un cavalier. La sortie du 4060 va à un agencement de commutateur à transistor. Un cavalier définit l'option. - le relais peut s'allumer lorsque l'alimentation et le comptage démarrent, puis s'éteindre après la période de comptage, ou - il peut faire le contraire. Le relais s'allumera après la fin de la période de comptage et restera allumé tant que l'alimentation est fournie au circuit. Lorsque l'alimentation est sur ON, les transistors T1 et T2 sont activés, puis la tension d'alimentation passe lentement au niveau bas. La tension d'alimentation commence à 12 V lorsque l'alimentation est activée, puis diminue lentement. Cela fonctionne avec une minuterie de longue durée.

2. Minuterie du réfrigérateur

En général, la consommation électrique du réfrigérateur domestique est assez importante pendant les heures de pointe de 18 h à 21 h et est beaucoup plus importante sur les lignes basse tension. Il est donc préférable d'éteindre le réfrigérateur pendant ces heures de pointe.

Ici, un circuit est démontré qui éteint automatiquement le réfrigérateur pendant cette période de pointe et le rallume après deux heures et demie, permettant ainsi une économie d'énergie.

Circuit de travail

Un LDR est utilisé comme capteur de lumière pour détecter l'obscurité vers 18 heures. À la lumière du jour, le LDR a moins de résistance et il conduit. Cela maintient la broche de réinitialisation 12 de IC1 au niveau haut et le circuit intégré reste éteint sans osciller. VR1 ajuste la réinitialisation de IC au niveau de lumière particulier dans la pièce, disons vers 18 heures. Lorsque le niveau de lumière dans la pièce tombe en dessous du niveau préréglé, IC1 commence à osciller. Après 20 secondes, sa broche 5 devient haute et déclenche le transistor de pilotage du relais T1. Normalement, l'alimentation électrique du réfrigérateur est fournie par les contacts Comm et NC du relais. Ainsi, lorsque le relais se déclenche, les contacts se rompent et l'alimentation du réfrigérateur est coupée.

Les autres sorties de l'IC1 deviennent hautes une par une à mesure que le compteur binaire avance. Mais comme les sorties sont prises à la base de T1 via les diodes D2 à D9, T1 reste allumée pendant toute la période jusqu'à ce que la broche de sortie 3 devienne élevée après 2,5 heures. Lorsque la broche de sortie 3 devient haute, la diode D1 polarise en direct et inhibe l'oscillation de IC. À ce moment, toutes les sorties, à l'exception de la broche 3, deviennent faibles et T1 s'éteint. Le relais se met hors tension et le réfrigérateur est à nouveau alimenté par le contact NC. Cette condition reste en tant que telle jusqu'à ce que le LDR soit à nouveau allumé le matin. IC1 se réinitialise alors et la broche 3 redevient basse. Ainsi, pendant la journée également, le réfrigérateur fonctionne comme d'habitude. Ce n'est que pendant les heures de pointe, entre 18 heures et 20h30, que le réfrigérateur reste éteint. En augmentant la valeur de C1 ou R1, vous pouvez augmenter la temporisation à 3 ou 4 heures.

Comment régler?

Assemblez le circuit sur un PCB commun et enfermez-le dans une boîte. Vous pouvez utiliser le boîtier d'un stabilisateur pour que la fiche de sortie puisse être fixée facilement. Utilisez une alimentation par transformateur 9 volts 500 mA pour le circuit. Prenez la ligne de phase du primaire du transformateur et connectez-la au contact commun du relais. Connectez un autre fil au contact NC du relais et connectez son autre extrémité à la broche Live de la prise. Prenez un fil du neutre du primaire du transformateur et connectez-le à la broche neutre de la prise. Alors maintenant, la prise peut être utilisée pour brancher le réfrigérateur. Fixez le LDR à l'extérieur de la boîte où la lumière du jour est disponible (notez que la lumière de la pièce pendant la nuit ne doit pas tomber sur le LDR). Si la lumière de la pièce n'est pas suffisante pendant la journée, gardez le LDR à l'extérieur de la pièce et connectez-le au circuit à l'aide de fils fins. Ajustez le préréglage VR1 pour régler la sensibilité du LDR au niveau de lumière particulier.

3. Minuterie industrielle programmable

Les industries nécessitent souvent une minuterie programmable pour une certaine nature répétitive de la charge en marche et en arrêt. Dans cette conception de circuit, nous avons utilisé un microcontrôleur AT80C52 qui est programmé pour régler l'heure en utilisant des commutateurs d'entrée réglés. Un écran LCD aide à régler la période de temps pendant qu'un relais dûment interfacé à partir du microcontrôleur fait fonctionner la charge selon le temps d'entrée pour la période de marche et la période d'arrêt.

Vidéo sur la minuterie industrielle programmable

Schéma du circuit de la minuterie industrielle programmable

Description du circuit

En appuyant sur le bouton de démarrage, l'écran connecté au microcontrôleur commence à afficher les instructions pertinentes. L'heure ON de la charge est alors entrée par l'utilisateur. Cela se fait en appuyant sur le bouton INC. Appuyer sur le bouton plus d'une fois augmente le temps de marche. Appuyer sur le bouton DEC diminue le temps de marche. Cette heure est ensuite stockée dans le microcontrôleur en appuyant sur le bouton Entrée. Initialement, le transistor est connecté au signal 5V et commence à conduire et, par conséquent, le relais est excité et la lampe est allumée. En appuyant sur la touche correspondante, la durée pendant laquelle la lampe s'allume peut être augmentée ou diminuée. Ceci est fait par le microcontrôleur envoyant des impulsions logiques hautes en conséquence au transistor en fonction du temps stocké. En appuyant sur le bouton d'arrêt d'urgence, le microcontrôleur reçoit un signal d'interruption et génère en conséquence un signal logique bas au transistor pour désactiver le relais et à son tour la charge.

4. Minuterie industrielle programmable basée sur RF

Il s'agit d'une version améliorée de la minuterie industrielle programmable où le temps de commutation des charges est contrôlé à distance à l'aide de la communication RF.

Du côté de l'émetteur, 4 boutons poussoirs sont interfacés avec le codeur - le bouton de démarrage, le bouton INC, le bouton DEC et le bouton Enter. En appuyant sur les boutons appropriés, le codeur génère en conséquence un code numérique pour l'entrée, c'est-à-dire convertit les données parallèles en forme série. Ces données série sont ensuite transmises à l'aide du module RF.

Du côté du récepteur, le décodeur convertit les données série reçues sous forme parallèle, qui sont les données d'origine. Les broches du microcontrôleur sont connectées à la sortie du décodeur et en conséquence, en fonction de l'entrée reçue, le microcontrôleur contrôle la conduction du transistor, de manière à contrôler la commutation du relais et ainsi la charge reste allumée pendant le temps réglé à côté émetteur.

5. Lumière d'aquarium à atténuation automatique

Nous connaissons tous les aquariums que nous utilisons souvent à la maison à des fins décoratives pour quelqu'un ayant le désir de garder du poisson à la maison (pas pour manger bien sûr!). Ici un système de base est démontré à travers qu'il est possible d'alléger l'aquarium pendant le jour et la nuit et éteignez-le ou diminuez-le vers minuit.

Le principe de base consiste à contrôler le déclenchement du relais à l'aide d'un circuit intégré oscillant.

Le circuit utilise le compteur binaire IC CD4060 pour obtenir le délai de 6 heures après le coucher du soleil. Un LDR est utilisé comme capteur de lumière pour contrôler le fonctionnement de l'IC. Pendant la journée, le LDR offre moins de résistance et il conduit. Cela maintient la broche de réinitialisation 12 de l'IC à l'état haut et reste désactivée. Lorsque l'intensité de la lumière du jour diminue, la résistance du LDR augmente et le CI commence à osciller. Cela se produit vers 18 heures (comme défini par VR1). Les composants oscillants de IC1 sont C1 et R1, ce qui donne un délai de 6 heures pour mettre la broche de sortie 3 à l'état haut. Lorsque la broche de sortie 3 passe à l'état haut (après 6 heures), le transistor T1 s'active et le relais se déclenche. Dans le même temps, la diode D1 polarise en direct et inhibe l'oscillation de IC.IC puis se verrouille et maintient le relais sous tension jusqu'à la réinitialisation de l'IC le matin.

Normalement, l'alimentation du panneau LED se fait par les contacts commun et NC (normalement connectés) du relais. Mais lorsque le relais est mis sous tension, l'alimentation du panneau LED sera contournée par le contact NO (normalement ouvert) du relais. Avant d'entrer dans le panneau à LED, l'alimentation passe par R4 et VR2 de sorte que les LED s'éteignent. VR2 est utilisé pour régler la luminosité des LED. La lumière du panneau LED peut être réglée de l'état faible à l'état complètement éteint à l'aide de VR2.

Le panneau LED se compose de 45 LED d'une seule couleur ou de deux couleurs. Les LED doivent être de type transparent très brillant pour donner une luminosité suffisante. Disposez les LED en 15 rangées composées chacune de 3 LED en série avec une résistance de limitation de courant de 100 ohms. Seules deux lignes sont affichées dans le diagramme. Disposez les 15 rangées comme indiqué dans le diagramme. Il est préférable de fixer les LED dans une longue feuille de PCB commun et de connecter le panneau au relais à l'aide de fils fins. Le LDR doit être placé de manière à recevoir la lumière du jour. Connectez le LDR à l'aide de fils en plastique minces et placez-le près de la fenêtre ou à l'extérieur afin d'obtenir la lumière du jour.

IC4060

Passons maintenant à l'IC 4060

IC CD 4060 est un excellent circuit intégré pour concevoir des minuteries pour différentes applications. En sélectionnant des valeurs appropriées des composants de synchronisation, il est possible d'ajuster la synchronisation de quelques secondes à plusieurs heures. Le CD 4060 est le circuit intégré oscillateur avec compteur binaire et diviseur de fréquence doté d'un oscillateur intégré basé sur trois onduleurs. La fréquence de base de l'oscillateur interne peut être réglée à l'aide de la combinaison condensateur-résistance externe. IC CD4060 fonctionne entre 5 et 15 volts DC tandis que la version CMOS HEF 4060 fonctionne jusqu'à trois volts.

La broche 16 de l'IC est la broche Vcc. Si un condensateur de 100 uF est connecté à cette broche, le CI obtient plus de stabilité même si la tension d'entrée fluctue légèrement. La broche 8 est la broche de masse.

Circuit de chronométrage

L'IC CD4060 nécessite des composants de synchronisation externes pour fournir des oscillations à l'horloge de la broche 11. Le condensateur de synchronisation est connecté à la broche 9 et la résistance de synchronisation à la broche 10. L'horloge de la broche est 11, ce qui nécessite également une résistance de haute valeur d'environ 1M. Au lieu des composants de synchronisation externes, les impulsions d'horloge d'un oscillateur peuvent être envoyées à l'horloge de la broche 11. Avec les composants de synchronisation externes, le circuit intégré commencera à osciller et le retard des sorties dépend des valeurs de la résistance de synchronisation et du condensateur de synchronisation. .

Réinitialisation

La broche 12 de l'IC est la broche de réinitialisation. IC oscille uniquement si la broche de réinitialisation est au potentiel de terre. Ainsi, un condensateur de 0,1 et une résistance de 100K sont connectés pour réinitialiser le circuit intégré à la mise sous tension. Ensuite, il commencera à osciller.

Sorties et comptage binaire

Le circuit intégré a 10 sorties chacune pouvant fournir environ 10 mA de courant et une tension légèrement inférieure à celle de Vcc. Les sorties sont numérotées de Q3 à Q13. La sortie Q10 est absente de sorte que le double temps peut être obtenu à partir de Q11. Cela améliore plus de flexibilité pour obtenir plus de timing. Chaque sortie de Q3 à Q13 passe à l'état haut après avoir terminé un cycle de temporisation. À l'intérieur du CI se trouvent un oscillateur et 14 bistables connectés en série. Cet arrangement est appelé arrangement Ripple Cascade. Initialement, l'oscillation est appliquée au premier bistable qui entraîne alors le deuxième bistable et ainsi de suite. L'entrée de signal est divisée par deux dans chaque bistable de sorte qu'un total de 15 signaux sont disponibles chacun de la moitié de la fréquence du précédent. Sur ces 15 signaux, 10 signaux sont disponibles de Q3 à Q13. Ainsi, la deuxième sortie obtient un temps double par rapport à la première sortie. La troisième sortie obtient un temps double par rapport à la deuxième. Cela continue et le temps maximum sera disponible à la dernière sortie Q13. Mais pendant ce temps, d'autres sorties donneront également une sortie élevée en fonction de leur synchronisation.

Verrouillage du CI

La minuterie basée sur le CD 4060 peut être verrouillée pour bloquer l'oscillation et pour maintenir la sortie élevée jusqu'à la réinitialisation. Pour cette diode IN4148 peut être utilisée. Lorsque la sortie haute est connectée à la broche 11 via la diode, le cadencement sera inhibé lorsque cette sortie devient élevée. Le CI lancera à nouveau l'oscillation uniquement s'il est réinitialisé en coupant l'alimentation.

Formules pour le cycle de chronométrage

Temps t = 2 n / f osc = Secondes

n est le numéro de sortie Q sélectionné

2 n = Q numéro de sortie = 2 x Q pas de fois Ex. Sortie Q3 = 2x2x2 = 8

f osc = 1 / 2,5 (R1XC1) = en Hertz

R1 est la résistance à la broche 10 en Ohms et C1, le condensateur à la broche 9 en Farads.

Par exemple, si R1 est 1M et C1 0,22, la fréquence de base f osc est

1 / 2,5 (1 000 000 x 0 000 000 22) = 1,8 Hz

Si la sortie sélectionnée est Q3 alors 2 n est 2 x 2 x 2 = 8

Par conséquent, la période (en secondes) est t = 2 n / 1,8 Hz = 8 / 1,8 = 4,4 secondes

Vous avez maintenant une idée des cinq différents types de circuits de minuterie si vous avez des questions sur ce sujet ou sur les projets électroniques laissez la section commentaires ci-dessous.