Posted on

Простые устройства — Простой таймер с выдержкой от 1 сек. до 24 часов

Таймер

Таймер предназначен для включения нагрузки на заданный интервал времени. Диапазон возможного интервала таймера от 1 секунды до 24 часов.

Таймер очень прост, не содержит дефицитных деталей и может быть повторен радиолюбителем средней квалификации. В чем-то этот таймер является улучшенным вариантом ранее опубликованного. Практическое применение устройство может найти, например, при изготовлении печатных плат с помощью фоторезиста для ограничения времени включения ультрафиолетовой лампы при засвечивании фоторезистивной поверхности.

Конструкция имеет гальваническую связь с бытовой сетью 220 вольт, поэтому следует соблюдать особую осторожность в процессе изготовления и испытаний. Будучи помещенным в корпус, таймер уже не представляет опасности.

Таймер может быть собран по одной из двух вариантов схем:

Первый вариант схемы


или

Для первой схемы рекомендуемая мощность коммутируемой нагрузки не более 100 ватт, так как симистор КУ208Гразмещён в корпусе без радиатора и при большей нагрузке будет сильно нагреваться.

Если требуется коммутировать нагрузку с большой мощностью, рекомендуется установить симистор на радиатор, или попробовать применить другой, более мощный.

Во втором варианте схемы для коммутации нагрузки вместо симистора используется реле, поэтому мощность нагрузки ограничивается только коммутирующей способностью контактов реле.

В законченном собранном варианте устройства кнопка управления и остальные части схемы должны быть хорошо изолированы от контакта с рукой пользователя.

Напряжение питания микроконтроллера 5 вольт, стабилизировано микросхемой 78L05.

Конструктивно всё устройство уместилось в корпус от адаптера, в котором сгорел трансформатор, а корпус сохранился.

Общий вид готового таймераВнутренности таймера
Схема собрана на небольшой монтажной плате, печатная плата не разрабатывалась. Детали применены не дефицитные и широко распространённые, как отечественные, так и импортного производства. В первой схеме с симистором можно применить герконовое реле РГК15с напряжением включения 5 вольт, симистор VS1 КУ208Г, можно использовать КУ208Вили зарубежные аналоги с похожими характеристиками.

Во второй схеме в качестве реле К1 применялось импортное реле с одной группой нормально разомкнутых контактов, рассчитанных на ток 10 А, название реле

SDT-SS-112DM. Полагаю, что можно заменить на реле другого типа с сопротивлением обмотки приблизительно 300 ом, на напряжение 12 в, при этом контакты реле должны быть рассчитаны на максимальный ток предполагаемой нагрузки. Транзистор VT1, коммутирующий реле, подойдёт любой средней мощности npn-проводимости, например из отечественных можно рекомендовать КТ315или КТ503. Микроконтроллер – семейства AVR ATtiny13.

Диоды VD1,VD2 могут быть заменены отечественными, например Д226Били КД105с обратным напряжением не менее 350-400в, стабилитрон ZD1 — любой маломощный с напряжением стабилизации 12-20 вольт. В качестве буззера подойдёт любой электродинамический излучатель без встроенного генератора с сопротивлением обмотки 30-50 Ом.

В проекте тактовая частота внутреннего генератора микроконтроллера выбрана равной 1,2 МHz (9,6/8). Как выставить фьюзы для двух популярных программаторов (

Chip Blaster и PonyProg) при программировании чипа показано на картинках ниже.

Фьюзы для ChipBlaster
Фьюзы для PonyProg

Как  запрограммировать время таймера

Посредством  длительного удержания в нажатом состоянии  кнопки  SB1  перейти в режим установки времени таймера (подробности ниже) и ввести нужное количество интервалов времени. Делается это один раз, все последующие циклы работы будут придерживаться этих установок до тех пор, пока не понадобится сменить их на другие этим же способом.

Последовательность установки времени таймера

Включаем питание, индикатор HL1  НЕ  горит. Нажимаем кнопку «SET» и длительно  удерживаем в нажатом состоянии до момента, когда  светодиод HL1 начнет мигать с частотой 1 раз в секунду (1 мигание = 1 дискретный интервал).

Последовательность установки времени таймера идёт в такой последовательности: сперва  идёт набор секунд, после этого следует набор минут, потом набор часов, а затем — выход из режима  установки времени таймера.

Наблюдая за миганием светодиода, отсчитываем  количество вспышек (каждая сопровождается звуковым пиликанием зуммера). Отсчитав нужное количество секунд отпускаем  кнопку. После этого число набранных секунд заносится в память, а индикатор HL1  начинает часто мигать, что означает начало ввода минут.

Нажимаем и удерживаем снова кнопку «SET» — светодиод  HL1 мигает с частотой 1 раз в секунду. Снова отсчитываем требуемое число минут по вспышкам или звуковым сигналам, отпускаем кнопку. После этого индикатор

HL1 светится постоянно — это означает, что теперь можно вводить часы.

Ввод часов осуществляется полностью аналогично — нажимаем и держим кнопку, отсчитываем нужное количество сигналов, отпускаем кнопку.

По завершении процедуры установки надо дождаться звукового сигнала зуммера, извещающего об окончании процесса установки времени. После этого устройство переходит в исходное состояние ожидания и готово к работе.

Если временной интервал предполагает установку небольшого интервала, например несколько секунд, то, набрав необходимое число секунд, нужно отпустить кнопку и больше  кнопку не нажимать, дождавшись звукового оповещения зуммера об окончании установки времени. В этом случае в память заносится только набранное количество секунд, а минуты и часы обнуляются.

Точно так же поступаем, если нам НЕ надо набирать часовые интервалы: задав секунды и минуты, отпускаем кнопку и ждем сигнала о запоминании времени.

Теперь таймер готов  к работе.

Запуск таймера осуществляется кратковременным нажатием кнопки «SET» (она же «Старт»). После нажатия  кнопки зуммер пиликанием оповестит о начале цикла, включится нагрузка на время, установленное таймером.  Если выдержка времени таймера превышает 1 мин., то индикатор HL1 будет вспыхивать через каждые 10 сек. По завершении цикла нагрузка отключится, и снова прозвучит звуковой сигнал продолжительностью около 5 сек. После этого устройство перейдёт в исходное состояние ожидания.

Если требуется прервать работу таймера не дожидаясь истечения заданного рабочего интервала, можно поступить двумя способами:

  1. если  не предполагается изменять время таймера,  надо просто выдернуть вилку из розетки — нагрузка  отключится;
  2. если текущий интервал времени не устраивает, и  предполагается сразу же поменять его, надо  нажать и удерживать кнопку «
    SET
    »  до сигнала  зуммера (т.е. до включения режима ввода времени), нагрузка  при этом так же отключится.

В приложении к статье находится прошивка таймера, схема в формате Splan7, проект Proteus с прошивкой для ознакомления с принципом работы таймера.

Науменко Владимир
г. Калининград.

Вложения:
ФайлОписаниеРазмер файла:
Скачать этот файл (timer_1s_24h.zip)timer_1s_24h.zipСхема, прошивка и модель Proteus109 Кб

Теория и практика применения таймера 555.Часть вторая.

РадиоКот >Статьи >

Теория и практика применения таймера 555.Часть вторая.

В этой части мы продолжим ездить по вашим мозгам на таймере 555, однако уже с практической точки зрения — рассмотрим конкретные схемы включения микросхемы.

Итак,
Схема 1:

Эта штуковина начинает работать (пищать) если по каким-то причинам станет вдруг темно. То есть, на фоторезистор LDR1 перестанет попадать свет или световой поток уменьшится до некоего критического уровня.

Схема 2:

Эта схема предназначена для раздражения слухового нерва в том случае, если напряжение на входе «Контроль» упадет ниже 9 вольт.

Схема 3:

Простейший вид узла сигнализации. Если датчик S2 замкнется, на выходе таймера появится высокий уровень и останется таковым, даже если датчик вернется в исходное состояние. Вернуть низкий уровень на выход микросхемы можно кнопкой «Сброс».

Схема 4:

Аналогична Схеме 1, правда можно подстраивать частоту тона пищания резистором R2.

Схема 5:

Метроном. Издает мерное тикание, чтобы начинающие музыканты не сбивались с ритма, ну или хорошо спали. Частота тиков подстраивается резистором R1.

Схема 6:

10-минутный таймер. Запускается нажатием на кнопку «Сброс-запуск», при этом загорается светодиод HL2, например — зеленый. По истечении временного интервала, загорится светодиод HL1, например — красный. Интервал можно подстроить резистором R4.

Схема 7:

Триггер Шмидта. Полезная вещь, если вам необходимо получить прямоугольные импульсы из синусоидального сигнала, даже искаженного и зашумленного.

Схема 8:

Генератор повышенной точности и стабильности. Частота подстраивается резистором R1. Диоды — любые германиевые. Можно также применить диоды Шоттки.

Схема 9:

Детектор пропущенных импульсов. Может пригодиться. Транзистор можно заменить на отечественный КТ3107.

Схема 10:

Твухтональная сирена. Занятная схема для экспериментов с включением двух таймеров сразу.

Ну пока все.
Вопросы, как обычно, складываем тут.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?


Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

Как сделать реле времени своими руками: два способа

Благодаря реле времени можно серьезно экономить средства. К примеру, его можно установить в кладовке, коридоре или подъезде, одним нажатием вы сможете включать свет, а через определенный промежуток времени он отключится в автоматическом режиме. Этого времени вам будет достаточно, чтобы найти предмет в кладовке или просто пройти участок в коридоре. В данной статье мы расскажем вам, как сделать реле времени своими руками, рассмотрим пошаговую инструкцию и самые простые схемы подключения.

Как сделать реле времени – самый простой вариант

Мы понимаем, что основная часть наших читателей – это любители. Поэтому решили не вдаваться в сложные технические термины, которые могут ввести в ступор. Специально для наших подписчиков мы нашли вот такое видео, посмотрев которое вы сможете понять, как сделать самодельный таймер для отключения электричества.

Хотим обратить ваше внимание, что никаких сложностей у вас возникнуть не должно, ведь инструкция предельно простая для восприятия.

Чтобы сделать реле времени нам необходимы следующие материалы:

Следующим образом выглядит схема подключения реле времени:

Конденсатором здесь выступает С1. Время задержки такого реле составляет 10 минут. Если говорить за другие характеристики КИТ, то он может похвастаться 1000 мкФ/16 Вольт. Регулируется время с помощью стандартного резистора R1. Управляется устройство с помощью контактов, специально под него плату делать не нужно, ее можно собрать, как показано на макете.

Собираем реле времени на базе таймера NE 555

Вторая схема реле времени также элементарна. Но, для ее сборки нам необходим таймер NE 555. Данный таймер предназначен для включения и отключения различных устройств. Его схема выглядит следующим образом.

Главным составляющим этого устройства выступает микросхема, именно он используется в построении самых популярных электрических устройств и таймеров. Микросхема позволяет наладить управление нагрузкой с помощью специального электромеханического реле. Поэтому вы сможете его настроить на выключение и включение света.

Управление таким таймером довольно простое, на корпусе вы найдете две кнопки:

Для запуска времени необходимо нажать кнопку «старт». Если нужно вернуть в первоначально состояние, тогда нажимаем «стоп». Обратите внимание, что интервал времени управляется резистором R1 и конденсатором С1. Именно от их номинала и зависит время, через которое лампа и другой осветительный прибор будет гаснуть. Настроить время вы сможете от двух секунд до трех минут. Поэтому вы сможете без особых усилий подобрать лучшее время выключения. Данная модель требует постоянное питание от источника в 12 Вольт.

Более подробно о нем вы сможете узнать, посмотрев вот такое видео.

Рекомендуем прочесть: как установить ленту в фару.

Простой ночник на микросхеме NE555

Микросхема серии 555 (NE555, SE555, NA555, SA555 и их аналоги) представляет собой доступный и дешевый таймер – устройство для генерации импульсов с определенными временными характеристиками. На базе этих микросхем может быть построено множество простых устройств – от регулятора оборотов электродвигателя до реле времени и стабилизатора напряжения.
В статье речь пойдет об одном из наиболее распространенных применений NE555 – диммере для регулировки яркости светодиодов, который можно приспособить под самодельный ночник.

Часть 1. Электроника.

Схема устройства представлена ниже:Простой ночник на микросхеме

Диоды VD1 и VD2 можно брать любые, например 1N4148. R1 регулирует яркость светодиодов VD3-VD9. Переменный резистор можно взять совмещенный с выключателем, такой вариант будет хорошо смотреться в стилизации под старые керосиновые лампы, в которых яркость пламени контролировалась специальной ручкой. Если же вы не планируете менять яркость светильника, то подойдет любой подстроечный резистор, выставленный на подходящее значение. Конденсатор C3 может быть и меньшего номинала, либо его вообще может не быть – схема все равно запустится, однако в таком случае диммер будет издавать едва слышимый писк.

Плата в сборе:

Простой ночник на микросхеме
Простой ночник на микросхеме

Светодиоды разделены на две группы по 4 и 3 светодиода. Их, конечно же, может быть больше или меньше, но нужно помнить, что от количества и мощности светодиодов зависит выбор транзистора VT1. Для небольшого количества маломощных светодиодов, как у меня, подойдет любой NPN транзистор, даже КТ315 или его зарубежные аналоги. Для более “прожорливой” нагрузки (например, светодиодной ленты и мощных светодиодов) лучше выбрать транзистор типа EB13005, который можно найти в любой энергосберегающей лампе, или широко распространенный полевой транзистор IRFZ44N.

NE555 обладает широким диапазоном питающего напряжения, поэтому для схемы можно использовать любой подходящий блок питания (например от ноутбука) или зарядку от телефона. Питать диммер от батареек или акумуляторов не рекомендуется, так как схема включения светодиодов с ограничительными резисторами не предполагает достаточно высокого КПД, и источник питания быстро разрядятся.

От напряжения будет зависеть количество светодиодов и сопротивление их токоограничительных резисторов. Если вы знаете, как оно расчитывается, смело переходите к следующей части, если нет – потратьте пару минут на прочтение краткого руководства.

Итак, сопротивление вычисляется по формуле:
R = Uпит – Uсв / Iсв,  где
R – сопротивление токоограничительного резистора;
Uпит – напряжение питания схемы;
Uсв – падение напряжения на светодиоде;
Iсв – ток питания светодиода.

Значения Uсв и Iсв различаются в зависимости от цвета и мощности светодиодов, его следует уточнять в документации к конкретной модели. Если же документации нет (что норма для подавляющего большинства китайской продукции), то можно воспользоваться усредненными значениями из таблицы:

Цвет и тип

Падение напряжения на светодиоде (вольт)

Ток питания светодиода (ампер)

Красный 5 мм.

1.8-2.1

0.02

Желтый 5 мм.

1.9-2.3

0.02

Синий 5 мм.

2.5-3.5

0.02

Зеленый 5 мм.

2.5-3.5

0.02

Белый 5 мм.

2.5-3.5

0.02, 0.05-0.07**

Белый 1 Вт*

3.2-3.4

0.3

Белый 3 Вт*

3.2-3.4

0.7


* Для светодиодов 1 Ватт и более необходим радиатор для охлаждения.
** Ток в 0.05-0.07 А требуется для сверхярких белых светодиодов.

Представленные в таблице параметры приблизительны. Так, например, у 5-миллиметровых светодиодов ток питания может варьироваться в достаточно широком диапазоне – от 5 до 35 мА, однако при минимальном значении они будут светиться тускло, а при максимальном быстро перегреются и выйдут из строя.

Теперь воспользуемся приведенной выше формулой и рассчитаем сопротивление резистора для цепочки из четырех последовательно соединенных светодиодов: трех желтых и одного белого. Пусть напряжение питания схемы составляет 12 вольт.

Для начала узнаем падение напряжения на всей цепочке по формуле
Uсв = U1 + U2 + … + Un, где
U1, U2, Un – напряжение падения на каждом светодиоде цепочки.
Uсв = 1.9 + 1.9 + 1.9 + 2.5 = 8.2 вольт.

Ток при последовательном соединии не изменяется, то есть на всех элементах цепи его значение будет равно 0.02 А.

Переходим к расчету сопротивления:
R = 12 – 8.2 / 0.02 = 3.8 / 0.02 = 190 Ом.
Подбираем из стандартной линейки резистор, близкий к полученному результату – 200 Ом.

Заодно неплохо бы рассчитать и минимальную мощность резистора:
P = (Uпит – Uсв) * Iсв
P = (12 – 8.2) * 0.02 = 3.8 * 0.02 = 0.076 Вт
Ближайший по мощности – 0.125 Вт, но можно выбрать и с запасом – 0.25 Вт.

Резистор может быть и большего сопротивления (в разумных пределах). При сборке схемы я не нашел у себя резистор в 300 Ом и заменил его на 470 Ом, ограничив ток до 0.015 А. Благодаря тому, что соотношение ток/яркость у светодиодов носит нелинейный характер, такая замена не сильно сказалась на конечном результате.

Теперь вы знаете, как самостоятельно расчитать номиналы, подходящие под ваши нужды. Комбинируя различные цвета, можно получить красивые сочетания и оттенки, которые сделают ночник более “волшебным”. Так сочетание оранжевого и теплого белого дают приятный персиковый цвет, а из желтого и зеленого получится мягкий цвет “зеленой лужайки”.

Часть 2. Внешний вид.

Как известно, собранная и рабочая плата – это только половина устройства. Не менее важно и оформление, а с ним зачастую возникают проблемы. Хорошо, если у вас есть подходящий корпус от какого-нибудь китайского ночника за $1, но если нет, не нужно отчаиваться, простые и оригинальные решения могут найтись в самом неожиданном месте. Например, в ванной.
Итак, нам понадобятся:
1. Пустая пластиковая банка (к примеру, от кондиционера для волос) – 1 шт.
2. Крышки от этой и еще одной такой же банки – 2 шт.
3. Матовая самоклейка с рисунком.
4. Кусочек наждачной бумаги.
5. Жидкость для снятия лака или ацетон.Простой ночник на микросхеме

1. Освобождаем банку от наклеенной бумажки. С помощью жидкости для снятия лака удаляем остатки клея. Не забывайте хорошо проветривать помещение! Избавившись от клея, промываем банку теплой водой с мылом и высушиваем ее.
2. Мелкой шкуркой матируем поверхность банки. Отрезаем кусочек самоклейки подходящей длины и ширины, обклеиваем им банку по окружности. Подбирайте такой рисунок, который будет хорошо и красиво рассеивать свет.
3. Теперь приклеиваем одну крышку к нижней части банки – это будет “дно” лампы. Вы можете предварительно окрасить крышки из баллончика, а можете оставить как есть – тогда они будут просвечиваться светодиодами, создавая дополнительный эффект.

Простой ночник на микросхеме

4. Во второй крышке сверлим отверстие под провод питания (и, если нужно, под переменный резистор). Их расположение зависит от выбранной конструкции: в подвесном светильнике отверстие под провод лучше располагать в центре крышки, в настольном – сбоку. Кроме того, в настольном варианте плату удобнее располагать внизу светильника, то есть приклеенное “дно” окажется сверху, а прикручиваемая крышка с платой внутри – снизу, так как незаметно лежащий на столе провод выглядит эстетичнее, чем свисающий откуда-то сверху. Продеваем провод в отверстие и припаиваем его к плате. Не забудьте также про разъем для подключения к блоку питания и выключатель, их можно сделать навесными. Саму плату можно закрепить с обратной стороны крышки силиконовым клеем.

скачать плату

5. Прикручиваем верхнюю крышку.

Простой ночник на микросхеме

Осталось только соорудить какое-нибудь крепление, если вы планируете делать ночник подвесным.
Светильник готов!

Простой ночник на микросхеме

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *