Схема таймера, реле времени на 8 временных интервалов (CD4060B)
Таймер отрабатывает на выбор один из восьми временных интервалов, которые можно при помощи переключателя выбрать из числа: 68 минут, 34 минуты, 17 минут, 4 минуты 16 секунд, 2 минуты 8 секунд, 1 минута 4 секунды, 32 секунды и 16 секунд. Тактовая частота задана кварцевым резонатором, поэтому указанные временные интервалы отрабатываются точно и стабильно.
На выходе таймера имеется электромагнитное реле, которое и служит для управления нагрузкой или еще чем-то. Контакты реле на схеме не показаны, они подключаются так как это требует конкретный случай применения таймера. Примененное реле может коммутировать как низковольтную, так и нагрузку, питающуюся от электросети.
При этом сила тока через контакты не должна быть больше 10А для низковольтной нагрузки и не больше 7А для нагрузки, питающейся от электросети. Питается таймер от источника постоянного тока напряжением 12V.
Схема таймера построена на двух микросхемах типа CD4060. На микросхеме D1 выполнен задающий генератор импульсов частотой 2 Гц. В нем используются встроенный мультивибратор микросхемы, стабилизированный внешним кварцевым резонатором на 32768 Гц. Импульсы, выработанные этим мультивибратором, частотой 32768 Гц делятся счетчиком микросхемы D1 на максимально возможное для него число - 16384.
В результате на его выводе 3 имеются импульсы частотой 2 Гц.
Рис. 1. Принципиальная схема таймера, реле времени на 8 временных интервалов (CD4060B).
Эти импульсы поступают на вход счетчика второй микросхемы D2. В D2 используется только счетчик. Переключателем S2 выбирается выход счетчика D2, к которому подключается вход для обнуления счетчика D1. Эта же точка служит и выходом логической точки таймера.
К ней через резистор R2 подключена база составного транзистора VT1.
После включения питания или обнуления счетчика D2 кнопкой S1 запускается таймер. На выводе 12 D1 устанавливается ноль. Транзистор VT1 открывается и через него поступает ток на обмотку реле К1. Счетчики работают.
По завершению заданного переключателем S2 времени, на соответствующем выходе D2 появляется логическая единица. Она поступает на базу транзистора VT1 и закрывает его.
Реле К1 выключается. В то же время эта единица поступает на вывод 12 D1 и обнуляет счетчик D1, и удерживает его в таком состоянии. Счетчик перестает вырабатывать импульсы частотой 2 Гц, и таймер останавливается в этом состоянии.
Это состояние - завершение заданного времени. Теперь чтобы повторить интервал нужно нажать и отпустить кнопку S1. Недостатком данной схемы является то, что время удержания кнопки S1 в нажатом положении прибавляется к временному интервалу.
Прорисовка схемы может вызвать ошибочное мнение о том, что здесь питание двуполярное. На самом деле это не так. «Общий» здесь просто подключен к минусу питания через резистор R3, который вместе с конденсатором C3 создает блокировочную цепочку, устраняющую сбои от срабатывания реле.
Обычно такие цепочки ставят в цепь плюса питания, но здесь это не удобно, потому что здесь транзистор VT1 структуры P-N-P. Таким образом, питание однополярное, плюс подключается к точке «+12V», минус к точке «-12V».
Если использовать реле с обмоткой на 5V можно понизить напряжение питания таймера до 5V и питать его от зарядного устройства для сотовых телефонов. Одно из возможных применений данного таймера, - это в качестве автоматического выключателя света для подсобного помещения. В этом случае кнопку S1 нужно заменить датчиком, который замыкается при открывании двери в это помещение.
Впрочем, это не очень удобно, потому что имеющиеся в продаже датчики «положения двери», основанные на магните и герконе работают наоборот, то есть, пока дверь закрыта они замкнуты, а при открывании размыкаются. Чтобы применить такой датчик, нужно R4 поставить на место кнопки S1. а датчик подключить на место R4.
Теперь при открывании двери датчик будет размыкаться, и через резистор R4 на вывод 12 D1 поступит напряжение логической единицы. Если реле К1 управляет осветительной лампой, то при открывании двери лампа будет включаться, и гореть пока дверь открыты. А после закрывания двери она будет гаснуть не сразу, а через время, установленное переключателем S2. Конечно же возможны и другие сферы применения данного таймера.
Казимиров А. РК-08-19.