Реле времени для освещения подъезда или коридора (CD4011, CD4020B)
Это устройство предназначено для управления освещением в подъезде многоквартирного дома или длинного подъезда. На каждой лестничной клетке или у каждой двери в коридоре устанавливается кнопка, подсвечиваемая светодиодом. При нажатии этой кнопки включается освещение, и оно будет работать некоторое время, которое можно установить при налаживании устройства в пределах от нуля до 10 минут.
При разработке устройства была поставлена задача сделать так, чтобы все кнопки, подсвеченные светодиодами, включались параллельно к одному двухпроводному кабелю. То есть, и управление и питание светодиодов, подсветки должно осуществляться по одному и тому же двух проводному кабелю.
Принципиальная схема
Схема устройства показана на рисунке далее. Кнопки, это S1.1 - S1.n, они подключены все параллельно друг другу. Параллельно кнопкам включены светодиоды HL1.1 - HL1.n через токоограничивающие резисторы.
Все светодиоды типа КИПД05В-Ж, они имеют прямое напряжение падения 2,5V. Ток на них подается, на каждый через резистор сопротивлением 2,7К, и на все через резистор R2 сопротивлением 1 К. При этом на резисторе R2 имеется некоторое напряжение, которое изменяется при нажатии любой из кнопок. Для того чтобы зарегистрировать изменение этого напряжения используется логический элемент D1.1.
Резистор R2 сделан подстроечным, и с него напряжение поступает на входы логического элемента D1.1. У логических элементов есть некий порог входного напряжения между состояниями логического нуля и единицы. Так как этот логический элемент без свойств триггера Шмитта, этот порог у него один и тот же для нуля и единицы.
Обычно это является недостатком таких логических элементов, потому что при напряжении на входе на пороге переключения элемент входит в аналоговое состояние, и напряжение на его выходе становится непредсказуемым. Но, если напряжение на входе не будет на уровне порога, - все будет работать правильно.
Рис. 1. Принципиальная схема реле времени для освещения подъезда или коридора (CD4011, CD4020B).
При нажатии любой кнопки напряжение на движке R2 падет, при отпускании кнопки - увеличивается. А регулировкой подстроечного резистора R2 изменения этого напряжения переносятся в область ниже и выше порога переключения элемента D1.1.
Следует заметить, что напряжение на R2 при не нажатых кнопках существенно зависит и от количества этих кнопок, вернее от количества подсвечивающих их светодиодов.
Поэтому регулировку R2 нужно проводить при подключении всех кнопок со светодиодами, которые будут использоваться в конкретном случае. Для того чтобы эту процедуру было выполнять удобнее, в схеме есть индикаторный светодиод HL2, который, при правильной регулировке R2, должен загораться при нажатии любой из кнопок, и не гореть при не нажатых кнопках.
Таким образом, при нажатии кнопки на выходе элемента D1.1 формируется логическая единица. Она поступает на обнуляющий вход счетчика D2 Счетчик обнуляется, и на всех его выходах, включая и самый старший (вывод 3) устанавливается логический ноль. При этом на выходе логического элемента D1.3 будет логическая единица. Она поступает на базу транзистора VT1 через резистор R6.
Транзистор открывается и реле К1, включенное в его коллекторной цепи, включает свои контакты. Так как они включены параллельно механическому выключателю освещения, - освещение включается. Единица с выхода D1.3 еще поступает и на вывод 5 D1.2.
Этим включается мультивибратор на D1.2 и D1.3, который вырабатывает импульсы, поступающие на счетный вход счетчика D2. Счетчик считает эти импульсы, и, спустя время, зависящее от частоты импульсов, то есть, от сопротивления R3, счетчик досчитывает до состояния «8192», и на его выводе 3 появляется логическая единица. Она инвертируется элементом D1.3.
Теперь, на его выходе ноль. Транзистор VT1 закрывается, и реле К1 выключает освещение. Ноль с выхода D1.3 так же поступает и на вывод 5 D1.2, и этим блокирует мультивибратор на элементах D1.2 и D1.3.
Генерация импульсов прекращается, и счетчик останавливается на этом положении.
В таком состоянии схема будет находиться до тех пор, пока снова не будет нажата одни из кнопок. Тогда счетчик обнуляется и все повторяется.
Детали
Источником питания служит источник постоянного тока напряжением 12V. Подходит любой источник на напряжение 12V (или около того), обеспечивающий на выходе ток не менее 100 mA. Реле К1 можно заменить любым другим с обмоткой на 12V сопротивлением не менее 150 От. При использовании более мощного реле нужно ключ на транзисторе КТ503 переделать на более мощный, например, использовать составной транзистор КТ972
Светодиоды типа КИПД05В-Ж, но можно, конечно использовать и другие аналогичные индикаторные. Микросхему К561ЛА7 можно заменить зарубежным аналогом типа «4011», а микросхему К561ИЕ16 - типа «4020». Кнопки - замыкающие без фиксации.
Налаживание
Налаживание состоит в двух этапах. Подстройкой резистора R2 настраивают вход устройства на конкретное количество кнопок. Так чтобы при не нажатых кнопках светодиод HL2 не горел, а при нажатии любой кнопки зажигался.
Второй этап, - установка временного интервала, в течение которого должен гореть свет после нажатия любой кнопки. Это выполняется регулировкой частоты на выходе мультивибратора подстройкой резистора R3 Но, нужно быть внимательным и не допускать крайне левого по схеме положения R3, потому что в этом положении вход и выход элемента замыкаются.
Поэтому начинать регулировку нужно с крайне правого, по схеме, положения резистора. И не спеша уменьшать сопротивление R3 пока не будет достигнут желаемый результат.
Аносов П. А. РК-08-19.
- Сенсорный светодиодный фонарик с таймером
- Таймер для автоматического выключения света (К561ТЛ1)
- Регулятор яркости фар на микросхеме К561ЛА7
- Видимый ночью включатель
Вариант печатной платы - Скачать.
Замена элементов:
Все изменения учтены на печатной плате.
Размер печатной платы 58 х 42 мм.
Перечень элементов:
Здравствуйте, BVM!
Благодарим за печатную плату указание на недочеты. Опечатки в обозначениях на схеме Рис. 1 исправлены.