Zegar do automatycznego zarządzania urządzeniami. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Zegary, timery, przekaźniki, przełączniki obciążenia

 Komentarze do artykułu

Aby automatycznie kontrolować działanie różnych domowych urządzeń elektrycznych lub sprzętu radiowego w domu, a także w produkcji, czasami konieczne jest posiadanie maszyny do ustawiania czasu. Na przykład takie urządzenie może według zadanego programu sterować podlewaniem roślin w domku letniskowym przez cały tydzień podczas pracy w mieście.

Timer cykliczny jest łatwy do wdrożenia w oparciu o zegar cyfrowy z kwarcową stabilizacją częstotliwości. Używanie gotowych przemysłowych zegarów cyfrowych do produkcji maszyny sterującej jest niewygodne, ponieważ ich sygnały wyjściowe są przeznaczone do sterowania wskaźnikami w trybie dynamicznym, co utrudnia podłączenie jednostki sterującej.

Najczęściej w opublikowanych projektach do produkcji zegarów elektronicznych stosuje się 70. serię mikroukładów MOS, opracowanych specjalnie do tych celów w latach 176. Obecnie są one przestarzałe i mają istotne wady:

• niska niezawodność;
• znamionowe napięcie robocze +9 ... 12 V (mniej mogą pracować niestabilnie);
• wąski zakres temperatur pracy (-10...+70°С).

Proponowane urządzenie jest wykonane głównie na mikroukładach serii 561. CMOS i jest pozbawione wszystkich tych niedociągnięć. Chociaż ten obwód zawiera więcej mikroukładów i jest bardziej złożony, ale działa z niższym napięciem zasilania, a także pozwala osiągnąć wyższą dokładność zegara.

Obwód elektryczny zapewnia wskazanie aktualnego czasu (godziny i minuty) oraz dnia tygodnia. Jest sygnalizacja sekundowych impulsów, istnieje również możliwość sterowania pracą programu (cykl dobowy) w trybie przyspieszonym.

Główne źródło zasilania urządzenia to 220 V. W trybie czuwania obwód zegara pobiera mikroprądy, co zapewnia jego długotrwałą pracę z baterii zapasowych (baterii) w przypadku wyłączenia głównego źródła. Ze względu na to, że w zegarkach najwięcej energii zużywają diody LED oraz sterujące nimi mikroukłady, elementy te połączone są w taki sposób, że w przypadku zaniku zasilania są one odłączane od zasilania, a z akumulatora zasilane są tylko układy CMOS.

Zastosowanie wskaźników LED w zegarze sprawia, że ​​czas jest widoczny nawet przy słabym oświetleniu.

Powyższa wersja urządzenia pozwala na sterowanie obciążeniem sieci do 10 kW (prąd 5 A) poprzez dwa kanały. Liczbę kanałów można łatwo zwiększyć do 10, podłączając dodatkowe układy pamięci. Ponadto podczas instalacji obwód można łatwo zmienić w swojej charakterystyce w zależności od zadań, które należy wykonać, na przykład wszystkie kanały lub jeden z nich mogą pracować w cyklu tygodniowym (w przypadku weekendów napisz własny program sterujący, jeśli dwa układy pamięci wysokiego rzędu A11 i A12 podłączone do wyjść licznika dni tygodnia - DD9).

Rozdzielczość ustawienia wymaganego interwału czasowego wynosi 2 minuty (lub 10 minut przy zastosowaniu cyklu tygodniowego).

Schemat blokowy automatu pokazano na ryc. 1.47.

Dla ułatwienia prezentacji urządzenie jest warunkowo podzielone na następujące węzły:

• A1 - samooscylator kwarcowy z dzielnikiem częstotliwości do impulsów minutowych, ryc. 1.48;
• A2 - dzielniki częstotliwości do uzyskania odczytu czasu w minutach i godzinach, Rys. 1.49;
• A3 - węzeł do wskazywania aktualnej godziny i dnia tygodnia, ryc. 1.50;
• A4 - węzeł do ustawiania przedziałów czasowych do sterowania pracą urządzeń zewnętrznych, rys. 1.51;
• A5 - obwód elektryczny źródła zasilania, ryc. 1.52.

Kształtownik impulsu minutowego (A1) jest wykonany na mikroukładach DD1.1, DD2. Częstotliwość jest stabilizowana rezonatorem kwarcowym ZQ1 na poziomie 32768 Hz. W celu zapewnienia stabilnej pracy licznika DD2 przy niskim napięciu zasilania oscylator główny wykonany jest na elemencie zewnętrznym DD1.1. Liczniki wewnątrz układu DD2 dzielą częstotliwość aż do powstania minutowych impulsów.

Z wyjścia DD2 / 10 impulsy minutowe są podawane do liczników o współczynniku podziału 60 (minut) DD3 i 24 (godziny) DD5, DD6 (ryc. 1.49).

Elementy logiczne DD4 i DD7 zapewniają niezbędne współczynniki podziału dla liczników, zerując je w odpowiednim czasie za pośrednictwem wejść R. Naciśnięcie przycisku „ustaw” (SB1) generuje również impuls zerujący dla wszystkich liczników, a z wyjścia element DD1/11, zboczem natarcia impulsów ustawia się do liczników DD5, DD6 numer początkowy 22-00 (gdy pojawi się impuls na wyjściach DD5/1, DD6/1, kod binarny ustawiony na wejściach D1... Rejestruje się D4 ​​mikroukładów). Czas wstępnej konfiguracji podczas produkcji urządzenia można wybrać (za pomocą zworek w kodzie binarnym) za pomocą dowolnej liczby, która jest dla Ciebie najwygodniejsza.

Użycie tylko jednego przycisku do ustawienia czasu pozwala uprościć schemat. Ten sam przycisk po ponownym naciśnięciu przełącza dzień tygodnia, ponieważ impulsy przechodzą przez element DD1.4 na wejście licznika dziennego DD9 / 14, rys. 1.50. Kondensator C eliminuje drgania styków przycisków podczas generowania impulsu do przełączenia licznika dnia tygodnia.

Rys.1.50. Węzeł do wskazywania aktualnej godziny i dnia tygodnia

Przełącznik SA1 umożliwia sprawdzenie działania zegara i zainstalowanego programu sterującego w trybie przyspieszonym (pozycja „przyspieszenie”), gdy używana jest zwiększona częstotliwość z wyjścia DD2/6.

Obwód jednostki sygnalizacyjnej składa się z dekoderów kodu binarnego (DD10...DD13) na kod siedmiosegmentowy niezbędny do sterowania pracą wskaźników cyfrowych opartych na diodach LED. na ryc. 1.51 pokazuje zgodność sygnałów wejściowych z segmentami wskaźnika.

Matryce rezystorów D1 ... D4 ograniczają prąd przez diody wskaźnikowe, a diody VD1, VD2 i elementy mikroukładu DD13.1-DD13.2 zapewniają tworzenie sygnału gaszenia wysokiego rzędu w godzinach, gdy oba wejścia DD10 mają poziom zerowy (przy log. „0” na DD10/4 wskaźnik nie będzie się świecił). Z tego powodu segment F we wskaźniku HG1 można pominąć.

Dioda HL1 miga z częstotliwością 1 Hz, a świecić będzie tylko jedna z diod HL2...HL8, odpowiadająca dniowi tygodnia (Elementy układu DD14 umożliwiają dostarczenie prądu niezbędnego dla diod świecić).

W obwodach zmniejszających prąd pobierany ze źródła zasilania impulsy są dostarczane do pozostałych wejść wskaźników wygaszania DD11.4 ... DD13.4, ale ze względu na bezwładność wzroku nie jest to zauważalne.

Węzeł do ustawiania przedziałów czasowych, rys. 1.52 jest montowany na układach pamięci o dostępie swobodnym (RAM) z serii 537. Wykonane są one w technologii CMOS, która zapewnia długotrwałą pracę układu z autonomicznego źródła zasilania (zachowują zawartość pamięci tak długo, jak moc). Liczbę układów pamięci można zwiększyć do wymaganej liczby kanałów sterujących.

Ponieważ oba kanały sterowania obciążeniem są podobne, rozważmy działanie na przykładzie jednego z nich. Schemat przewiduje indywidualny zapis informacji w każdym z układów pamięci.

Działanie tego układu pamięci wyjaśniono w tabeli. 1.4.

Tabela 1.4. Tabela prawdy dla układu 537RU2

gdzie x jest dowolną wartością sygnału logicznego, tj. dziennik. „0” lub log. "jeden".

Wejścia o adresach A0...A11 odbierają kod binarny z wyjść liczników godzinowych i minutowych oraz w razie potrzeby dni tygodnia. Aby nagrać żądany program w kanapkach 1 (DD15), należy wykonać czynności w następującej kolejności:

1) przełącznik SA1 jest ustawiony w pozycji „przyspieszenie” cyklu – w tym przypadku sygnał na wejście licznika DD3/2 jest podawany z DD2/6 i zegarek przechodzi cykl dobowy w około 12 minut;

2) włączyć przełącznik „-AP”, dla kanału 1 będzie to SA4 – w tym przypadku układ O-U pracuje w trybie rejestracji stanu na wejściu DI (log. „0”);

3) należy odczekać do momentu, gdy zegar wskaże wymagany czas do załączenia obciążenia iw tym momencie włączyć SA2 („PR1”) – na czas, w którym obciążenie powinno pracować (log. „1” to nagrany);

4) po zakończeniu rejestracji całego cyklu przywrócić przełącznik SA4 do pierwotnej pozycji (tryb odczytu) i sprawdzić działanie przekaźnika K1 w wymaganych odstępach czasu przy pomocy zegara;

5) ustaw wszystkie przełączniki w pierwotnym położeniu (jak pokazano na schemacie) i za pomocą przycisku SB1 ustaw dzień tygodnia i dokładną godzinę.

Teraz na wyjściu D0 mikroukładu (DD15 / 7) będzie poziom dziennika. „1” tylko w żądanych odstępach czasu. Ten sygnał otwiera tranzystor VT1 i przekaźnik K1 jest aktywowany, w tym obciążenie gniazd XS1.1 ze stykami K1. Schemat przewiduje również ręczne sterowanie obciążeniem w dowolnym momencie za pomocą przełączników trójpozycyjnych SA6 i SA7, ryc. 1.52. Diody HL9, HL10 są wskaźnikami załączenia obciążenia w odpowiednim kanale.

Aby zasilić urządzenie z sieci, wykonuje się źródło zasilania zgodnie ze schematem pokazanym na ryc. 1.53.

Transformator T1 nadaje się do zunifikowanego, takiego jak TPP255-127/220-50 lub TPP255-220-50, ale można go również wykonać samodzielnie, stosując metodę obliczeniową podaną w literaturze, np. L20, str. 167. Prąd pobór w obwodzie 4,8 V wynosi 0,35...0,55 A, w obwodzie 30 V - zależy od ilości przekaźników i dla dwóch zwykle nie przekracza 120 mA.

Zegar do automatycznego sterowania urządzeniami 1-147.jpg

W celu uzyskania wysokiej dokładności zegarka zastosowano stabilizator napięcia (DA1). Można go również zmontować zgodnie ze schematem pokazanym w sekcji zasilania na rys. 4.3. Kondensatory C8 i C9 znajdują się w pobliżu obwodów logicznych, a C7 jest zainstalowany obok kołków stabilizatora (lepiej, jeśli zastosowano kondensatory z tlenku tantalu).

Jako rezerwowe źródło zasilania (G1) odpowiednie są 4 baterie typu D-0,115 lub D-0.26D. Dioda VD13 zapobiega rozładowaniu elementów przez obwód stabilizatora, gdy zasilanie sieciowe jest wyłączone. A w trybie normalnym akumulatory są przez niego ładowane. Przełącznik SA8 służy do zapobiegania całkowitemu rozładowaniu baterii, gdy zegarek jest wyłączony przez dłuższy czas.

Zasilanie jest dostarczane na szpilki mikroukładu zgodnie z tabelą. 1.5.

Tabela 1.5. Napięcie zasilania na mikroukładach

Płytka drukowana do montażu zegara nie została opracowana. Instalacja odbywa się na uniwersalnej płytce stykowej (lepiej, jeśli przewiduje instalację dowolnych mikroukładów - z planarnym i konwencjonalnym pinoutem). Strukturalnie węzły A1 i A2 są dogodnie umieszczone na tej samej płycie, połączonej z wyświetlaczem A3 za pomocą 32-pinowego złącza (na przykład typu RP 15-32). Baterie mocuje się w taki sposób, aby były łatwo dostępne, gdyż raz w roku należy usunąć wystające osady z powierzchni ogniw.

Możliwe jest zmniejszenie wymiarów płytki i całego urządzenia, jeśli zamiast serii 561 zastosuje się podobne mikroukłady z planarnym układem pinów z serii 564, ale są one znacznie droższe.

Aby zmontować urządzenie, rezystory są odpowiednie dla dowolnego typu. Zespoły rezystorów D1 ... D4 można zastąpić konwencjonalnymi rezystorami o rezystancji 100 ... 120 omów i mocy 0,125 ... 0,25 W. Kondensatory C1, C2 muszą mieć mały TKE (M47, M75); typ C K10-17; tlenek C4 ... C8 - K53-1. Rezonator kwarcowy ZQ1 pasuje do każdego typu - są one szeroko stosowane, ponieważ są specjalnie produkowane do użytku w zegarkach.

Diody VD1, VD2 pasują do dowolnego impulsu; diody prostownicze VD3 ... VD12 mogą być dowolnego typu dla prądu co najmniej 1 A, ale lepiej jest użyć KD257 lub KD258 (ostatnia litera w oznaczeniu tego obwodu może być dowolna), ponieważ mają bardzo właściwość użytkowa: w przypadku awarii w obwodzie diody pękają podczas przeciążenia i przerywają obwód, pełniąc funkcję bezpiecznika, co sprawia, że ​​takie źródło zasilania jest bezpieczne nawet w sytuacjach awaryjnych.

Najlepiej zastosować diody HL1...HL10 z serii KIPD05A (B, C - o różnych kolorach świecenia) - świecą dość jasno przy prądzie ok. 1 mA. Wskaźniki cyfrowe HG1...HG4 mogą być stosowane przez ALS321B lub ALS324B, ale mają mniejszą wysokość cyfr (8 mm) w porównaniu do wskazanych na schemacie (18 mm).

Chip DA1 musi być zainstalowany na chłodnicy. Układy pamięci DD15, DD16 zostały zastąpione przez 537RU6.

Przekaźniki K1, K2 są stosowane przez polską produkcję, ale wiele innych jest przystosowanych do napięcia pracy uzwojenia 24...27 V i umożliwiającego przepływ prądu przez styki 5 A. Mikroprzełączniki SA1...SA5 typ PD9-2 lub PD9-1; SA6, SA7 - typ PD21 -3.

Podczas wstępnego sprawdzania działania obwodu lepiej jest zasilić go ze źródła laboratoryjnego, kontrolując pobierany prąd.

Przygotowanie urządzenia do prawidłowej instalacji polega na podaniu napięcia 4,8 V na wyjście zasilacza i sprawdzeniu działania zapisanych w pamięci programów. Aby uzyskać wysoką dokładność zegara, wymagane będzie również dostrojenie za pomocą kondensatora C1 częstotliwości samooscylatora zgodnie z miernikiem częstotliwości. Częstotliwość można regulować na wyjściu DD2/13 - musi odpowiadać 32768,0 Hz.

Możliwe jest dostrojenie oscylatora nawet bez miernika częstotliwości, kontrolując odchylenie zegara w drugiej ręce na telewizorze przez miesiąc, ale zajmie to dość dużo czasu.

Ustawienie dowolnego czasu można wykonać bez użycia przycisku SB1. Aby to zrobić, musisz ustawić przełącznik SA1 w pozycji „przyspieszenie” i poczekać, aż wskaźnik pokaże żądaną wartość liczbową, przywrócić przełącznik do normalnej pozycji. Ale ta metoda ustawiania czasu jest mniej dokładna, ponieważ w tym przypadku drugie liczniki impulsów mogą mieć dowolną wartość liczbową.

Zobacz inne artykuły Sekcja Zegary, timery, przekaźniki, przełączniki obciążenia.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt 06.05.2024

Dźwięki, które otaczają nas we współczesnych miastach, stają się coraz bardziej przeszywające. Jednak niewiele osób myśli o tym, jak ten hałas wpływa na świat zwierząt, zwłaszcza na tak delikatne stworzenia, jak pisklęta, które nie wykluły się jeszcze z jaj. Najnowsze badania rzucają światło na tę kwestię, wskazując na poważne konsekwencje dla ich rozwoju i przetrwania. Naukowcy odkryli, że narażenie piskląt zebry rombowatej na hałas uliczny może spowodować poważne zakłócenia w ich rozwoju. Eksperymenty wykazały, że zanieczyszczenie hałasem może znacznie opóźnić wykluwanie się piskląt, a pisklęta, które się wykluwają, borykają się z szeregiem problemów zdrowotnych. Naukowcy odkryli również, że negatywne skutki zanieczyszczenia hałasem rozciągają się na dorosłe ptaki. Zmniejszone szanse na rozrodczość i zmniejszona płodność wskazują na długoterminowe skutki, jakie hałas drogowy wywiera na dziką przyrodę. Wyniki badania podkreślają taką potrzebę ... >>

Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

W świecie nowoczesnych technologii audio producenci dążą nie tylko do nienagannej jakości dźwięku, ale także do łączenia funkcjonalności z estetyką. Jednym z najnowszych innowacyjnych kroków w tym kierunku jest nowy bezprzewodowy system głośników Samsung Music Frame HW-LS60D, zaprezentowany podczas wydarzenia World of Samsung 2024. Samsung HW-LS60D to coś więcej niż tylko system głośników, to sztuka dźwięku w stylu ramki. Połączenie 6-głośnikowego systemu z obsługą Dolby Atmos i stylowej konstrukcji ramki na zdjęcia sprawia, że ​​produkt ten będzie idealnym dodatkiem do każdego wnętrza. Nowa ramka Samsung Music Frame jest wyposażona w zaawansowane technologie, w tym Adaptive Audio zapewniający wyraźne dialogi na każdym poziomie głośności oraz automatyczną optymalizację pomieszczenia w celu uzyskania bogatej reprodukcji dźwięku. Dzięki obsłudze połączeń Spotify, Tidal Hi-Fi i Bluetooth 5.2, a także integracji inteligentnego asystenta, ten głośnik jest gotowy, aby zaspokoić Twoje ... >>

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Pole magnetyczne Ziemi ma wyraźny cykl 21.08.2021 Naukowcy z Uniwersytetu w Liverpoolu zbadali historię ziemskiego pola magnetycznego i doszli do wniosku, że jego siła okresowo spada, a następnie ponownie wzrasta. Cykle trwają 200 milionów lat. Eksperci przeprowadzili analizę paleomagnetyczną skał ze starożytnych strumieni lawy we wschodniej Szkocji. Wiek próbek wahał się od 200 do 500 milionów lat. Wyniki pokazały, że 332-416 milionów lat temu siła pola geomagnetycznego była mniejsza niż 25% dzisiejszej. Podobny spadek nastąpił również 120 milionów lat temu. Badacze nazwali ten okres środkowym paleozoicznym minimum dipolowym. Naukowcy doszli do wniosku, że siła pola magnetycznego Ziemi jest cykliczna i słabnie co 200 milionów lat. Naukowcy zauważyli, że po zidentyfikowanym osłabieniu pole magnetyczne ustabilizowało się i utrzymywało je przez 50 milionów lat. Zjawisko to nazywa się superchronem Keemana. Pole magnetyczne Ziemi chroni planetę przed promieniowaniem słonecznym. Naukowcy od dawna ustalili, że jest niestabilny. Bieguny północny i południowy nieustannie się przesuwają i mogą nawet całkowicie zamienić się miejscami. Znajomość przeszłych zmian w tej dziedzinie może wskazywać, jak będzie się ona zachowywać w przyszłości. Osłabienie pola ma bezpośredni wpływ na życie na planecie. Ostatnio eksperci ustalili, że masowe wymieranie dewońsko-węglowe jest związane ze zwiększonym poziomem promieni UVB; jednocześnie wyraźnie spadła moc pola magnetycznego.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Szybkie chodzenie może pomóc ci żyć dłużej

▪ Kamera Sony Handycam FDR-AX4E 1K

▪ Dezaktywacja pojedynczych białek leczy niewydolność serca

▪ Globalne ocieplenie powoduje blaknięcie koralowców

▪ Aktywny tryb życia poprawia wyniki w szkole

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Elektroniczne podręczniki. Wybór artykułów

▪ artykuł Bankowość. Kołyska

▪ artykuł W którym punkcie Matrixa widać uśmiech Kota z Cheshire? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł ósmy. Wskazówki podróżnicze

▪ artykuł Perfumy niskoalkoholowe i bezalkoholowe. Proste przepisy i porady

▪ artykuł Sen o niebie. eksperyment fizyczny

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024