Цепь таймера от 1 до 10 минут

В сообщении рассказывается о простой, но очень точной регулируемой схеме таймера от 1 до 10 минут с дисплеем. Идея была предложена одним из преданных читателей этого блога.

Технические характеристики

Я пытаюсь построить кругооборот, чтобы помочь мне выступать с речами. У меня уже есть несколько деталей, и я бы хотел их использовать, если возможно. Я хочу, чтобы у него был переключатель включения / выключения для питания цепи и кнопка запуска / остановки, а также кнопка сброса.

Я хотел бы, чтобы он загорелся зеленым светодиодом через 5 минут, затем выключил зеленый светодиод и загорелся желтым светодиодом через 6 минут, а затем выключил желтый светодиод и загорелся красным светодиодом, а также включил зуммер через 7 минут .

Я также хотел бы, чтобы семисегментный дисплей отображал прошедшее время. Дайте мне знать, насколько это возможно. Спасибо.

Дизайн

В показанном таймере от 1 до 10 минут со схемой отображения IC 4060 сконфигурирован как 1-минутный тактовый генератор, который регистрируется на его выводе №3.

Микросхема IC 4017 подключена к своему обычному режиму декадного счетчика, в котором ее выходы смещают логический «высокий» уровень между выводом 3 и выводом 6 в ответ на каждый отдельный минутный импульс IC 4060 на выводе №14.

По запросу три светодиода расположены для индикации истечения 5 минут, 6 минут и 7 минут последовательно на контактах1,5,6 соответственно с соответствующими выбранными цветными светодиодами.

Для настройки микросхемы IC 4060 с 1-минутным интервалом на выводе 3 мы сначала используем случайно выбранный конденсатор малой емкости для Cx, а затем записываем интервал на выводе 3 для этого конденсатора.

Как только интервал известен, значение Cx для достижения времени в 1 минуту можно рассчитать по следующей формуле:

Cx / Cr = 1 / Rm

где Cx = требуемое значение, Cr = конденсатор случайной величины (в мкФ), Rm = временной интервал, указанный в Cr (в секундах)

Кнопка сброса на контактах 15/12 микросхемы может использоваться для сброса схемы в исходное состояние.

По истечении последнего выбранного интервала схема фиксируется и «зависает», подавая «высокий» уровень с соответствующего выхода IC 4017 на контакт 11 IC 4060.

Красный светодиод на выводе 15 микросхемы 4060 IC указывает на процесс подсчета миганием подключенного светодиода, пока на выводе №6 микросхемы 4017 не появится высокий уровень.

Предлагаемая схема может быть использована для индикации любого временного интервала от 1 до 10 минут с использованием всех выходов IC 4017.

Для получения различных диапазонов временных интервалов для каждой распиновки IC 4017 часы IC 4060 могут быть установлены с желаемыми временными диапазонами, например, 2 минуты, 5 минут, 40 секунд и т. Д.

Эта схема таймера от 1 до 10 минут при использовании вместе с схемой 7-сегментного дисплея, как показано ниже, может потреблять ток около 60 мА, поэтому, вероятно, адаптер переменного / постоянного тока будет более предпочтительным, чем аккумулятор.

Принципиальная электрическая схема

Добавление 7-сегментного дисплея к указанной выше схеме

Простая схема счетчика импульсов с использованием микросхемы IC 4033, показанная ниже, может использоваться с указанной схемой для отображения прошедших минут.

Вывод часов IN должен быть подключен к выводу 3 микросхемы IC 4060.

Схема будет точно отображать истекшее время в минутах от 1 до последней выбранной выходной минуты.

Схема печатной платы

Таймер от 1 до 10 минут с использованием всего двух транзисторов

Вышеуказанные конструкции выглядят излишне сложными. Потому что одно и то же приложение может быть эффективно реализовано с помощью 2-х транзисторной схемы, как показано ниже:

Когда я изначально проектировал его, он был без канала обратной связи 1K / 1N4148, что фактически сделало дизайн довольно неточным с его временными циклами.

Это произошло из-за непостоянной разрядки конденсатора емкостью 1000 мкФ, что привело к неточным выходным сигналам синхронизации для каждого последующего цикла синхронизации.

Я понял проблему и решил ее, добавив обратную связь 1K / 1N4148 через коллектор BC557 и положительный вывод конденсатора 1000 мкФ.

Это обеспечивается после каждого временного цикла, когда BC557 выключен, позволяя полностью разрядить остаточный заряд конденсатора через перемычку 1K / 1N4148 и катушку реле.

Это, в свою очередь, обеспечило идеальную точность циклов заряда / разряда конденсатора и обеспечило единообразные согласованные временные интервалы для каждого последующего цикла.

Простой 10-минутный таймер с использованием полевого транзистора

Показанный ниже 10-минутный простой таймер представляет собой разновидность расширенного триггера Шмитта, использующего комбинацию полевого транзистора и биполярного транзистора.

В режиме ожидания с питанием полевой транзистор Q1 находится во включенном состоянии, BJT Q2 остается выключенным, а реле будет деактивировано в своем положении НЗ.

Как только таймер запускается нажатием переключателя «инициировать», конденсатор C1 начинает быстро заряжаться до -12 В, что отключает полевой транзистор и включает BJT.

Теперь, когда S1 отпускается, C1 начинает медленно разряжаться через R1, пока потенциал на C1 не упадет до Vp на полевом транзисторе.

В этот момент Q1 снова включается, а Q2 BJT выключается, возвращаясь в исходное состояние ожидания. Реле снова деактивируется

Значительно более длительные задержки могут быть достигнуты путем выбора полевого транзистора с напряжением ниже 1,5 В и более высокими значениями C1.

Единственный недостаток конструкции в том, что она работает с двойным напряжением питания.