تُستخدم دارات المؤقت لإنتاج فترات تأخير زمنية لبدء الحمل. يتم تعيين هذا التأخير الزمني من قبل المستخدم.
فيما يلي بعض الأمثلة على دوائر المؤقت المستخدمة في تطبيقات مختلفة
1. طويل المدة الموقت
تم تصميم دائرة المؤقت هذه لتشغيل حمل 12 فولت في تركيب يعمل بالطاقة الشمسية لفترة محددة مسبقًا بضغطة زر. عندما تنتهي الفترة ، يقوم مرحل الإغلاق بفصل كل من الحمل ودائرة التحكم عن مصدر 12 فولت. يمكن تكوين طول الفترة عن طريق إجراء تغييرات مناسبة على شفرة مصدر وحدة التحكم الدقيقة.
فيديو عن مخطط دائرة مؤقت طويل المدة
عمل
IC4060 عبارة عن عداد تموج ثنائي مكون من 14 مرحلة والذي يولد نبضات تأخير الوقت الأساسية. يمكن تعديل المقاوم المتغير R1 للحصول على تأخيرات زمنية مختلفة. يتم الحصول على نبضة التأخير في IC 4060. يتم ضبط خرج العداد بواسطة وصلة مرور. الناتج من 4060 يذهب إلى ترتيب تبديل الترانزستور. العبور يحدد الخيار. - يمكن تشغيل المرحل عند بدء تشغيل الطاقة والعد ثم إيقاف تشغيله بعد فترة العد ، أو - يمكنه القيام بالعكس. سيتم تشغيل التتابع بعد نهاية فترة العد ويظل قيد التشغيل طالما تم توفير الطاقة للدائرة. عندما يكون الإمداد في وضع التشغيل ، يتم تنشيط الترانزستورات T1 و T2 ، ثم ينخفض جهد الإمداد ببطء. يبدأ جهد الإمداد عند 12 فولت عندما يكون العرض في وضع التشغيل ثم ينخفض ببطء. هذا يعمل لمدة طويلة الموقت.
2. ثلاجة الموقت
بشكل عام ، يكون استهلاك الطاقة في الثلاجة المنزلية كبيرًا جدًا خلال ساعات الذروة من الساعة 6 مساءً حتى 9 مساءً ، وهو أكثر بكثير في خطوط الجهد المنخفض. ومن ثم ، فمن الأنسب إيقاف تشغيل الثلاجة خلال ساعات الذروة هذه.
هنا يتم عرض دائرة كهربائية تقوم تلقائيًا بإيقاف تشغيل الثلاجة خلال فترة الذروة هذه وتشغيلها بعد ساعتين ونصف الساعة ، مما يتيح توفير الطاقة.
عمل الدائرة
عمل الدائرةيستخدم LDR كمستشعر للضوء لاكتشاف الظلام في حوالي الساعة 6 مساءً. خلال ضوء النهار ، يتمتع LDR بمقاومة أقل وينفذ. هذا يحافظ على ارتفاع دبوس إعادة الضبط 12 من IC1 ويظل IC مغلقًا دون أن يتذبذب. VR1 يضبط إعادة ضبط IC عند مستوى الإضاءة المعين في الغرفة ، قل حوالي الساعة 6 مساءً. عندما ينخفض مستوى الضوء في الغرفة عن المستوى المحدد مسبقًا ، يبدأ IC1 في التذبذب. بعد 20 ثانية ، يتحول الدبوس 5 إلى ارتفاع ويطلق محرك الترانزستور T1. عادةً ما يتم توفير مصدر الطاقة للثلاجة من خلال جهات الاتصال Comm و NC الخاصة بالمرحل. لذلك عندما يتم تشغيل المرحل ، تنكسر جهات الاتصال وسيتم قطع الطاقة عن الثلاجة.
تتحول النواتج الأخرى لـ IC1 واحدة تلو الأخرى مع تقدم العداد الثنائي. ولكن نظرًا لأنه يتم نقل المخرجات إلى قاعدة T1 من خلال الثنائيات D2 إلى D9 ، يظل T1 قيد التشغيل خلال الفترة بأكملها حتى يصبح طرف الإخراج 3 مرتفعًا بعد 2.5 ساعة. عندما يتحول طرف الخرج 3 إلى ارتفاع ، فإن الصمام الثنائي D1 يتحيز للأمام ويمنع تذبذب IC. في هذا الوقت ، تنخفض جميع المخرجات باستثناء الدبوس 3 ويتم إيقاف تشغيل T1. ينزع التتابع الطاقة وتحصل الثلاجة مرة أخرى على الطاقة من خلال جهة اتصال NC. تظل هذه الحالة على هذا النحو حتى يضيء LDR مرة أخرى في الصباح.ثم يعيد IC1 ويتحول pin3 مرة أخرى إلى مستوى منخفض. لذا ، خلال النهار أيضًا ، تعمل الثلاجة كالمعتاد. فقط خلال ساعات الذروة بين الساعة 6 مساءً و 8.30 مساءً ، تظل الثلاجة مغلقة. عن طريق زيادة قيمة C1 أو R1 ، يمكنك زيادة التأخير الزمني إلى 3 أو 4 ساعات.
كيف تحدد؟
قم بتجميع الدائرة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور وأرفقها في صندوق. يمكنك استخدام علبة المثبت بحيث يمكن إصلاح قابس الخرج بسهولة. استخدم مصدر طاقة محول 9 فولت 500 مللي أمبير للدائرة. خذ خط المرحلة من المحول الأساسي وقم بتوصيله بجهة الاتصال العامة للترحيل. قم بتوصيل سلك آخر بجهة اتصال NC الخاصة بالمرحل وقم بتوصيل طرفه الآخر بالدبوس المباشر للمقبس. خذ سلكًا من المحايد الأساسي للمحول وقم بتوصيله بالدبوس المحايد للمقبس. حتى الآن يمكن استخدام المقبس لتوصيل الثلاجة. قم بإصلاح LDR خارج الصندوق حيث يتوفر ضوء النهار (لاحظ أن ضوء الغرفة أثناء الليل يجب ألا يسقط على LDR). إذا كان ضوء الغرفة غير كافٍ خلال النهار ، فاحتفظ بـ LDR خارج الغرفة وقم بتوصيله بالدائرة باستخدام أسلاك رفيعة. اضبط VR1 المُعد مسبقًا لضبط حساسية LDR عند مستوى الضوء المحدد.
3. توقيت صناعي قابل للبرمجة
غالبًا ما تتطلب الصناعات مؤقتًا قابلًا للبرمجة لطبيعة متكررة معينة للحمل وإيقافه. في تصميم هذه الدائرة ، استخدمنا متحكم AT80C52 تمت برمجته لضبط الوقت باستخدام مفاتيح الإدخال المحددة. تساعد شاشة LCD في تحديد الفترة الزمنية بينما يقوم المرحل الذي يتم توصيله على النحو الواجب من وحدة التحكم الدقيقة بتشغيل الحمل وفقًا لوقت الدخول في الفترة المحددة وإيقافها.
فيديو على توقيت صناعي قابل للبرمجة
مخطط دائرة الموقت الصناعي القابل للبرمجة
سيركويت دسكريبتيون
عند الضغط على زر البدء ، تبدأ الشاشة الموصولة بوحدة التحكم الدقيقة في إظهار التعليمات ذات الصلة. ثم يتم إدخال وقت تشغيل التحميل من قبل المستخدم. يتم ذلك عن طريق الضغط على زر INC. يؤدي الضغط على الزر أكثر من مرة إلى زيادة وقت التشغيل. يؤدي الضغط على زر DEC إلى تقليل وقت التشغيل. ثم يتم تخزين هذه المرة في الميكروكونترولر بالضغط على زر الإدخال. في البداية ، يتم توصيل الترانزستور بإشارة 5 فولت ويبدأ التوصيل ونتيجة لذلك يتم تنشيط التتابع ويضيء المصباح. عند الضغط على الزر ذي الصلة ، يمكن زيادة أو تقليل الوقت الذي يضيء فيه المصباح. يتم ذلك عن طريق متحكم دقيق يرسل نبضات منطقية عالية وفقًا للترانزستور بناءً على الوقت المخزن. عند الضغط على زر إيقاف الطوارئ ، يتلقى الميكروكونترولر إشارة مقاطعة ويولد وفقًا لذلك إشارة منطقية منخفضة إلى الترانزستور لإيقاف تشغيل المرحل وبالتالي الحمل.
4. RF الموقت الصناعي للبرمجة
هذه نسخة محسّنة من الموقت الصناعي القابل للبرمجة حيث يتم التحكم في وقت تبديل الأحمال عن بُعد باستخدام اتصالات التردد اللاسلكي.
في جانب جهاز الإرسال ، يتم توصيل 4 أزرار ضغط بجهاز التشفير - زر البدء وزر INC والزر DEC والزر Enter. عند الضغط على الأزرار ذات الصلة ، يقوم جهاز التشفير وفقًا لذلك بإنشاء رمز رقمي للإدخال ، أي يحول البيانات المتوازية إلى شكل تسلسلي. ثم يتم إرسال هذه البيانات التسلسلية باستخدام وحدة RF.
في جانب المستقبل ، يقوم جهاز فك التشفير بتحويل البيانات التسلسلية المستلمة إلى شكل متوازي ، وهي البيانات الأصلية. يتم توصيل دبابيس وحدة التحكم الدقيقة بإخراج وحدة فك التشفير ، وبناءً على ذلك ، بناءً على المدخلات المستلمة ، يتحكم المتحكم الدقيق في توصيل الترانزستور ، وذلك للتحكم في تبديل المرحل وبالتالي يظل الحمل قيد التشغيل للوقت المحدد جانب الارسال.
5. السيارات الخفيفة حوض السمك يعتم
نحن جميعًا على دراية بأحواض الأسماك التي غالبًا ما نستخدمها في المنازل لأغراض الزينة لبعض الأشخاص الذين لديهم الرغبة في الاحتفاظ بالأسماك في المنزل (وليس للأكل بالطبع!) هنا يتم توضيح نظام أساسي من خلال إمكانية تفتيح الحوض خلال النهار والليل وإيقاف تشغيله أو تعتيمه في منتصف الليل تقريبًا.
يتضمن المبدأ الأساسي التحكم في بدء تشغيل المرحل باستخدام دائرة متكاملة متذبذبة.
تستخدم الدائرة العداد الثنائي IC CD4060 للحصول على تأخير زمني يبلغ 6 ساعات بعد غروب الشمس. يستخدم LDR كمستشعر للضوء للتحكم في عمل IC. خلال النهار ، يقدم LDR مقاومة أقل وينفذ. هذا يحافظ على إعادة تعيين دبوس 12 من IC مرتفعًا ويظل مغلقًا. عندما تنخفض شدة ضوء النهار ، تزداد مقاومة LDR ويبدأ IC في التذبذب. يحدث هذا في حوالي الساعة 6 مساءً (كما هو محدد بواسطة VR1). المكونات المتذبذبة لـ IC1 هي C1 و R1 مما يعطي تأخيرًا زمنيًا قدره 6 ساعات لتحويل طرف الخرج 3 إلى حالة عالية. عندما يرتفع طرف الإخراج 3 (بعد 6 ساعات) ، يتم تشغيل الترانزستور T1 ويتم تشغيل الترحيل. في الوقت نفسه ، يتحيز الصمام الثنائي D1 للأمام ويمنع تذبذب IC.IC ثم يغلق ويحافظ على التتابع نشطًا حتى إعادة ضبط IC في الصباح.
عادةً ما يكون مصدر الطاقة للوحة LED من خلال جهات الاتصال العامة و NC (المتصلة عادةً) الخاصة بالمرحل. ولكن عندما يتم تنشيط المرحل ، سيتم تجاوز مصدر الطاقة للوحة LED من خلال جهة اتصال المرحل NO (الفتح عادةً). قبل الدخول إلى لوحة LED ، تمر الطاقة عبر R4 و VR2 بحيث تصبح مصابيح LED خافتة. يستخدم VR2 لضبط سطوع مصابيح LED. يمكن ضبط الضوء من لوحة LED من حالة التعتيم إلى حالة الإيقاف الكامل باستخدام VR2.
تتكون لوحة LED من 45 مصباحًا أحادي اللون أو لونين. يجب أن تكون مصابيح LED من النوع الشفاف عالي السطوع لإعطاء سطوع كافٍ. قم بترتيب مصابيح LED في 15 صفًا يتكون كل منها من 3 مصابيح LED متسلسلة بمقاوم محدد للتيار 100 أوم. يتم عرض صفين فقط في الرسم التخطيطي. رتب كل الصفوف الخمسة عشر كما هو موضح في الرسم التخطيطي. من الأفضل تثبيت مصابيح LED في ورقة طويلة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور المشترك وتوصيل اللوحة بالمرحل باستخدام أسلاك رفيعة. يجب وضع LDR في وضع يسمح لها بالحصول على ضوء النهار. قم بتوصيل LDR باستخدام أسلاك بلاستيكية رفيعة وضعها بالقرب من النافذة أو بالخارج للحصول على ضوء النهار.
IC4060
دعونا الآن نحصل على موجز عن IC 4060
IC CD 4060 هو IC ممتاز لتصميم المؤقت لتطبيقات مختلفة. من خلال اختيار القيم المناسبة لمكونات التوقيت ، يمكن ضبط التوقيت من بضع ثوانٍ إلى عدة ساعات. CD 4060 عبارة عن دارة متكاملة لمذبذب نائب الرئيس ثنائي مقسم تردد يحتوي على مذبذب مدمج يعتمد على ثلاثة محولات. يمكن ضبط التردد الأساسي للمذبذب الداخلي باستخدام تركيبة مكثف ومقاوم خارجي. يعمل IC CD4060 بين 5 و 15 فولت تيار مستمر بينما يعمل إصدار CMOS HEF 4060 حتى ثلاثة فولت.
دبوس 16 من IC هو دبوس Vcc. إذا تم توصيل مكثف 100 فائق التوهج بهذا الدبوس ، فإن IC يحصل على مزيد من الثبات حتى لو تذبذب جهد الدخل قليلاً. دبوس 8 هو دبوس الأرض.
حلبة التوقيت
يتطلب IC CD4060 مكونات توقيت خارجية لتغذية التذبذبات إلى الساعة في الدبوس 11. يتم توصيل مكثف التوقيت بالدبوس 9 ومقاوم التوقيت بالدبوس 10. الساعة في الدبوس هي 11 والتي تتطلب أيضًا مقاومة عالية القيمة حوالي 1 متر. بدلاً من مكونات التوقيت الخارجية ، يمكن تغذية نبضات الساعة من المذبذب إلى الساعة في دبوس 11. مع مكونات التوقيت الخارجية ، سيبدأ IC في التذبذب ويعتمد التأخير الزمني للمخرجات على قيم مقاوم التوقيت ومكثف التوقيت .
إعادة
دبوس 12 من IC هو دبوس إعادة التعيين. يتأرجح IC فقط إذا كان دبوس إعادة الضبط على الأرض المحتملة. لذلك تم توصيل مكثف 0.1 ومقاوم 100K لإعادة ضبط IC عند التشغيل. ثم سيبدأ في التذبذب.
النواتج والعد الثنائي
يحتوي IC على 10 مخرجات يمكن لكل منها أن تصدر حوالي 10 مللي أمبير من التيار والجهد أقل بقليل من Vcc. المخرجات مرقمة من Q3 إلى Q13. الإخراج Q10 مفقود بحيث يمكن الحصول على وقت مزدوج من Q11. هذا يعزز المرونة للحصول على مزيد من الوقت. يرتفع كل ناتج من Q3 إلى Q13 بعد إكمال دورة توقيت واحدة. يوجد داخل IC مذبذب و 14 جهازًا ثابتًا متصلًا بشكل متسلسل. يسمى هذا الترتيب ترتيب Ripple Cascade. في البداية ، يتم تطبيق التذبذب على الأول ثنائي الاستقرار الذي يدفع ثانيًا ثنائي الاستقرار وهكذا. دخل الإشارة مقسوم على اثنين في كل ثنائي ثابت بحيث يتوفر إجمالي 15 إشارة لكل نصف تردد الإشارة السابقة. من بين هذه الإشارات الـ 15 ، تتوفر 10 إشارات من Q3 إلى Q13. لذا فإن الناتج الثاني يحصل على وقت مضاعف من الناتج الأول. الناتج الثالث يحصل على ضعف الوقت من الثاني. يستمر هذا وسيكون الحد الأقصى للوقت متاحًا في آخر إخراج Q13. ولكن خلال ذلك الوقت ، ستعطي النواتج الأخرى أيضًا إنتاجًا مرتفعًا بناءً على توقيتها.
الإغلاق IC
الإغلاق ICيمكن غلق المؤقت المستند إلى CD 4060 لمنع التذبذب وللحفاظ على ارتفاع الناتج حتى إعادة الضبط. لهذا يمكن استخدام الصمام الثنائي IN4148. عندما يتم توصيل الإخراج العالي بـ Pin11 من خلال الصمام الثنائي ، سيتم منع تسجيل الوقت عندما يصبح هذا الناتج مرتفعًا. سوف يقوم IC بتذبذب النجوم مرة أخرى فقط إذا تمت إعادة ضبطه عن طريق إيقاف تشغيل الطاقة.
الصيغ الخاصة بدورة التوقيت
الوقت t = 2 n / f osc = ثوانٍ
n هو رقم إخراج Q المحدد
2 ن = رقم الإخراج Q = 2 × س لا مرات على سبيل المثال. خرج Q3 = 2x2x2 = 8
f osc = 1 / 2.5 (R1XC1) = في هيرتز
R1 هي المقاومة عند الطرف 10 في أوم و C1 ، المكثف عند الطرف 9 في فاراد.
على سبيل المثال ، إذا كان R1 هو 1M و C1 0.22 ، يكون التردد الأساسي f osc هو
1 / 2.5 (1،000،000 × 0.000،000 22) = 1.8 هرتز
إذا كان الناتج المحدد هو Q3 ، فإن 2 n هي 2 × 2 × 2 = 8
لذلك الفترة الزمنية (بالثواني) هي t = 2 n / 1.8 Hz = 8 / 1.8 = 4.4 ثانية
الآن لديك فكرة عن الأنواع الخمسة المختلفة لدائرة المؤقت إذا كان هناك أي استفسارات حول هذا الموضوع أو حول الدوائر الكهربائية و المشاريع الالكترونية اترك قسم التعليقات أدناه.
