Jednoduchý obvod časovače pomocí IC 4060

V tomto příspěvku se naučíme, jak vytvořit jednoduchý, ale přesný obvod časovače pomocí IC 4060 a některých běžných pasivních komponent.

Hlavní výhoda použití IC 4060 jako IC časovače

O tomto IC jsem již komplexně hovořil v jednom ze svých předchozích článků, všechno ohledně jeho pin outů byly zde podrobně diskutovány. Studovali jsme, že IC 4060 je speciálně vhodný pro aplikace s časovačem a také jako oscilátor. V tomto článku se budeme zabývat tím, jak lze pomocí IC 4060 sestavit jednoduchý univerzální časovač.

Kromě IC byste potřebovali jen pár rezistorů, jeden hrnec a kondenzátor pro výrobu tohoto časovače.

S odkazem na obrázek je zřejmá jednoduchost designu, a proto je tento obvod dokonale vhodný pro všechny elektronické nováčky, kteří mohou tento projekt snadno postavit a využívat jeho užitečné služby.

Jak bylo vysvětleno dříve v jednom z mých článků, IC má vestavěný oscilátor, který potřebuje jen několik pasivních externích komponent pro jeho zaškrtnutí.

V závislosti na hodnotách externích RC komponent se mohou oscilační periody měnit hned od několika zlomků sekundy po mnoho hodin.

RC komponenty se vztahují k hodnotám externích komponent určujících čas, které se skládají z rezistoru nebo hrnce a kondenzátoru.

Výstupy produkují různou rychlost časových období, přičemž každý výstup generuje časová období, která jsou přesně dvojnásobná oproti předchozímu výstupu v určitém pořadí výstupů IC.

Protože zde chceme použít tuto jednotku jako časovač, vybrali jsme pinout, který je poslední v pořadí, pokud jde o délku časového období, což znamená, že jsme vybrali pin # 3, který generuje nejvyšší dobu zpoždění.

Největší výhodou výroby časovače pomocí IC 4060 je to, že zapojený časovací kondenzátor může být udržován co nejmenší zvýšením hodnoty doplňkové časovací komponenty, kterou je rezistor.

To pomáhá udržovat obvod jednoduchý, menší a velmi elegantní, na rozdíl od jiných časovačů IC jako 555, které vyžadují vysoce hodnotné elektrolytické kondenzátory pro generování i běžných časových zpoždění.

Jak se obvod zablokuje, když uplynul čas

Na obrázku vidíte diodu zaváděnou z výstupního pinu č. 3 do jednoho z oscilátorů pinu č. 11. Tato dioda funguje jako blokovací komponenta, která zablokuje IC, jakmile vyprší nastavený čas a výstup IC se zvýší.

Pokud tato dioda není vložena, výstup by běžel volně z logické vysoké logické nízké a neustále opakoval časová zpoždění.

Obvod může být napájen z malé 9voltové baterie, která vydrží téměř navždy.

Po uplynutí časového zpoždění je na výstupu namontován bzučák pro požadovanou indikaci výstupu časovače.

Jak resetovat časovač

Integrovaný obvod lze resetovat jednoduše stisknutím resetovacího tlačítka nebo se obvod automaticky resetuje, když je vypnut a znovu napájen.

Jak vypočítat frekvenci nebo časové zpoždění IC 4060 - vzorec

Nebo Alternativně je následující standardní vzorec pro výpočet hodnot Rt a Ct:

f (osc) = 1 / 2,3 x Rt x Ct

2.3 je konstanta podle interní konfigurace integrovaných obvodů.

Rt bude v Ohmech a Rt ve Faradech

Design PCB

Přidání relé

Výše uvedený design můžete dále upgradovat přidáním ovládání relé k výstupu, aby se usnadnilo přepínání zátěže externího střídavého proudu, jak je znázorněno na následujícím obrázku:

Pamatujte, že interval zpoždění na pin3 lze zvýšit zvýšením hodnoty C1 spolu s hodnotou potu P1. Hoover, ujistěte se, že C1 je vždy nepolární, proto pro zvýšení jeho hodnoty můžete paralelně připojit mnoho nepolárních kondenzátorů. Můžete například připojit nepolární 1uF kondenzátor tolik čísel, kolik chcete, abyste získali požadované dlouhé zpoždění.

Porozumění základní sekvenci zapnutí / vypnutí pinů IC 4060

Následující video ukazuje, jak lze nakonfigurovat základní obvod časovače pomocí IC 4060 a několika podpůrných pasivních komponent.

Schéma obvodu popsaného ve videu lze vizualizovat v následujících diagramech:

Následující obrázek ukazuje, jak blokovat výstup IC 4060 přidáním diody přes vybraný výstupní pin a pin # 11

Jak již víme, že časovací výstup nebo zpoždění napříč všemi zobrazenými výstupními piny IC 4060 závisí na součinu hodnot R1 a C1, zde je vidět pin # 3, který jde po 32 logických pulzech z pin # 14 IC. To znamená, že když LED na kolíku # 14 dokončí 32 pulzů, LED na kolíku # 3 se rozsvítí a zhasne po dalších 32 pulzech z kolíku # 14. Stejně můžete najít různé ekvivalentní rychlosti na ostatních výstupních pinech IC.

Tento podíl načasování je pozorován, když jsou R2 a C1 vybrány tak, aby byly 10K, respektive 0,1uF.

Jednoduchý časovač s budíkem

Další obvod je také navržen s použitím CMOS IC CD4060, který obsahuje generátor impulzů a čítač. Když je napájení zapnuto přes S1, je IC přes C2 přivedeno resetovací napětí. Současně integrovaný oscilátor IC začne poskytovat pulsy do čítače.

Po 213 hodinách jde výstup čítače (Q14) vysoko a zapne oscilátor přes T1 a T2. Tímto způsobem ostrý 3 kHz kmitočet, který je vyzařován přes 8 ohm malý reproduktor. Okruh se vypne jednoduše vypnutím S1.

U označených R2 a C1 zazní bzučák přibližně hodinu po spuštění obvodu. Upgradováním R2 pomocí 1 M nastavitelného potenciometru se doba periody bzučáku mohla měnit od 5 minut do 214 hodin.

Stupnice potenciometru může být vhodně kalibrována pro rychlé nastavení. Obvod téměř nevyužívá žádný proud (0,2 mA, i když bude počítadlo pracovat s 35 mA, když je zapnut výstražný signál), takže 9V baterie by měla slibovat delší životnost.

Níže je uveden návrh desky plošných spojů a rozložení komponent výše uvedeného časovače s alarmem: