Orologio per il controllo automatico del dispositivo. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Orologi, temporizzatori, relè, interruttori di carico

 Commenti sull'articolo

Per controllare automaticamente la modalità operativa di vari elettrodomestici o apparecchiature radio a casa, così come in produzione, a volte è necessario disporre di una macchina per la regolazione dell'ora. Ad esempio, un dispositivo del genere può, secondo un determinato programma, controllare l'irrigazione delle piante in un cottage estivo per tutta la settimana mentre lavori in città.

Un timer ciclico può essere facilmente implementato utilizzando un orologio digitale con regolazione della frequenza al quarzo. È scomodo utilizzare orologi digitali industriali già pronti per produrre una macchina di controllo, poiché i loro segnali di uscita sono progettati per controllare gli indicatori in modalità dinamica, il che rende difficile il collegamento dell'unità di controllo.

Molto spesso, nei progetti pubblicati per la produzione di orologi elettronici, viene utilizzata la 70a serie di microcircuiti MOS, sviluppata appositamente per questi scopi negli anni '176. Attualmente sono obsoleti e presentano notevoli svantaggi:

• bassa affidabilità;
• tensione operativa nominale +9...12 V (al di sotto possono funzionare instabilmente);
• ristretto range di temperatura di esercizio (-10...+70°С).

Il dispositivo proposto è realizzato principalmente su chip CMOS della serie 561 ed è esente da tutti questi svantaggi. Sebbene il circuito contenga più chip e sia più complesso, funziona con una tensione di alimentazione inferiore e consente anche una maggiore precisione del clock.

Il circuito elettrico fornisce l'indicazione dell'ora corrente (ore e minuti) e del giorno della settimana. C'è l'indicazione dei secondi impulsi ed è anche possibile controllare il funzionamento del programma (ciclo giornaliero) in modalità accelerata.

La fonte di alimentazione principale del dispositivo è una rete a 220 V. In modalità standby, il circuito dell'orologio consuma microcorrente, che ne garantisce il funzionamento a lungo termine da batterie di riserva (batteria) in caso di guasto della fonte principale. Considerando che gli indicatori LED e i microcircuiti che li controllano consumano la maggior parte dell'energia in un orologio, questi elementi sono collegati in modo tale che se la tensione di rete scompare, vengono diseccitati e la batteria fornisce alimentazione solo ai microcircuiti CMOS.

L'uso di indicatori LED nell'orologio consente di rendere visibile l'ora anche in condizioni di scarsa illuminazione.

Questa versione del dispositivo consente di controllare un carico di rete con una potenza fino a 10 kW (corrente 5 A) tramite due canali. Il numero di canali può essere facilmente aumentato a 10 collegando chip di memoria aggiuntivi. Inoltre, durante l'installazione, il circuito può facilmente cambiare le sue caratteristiche a seconda delle attività da svolgere, ad esempio tutti i canali o uno di essi possono funzionare in ciclo settimanale (per i fine settimana, annotare il programma di controllo se i due gli ingressi delle cifre più significative sono A11 e collegare i chip di memoria A12 alle uscite del contatore del giorno della settimana - DD9).

La discrezione nell'impostazione dell'intervallo di tempo richiesto è di 2 minuti (o 10 minuti quando si utilizza un ciclo settimanale).

Lo schema a blocchi dell'automa è mostrato in fig. 1.47.

Per comodità di presentazione, il dispositivo è suddiviso nelle seguenti unità:

• A1 - auto-oscillatore al quarzo con divisore di frequenza fino a impulsi minuti, Fig. 1.48;
• A2 - divisori di frequenza per ottenere la lettura del tempo in minuti e ore, Fig. 1.49;
• A3 - nodo per l'indicazione dell'ora e del giorno della settimana correnti, fig. 1.50;
• A4 - unità per l'impostazione degli intervalli di tempo per controllare il funzionamento dei dispositivi esterni, Fig. 1.51;
• A5 - circuito elettrico del generatore, fig. 1.52.

Il formatore di impulsi minuti (A1) è realizzato sui microcircuiti DD1.1, DD2. La frequenza è stabilizzata da un risonatore al quarzo ZQ1 a 32768 Hz. Per garantire un funzionamento stabile del misuratore DD2 con una tensione di alimentazione ridotta, l'oscillatore principale è realizzato sull'elemento esterno DD1.1. I contatori all'interno del chip DD2 dividono la frequenza fino alla formazione di impulsi minuti.

Dall'uscita DD2/10 vengono inviati gli impulsi dei minuti ai contatori con un fattore di divisione di 60 (minuti) DD3 e 24 (ore) DD5, DD6 (Fig. 1.49).

Gli elementi logici DD4 e DD7 forniscono i fattori di divisione necessari per i contatori azzerandoli al momento giusto utilizzando gli ingressi R. Anche la pressione del pulsante “set” (SB1) genera un impulso per azzerare tutti i contatori e dall'uscita di elemento DD1/11 il fronte di salita dell'impulso imposta i contatori DD5, DD6 numero iniziale 22-00 (quando appare un impulso sui pin DD5/1, DD6/1, il codice binario impostato sugli ingressi D1...D4 del Microcircuits è scritto). Il momento della prima installazione durante la produzione del dispositivo può essere selezionato (tramite ponticelli in codice binario) con uno qualsiasi dei numeri più convenienti per te.

Utilizzando un solo pulsante per impostare l'ora è possibile semplificare il circuito. Lo stesso pulsante, se premuto nuovamente, cambia il giorno della settimana, poiché gli impulsi vengono inviati attraverso l'elemento DD1.4 all'ingresso del contatore dei giorni DD9/14, Fig. 1.50. Il condensatore C elimina il rimbalzo dei contatti dei pulsanti durante la generazione di un impulso per commutare il contatore del giorno della settimana.

Fig.1.50. Nodo per indicare l'ora e il giorno della settimana correnti

L'interruttore SA1 consente di controllare il funzionamento dell'orologio e del programma di controllo installato in modalità accelerata (la posizione di “accelerazione”), quando viene utilizzata una frequenza maggiore dall'uscita DD2/6.

Il circuito dell'unità display è costituito da decodificatori di codice binario (DD10...DD13) in un codice a sette segmenti, necessario per controllare il funzionamento degli indicatori digitali realizzati sulla base dei LED. Nella fig. La Figura 1.51 mostra la corrispondenza dei segnali di ingresso ai segmenti dell'indicatore.

Le matrici di resistori D1...D4 limitano la corrente attraverso gli indicatori LED, mentre i diodi VD1, VD2 e gli elementi del microcircuito DD13.1-DD13.2 forniscono la formazione di un segnale per estinguere il bit di ordine superiore nell'orologio quando entrambi gli ingressi di DD10 hanno un livello zero (al log. "0 "su DD10/4 l'indicatore non si accende). Per questo motivo non è necessario collegare il segmento F nell'indicatore HG1.

Il led HL1 lampeggia con frequenza di 1 Hz, e dei led HL2...HL8 se ne accenderà solo uno corrispondente al giorno della settimana (elementi del microcircuito DD14 permettono di fornire la corrente necessaria affinché i led si accendano) incandescenza).

Nei circuiti per ridurre il consumo di corrente dalla fonte di alimentazione, gli impulsi vengono forniti ai restanti ingressi degli indicatori DD11.4...DD13.4, ma a causa dell'inerzia della visione ciò non è evidente.

Unità di impostazione dell'intervallo di tempo, Fig. 1.52, assemblati su chip di memoria ad accesso casuale (RAM) della serie 537. Sono realizzati utilizzando la tecnologia CMOS, che garantisce il funzionamento a lungo termine del circuito da una fonte di alimentazione autonoma (salvare il contenuto della memoria finché è presente alimentazione ). Il numero di chip di memoria può essere aumentato fino al numero richiesto di canali di controllo.

Poiché entrambi i canali di controllo del carico sono progettati in modo simile, consideriamo il funzionamento utilizzandone uno come esempio. Lo schema prevede la registrazione individuale delle informazioni in ciascuno dei chip di memoria.

Il funzionamento di questo chip di memoria è spiegato nella tabella. 1.4.

Tabella 1.4. Tabella della verità per il chip 537RU2

dove x è qualsiasi valore di un segnale logico, cioè tronco d'albero. "0" o registro. "uno".

Gli ingressi degli indirizzi A0...A11 ricevono il codice binario dalle uscite dei contatori di ore e minuti ed eventualmente dei giorni della settimana. Per registrare il programma desiderato nel canale 1 (DD15), è necessario eseguire i seguenti passaggi:

1) l'interruttore SA1 è impostato sulla posizione “accelerazione” del ciclo - in questo caso, il segnale all'ingresso del contatore DD3/2 viene fornito da DD2/6 e l'orologio esegue il ciclo giornaliero in circa 12 minuti;

2) accendere l'interruttore “-AP”, per il canale 1 sarà SA4 ​​- in questo caso, il microcircuito OU funziona nella modalità di registrazione dello stato all'ingresso DI (log. “0”);

3) è necessario attendere che l'orologio indichi il tempo richiesto per accendere il carico e in questo momento accendere SA2 (“PR1”) - per l'intervallo durante il quale il carico dovrebbe funzionare (viene registrato il registro “1”);

4) al termine della registrazione dell'intero ciclo, riportare l'interruttore SA4 nella posizione originale (modalità lettura) e verificare il funzionamento del relè K1 tramite l'orologio agli intervalli di tempo desiderati;

5) riportare tutti gli interruttori nelle posizioni originali (come mostrato nello schema) e utilizzare il pulsante SB1 per impostare il giorno della settimana e l'ora esatta.

Ora l'uscita D0 del microcircuito (DD15/7) avrà un livello logaritmico. "1" solo durante gli intervalli di tempo richiesti. Questo segnale apre il transistor VT1 e il relè K1 viene attivato, accendendo il carico sulle prese XS1.1 con i suoi contatti K1. Il circuito prevede anche il controllo manuale dell'accensione del carico in qualsiasi momento utilizzando gli interruttori a tre posizioni SA6 e SA7, Fig. 1.52. Светодиоды HL9, HL10 являются индикаторами включения нагрузки в соответствующем канале.

Per alimentare il dispositivo dalla rete, viene realizzata una fonte di alimentazione secondo lo schema mostrato in Fig. 1.53.

Il trasformatore T1 è adatto per un tipo unificato TPP255-127/220-50 o TPP255-220-50, ma puoi farlo da solo usando il metodo di calcolo indicato in letteratura, ad esempio L20, pagina 167. Il consumo corrente nel circuito è 4,8 V sono 0,35...0,55 A, lungo il circuito 30 V - dipende dal numero di relè e per due di solito non supera 120 mA.

Orologio per il controllo automatico dei dispositivi 1-147.jpg

Per ottenere un'elevata precisione dell'orologio, viene utilizzato uno stabilizzatore di tensione (DA1). Può essere assemblato anche secondo lo schema riportato nella sezione alimentatori di Fig. 4.3. I condensatori C8 e C9 si trovano vicino ai chip logici e C7 è installato accanto ai terminali dello stabilizzatore (è meglio se vengono utilizzati condensatori all'ossido di tantalio).

Come fonte di alimentazione di riserva (G1) sono adatte 4 batterie del tipo D-0,115 o D-0.26D. Il diodo VD13 impedisce la scarica di elementi attraverso il circuito stabilizzatore quando l'alimentazione di rete è disattivata. E in modalità normale, le batterie vengono ricaricate attraverso di essa. L'interruttore SA8 viene utilizzato per evitare che la batteria si scarichi completamente quando l'orologio rimane spento per un lungo periodo.

L'alimentazione viene fornita ai pin del microcircuito secondo la tabella. 1.5.

Tabella 1.5. La tensione di alimentazione sui microcircuiti

Non è stato sviluppato un circuito stampato per l'assemblaggio dell'orologio. L'installazione viene eseguita su una breadboard universale (è meglio se prevede l'installazione di eventuali microcircuiti - con piedinature planari e convenzionali). Strutturalmente, i nodi A1 e A2 sono convenientemente posizionati su una scheda collegata all'unità display A3 tramite un connettore a 32 pin (ad esempio, tipo RP 15-32). Le batterie sono fissate in modo che siano facilmente accessibili, poiché una volta all'anno è necessario rimuovere la placca sporgente dalla superficie degli elementi.

È possibile ridurre le dimensioni della scheda e dell'intero dispositivo se, al posto della serie 561, si utilizzano chip simili con piedinatura planare della serie 564, ma sono molto più costosi.

Resistenze di qualsiasi tipo sono adatte per assemblare il dispositivo. I gruppi resistore D1...D4 possono essere sostituiti con resistori convenzionali con una resistenza di 100...120 Ohm e una potenza di 0,125...0,25 W. I condensatori C1, C2 devono avere un piccolo TKE (M47, M75); tipo C K10-17; ossido C4...C8 - K53-1. Il risonatore ZQ1 Quartz è adatto a qualsiasi tipo: sono diffusi, in quanto sono prodotti appositamente per l'uso negli orologi.

Диоды VD1, VD2 подойдут любые импульсные; i diodi raddrizzatori VD3...VD12 possono essere di qualsiasi tipo per una corrente di almeno 1 A, ma è meglio usare KD257 o KD258 (l'ultima lettera nella designazione di questo circuito può essere qualsiasi), poiché hanno un valore molto proprietà utile: in caso di malfunzionamento del circuito, in caso di sovraccarico, i diodi scoppiano e interrompono il circuito, agendo come un fusibile, che rende tale fonte di alimentazione sicura anche in caso di emergenza.

È meglio usare LED HL1 ... HL10 della serie KIPD05A (B, C - con diversi colori di bagliore) - brillano abbastanza brillantemente con una corrente di circa 1 Ma. Gli indicatori digitali HG1 ... HG4 possono essere usati ALS321B o ALS324B, ma hanno un'altezza di cifre più piccola (8 mM) in contrasto con quelle indicate nel diagramma (18 mm).

Микросхема DA1 должна устанавливаться на радиаторе. I chip di memoria DD15, DD16 vengono sostituiti con 537RU6.

I relè K1, K2 sono prodotti in Polonia, ma molti altri sono adatti per una tensione di funzionamento dell'avvolgimento di 24...27 V e consentono il passaggio di corrente attraverso i contatti di 5 A. Microinterruttori SA1...SA5 tipo PD9-2 o PD9-1; SA6, SA7 - tipo PD21 -3.

Quando si verifica inizialmente il funzionamento del circuito, è meglio alimentarlo da una fonte di laboratorio, monitorando il consumo di corrente.

La configurazione del dispositivo con una corretta installazione consiste nell'installare una tensione di 4,8 V all'uscita dell'alimentatore e nel controllare il funzionamento dei programmi registrati in memoria. Per ottenere un'elevata precisione dell'orologio, sarà inoltre necessario regolare con precisione la frequenza dell'auto-oscillatore utilizzando un frequenzimetro utilizzando il condensatore C1. La frequenza può essere controllata sull'uscita DD2/13: dovrebbe corrispondere a 32768,0 Hz.

È possibile regolare con precisione l'auto-oscillatore senza un frequenzimetro, monitorando la deviazione dell'orologio nella lancetta dei secondi sulla TV per un mese, ma ciò richiederà molto tempo.

È possibile impostare qualsiasi ora senza utilizzare il pulsante SB1. Per fare ciò, dovrai impostare Switch SA1 sulla posizione di "accelerazione" e attendere fino a quando l'indicatore non mostra il valore numerico desiderato, restituire l'interruttore alla sua posizione normale. Ma questo metodo di impostazione dell'ora è meno preciso, poiché in questo caso i secondi contatori di impulsi possono avere un valore numerico arbitrario.

Vedi altri articoli sezione Orologi, temporizzatori, relè, interruttori di carico.

Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo.

<< Indietro

Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:

Macchina per diradare i fiori nei giardini 02.05.2024

Nell'agricoltura moderna si sta sviluppando il progresso tecnologico volto ad aumentare l'efficienza dei processi di cura delle piante. Presentata in Italia l'innovativa macchina per il diradamento dei fiori Florix, progettata per ottimizzare la fase di raccolta. Questo attrezzo è dotato di bracci mobili, che permettono di adattarlo facilmente alle esigenze del giardino. L'operatore può regolare la velocità dei fili sottili controllandoli dalla cabina del trattore tramite joystick. Questo approccio aumenta significativamente l'efficienza del processo di diradamento dei fiori, offrendo la possibilità di adattamento individuale alle condizioni specifiche del giardino, nonché alla varietà e al tipo di frutto in esso coltivato. Dopo due anni di test della macchina Florix su diverse tipologie di frutta, i risultati sono stati molto incoraggianti. Agricoltori come Filiberto Montanari, che utilizza una macchina Florix da diversi anni, hanno riscontrato una significativa riduzione del tempo e della manodopera necessari per diluire i fiori. ... >>

Microscopio infrarosso avanzato 02.05.2024

I microscopi svolgono un ruolo importante nella ricerca scientifica, consentendo agli scienziati di approfondire strutture e processi invisibili all'occhio. Tuttavia, vari metodi di microscopia hanno i loro limiti e tra questi c'è la limitazione della risoluzione quando si utilizza la gamma degli infrarossi. Ma gli ultimi risultati dei ricercatori giapponesi dell'Università di Tokyo aprono nuove prospettive per lo studio del micromondo. Gli scienziati dell'Università di Tokyo hanno presentato un nuovo microscopio che rivoluzionerà le capacità della microscopia a infrarossi. Questo strumento avanzato consente di vedere le strutture interne dei batteri viventi con sorprendente chiarezza su scala nanometrica. In genere, i microscopi nel medio infrarosso sono limitati dalla bassa risoluzione, ma l’ultimo sviluppo dei ricercatori giapponesi supera queste limitazioni. Secondo gli scienziati, il microscopio sviluppato consente di creare immagini con una risoluzione fino a 120 nanometri, ovvero 30 volte superiore alla risoluzione dei microscopi tradizionali. ... >>

Trappola d'aria per insetti 01.05.2024

L’agricoltura è uno dei settori chiave dell’economia e il controllo dei parassiti è parte integrante di questo processo. Un team di scienziati dell’Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, ha trovato una soluzione innovativa a questo problema: una trappola per insetti alimentata dal vento. Questo dispositivo risolve le carenze dei metodi tradizionali di controllo dei parassiti fornendo dati sulla popolazione di insetti in tempo reale. La trappola è alimentata interamente dall'energia eolica, il che la rende una soluzione ecologica che non richiede energia. Il suo design unico consente il monitoraggio sia degli insetti dannosi che utili, fornendo una panoramica completa della popolazione in qualsiasi area agricola. “Valutando i parassiti target al momento giusto, possiamo adottare le misure necessarie per controllare sia i parassiti che le malattie”, afferma Kapil ... >>

Notizie casuali dall'Archivio Esperimento di entanglement dell'orologio atomico 11.09.2022 I fisici per la prima volta hanno "confuso" due orologi atomici ottici. Questa svolta potrebbe essere un modo per andare oltre anche le attuali limitazioni di cronometraggio più avanzate, oltre ad essere uno strumento fantastico nell'entusiasmante campo dell'informatica quantistica: la crittografia quantistica. Gli orologi atomici sono usati come timer, misurando le frequenze di risonanza degli atomi mentre i loro elettroni passano da un livello di energia all'altro. Tradizionalmente questo veniva fatto usando atomi di cesio e microonde, ma dal 2000 nuovi atomi sono stati usati usando la luce visibile. Questo è un orologio atomico ottico che utilizza elementi come itterbio, mercurio e stronzio. Gli orologi atomici ottici sono stati recentemente utilizzati per fare passi da gigante nel cronometraggio accurato. Sono 100 volte più precisi dei tradizionali orologi atomici al cesio. Così precisi che presto potrebbero essere usati per ridefinire il secondo. Ma hanno anche i loro limiti. Soprattutto quando ci vogliono diverse ore. Questo orologio ottico è così preciso che può testare piccoli cambiamenti di gravità, sia per testare teorie come la relatività che per studiare cosa c'è effettivamente sotto i nostri piedi. Tuttavia, questi approcci richiedono il confronto di diversi orologi e l'accuratezza di queste misurazioni per dispositivi indipendenti dipenderà dal limite quantico standard. Mantenere sincronizzati due orologi atomici è complicato perché anche solo misurarli può farli cambiare e causare errori. Ma c'è un modo per fare meno misurazioni, ed è qui che avviene la "magia" quantistica. L'entanglement di atomi in due orologi consente di ottenere la massima precisione consentita dalla teoria quantistica, il limite di Heisenberg. I ricercatori riferiscono di essere in grado di farlo in un sistema costituito da due orologi costituiti da un singolo atomo di stronzio, ciascuno a 2 m di distanza l'uno dall'altro. Hanno ridotto l'incertezza di 1,4 volte. L'entanglement è uno stato speciale in cui le particelle che consideriamo separate si comportano come parte di un unico sistema. Un cambiamento in uno porta ad un cambiamento istantaneo nell'altro, indipendentemente dalla distanza. Il fatto che ciò possa teoricamente accadere tra due particelle a ciascuna estremità dell'universo dà a molti scienziati una sensazione inquietante. Einstein l'ha definita "azione inquietante a distanza". Ma questa non è una relazione causale: le particelle sono in un unico stato entangled, quindi quando fai qualcosa con una particella (ad esempio osservando), stai effettivamente influenzando l'intero stato, anche se si estende per miliardi di anni luce .

Altre notizie interessanti:

▪ Nuovi diodi Schottky di VISHAY

▪ I batteri aiutano a produrre nanomateriali per i computer

▪ orologio con diamanti

▪ calamaro volante

▪ Robot corriere Hyundai

News feed di scienza e tecnologia, nuova elettronica

Materiali interessanti della Biblioteca Tecnica Libera:

▪ sezione del sito Alimentatori. Selezione dell'articolo

▪ articolo Il silenzio è segno di consenso. Espressione popolare

▪ Come si è formato il Grand Canyon? Risposta dettagliata

▪ articolo Trucioli pialla. officina casalinga

▪ articolo Analizzatore logico decoder. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

▪ articolo Adder, filtro passa-basso regolabile e sfasatore per un canale subwoofer su transistor ad effetto di campo e un amplificatore operazionale con schema a circuito stampato. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Lascia il tuo commento su questo articolo:

Tutte le lingue di questa pagina

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

Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito

www.diagram.com.ua
2000-2024