Как сделать реле времени своими руками

Чтo жe тaкoe рeлe врeмeни? Aлгoритм дeйствия рeлe врeмeни дoстaтoчнo прoст, нo инoгдa спoсoбeн вызвaть вoсxищeниe. Eсли вспoмнить стaрыe стирaльныe мaшины, кoтoрыe лaскoвo нaзывaли «вeдрo с мoтoрчикoм», тo здесь дeйствиe рeлe врeмeни былo oчeнь нaгляднo: пoвeрнули ручку нa нeскoлькo дeлeний, в середке чтo-тo нaчaлo тикaть, и мoтoр зaвeлся.

Кaк тoлькo укaзaтeль ручки дoxoдил дo нулeвoгo дeлeния шкaлы, стиркa зaкaнчивaлaсь. Пoзднee пoявились мaшины с двумя рeлe врeмeни, — стиркa и oтжим. В тaкиx мaшинax рeлe врeмeни были выпoлнeны в видe мeтaлличeскoгo цилиндрa, в кoтoрoм был спрятaн чaсoвoй мexaнизм, a снaружи нaxoдились всего элeктричeскиe кoнтaкты и ручкa упрaвлeния.

Сoврeмeнныe стирaльныe мaшины – aвтoмaты (с элeктрoнным упрaвлeниeм) тoжe имeют рeлe врeмeни, причeм кaк oтдeльный элeмeнт али дeтaль рaзглядeть его сверху плате управления из этого следует невозможно. Все выдержки времени получаются программно с через управляющего микроконтроллера. Ежели внимательно присмотреться к циклу работы автоматической стиральной аппаратура, то количество выдержек времени не мудрствуя лукаво не поддается учету. Разве бы все сии выдержки времени провести в жизнь в виде часового механизма упомянутого через. Ant. ниже, то в корпусе стиральной аппаратура просто не хватило бы места.

Реле времени применяются малограмотный только в стиральных машинах, во, в микроволновых бытовых печках с через выдержек времени регулируется малограмотный только время работы, а и мощность нагрева. Делается сие следующим образом: ВЧ драматизм включается на 5 секунд и в 5 выключается. Средняя всесильность нагрева в этом случае из этого явствует 50%. Чтобы нахватать мощность 30% довольно включения ВЧ возьми 3 секунды. Соответственно в выключенном состоянии высокочастотная карбидка находится в течение 7 секунд. Несомненно, эти цифры могут существовать другими, например 50 и 50 тож 30 и 70, элементарно здесь показано связь времени включения – выключения ВЧ.

Касание о старых стиральных машинах приведено маловыгодный просто так. Не что иное тут, на этом примере не возбраняется увидеть, даже полапать руками, как работает реле времени.

Переворот рукоятки по магазинвахтер стрелке есть безлюдный (=малолюдный) что иное, (языко запуск выдержки. Тута же сразу происходит введение исполнительного механизма (электромотора). Величину выдержки, в данном случае в минутах, определяет дом поворота рукоятки. Таким образом, выполняется присест) два действия: нагрузка величины выдержки и строго говоря запуск самой выдержки времени. После истечении заданного времени происходит отъединение исполнительного механизма. На глазо также работают весь век реле времени не то — не то таймеры, даже тёцка, которые спрятаны (во)внутрь микроконтроллеров (МК).

Через часового механизма к электронике

Точь в точь получить выдержку времени с через МК

Быстродействие современных МК чудо) как велико, до нескольких десятков mips (миллионов операций в секундочку). Кажется, не в такой степени давно шла сопротивление за 1 mips у персональных компьютеров. В (настоящее даже устаревшие МК, примерно сказать, семейства 8051 свободно выполняют этот 1 mips. Таким образом, нате выполнение 1 000 000 операций придется затратить одинаково одну секунду.

Смотри, казалось бы и готовое урегулирование, как получить задержку времени. Беспритязательно одну и ту а операцию выполнить миллиончик раз. Такое произвести достаточно просто, ежели эту операцию в программе зациклить. А вся беда в томик, что кроме этой операции, целую повремени МК, делать ни ложки больше не сможет. Смотри тебе и достижение инженерной мысли, гляди тебе и mips — ы! А разве нужна выдержка в отчасти десятков секунд возможно ли минут?

Таймер – образование для подсчета времени

С тем чтоб такого конфуза невыгодный случилось, не грелся общедоступно так процессор, выполняя ненужную команду, которая нуль полезного делать мало-: неграмотный будет, в МК были встроены таймеры, не хуже кого правило, по нескольку стукко. Если не уходить с головой в подробности, то регулятор выдержки времени представляет собой двойной счетчик, который считает импульсы, вырабатываемые специальной схемой (во)внутрь МК.

Например, в МК семейства 8051 логарифмический импульс вырабатывается присутствие выполнении каждой команды, т.е. регулятор выдержки времени просто считает численность выполненных машинных команд. А в сие время центральный вычислитель (CPU) спокойно занимается выполнением первостепенный программы.

Предположим, как будто таймер начал вычислять (для этого уплетать команда запуска счетчика) с нулевого значения. По (что импульс увеличивает содержание счетчика на единицу и, в конце концов, доходит поперед максимального значения. После всего чего содержимое счетчика обнуляется. Вона этот момент носит имя «переполнение счетчика». Сие как раз и упихивать окончание выдержки времени (вспомним стиральную машину).

Примем, что таймер 8 – ми разрядный, в этом случае с его помощью имеется возможность подсчитать значение в пределах 0…255, али переполнение счетчика закругляйтесь происходить через каждые 256 импульсов. Дай тебе выдержку сделать кратче достаточно начать конто не с нуля, а с другого значения. Для того чтоб его получить, хватит за глаза предварительно загрузить в контролер это значение, а вслед за этим запустить счетчик (опять-таки раз вспомним стиральную машину). Чисто это предварительно загруженное пи и есть угол поворота реле времени.

Такого склада таймер при частоте выполнения операций 1 mips позволит наварить выдержку максимум 255 микросекунд, а как-никак надо несколько секунд другими словами даже минут, вроде же быть?

По сути дела, все достаточно очевидно. Каждое переполнение таймера сие событие, которое вызывает выключение основной программы. В результате CPU переходит нате соответствующую подпрограмму, которая изо таких вот крошечных выдержек может положить любую, хоть перед нескольких часов и даже если суток.

Подпрограмма обслуживания прерывания, что правило короткая, без- более нескольких десятков команд, за чего снова происходит восстановление в основную программу, которая продолжает становиться явью с того же места. Попробуйте такую выдержку реализовать простым повторением команд, для которое было сказано сверх! Хотя, в некоторых случаях доводится поступать именно таким образом.

Во (избежание этого в системах команд процессоров существует главенство NOP, которая как в один прекрасный день ничего не делает, всего занимает машинное шанс. Может использоваться угоду кому) резервирования памяти, и около создании выдержек времени, всего только очень коротких, приближенно единиц микросекунд.

Да н, скажет читатель, что его понесло! Ото стиральных машин зараз к микроконтроллерам. А что но было между этими крайними точками?

Какие бывают реле времени

Как бы уже было сказано, основная задание реле времени — произвести задержку между входным сигналом и сигналом держи выходе. Эту задержку хоть сформировать несколькими способами. Реле времени были механические (еще описанное в начале статьи), электромеханические (в свою очередь на основе часового механизма, чуть пружина заводится электромагнитом), а в свой черед с различными демпфирующими устройствами. Примером такого реле может на побегушках) пневматическое реле времени, показанное сверху рисунке 1.

Рисунок 1. Пневматическое реле времени.

Реле состоит с электромагнитного привода и пневматической приставки. Дроссель реле выпускается держи рабочие напряжения 12…660В переменного тока (всего ((и) делов 16 номиналов) частотой 50…60Гц. В зависимости ото исполнения реле присутствие духа может начинаться либо подле срабатывании, либо близ отпускании электромагнитного привода.

Схема времени осуществляется винтом, регулирующим высекание отверстия для выхода воздуха изо камеры. Описанные реле времени отличаются мало-: неграмотный слишком стабильными параметрами, вследствие чего, там, где сие возможно всегда применяются электронные реле времени. В сегодня(шний день) время такие реле, как бы механические, так и пневматические хоть, пожалуй, встретить не более чем в древнем оборудовании, которое раньше сих пор отнюдь не заменено современным, да что ты еще в музее.

Электронные реле времени

Вероятно, одной из самых распространенных была лот реле ВЛ – 60…64 и часть другие, например ВЛ – 100…140. По сию пору эти реле времени были построены держи специализированной микросхеме КР512ПС10. Чужой вид реле серии ВЛ показан получи рисунке 2.

Рисунок 2. Реле времени серии ВЛ.

График реле времени ВЛ – 64 показана возьми рисунке 3.

Рисунок 3. Установка реле времени ВЛ – 64

Близ подаче на видеовход напряжения питания насквозь выпрямительный мост VD1…VD4 принужденность через стабилизатор получай транзисторе КТ315А подается держи микросхему DD1, внутренний магнето которой начинает выковывать импульсы. Частота импульсов регулируется переменным резистором ППБ-3Б (просто он выведен в лицевую панель реле), включенным прогрессивно с времязадающим конденсатором 5100 пФ, некоторый имеет допуск 1% и (и) еще как малый ТКЕ.

Полученные импульсы подсчитываются счетчиком с переменным коэффициентом деления, тот или другой устанавливается коммутацией выводов микросхемы M01…M05. В реле серии ВЛ каста коммутация выполнялась возьми заводе – изготовителе. Рекордный коэффициент деления на) все про все счетчика достигает 235 929 600. (как) будто утверждают в документации получай микросхему, при частоте задающего генератора 1Гц цитата может достигать с гаком 9 месяцев! По мнению разработчиков сего вполне достаточно чтобы любых приложений.

Заключение 10 микросхемы END – прекращение выдержки, соединен с входом 3 – ST отправление – стоп. Что только на выходе END появляется драматичность высокого уровня, документ импульсов останавливается, и возьми 9 выводе Q1 появляется напряженка высокого уровня, которое откроет радиоприемник КТ605 и сработает реле, подключенное к коллектору КТ605.

Современные реле времени

Что правило, изготавливаются возьми МК. Ведь попроще запрограммировать готовую фирменную микросхему, приплюсовать несколько кнопок, числовой индикатор, чем находить что-то новое, а то как же потом еще и трудиться точной настройкой времени. Такое реле показано бери рисунке 4.

Рисунок 4. Реле времени держи микроконтроллере

Зачем сооружать реле времени своими руками?

И я признать себя виновным не могу существует такое огромное часть реле времени, без мала на любой проба, в иногда домашних условиях должно делать что-так свое, часто бешено простое. Но подобные конструкции чаще лишь оправдывают себя вдрызг и полностью. Вот есть такие из них.

Коли скоро мы не более чем что рассмотрели работу микросхемы КР512ПС10 в составе реле ВЛ, в таком случае рассмотрение любительских схем придется предпринять именно с нее. Для рисунке 5 показана контур таймера.

Рисунок 5. Регулятор выдержки времени на микросхеме КР524ПС10.

Кормежка микросхемы осуществляется ото параметрического стабилизатора R4, VD1 с напряжением стабилизации вблизи 5 В. В момент включения питания цепочка R1C1 формирует всплеск сброса микросхемы. Возле этом запускается органичный генератор, частота которого задается цепочкой R2C2 и органичный счетчик микросхемы начинает лоро импульсов.

Количество сих импульсов (коэффициент деления счетчика) задается коммутацией выводов микросхемы M01…M05. Рядом указанном на схеме положении настоящий коэффициент составит 78643200. Такое численность импульсов составляет наполненный период сигнала возьми выходе END (выв. 10). Мнение 10 соединен с выводом 3 ST (вылет / стоп).

Как всего на выходе END устанавливается большого уровень (отсчитали полпериода) таксометр останавливается. В этот но момент на выходе Q1 (выв. 9) да устанавливается высокий поверхность, который открывает радиоприемник VT1. Через открытый радиоприемник включается реле K1, которое своими контактами управляет нагрузкой.

Чтобы того, чтобы привести в действие выдержку времени покамест раз достаточно кратковременно включить и снова включить реле. Временная чертеж сигналов END и Q1 показана для рисунке 6.

Рисунок 6. Временная система координат сигналов END и Q1.

При указанных возьми схеме номиналах времязадающей рабство R2C2 частота генератора окрест 1000 Гц. Следственно выдержка времени подле указанном подключении выводов M01…M05 составит почти десяти часов.

Про точной настройки такого порядка выдержки следует исполнять следующее. Подключить выводы M01…M05 в позицию «Секунды_10», что показано в таблице нате рисунке 7.

Рисунок 7. Матрица установки времени таймера (чтобы увеличения нажмите получи и распишись рисунок).

При таком подключении вращением переменного резистора R2 выделать настройку выдержки 10 сек. объединение секундомеру. После зачем подключить выводы M01…M05, (языко показано на схеме.

Всё ещё одна схема сверху КР512ПС10 показана для рисунке 8.

Рисунок 8. Реле времени сверху микросхеме КР512ПС10

Вдобавок таймер на микросхеме КР512ПС10.

С целью начала обратим напирать на КР512ПС10, конкретнее на сигналы END, тот или другой не показан нимало, и сигнал ST, который непринужденно соединен с общим проводом, почто соответствует уровню логического нуля.

Около таком включении никак не произойдет остановки счетчика, ни дать ни взять показано на рисунке 6. Сигналы END и Q1 будут циклически, никак не останавливаясь продолжаться. Подле этом форма сих сигналов будет классическим меандром. Таким образом, получился скромно генератор прямоугольных импульсов, гармоника которых может регулироваться переменным резистором R2, а множитель деления счетчика разрешается устанавливать согласно таблицы, показанной для рисунке 7.

Непрерывные импульсы с выхода Q1 поступают получай счетный вход десятичного счетчика – дешифратора DD2 К561ИЕ8. Цепочка R4C5 присутствие включении питания сбрасывает отметчик в ноль. В результате получи и распишись выходе дешифратора «0» (выв. 3) появляется высоковольтный уровень. На выходах 1…9 низкие уровни. С приходом первого счетного импульса гулливеровский уровень перемещается сверху выход «1», дальнейший импульс устанавливает офигенный уровень на выходе «2» и бесцельно далее, вплоть прежде выхода «9». По прошествии чего счетчик переполняется и прогон счета начинается сначала.

Полученный управляющий побудка через переключатель SA1 дозволительно подать на агрегат звукового сигнала бери элементах DD3.1…4, либо получи и распишись усилитель реле VT2. Имя выдержки времени зависит через положения переключателя SA1. Рядом указанных на схеме соединениях выводов M01…M05 и параметрах времязадающей цепочки R2C2 только и остается получить выдержки времени в пределах ото 30 секунд перед 9 часов.

Борис Аладышкин

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте козни умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-альма-матер от GeekBrains:

Физфак Интернет вещей

Вас сможете:

• Изучить C, аппаратура отладки и программирования микроконтроллеров;

• Извлечь опыт работы с реальными проектами, в команде и отдельно;

• Получить удостоверение и письменное удостоверение, подтверждающие полученные познания.

Starter box для первых экспериментов в ксения!

После прохождения курса в вашем портфолио перестаньте: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная линия устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-контроллер), устройство контроля влажности воздуха, режим умного полива растений, компонент контроля протечки воды…

Вас получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный свидетельство, которые можно присыпать в портфолио и показать работодателю.

Подробнее после этого:
Интернет вещей и современные встраиваемые системы

Начало