Zeitrelais zum Selbermachen: 3 Möglichkeiten zum Selbermachen im Überblick

Wie der 555-Chip funktioniert

Bevor Sie zum Beispiel eines Relaisgeräts übergehen, betrachten Sie die Struktur der Mikroschaltung. Alle weiteren Beschreibungen werden für den von Texas Instruments hergestellten Chip der Serie NE555 vorgenommen.

Wie aus der Abbildung ersichtlich, ist die Basis ein RS-Flip-Flop mit invertiertem Ausgang, gesteuert durch Ausgänge von Komparatoren. Der positive Eingang des oberen Komparators wird als THRESHOLD bezeichnet, der negative Eingang des unteren Komparators wird als TRIGGER bezeichnet. Die anderen Eingänge der Komparatoren sind mit einem Versorgungsspannungsteiler aus drei 5-kΩ-Widerständen verbunden.

Wie Sie wahrscheinlich wissen, kann das RS-Flip-Flop in einem stabilen Zustand (hat einen Speichereffekt, 1 Bit groß) entweder auf logisch "0" oder auf logisch "1" sein. Wie es funktioniert:

• Das Eintreffen eines positiven Impulses am Eingang R (RESET) setzt den Ausgang auf logisch "1" (nämlich "1", nicht "0", da der Trigger invers ist - dies wird durch einen Kreis am Ausgang des angezeigt Abzug);
• Das Eintreffen eines positiven Impulses am Eingang S (SET) setzt den Ausgang auf logisch „0“.

Widerstände von 5 kOhm in Höhe von 3 Stück teilen die Versorgungsspannung durch 3, was dazu führt, dass die Referenzspannung des oberen Komparators (der „-“ Eingang des Komparators, es ist auch der CONTROL VOLTAGE-Eingang der Mikroschaltung ) ist 2/3 Vcc. Die Referenzspannung der Unterseite beträgt 1/3 Vcc.

Unter Berücksichtigung dessen ist es möglich, Zustandstabellen der Mikroschaltung bezüglich der Eingänge TRIGGER, THRESHOLD und des Ausgangs OUT zu erstellen

Bitte beachten Sie, dass der OUT-Ausgang das invertierte Signal vom RS-Flip-Flop ist.

	SCHWELLE < 2/3 Vcc	SCHWELLE > 2/3 Vcc
TRIGGER < 1/3 Vcc	OUT = log "1"	unbestimmter OUT-Zustand
TRIGGER > 1/3 Vcc	OUT bleibt unverändert	OUT = log "0"

In unserem Fall wird folgender Trick verwendet, um ein Zeitrelais zu erstellen: Die Eingänge TRIGGER und THRESHOLD werden zusammengeführt und von der RC-Kette mit einem Signal versorgt. Die Zustandstabelle würde in diesem Fall wie folgt aussehen:

	AUS
SCHWELLE, TRIGGER < 1/3 Vcc	OUT = log "1"
1/3 Vcc < SCHWELLE, TRIGGER < 2/3 Vcc	OUT bleibt unverändert
SCHWELLE, TRIGGER > 2/3 Vcc	OUT = log "0"

Der NE555-Verdrahtungsplan für diesen Fall lautet wie folgt:

Nach dem Anlegen der Spannung beginnt sich der Kondensator aufzuladen, was zu einem allmählichen Anstieg der Spannung am Kondensator von 0 V und darüber hinaus führt. Die Spannung an den TRIGGER- und THRESHOLD-Eingängen sinkt dagegen ausgehend von Vcc + ab.Wie aus der Zustandstabelle ersichtlich, ist der OUT-Ausgang logisch „0“, nachdem Vcc+ eingeschaltet wurde, und der OUT-Ausgang schaltet auf logisch „1“, wenn die Spannung an den angegebenen TRIGGER- und THRESHOLD-Eingängen unter 1/3 Vcc fällt.

Wichtig ist, dass sich die Verzögerungszeit des Relais, also die Zeitspanne zwischen Einschalten und Aufladen des Kondensators bis der Ausgang OUT auf logisch „1“ schaltet, mit einer sehr einfachen Formel berechnen lässt:

T = 1,1 * R * C

Als nächstes geben wir eine Zeichnung eines Mikroschaltkreisdesigns in einem DIP-Gehäuse und zeigen die Position der Chipstifte:

Erwähnenswert ist auch, dass neben der 555-Serie auch die 556-Serie in einem 14-Pin-Gehäuse produziert wird. Die 556-Serie enthält zwei 555-Timer.

Umfang der Zeitrelaisanwendung

Der Mensch hat immer versucht, sein Leben zu erleichtern, indem er verschiedene Geräte in den Alltag einführte. Mit dem Aufkommen der auf einem Elektromotor basierenden Technologie stellte sich die Frage, ihn mit einem Timer auszustatten, der diese Ausrüstung automatisch steuert.

Für eine bestimmte Zeit eingeschaltet - und Sie können andere Dinge tun. Das Gerät schaltet sich nach der eingestellten Zeit selbst aus. Für eine solche Automatisierung wurde ein Relais mit automatischer Timer-Funktion benötigt.

Ein klassisches Beispiel für das betreffende Gerät ist ein Relais in einer alten Waschmaschine im sowjetischen Stil. Auf seinem Körper befand sich ein Stift mit mehreren Abteilungen. Ich stelle den gewünschten Modus ein und die Trommel dreht sich 5-10 Minuten lang, bis die Uhr im Inneren Null erreicht.

Die elektromagnetische Zeitschaltuhr ist klein, verbraucht wenig Strom, hat keine kaputten beweglichen Teile und ist langlebig

Zeitrelais werden heute in verschiedenen Geräten verbaut:

• Mikrowellenherde, Backöfen und andere Haushaltsgeräte;
• Abluftventilatoren;
• automatische Bewässerungssysteme;
• Automatisierung der Lichtsteuerung.

In den meisten Fällen basiert das Gerät auf der Basis eines Mikrocontrollers, der gleichzeitig alle anderen Betriebsmodi automatisierter Geräte steuert. Für den Hersteller ist es billiger. Sie müssen kein Geld für mehrere separate Geräte ausgeben, die für eine Sache verantwortlich sind.

Je nach Art des Elements am Ausgang wird das Zeitrelais in drei Typen eingeteilt:

• relais - die Last wird über einen "Trockenkontakt" angeschlossen;
• Triac;
• Thyristor.

Die erste Option ist die zuverlässigste und widerstandsfähigste gegen Überspannungen im Netzwerk. Ein Gerät mit Schaltthyristor am Ausgang sollte nur dann genommen werden, wenn die angeschlossene Last unempfindlich gegenüber der Form der Versorgungsspannung ist.

Um ein Zeitrelais selbst zu bauen, können Sie auch einen Mikrocontroller verwenden. Selbstgemachte Produkte werden jedoch hauptsächlich für einfache Dinge und Arbeitsbedingungen hergestellt. Eine teure programmierbare Steuerung ist in einer solchen Situation Geldverschwendung.

Es gibt viel einfachere und billigere Schaltungen auf Basis von Transistoren und Kondensatoren. Darüber hinaus gibt es mehrere Optionen, aus denen Sie für Ihre spezifischen Bedürfnisse auswählen können.

Zeitrelaisdiagramm | Elektriker im Haus

Zeitrelaisschaltung

Zeitrelaisschaltung

Betrachten Sie die einfachste Zeitrelaisschaltung für 220 Volt. Diese Zeitrelaisschaltung kann für verschiedene Anforderungen verwendet werden. Zum Beispiel mit den angegebenen Elementen, für einen fotografischen Vergrößerer oder zur temporären Beleuchtung von Treppen, Podesten.

Das Diagramm zeigt:

• D1-D4 - Diodenbrücke KC 405A oder beliebige Dioden mit einem maximal zulässigen gleichgerichteten Gleichstrom (Iv.max) von mindestens 1A und einer maximal zulässigen Sperrspannung (Uobr.max) von mindestens 300 V.
• D5 - Diode KD 105B oder eine beliebige Diode mit Iv.max nicht weniger als 0,3 A und Uobr.max nicht weniger als 300 V.
• VS1 - Thyristor KU 202N oder KU 202K(L,M), VT151, 2U202M(N).
• R1 - MLT-Widerstand - 0,5, 4,3 mOhm.
• R2 - MLT-Widerstand - 0,5, 220 Ohm.
• R3 - MLT-Widerstand - 0,5, 1,5 kOhm.
• C1 - Kondensator 0,5 uF, 400 V.
• L1 - Glühlampe(n) nicht über 200 W.
• S1 - Schalter oder Taster.

Der Betrieb der Zeitrelaisschaltung

Wenn die Kontakte S1 geschlossen sind, beginnt sich der Kondensator C1 aufzuladen, „+“ wird an die Steuerelektrode des Thyristors angelegt, der Thyristor öffnet, der Stromkreis beginnt, einen großen Strom zu verbrauchen, und die Lampe L1 ist in Reihe mit dem Stromkreis geschaltet , beleuchtet. Die Lampe wirkt auch als Strombegrenzer durch die Schaltung, sodass die Schaltung nicht mit Energiesparlampen funktioniert. Wenn der Kondensator C1 vollständig aufgeladen ist, fließt kein Strom mehr, der Thyristor schließt, die Lampe L1 erlischt. Beim Öffnen der Kontakte S1 wird der Kondensator über den Widerstand R1 entladen und das Zeitrelais kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück.

Fertigstellung der Zeitrelaisschaltung

Mit den angegebenen Parametern der Schaltungselemente beträgt die Brennzeit L1 5-7 Sekunden. Um die Reaktionszeit des Relais zu ändern, müssen Sie den Kondensator C1 durch einen Kondensator mit einer anderen Kapazität ersetzen. Dementsprechend verlängert sich mit zunehmender Kapazität die Betriebszeit des Zeitrelais. Sie können zwei oder mehr Kondensatoren parallel schalten und mit Schaltern verbinden oder trennen, in diesem Fall erhalten Sie eine schrittweise Anpassung des Zeitrelaisbetriebs. Um die Zeit reibungslos einzustellen, müssen Sie einen variablen Widerstand R4 hinzufügen. Sie können beide Einstellmethoden kombinieren, Sie erhalten ein Relais mit nahezu beliebiger Betriebsdauer.

Modifizierte Zeitrelaisschaltung

Schemaänderungen:

• C2 ist ein zusätzlicher Kondensator, Sie können den gleichen wie C1 nehmen.
• S2 - Schalter (Tumbler), der den Kondensator C2 verbindet (erhöht die Betriebszeit des Zeitrelais).
• R4 ist ein variabler Widerstand, Sie können SP-1, 1,0-1,5 kOhm oder einen nahen Wert nehmen.

Beim Prototyping mit den in den Diagrammen angegebenen Nennwerten der Teile leuchtete die Glühbirne (60 W) etwa 5 Sekunden lang. Durch Hinzufügen eines Kondensators C2 mit einer Kapazität von 1 μF und eines Widerstands R4 von 1,0 kOhm zur Parallelschaltung wurde es möglich, die Brenndauer der Glühbirne von 10 auf 20 Sekunden einzustellen (unter Verwendung von R4).

Eine weitere Zeitrelaisschaltung kann dem Artikel „Automatischer Lufterfrischer“ entnommen werden, eine solche Schaltung lässt sich für fast jedes Gerät verwenden.

Vorsicht beim Aufstellen und Bedienen des Gerätes, Schaltungsteile stehen unter gefährlicher Spannung.

P.S. Vielen Dank an Herrn Yakovlev V.M. für Hilfe.

Es wird interessant sein zu lesen:

Nützliche Geräte, Elektronische Geräte, Schaltpläne
Do-it-yourself, Elektronik, elektrische Schaltung

Wir bauen ein Zeitrelais für 12 und 220 Volt

Transistor- und Mikroschaltkreis-Timer arbeiten mit einer Spannung von 12 Volt. Für den Einsatz bei Lasten von 220 Volt sind Diodengeräte mit Magnetstarter verbaut.

Um einen Controller mit 220-Volt-Ausgang zusammenzubauen, bevorraten Sie:

• drei Widerstände;
• vier Dioden (Strom mehr als 1 A und Sperrspannung 400 V);
• ein Kondensator mit einer Anzeige von 0,47 mF;
• Thyristor;
• Start Knopf.

Nach dem Drücken der Taste schließt sich das Netzwerk und der Kondensator beginnt sich aufzuladen. Der beim Laden geöffnete Thyristor schließt nach dem Laden des Kondensators. Infolgedessen wird die Stromversorgung unterbrochen, das Gerät wird ausgeschaltet.

Die Korrektur erfolgt durch Auswahl des Widerstands R3 und der Leistung des Kondensators.

Fertigung auf Dioden

Um das System auf Dioden zu montieren, die notwendigen Elemente:

• 3 Widerstände;
• 2 Dioden, ausgelegt für einen Strom von 1 A;
• Thyristor VT 151;
• Startgerät.

Der Schalter und ein Kontakt der Diodenbrücke sind mit einer 220-Volt-Stromversorgung verbunden. Der zweite Draht der Brücke ist mit dem Schalter verbunden. Der Thyristor ist mit Widerständen von 200 und 1.500 Ohm und einer Diode beschaltet. Die zweiten Anschlüsse der Diode und des 200. Widerstands sind mit dem Kondensator verbunden. Parallel zum Kondensator ist ein 4300 Ohm Widerstand geschaltet.

Mit Hilfe von Transistoren

Um eine Schaltung mit Transistoren zusammenzubauen, müssen Sie sich eindecken:

• Kondensator;
• 2 Transistoren;
• drei Widerstände (nominal 100 kOhm K1 und 2 Modelle R2, R3);
• Taste.

Nach dem Einschalten des Tasters wird der Kondensator über die Widerstände r2 und r3 und den Emitter des Transistors aufgeladen. In diesem Fall fällt die Spannung über dem Widerstand ab, da der Transistor öffnet. Nach dem Öffnen des zweiten Transistors wird das Relais aktiviert.

Wenn sich die Kapazität auflädt, sinkt der Strom und damit die Spannung über dem Widerstand bis zu dem Punkt, an dem der Transistor schließt und das Relais abfällt. Für einen Neustart ist eine vollständige Entladung der Kapazität erforderlich, diese erfolgt per Knopfdruck.

Chipbasierte Erstellung

Um ein auf Chips basierendes System zu erstellen, benötigen Sie:

• 3 Widerstände;
• Diode;
• Chip TL431;
• Taste;
• Behälter.

Der Relaiskontakt ist parallel zum Taster geschaltet, an dem das „+“ der Stromquelle angeschlossen ist. Zweiter Relaiskontakt Ausgang zu einem 100 Ohm Widerstand. Der Widerstand ist auch mit Widerständen verbunden.

Der zweite und der dritte Pin der Mikroschaltung sind mit einem 510-Ohm-Widerstand bzw. einer Diode verbunden. Der letzte Kontakt des Relais ist ebenfalls mit einem Halbleiter mit einem ausführenden Gerät verbunden. Der "-" des Netzteils ist mit einem 510-Ohm-Widerstand verbunden.

Mit ne555-Timer

Die am einfachsten zu implementierende Schaltung ist der integrierte Timer NE555, daher wird diese Option in vielen Schaltungen verwendet. Um die Zeitsteuerung zu installieren, benötigen Sie:

• Brett 35x65;
• Sprint Layout-Programmdatei;
• Widerstand;
• Schraubklemmen;
• Punktlötkolben;
• Transistor;
• Diode.

Die Schaltung ist auf der Platine montiert, der Widerstand befindet sich auf ihrer Oberfläche oder wird über Drähte ausgegeben. Die Platine hat Plätze für Schraubklemmen. Nach dem Verlöten der Bauteile wird die überschüssige Lötmasse entfernt und die Kontakte überprüft. Zum Schutz des Transistors ist parallel zum Relais eine Diode geschaltet. Das Gerät stellt die Reaktionszeit ein. Wenn Sie ein Relais an den Ausgang anschließen, können Sie die Last anpassen.

• der Benutzer drückt eine Taste;
• der Stromkreis schließt und Spannung erscheint;
• das Licht geht an und der Countdown beginnt;
• nach Ablauf der eingestellten Zeit erlischt die Lampe, die Spannung wird gleich 0.

Der Benutzer kann das Intervall des Uhrwerks innerhalb von 0 - 4 Minuten einstellen, mit einem Kondensator - 10 Minuten. Die in der Schaltung verwendeten Transistoren sind bipolare Bauelemente niedriger und mittlerer Leistung vom n-p-n-Typ.

Die Verzögerung hängt von den Widerständen und dem Kondensator ab.

Multifunktionsgeräte

Multifunktionale Zeitsteuerungen leisten:

• Countdown in zwei Versionen gleichzeitig innerhalb eines Zeitraums;
• paralleles Zählen von Zeitintervallen ständig;
• Countdown;
• Stoppuhrfunktion;
• 2 Optionen für den Autostart (die erste Option nach dem Drücken der Starttaste, die zweite - nachdem der Strom angelegt und die eingestellte Zeit abgelaufen ist).

Für den Betrieb des Gerätes ist darin ein Speicherblock eingebaut, in dem Einstellungen und nachträgliche Änderungen gespeichert werden.

Geltungsbereich

Im Laufe der Entwicklung der menschlichen Zivilisation haben die Menschen immer versucht, sich das Leben zu erleichtern, und sich verschiedene nützliche Geräte ausgedacht.Nach der Popularisierung elektrischer Geräte in der Bevölkerung wurde es notwendig, einen Timer zu erfinden, der das Gerät nach einer bestimmten Zeit ausschaltet. Das heißt, Sie können das Gerät einschalten und Ihrer Arbeit nachgehen, wonach der Timer es automatisch zur angegebenen oder programmierten Zeit ausschaltet. Zu diesem Zweck schufen sie ein Zeitrelais. Das 12-V-Gerät zeichnet sich durch einfache Herstellung aus, sodass es nicht schwierig sein wird, es selbst herzustellen.

Ein Beispiel ist das Relais einer alten Waschmaschine, das in den Jahren der Sowjetunion beliebt war. In der klassischen Ausführung hatten sie einen mechanischen Rundgriff mit Teilung. Nachdem es in eine bestimmte Richtung gescrollt wurde, begann der Countdown und die Maschine stoppte, als der Timer im Relais den Wert "Null" erreichte.

Das Zeitrelais gibt es auch in der modernen Elektrotechnik:

• Mikrowellenöfen oder andere ähnliche Geräte;
• automatische Bewässerungssysteme;
• Ventilatoren für die Luftzufuhr oder für die Abluft;
• automatische Beleuchtungssteuerungssysteme.

Dies ist für den Hersteller einfacher und kostengünstiger, da nicht zwei Elemente mit gleicher Funktion verbaut werden müssen, wenn alle Aufgaben von einer Steuereinheit übernommen werden können.

Alle Modelle (sowohl werkseitig als auch hausgemacht) sind je nach Art des am Auslass befindlichen Elements unterteilt in:

• Relais;
• Triac;
• Thyristor.

Bei der ersten Option wird die gesamte Last angeschlossen und durch einen "Trockenkontakt" geführt. Es ist das zuverlässigste unter den Analoga. Für die Eigenfertigung können Sie auch einen Mikrocontroller verwenden. Dies ist jedoch unpraktisch, da gewöhnliche selbstgebaute Zeitrelais für einfache Aufgaben hergestellt werden.Daher ist der Einsatz von Mikrocontrollern Geldverschwendung. In diesem Fall ist es besser, einfache Schaltungen auf Kondensatoren und Transistoren zu verwenden.

Der einfachste 12-V-Timer für zu Hause

Die einfachste Lösung ist ein 12 Volt Zeitrelais. Ein solches Relais kann von einem Standard-12-V-Netzteil gespeist werden, von dem es in verschiedenen Geschäften viele gibt.

Die folgende Abbildung zeigt ein Diagramm eines Geräts zum Ein- und Ausschalten des Beleuchtungsnetzes, das auf einem Zähler des integralen Typs K561IE16 montiert ist.

Bild. Eine Variante der 12-V-Relaisschaltung, die beim Anlegen der Spannung die Last für 3 Minuten einschaltet.

Diese Schaltung ist insofern interessant, als die blinkende LED VD1 als Taktgeber fungiert. Seine Flimmerfrequenz beträgt 1,4 Hz. Wenn die LED einer bestimmten Marke nicht gefunden werden kann, können Sie eine ähnliche verwenden.

Betrachten Sie den anfänglichen Betriebszustand zum Zeitpunkt der 12-V-Stromversorgung. Zum Anfangszeitpunkt ist der Kondensator C1 über den Widerstand R2 vollständig aufgeladen. Log.1 erscheint am Ausgang unter Nr. 11, wodurch dieses Element Null wird.

Der mit dem Ausgang des integrierten Zählers verbundene Transistor öffnet und liefert eine Spannung von 12 V an die Relaisspule, über deren Leistungskontakte der Lastschaltkreis schließt.

Das weitere Funktionsprinzip der mit einer Spannung von 12 V arbeitenden Schaltung besteht darin, die von der VD1-Anzeige kommenden Impulse mit einer Frequenz von 1,4 Hz an Pin Nr. 10 des DD1-Zählers zu lesen. Mit jeder Abnahme des Pegels des ankommenden Signals wird sozusagen der Wert des Zählglieds erhöht.

Wenn ein 256-Impuls ankommt (dies entspricht 183 Sekunden oder 3 Minuten), erscheint ein Protokoll auf Pin Nr. 12. eines.Ein solches Signal ist ein Befehl zum Schließen des Transistors VT1 und zum Unterbrechen des Lastverbindungskreises durch das Relaiskontaktsystem.

Gleichzeitig wird log.1 vom Ausgang unter Nr. 12 über die VD2-Diode dem Taktzweig C des DD1-Elements zugeführt. Dieses Signal blockiert die Möglichkeit, in Zukunft Taktimpulse zu empfangen, der Timer funktioniert nicht mehr, bis die 12-V-Versorgung zurückgesetzt wird.

Die Anfangsparameter für den Betriebszeitgeber werden auf unterschiedliche Weise eingestellt, indem der Transistor VT1 und die im Diagramm angegebene Diode VD3 verbunden werden.

Indem Sie ein solches Gerät leicht umwandeln, können Sie eine Schaltung herstellen, die das entgegengesetzte Funktionsprinzip hat. Der Transistor KT814A sollte auf einen anderen Typ geändert werden - KT815A, der Emitter sollte mit dem gemeinsamen Draht verbunden werden, der Kollektor mit dem ersten Kontakt des Relais. Der zweite Kontakt des Relais sollte mit der 12V-Versorgungsspannung verbunden werden.

Bild. Eine Variante der 12-V-Relaisschaltung, die die Last 3 Minuten nach dem Anlegen der Stromversorgung einschaltet.

Nach dem Anlegen der Spannung wird das Relais ausgeschaltet, und der Steuerimpuls, der das Relais in Form des log.1-Ausgangs 12 des DD1-Elements öffnet, öffnet den Transistor und legt eine Spannung von 12 V an die Spule. Danach wird die Last über die Leistungskontakte an das Stromnetz angeschlossen.

Diese Version des Timers, die mit einer Spannung von 12 V betrieben wird, hält die Last für einen Zeitraum von 3 Minuten im ausgeschalteten Zustand und schaltet sie dann ein.

Vergessen Sie beim Herstellen der Schaltung nicht, einen 0,1-uF-Kondensator mit der Bezeichnung C3 auf der Schaltung und mit einer Spannung von 50 V so nahe wie möglich an den Versorgungsstiften der Mikroschaltung zu platzieren, da sonst der Zähler häufig ausfällt und die Relaiseinwirkzeit wird manchmal weniger sein als es sein sollte.

Insbesondere ist dies die Programmierung der Belichtungszeit. Wenn Sie beispielsweise einen solchen DIP-Schalter wie in der Abbildung gezeigt verwenden, können Sie einen Schaltkontakt mit den Ausgängen des Zählers DD1 verbinden und die zweiten Kontakte miteinander kombinieren und an den Verbindungspunkt der Elemente VD2 und R3 anschließen.

So können Sie mit Hilfe von Mikroschaltern die Verzögerungszeit des Relais programmieren.

Wenn Sie den Verbindungspunkt der Elemente VD2 und R3 mit verschiedenen Ausgängen DD1 verbinden, ändert sich die Belichtungszeit wie folgt:

Nummer des Gegenfußes	Zahl der Zählerziffern	Haltezeit
7	3	6 Sek
5	4	11 Sek
4	5	23 Sek
6	6	45 Sek
13	7	1,5 min
12	8	3 Minuten
14	9	6 Minuten 6 Sek
15	10	12 Minuten 11 Sek
1	11	24 Minuten 22 Sek
2	12	48 Minuten 46 Sek
3	13	1 Stunde 37 Minuten 32 Sek

Universeller Einkanal-Zyklustimer

Eine weitere Option: Universelle Einkanal-Zeitschaltuhr.

Planen:

Gerätemerkmale: - einstellbare Timer-Zyklusdauer bis zu 4 Milliarden Sekunden (4-Byte-Variable) während der Firmware - zwei Aktionen pro Zyklus (Last ein- und ausschalten), über drei Tasten einstellbar - die Möglichkeit zum Ein- / Ausschalten des Last unter Umgehung des Timers - Zähldiskretheit 1 Sekunde.- Durchschnittliche Stromaufnahme ohne Last 11 Mikroampere (ca. 2 Jahre Betrieb ab CR2032).- Hubkorrektur (grob). frisst 120uA.

Funktionsprinzip: Der Timer wiederholt die aufgezeichneten Aktionen (Ein / Aus) mit einer bestimmten Zeitspanne (Zyklus), die vom Benutzer im EEPROM-Speicher beim Flashen des Controllers festgelegt wurde. Aufgabenbeispiel: Sie müssen die Last um 21:00 Uhr einschalten und um 7:00 Uhr ausschalten, und dies alle drei Tage. Lösung: Wir flashen den Timer mit einem Zyklus von "3 Tagen", wir starten ihn.Wenn wir uns zum ersten Mal um 21:00 Uhr dem Timer nähern, halten Sie die PROG-Taste gedrückt und drücken Sie die ON-Taste, ohne sie loszulassen. Die LED leuchtet 0,5 Sekunden lang auf und der Ausgang wird eingeschaltet. Das zweite Mal, wenn wir uns dem Timer um 7:00 nähern, halten Sie die PROG-Taste gedrückt und drücken Sie die OFF-Taste, ohne sie loszulassen, die LED leuchtet 0,5 Sekunden lang auf und der Ausgang wird ausgeschaltet. Das war's, der Timer ist programmiert und führt diese Aktionen alle drei Tage zur gleichen Zeit aus. Wenn die Last unter Umgehung des Timers ein- oder ausgeschaltet werden muss, müssen Sie die EIN- oder AUS-Taste ohne die PROG-Taste drücken, das Programm wird nicht fehlschlagen und die Last wird das nächste Mal zur zuvor eingestellten Zeit ein- / ausgeschaltet Sie können den Betrieb des Timers durch Drücken der PROG-Taste überprüfen, die LED blinkt einmal pro Sekunde .

Beschreibung des Testens mit verschiedenen Kondensatoren im vorherigen Artikel.

Für eine einfachere Einrichtung des Geräts wurde auch ein Taschenrechner (EEPROM-Codegenerator) geschrieben. Damit können Sie eine HEX-Datei erstellen, um einen Teil des Codes in der Firmware-Datei zu ersetzen.

Update 29.02.2016Konfigurator 16.04.2016 Forum

Zeitrelais selber bauen

Lassen Sie uns die einfachsten Wege analysieren, um Do-it-yourself-Verlangsamungssysteme zu erstellen.

12 Volt

Wir brauchen eine Leiterplatte, einen Lötkolben, einen kleinen Satz Kondensatoren, die ein Relais, Transistoren und Emitter ausführen.

Die Schaltung ist so aufgebaut, dass bei ausgeschaltetem Taster keine Spannung an den Kapazitätsplatten anliegt. Während des Kurzschlusses des Knopfes lädt sich der Kondensator schnell auf und beginnt sich dann zu entladen, wodurch Spannung durch die Transistoren und Emitter geliefert wird.

In diesem Fall wird das Relais geschlossen oder geöffnet, bis einige Volt am Kondensator verbleiben.

Sie können die Dauer der Entladung des Kondensators durch seine Kapazität oder durch den Wert des Widerstands des angeschlossenen Stromkreises regulieren.

Arbeitsauftrag:

• Zahlung wird vorbereitet;
• Wege werden verzinnt;
• Transistoren, Dioden und Relais werden gelötet.

220 Volt

Grundsätzlich unterscheidet sich dieses Schema nicht sehr von dem vorherigen. Der Strom fließt durch die Diodenbrücke und lädt den Kondensator auf. Zu diesem Zeitpunkt leuchtet eine Lampe, die als Last wirkt. Dann findet der Vorgang des Entladens und Auslösens des Zeitgebers statt. Das Montageverfahren und der Werkzeugsatz sind die gleichen wie bei der ersten Option.

Schaltplan NE555

Auf andere Weise wird der 555-Chip als integraler Timer bezeichnet. Seine Verwendung garantiert die Stabilität der Einhaltung des Zeitintervalls, das Gerät reagiert nicht auf Spannungsabfälle im Netzwerk.

Wenn die Taste ausgeschaltet ist, wird einer der Kondensatoren entladen, und das System kann auf unbestimmte Zeit in diesem Zustand bleiben. Nach dem Drücken der Taste beginnt der Behälter mit dem Laden. Nach einer gewissen Zeit wird es über den Schaltungstransistor entladen.

Der Entladetransistor öffnet und das System kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück.

Es gibt 3 Betriebsarten:

• monostabil. Beim Eingangssignal schaltet es sich ein, eine Welle einer bestimmten Länge kommt heraus und schaltet sich in Erwartung eines neuen Signals aus;
• zyklisch. In vorbestimmten Intervallen tritt die Schaltung in den Betriebsmodus ein und schaltet ab;
• bistabil. Oder ein Schalter (gedrückter Knopf funktioniert, gedrückt - funktioniert nicht).

Einschaltverzögerung

Nach Anlegen der Spannung wird die Kapazität aufgeladen, der Transistor öffnet, während die anderen beiden geschlossen sind. Daher gibt es keine Ausgangslast. Während der Entladung des Kondensators schließt der erste Transistor, die anderen beiden öffnen. Strom beginnt zum Relais zu fließen, die Ausgangskontakte schließen.

Die Periode hängt von der Kapazität des Kondensators, des variablen Widerstands ab.

Zyklisches Gerät

Die am häufigsten verwendeten Zähler sind Generatoren. Der erste erzeugt in bestimmten Intervallen ein Signal, der zweite empfängt sie und setzt nach einer bestimmten Anzahl von ihnen eine logische Null oder Eins.

All dies wird mit einem Controller erstellt. Sie können viele Schaltkreise finden, die jedoch einige Kenntnisse der Funktechnik erfordern.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Kapazität mithilfe einer Mikroschaltung vollständig zu entladen oder aufzuladen, die ein Signal an den Steuertransistor sendet, der im Schlüsselmodus arbeitet.

FET-Zeitrelais

Ein einfaches Zeitrelais (oder ein einfaches Zeitrelais für Anfänger 2) auf einem Bipolartransistor ist nicht schwer herzustellen, aber ein solches Relais kann keine großen Verzögerungen bekommen. Die Dauer der Verzögerung bestimmt der RC-Kreis, der (bei einem Zeitrelais und einem Bipolartransistor) aus einem Kondensator, einem Widerstand im Basiskreis und einer Basis-Emitter-Strecke des Transistors besteht. Je größer die Kapazität, desto größer die Verzögerung. Je größer der Gesamtwiderstand des Widerstands in der Basisschaltung und dem Basis-Emitter-Übergang ist, desto größer ist die Verzögerung. Es ist unmöglich, den Widerstand des Basis-Emitter-Übergangs zu erhöhen, um eine große Verzögerung zu erhalten. dies ist ein fester Parameter des verwendeten Transistors. Der Widerstandswert des Widerstands im Basiskreis kann nicht beliebig erhöht werden. Um den Transistor zu öffnen, ist ein Strom erforderlich, der mindestens h31e kleiner ist als der Strom, der zum Einschalten des Relais erforderlich ist. Wenn zum Beispiel 100 mA benötigt werden, um das Relais einzuschalten, h31e = 100, dann ist ein Basisstrom Ib = 1 mA erforderlich, um den Transistor zu öffnen. Um einen Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate zu öffnen, ist kein großer Strom erforderlich. In diesem Fall können Sie diesen Strom sogar vernachlässigen und davon ausgehen, dass zum Öffnen eines solchen Transistors kein Strom erforderlich ist.Der IGF ist spannungsgesteuert, sodass Sie eine RC-Schaltung mit beliebigem Widerstand und damit beliebiger Verzögerung verwenden können. Betrachten Sie das Schema:

Abbildung 1 - Zeitrelais an einem Feldeffekttransistor

Diese Schaltung ähnelt der Bipolartransistorschaltung aus dem vorherigen Artikel, nur dass hier anstelle des n-MOSFET-Bipolartransistors (n-Kanal-Bipolartransistor mit isoliertem Gate (und induziertem Kanal)) und ein Widerstand (R1) hinzugefügt wird, um den Kondensator zu entladen C1. Widerstand R3 ist optional:

Abbildung 2 - FET-Zeitrelais ohne R3

Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate können durch statische Elektrizität beschädigt werden, daher müssen sie mit Vorsicht behandelt werden: Versuchen Sie, den Gate-Anschluss nicht mit Händen und geladenen Gegenständen zu berühren, erden Sie den Gate-Anschluss, wenn möglich, usw.

Der Prozess der Überprüfung des Transistors und des fertigen Geräts wird im Video gezeigt:

Da die Parameter des RC-Kreises werden von den Parametern des Transistors vernachlässigbar wenig beeinflusst, dann ist die Berechnung der Verzögerungsdauer recht einfach durchzuführen. In dieser Schaltung wird die Dauer der Verzögerung immer noch von der Dauer des Tastendrucks beeinflusst und je kleiner der Widerstandswert des Widerstands R2 ist, desto schwächer ist dieser Effekt, aber vergessen Sie nicht, dass dieser Widerstand im Moment zur Strombegrenzung benötigt wird Die Kontakte der Taste sind geschlossen, wenn der Widerstand zu niedrig ist oder der Jumper ersetzt wird. Wenn Sie die Taste drücken, kann die Stromversorgung ausfallen oder der Kurzschlussschutz funktioniert. (falls vorhanden) können die Tasterkontakte miteinander verschmelzen, außerdem begrenzt dieser Widerstand den Strom, wenn der Mindestwiderstand durch den Widerstand R1 eingestellt wird.Der Widerstand R2 senkt auch die Spannung (UCmax), auf die der Kondensator C1 geladen wird, wenn die Taste SB1 gedrückt wird, was zu einer Verringerung der Verzögerungszeit führt. Wenn der Widerstandswert des Widerstands R2 niedrig ist, beeinflusst er die Dauer der Verzögerung nicht wesentlich. Die Dauer der Verzögerung wird durch die Spannung am Gate relativ zur Source beeinflusst, bei der der Transistor schließt (im Folgenden als Schließspannung bezeichnet). Um die Dauer der Verzögerung zu berechnen, können Sie das Programm verwenden:

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Zyklischer Ein-Aus-Timer. Zeitrelais zum Selbermachen

Schaltung für 12 und 220 Volt

In modernen Geräten wird oft ein Timer benötigt, also ein Gerät, das nicht sofort, sondern nach einer gewissen Zeit arbeitet, daher wird es auch als Verzögerungsrelais bezeichnet. Das Gerät erzeugt Zeitverzögerungen zum Ein- oder Ausschalten anderer Geräte. Es ist nicht notwendig, es in einem Geschäft zu kaufen, da ein gut gestaltetes, selbstgebautes Zeitrelais seine Funktionen effektiv erfüllt.

Umfang der Zeitrelaisanwendung

Einsatzgebiete der Zeitschaltuhr:

• Regler;
• Sensoren;
• Automatisierung;
• verschiedene Mechanismen.

Alle diese Geräte sind in 2 Klassen unterteilt:

1. Zyklisch.
2. Dazwischenliegend.

Das erste wird als unabhängiges Gerät betrachtet. Es gibt nach einer bestimmten Zeit ein Signal. In automatischen Systemen schaltet ein zyklisches Gerät die erforderlichen Mechanismen ein und aus. Mit seiner Hilfe wird die Beleuchtung gesteuert:

• auf der Straße;
• im Aquarium;
• in einem Gewächshaus.

Die zyklische Zeitschaltuhr ist ein integraler Bestandteil des Smart-Home-Systems. Es wird verwendet, um die folgenden Aufgaben auszuführen:

1. Ein- und Ausschalten der Heizung.
2. Ereigniserinnerung.
3. Zu einer genau festgelegten Zeit schaltet es die notwendigen Geräte ein: eine Waschmaschine, einen Wasserkocher, ein Licht usw.

Zusätzlich zu den oben genannten gibt es andere Branchen, in denen ein zyklisches Verzögerungsrelais verwendet wird:

• die Wissenschaft;
• die Medizin;
• Robotik.

Zwischenrelais werden für diskrete Schaltungen verwendet und dienen als Hilfsgerät. Es führt eine automatische Unterbrechung des Stromkreises durch. Der Einsatzbereich der Zwischenzeit des Zeitrelais beginnt dort, wo Signalverstärkung und galvanische Trennung des Stromkreises erforderlich sind. Zwischenzeitgeber werden je nach Ausführung in Typen eingeteilt:

1. Pneumatisch. Der Relaisbetrieb nach Empfang des Signals erfolgt nicht sofort, die maximale Betriebszeit beträgt bis zu einer Minute. Es wird in Steuerkreisen von Werkzeugmaschinen eingesetzt. Die Zeitschaltuhr steuert die Aktoren für die Schrittsteuerung.
2. Motor. Der Einstellbereich der Zeitverzögerung beginnt bei einigen Sekunden und endet bei mehreren zehn Stunden. Verzögerungsrelais sind Teil von Freileitungsschutzschaltungen.
3. Elektromagnetisch. Entwickelt für Gleichstromkreise. Mit ihrer Hilfe erfolgen Beschleunigung und Verzögerung des Elektroantriebs.
4. Mit Uhrwerk. Das Hauptelement ist eine gespannte Feder. Regulierungszeit - von 0,1 bis 20 Sekunden. Wird im Relaisschutz von Freileitungen verwendet.
5. Elektronisch. Das Funktionsprinzip basiert auf physikalischen Prozessen (periodische Impulse, Ladung, Kapazitätsentladung).

Schemata verschiedener Zeitrelais

Es gibt verschiedene Versionen des Zeitrelais, jede Schaltungsart hat ihre eigenen Eigenschaften. Timer können unabhängig voneinander erstellt werden. Bevor Sie mit Ihren eigenen Händen ein Zeitrelais herstellen, müssen Sie dessen Gerät studieren. Schemata einfacher Zeitrelais:

• auf Transistoren;
• auf Mikrochips;
• für 220 V Ausgangsleistung.

Lassen Sie uns jeden von ihnen genauer beschreiben.

Transistorschaltung

Benötigte Radioteile:

1. Transistor KT 3102 (oder KT 315) - 2 Stk.
2. Kondensator.
3. Widerstand mit einem Nennwert von 100 kOhm (R1). Sie benötigen außerdem 2 weitere Widerstände (R2 und R3), deren Widerstand zusammen mit der Kapazität abhängig von der Betriebszeit des Timers ausgewählt wird.
4. Taste.

Wenn die Schaltung an eine Stromquelle angeschlossen wird, beginnt der Kondensator, sich über die Widerstände R2 und R3 und den Emitter des Transistors aufzuladen. Letzteres öffnet sich, sodass die Spannung über dem Widerstand abfällt. Infolgedessen öffnet der zweite Transistor, was zum Betrieb des elektromagnetischen Relais führt.

Wenn die Kapazität aufgeladen wird, nimmt der Strom ab. Dies führt zu einer Abnahme des Emitterstroms und einem Spannungsabfall über dem Widerstand auf ein Niveau, das zum Schließen der Transistoren und zum Auslösen des Relais führt. Um den Timer erneut zu starten, ist ein kurzer Tastendruck erforderlich, wodurch die Kapazität vollständig entladen wird.

Um die Zeitverzögerung zu erhöhen, wird eine Feldeffekttransistorschaltung mit isoliertem Gate verwendet.

Chipbasiert

Durch die Verwendung von Mikroschaltkreisen entfällt die Notwendigkeit, den Kondensator zu entladen und die Nennwerte der Funkkomponenten auszuwählen, um die erforderliche Reaktionszeit einzustellen.

Notwendige elektronische Bauteile für ein 12 Volt Zeitrelais:

• Widerstände mit einem Nennwert von 100 Ohm, 100 kOhm, 510 kOhm;
• Diode 1N4148;
• Kapazität bei 4700 uF und 16 V;
• Taste;
• Chip TL431.

Der Pluspol der Stromversorgung muss an den Taster angeschlossen werden, zu dem ein Relaiskontakt parallel geschaltet ist. Letzterer ist ebenfalls mit einem 100-Ohm-Widerstand verbunden. Auf der anderen Seite, resi

Wie eine elektronische Zeitschaltuhr funktioniert

Im Gegensatz zu den allerersten Uhren mit Uhrwerk sind moderne Zeitrelais viel schneller und effizienter.Viele von ihnen basieren auf Mikrocontrollern (MCs), die Millionen von Operationen pro Sekunde ausführen können.

Diese Geschwindigkeit wird zum Ein- und Ausschalten nicht benötigt, daher wurden die Mikrocontroller mit Timern verbunden, die in der Lage sind, die Impulse zu zählen, die im MK auftreten. Somit führt der Zentralprozessor sein Hauptprogramm aus, und der Zeitgeber sorgt für zeitgerechte Aktionen in bestimmten Intervallen. Selbst wenn Sie ein einfaches kapazitives Zeitrelais zum Selberbauen herstellen, müssen Sie das Funktionsprinzip dieser Geräte verstehen.

Das Funktionsprinzip des Zeitrelais:

• Nach dem Startbefehl beginnt der Timer wieder bei Null zu zählen.
• Unter dem Einfluss jedes Impulses erhöht sich der Inhalt des Zählers um eins und nimmt allmählich einen Maximalwert an.
• Als nächstes wird der Inhalt des Zählers auf Null zurückgesetzt, da er "überläuft". An diesem Punkt endet die Zeitverzögerung.

Dieses einfache Design ermöglicht es Ihnen, eine maximale Verschlusszeit innerhalb von 255 Mikrosekunden zu erreichen. In den meisten Geräten werden jedoch Sekunden, Minuten und sogar Stunden benötigt, was die Frage aufwirft, wie man die erforderlichen Zeitintervalle erstellt.

Der Ausweg aus dieser Situation ist ganz einfach. Wenn der Timer überläuft, bewirkt dieses Ereignis, dass das Hauptprogramm abgebrochen wird. Als nächstes schaltet der Prozessor auf das entsprechende Unterprogramm um, das kleine Ausschnitte mit einer beliebigen Zeitdauer kombiniert, die gerade benötigt wird. Diese Interrupt-Service-Routine ist sehr kurz und besteht aus nicht mehr als ein paar Dutzend Anweisungen. Am Ende seiner Aktion kehren alle Funktionen zum Hauptprogramm zurück, das an derselben Stelle weiterarbeitet.

Die übliche Befehlswiederholung erfolgt nicht mechanisch, sondern unter Anleitung eines speziellen Befehls, der Speicher reserviert und kurze Zeitverzögerungen erzeugt.