Таймер з 24-годинним циклом

Іноді потрібно вмикати та вимикати пристрої одночасно протягом доби. Наприклад, вимикати дзвінок у квартирі на ніч, вмикати електричний чайник вранці тощо. Я використовую цей таймер для автоматичного вимкнення телефону ввечері з 22:00 до 6:00 (на 8 годин), що дозволяє позбавитися випадкових дзвінків.

Таймер забезпечує з дискретністю одна хвилина встановлення потрібного інтервалу часу та повторення процесу через 24 години. Таймер складається з генератора хвилинних імпульсів на мікросхемі D1, дільників частоти з змінним коефіцієнтом ділення D2 і D3 (16 входів для встановлення коефіцієнта ділення) та формувачів коротких імпульсів на елементах мікросхеми D4 (рис. 1.33).

Перемикання ланцюгів виконує поляризоване реле К1. Воно не потребує постійного живлення обмотки для фіксації положення контактів, і для їх перемикання достатньо короткочасного імпульсу на відповідну обмотку.

Схема виконана на легкодоступних КМОП мікросхемах і відрізняється малим споживаним струмом, що дозволяє, при бажанні, живити її від батарейки 9 В. У цьому випадку реле К1 краще використовувати з низьковольтною робочою напругою, наприклад РПС45 РС4.520.755-08 (або РС4.520.755-18), і тоді стабілітрон VD2, світлодіод HL1 та резистор R10 не потрібно встановлювати, а конденсатор С6 необхідно збільшити до 1000 мкФ.

Працює схема наступним чином. Увімкнення таймера проводиться тумблером SA1 у момент часу, з якого потрібно забезпечити тимчасовий інтервал. У початковий момент, коли подано живлення на схему, поки йде заряд конденсатора С1, на виході D4/11 формується імпульс початкового обнулення лічильника D1, і цей же імпульс через елементи D4.2, D4.4 перемкне реле К1 (контакти реле 22 і 23 замикаються), а на входах початкового встановлення лічильника D2 з'явиться логічна "1" відповідно до необхідного коефіцієнта ділення (N).

На схемі показано положення перемичок на виводах D2 для інтервалу 8 годин: N=8*60=480.

Коефіцієнт ділення для іншого тимчасового інтервалу легко можна визначити, скориставшись співвідношенням:

N=M(1000P1+100P2+10P3+P4)+P5, де
Р1...Р4 — змінні коефіцієнти, що називаються множниками тисяч, сотень, десятків і одиниць;
Р5 — залишок;
М — коефіцієнт, що називається модулем (на схемі показано положення перемичок для значення М=2).

Значення чисел десяткової системи Р1...Р4 встановлюються на відповідних входах лічильників у двійковому коді. Так, для коефіцієнта ділення 1440: N=2(700+20)=1440 (P1=0, P2=7, Р3=2, Р4=0, Р5=0); для коефіцієнта ділення 480: N=2(200+40)=480 (Р1=0, Р2=2, Р3=4, Р4=0, Р5=0).

Якщо на виході D2/23 з'явиться логічна "1", елемент D4.1 формує імпульс для перемикання реле К1 (контакти 22 і 23 розмикаються, а 12 і 13 замикаються). У такому стані схема буде знаходитись до моменту, поки на виході D3/23 не з'явиться імпульс (лог. "1").

Лічильник D3 має коефіцієнт ділення 1440, що відповідає 24 годинам. Через цей інтервал, з моменту увімкнення таймера, на виході лічильника періодично з'являтиметься сигнал для автоматичного перемикання ланцюгів. В залежності від того, яка група контактів реле К1 використовується, пристрої можуть вмикатися або вимикатися протягом доби на необхідний тимчасовий інтервал.

При управлінні потужним навантаженням, наприклад електронагрівачами, необхідно використовувати додаткове проміжне реле з відповідним допустимим струмом через контакти (для навантаження потужністю 2000 Вт струм 10 А). Проміжне реле можна вмикати контактами реле К1, які розраховані на максимальний струм не більше 0,5 А.

Якщо в процесі роботи таймера потрібно на деякий час вмикати або вимикати підключений пристрій, не змінюючи циклу роботи таймера, то можна скористатися відповідними кнопками: SB1 — вмикання та SB2 — вимикання.

При вимкненні таймера від мережі друга група контактів тумблера SA1.1 підключає обмотку ВГ реле К1 до конденсатора. Розряд С7 через обмотку реле дозволить йому спрацювати, і воно поверне свої контакти в початкове положення, незалежно від того, на якому етапі циклу ми вимкнули таймер. Ця ж група контактів через діод VD1 прискорить розряд конденсатора С1, що забезпечить готовність схеми до роботи в будь-який момент часу при подальшому вмиканні.

У схемі застосовані резистори типу С2-23, конденсатори С1...С5 типу К10-17, С6 і С7 типу К50-24 на 63 В.

Кварц ZQ1 підійде будь-якого типу з робочою частотою 32768 Гц (вони широко використовуються в годинах). У схемі використані поляризовані реле типу РПС43 РС4.520.735-01, але підійдуть і багато інших типів, наприклад РПС32 РС4.520.224. Мережевий трансформатор Т1 повинен забезпечувати напругу на вторинній обмотці, достатню для спрацьовування застосованого реле.

При правильному монтажі схема налаштування не вимагає. Перевірку роботи таймера зручно проводити при подачі на вхід лічильників (D2, D3) секундних імпульсів з виходу 4 мікросхеми D1. При цьому слід враховувати, що початкове запам'ятовування коефіцієнта ділення виконується через три такти вхідних імпульсів.

Схема таймера не змінює режимів при короткочасному зникненні мережевої напруги. Але для того, щоб робота таймера не порушувалася при тривалому відсутності мережевої напруги, необхідно застосовувати елемент резервного живлення (9В), від якого достатньо живити тільки мікросхеми.