Der Beitrag erzählt eine einfache, aber hochpräzise einstellbare 1 bis 10-Minuten-Timer-Schaltung mit Anzeige. Die Idee wurde von einem der engagierten Leser dieses Blogs angefordert.
Technische Spezifikationen
Ich versuche, eine Schaltung aufzubauen, die mir beim Reden hilft. Ich habe bereits einige Teile und möchte diese nach Möglichkeit verwenden. Ich möchte, dass es einen Ein / Aus-Schalter zur Stromversorgung der Schaltung und eine Start / Stopp-Taste sowie eine Reset-Taste hat.
Ich möchte, dass es nach 5 Minuten eine grüne LED aufleuchtet, dann die grüne LED ausschaltet und nach 6 Minuten eine gelbe LED aufleuchtet und dann die gelbe LED ausschaltet und eine rote LED aufleuchtet sowie nach 7 Minuten einen Summer ertönt .
Ich möchte auch, dass eine Anzeige mit sieben Segmenten die verstrichene Zeit anzeigt. Lassen Sie mich wissen, was machbar wäre. Vielen Dank.
Das Design
In dem gezeigten 1 bis 10-Minuten-Timer mit Anzeigeschaltung ist der IC 4060 als 1-Minuten-Taktgenerator konfiguriert, der an seinem Pin # 3 erfasst wird.
Der IC 4017 ist in seinem üblichen Dekadenzählermodus verdrahtet, in dem seine Ausgänge als Reaktion auf jeden einzelnen Minutenimpuls des IC 4060 an seinem Pin Nr. 14 ein logisches 'Hoch' über seinen Pin3 zu Pin6 verschieben.
Wie gewünscht, sind drei LEDs positioniert, um den Ablauf von 5 Minuten, 6 Minuten und 7 Minuten nacheinander über den Pin 1,5,6 mit den entsprechenden ausgewählten farbigen LEDs anzuzeigen.
Zum Einrichten des IC 4060 mit einem Intervall von 1 Minute an Pin3 verwenden wir zunächst einen zufällig ausgewählten Kondensator mit niedrigem Wert für Cx und notieren dann das Intervall an Pin3 für diesen Kondensator.
Sobald das Intervall bekannt ist, kann der Wert von Cx zum Erreichen einer Zeit von 1 Minute mit der folgenden Formel berechnet werden:
Cx / Cr = 1 / Rm
wobei Cx = erforderlicher Wert, Cr = Zufallswertkondensator (in uF), Rm = von Cr notiertes Zeitintervall (in Sekunden)
Die Reset-Taste an Pin 15/12 der ICs kann zum Zurücksetzen der Schaltung in den ursprünglichen Zustand verwendet werden.
Sobald das endgültig ausgewählte Intervall abgelaufen ist, rastet die Schaltung ein und friert ein, indem ein 'High' vom relevanten IC 4017-Ausgang an Pin 11 des IC 4060 geliefert wird.
Die rote LED an Pin 15 des 4060 IC zeigt den Zählvorgang an, indem die angeschlossene LED blinkt, bis Pin 6 des IC 4017 hoch geht.
Die vorgeschlagene Schaltung kann zum Anzeigen eines beliebigen Zeitintervalls von 1 bis 10 Minuten unter Verwendung aller Ausgänge des IC 4017 verwendet werden.
Um unterschiedliche Zeitintervallbereiche über jede Pinbelegung des IC 4017 zu erhalten, kann die Uhr des IC 4060 auf die gewünschten Zeitbereiche eingestellt werden, z. B. 2 Minuten, 5 Minuten, 40 Sekunden usw.
Diese 1 bis 10-minütige Zeitgeberschaltung könnte in Verbindung mit einer 7-Segment-Anzeigeschaltung, wie unten dargestellt, etwa 60 mA Strom verbrauchen, so dass wahrscheinlich ein Wechselstrom / Gleichstrom-Adapter einer Batterie vorzuziehen wäre.
Schaltplan
Hinzufügen einer 7-Segment-Anzeige zur obigen Schaltung
Eine einfache Impulszählerschaltung unter Verwendung des unten gezeigten IC 4033 kann mit der obigen Schaltung zum Anzeigen der verstrichenen Minuten verwendet werden.
Der Clock-IN-Pin sollte mit Pin3 des IC 4060 verbunden sein.
Die Schaltung zeigt die verstrichene Zeit in Minuten von 1 bis zur zuletzt ausgewählten Minutenausgabe genau an.
Leiterplattenlayout
1 bis 10 Minuten Timer mit nur zwei Transistoren
Die obigen Designs sehen unnötig komplex aus. Weil dieselbe Anwendung wie unten gezeigt effizient über eine 2-Transistor-Schaltung implementiert werden kann:
Als ich dies ursprünglich entwarf, war es ohne die 1K / 1N4148-Rückkopplungsverbindung, was das Design tatsächlich ziemlich ungenau mit seinen Zeitzyklen machte.
Dies lag an der inkonsistenten Entladung des 1000uF-Kondensators, die zu ungenauen Zeitausgängen für jeden nachfolgenden Zeitzyklus führte.
Ich erkannte das Problem und löste es, indem ich die 1K / 1N4148-Rückkopplungsverbindung über den BC557-Kollektor und den positiven Pin des 1000uF-Kondensators hinzufügte.
Dies stellte nach jedem Zeitzyklus sicher, wenn der BC557 ausgeschaltet wurde und die Restladung des Kondensators über die 1K / 1N4148-Verbindung und die Relaisspule vollständig entladen werden konnte.
Dies ermöglichte wiederum eine perfekte Genauigkeit für die Lade- / Entladezyklen des Kondensators und erzeugte einheitliche, konsistente Zeitintervalle für jeden nachfolgenden Zyklus.
Einfacher 10-Minuten-Timer mit einem FET
Der unten gezeigte einfache 10-Minuten-Timer ist eine Form eines Enmitted-Schmitt-Triggers, der eine Kombination aus einem FET und einem BJT verwendet.
Im Standby-Modus befindet sich der FET Q1 im eingeschalteten Zustand, der BJT Q2 bleibt ausgeschaltet und das Relais wird in seiner N / C-Position deaktiviert.
Sobald der Timer durch Drücken des Initiierungsschalters ausgelöst wird, beginnt der Kondensator C1 mit -12 V schnell zu laden, wodurch der FET abgeschaltet und der BJT eingeschaltet wird.
Wenn nun S1 freigegeben wird, beginnt C1 langsam durch R1 zu entladen, bis das Potential über C1 auf Vp des FET abfällt.
In diesem Moment wird Q1 wieder eingeschaltet und Q2 BJT wird ausgeschaltet und kehrt in seinen ursprünglichen Standby-Zustand zurück. Das Relais wird jetzt wieder deaktiviert
Viel längere Verzögerungen können erreicht werden, indem ein FET mit niedrigerer Vp als 1,5 V und höheren Werten von C1 ausgewählt wird.
Der einzige Nachteil des Designs ist, dass es mit einer doppelten Versorgungsspannung arbeitet.
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