Einfache Timer-Schaltung mit IC 4060

In diesem Beitrag erfahren Sie, wie Sie mit dem IC 4060 und einigen gewöhnlichen passiven Komponenten eine einfache, aber genaue Zeitschaltung erstellen.

Hauptvorteil der Verwendung des IC 4060 als Timer-IC

Ich habe diesen IC bereits in einem meiner vorherigen Artikel ausführlich besprochen, alles in Bezug auf seine Pinbelegung wurden dort ausführlich besprochen. Wir haben untersucht, dass der IC 4060 speziell für Timer-Anwendungen und auch als Oszillator geeignet ist. In diesem Artikel untersuchen wir, wie mit dem IC 4060 ein einfacher, vielseitiger Timer erstellt werden kann.

Außer dem IC würden Sie nur ein paar Widerstände, einen Topf und einen Kondensator benötigen, um diesen Timer herzustellen.

Anhand der Abbildung wird die Einfachheit des Designs deutlich, und daher ist diese Schaltung perfekt für alle elektronischen Neulinge geeignet, die dieses Projekt problemlos erstellen und seinen nützlichen Service genießen können.

Wie bereits in einem meiner Artikel erläutert, verfügt der IC über einen eingebauten Oszillator, der nur wenige passive externe Komponenten benötigt, damit er tickt.

Abhängig von den Werten der externen RC-Komponenten können die Schwingungsperioden von wenigen Sekundenbruchteilen bis zu vielen Stunden variiert werden.

RC-Komponenten beziehen sich auf die Werte der externen zeitbestimmenden Komponenten, die aus einem Widerstand oder einem Topf und einem Kondensator bestehen.

Die Ausgänge erzeugen eine unterschiedliche Rate von Zeiträumen. Jeder Ausgang erzeugt Zeiträume, die genau doppelt so hoch sind wie die des vorherigen Ausgangs in einer bestimmten Reihenfolge der IC-Pinbelegung.

Da wir dieses Gerät hier als Timer verwenden möchten, haben wir die Pinbelegung ausgewählt, die in Bezug auf die Länge des Zeitraums die letzte in der Reihenfolge ist, was bedeutet, dass wir Pin 3 ausgewählt haben, der die höchste Verzögerungsperiode erzeugt.

Der größte Vorteil der Herstellung eines Zeitgebers unter Verwendung des IC 4060 besteht darin, dass der betroffene Zeitsteuerungskondensator durch Erhöhen des Werts der komplementären Zeitsteuerungskomponente, die der Widerstand ist, so klein wie möglich gehalten werden kann.

Dies hilft, die Schaltung einfach, kleiner und sehr glatt zu halten, im Gegensatz zu anderen Zeitgeber-ICs wie 555, die hochwertige Elektrolytkondensatoren benötigen, um selbst gewöhnliche Zeitverzögerungen zu erzeugen.

Wie die Schaltung nach Ablauf der Zeit verriegelt wird

In der Abbildung sehen Sie eine Diode, die vom Ausgangspin Nr. 3 zu einem der Oszillatorstifte Nr. 11 eingeführt wird. Diese Diode wirkt als Verriegelungskomponente, die den IC verriegelt, sobald die eingestellte Zeit abgelaufen ist und der Ausgang des IC hoch geht.

Wenn diese Diode nicht eingefügt wird, läuft der Ausgang frei von logisch hoch auf logisch niedrig und wiederholt die Zeitverzögerungen.

Die Schaltung kann mit einer kleinen 9-Volt-Batterie betrieben werden, die fast ewig hält.

Am Ausgang ist ein Summer angebracht, der die erforderlichen Anzeigen des Timer-Ausgangs nach Ablauf der Zeitverzögerung anzeigt.

So setzen Sie den Timer zurück

Der IC kann einfach durch Drücken der Reset-Taste zurückgesetzt werden, oder alternativ wird die Schaltung automatisch zurückgesetzt, wenn sie ausgeschaltet und wieder mit Strom versorgt wird.

Berechnung der Frequenz oder Zeitverzögerung von IC 4060 - Die Formel

Oder alternativ lautet die folgende Standardformel zur Berechnung der Rt- und Ct-Werte:

f (osc) = 1 / 2,3 x Rt x Ct

2.3 ist eine Konstante gemäß der internen Konfiguration des ICs.

RT wird in Ohm und RT in Farad

PCB Design

Relais hinzufügen

Sie können das obige Design weiter verbessern, indem Sie dem Ausgang eine Relaissteuerung hinzufügen, um ein Umschalten der externen Netzwechselstromlast zu erleichtern, wie in der folgenden Abbildung dargestellt:

Denken Sie daran, dass das Verzögerungsintervall an Pin3 erhöht werden kann, indem der C1-Wert zusammen mit dem P1-Pot-Wert erhöht wird. Hoover, stellen Sie sicher, dass der C1 immer unpolar ist. Um seinen Wert zu erhöhen, können Sie viele unpolare Kondensatoren parallel anschließen. Zum Beispiel können Sie unpolare 1uF-Kondensatoren so viele Nummern anschließen, wie Sie möchten, um eine gewünschte lange Verzögerung zu erhalten.

Grundlegendes zur grundlegenden EIN / AUS-Reihenfolge der IC 4060-Pinbelegung

Das folgende Video zeigt, wie eine grundlegende Zeitgeberschaltung unter Verwendung eines IC 4060 und einiger unterstützender passiver Komponenten konfiguriert werden kann.

Das Schema für die im Video diskutierte Schaltung kann in den folgenden Diagrammen dargestellt werden:

Das folgende Bild zeigt, wie der IC 4060-Ausgang zwischengespeichert wird, indem eine Diode über den ausgewählten Ausgangspin und Pin Nr. 11 gelegt wird

Da wir bereits wissen, dass der Timing-Ausgang oder die Verzögerung über alle gezeigten Ausgangspins des IC 4060 vom Produkt der Werte von R1 und C1 abhängt, ist hier Pin 3 nach 32 Logikimpulsen von Pin 14 des zu sehen IC. Das heißt, wenn die LED an Pin 14 32 Impulse abschließt, schaltet sich die LED an Pin 3 ein und nach weiteren 32 Impulsen von Pin 14 aus. Ebenso finden Sie möglicherweise unterschiedliche äquivalente Raten an den anderen Ausgangspins des IC.

Dieser zeitliche Anteil wird beobachtet, wenn R2 und C1 auf 10 K bzw. 0,1 uF gewählt werden.

Einfacher Timer mit Alarm

Die nächste Schaltung wird ebenfalls unter Verwendung des CMOS-IC CD4060 entworfen, der einen Impulsgenerator und einen Zähler enthält. Wenn die Stromversorgung über S1 eingeschaltet wird, wird dem IC über C2 eine Rücksetzspannung zugeführt. Gleichzeitig beginnt der im IC eingebaute Oszillator, Impulse an den Zähler zu liefern.

Nach 213 Takten geht der Zählerausgang (Q14) auf High und schaltet den Oszillator über T1 und T2 ein. Auf diese Weise wird eine scharfe 3-kHz-Frequenz über einen 8-Ohm-Kleinlautsprecher abgegeben. Die Schaltung wird einfach durch Ausschalten von S1 abgeschaltet.

Mit den angezeigten R2 und C1 ertönt der Summer ungefähr eine Stunde nach dem Starten der Schaltung. Durch Aufrüsten von R2 mit einem einstellbaren Potentiometer von 1 M konnte die Summerzeit von 5 Minuten bis 214 Stunden variiert werden.

Die Potentiometerskala kann für eine schnelle Einrichtung entsprechend kalibriert werden. Die Schaltung verbraucht kaum Strom (0,2 mA, obwohl der Zähler beim Einschalten des Alarmsignals mit 35 mA arbeitet), so dass eine 9-V-Batterie eine längere Lebensdauer versprechen sollte.

Das Leiterplattendesign und das Komponentenlayout für den oben genannten Timer mit Alarm sind unten aufgeführt: