带显示功能的定时器电路图

2013-10-26 18:17:00
  •   该定时器的特点是:(1)定时周期宽。开机时间和保持时间从几秒到2h,分别连续可调。(2)开机、保持时间分别用两种颜色,各10个发光二极管分段显示工作,剩余时间一目了然。(3)定时器可单次工作,也可重复工作。(4)定时器不用时可以当普通电源插座用。(5)定时器选用

该定时器的特点是:(1)定时周期宽。开机时间和保持时间从几秒到2h,分别连续可调。(2)开机、保持时间分别用两种颜色,各10个发光二极管分段显示工作,剩余时间一目了然。(3)定时器可单次工作,也可重复工作。(4)定时器不用时可以当普通电源插座用。(5)定时器选用通用易购的门电路、触发器、计数器等,非常适合大中专学校教学实践用。

工作原理:由p2、p3、c1、w1等组成a振荡器,f5,f6、c2、w2等组成b振荡器,ic2为第一计数器,ic3为第二计数器,ic3的10个输出端分别并接两组各10个负极连在一起的发光二极管,它们的负极分别通过限流电阻r9、r10接在由vt2、vt3组成的双稳触发器的两个输出端点。

工作过程:ic2、ic3的清0端分别接有r5、c3,r6、c5组成清0电路使两个计数器置0,双稳态中vt3基极接有电容c10。所以通电瞬间vt3基极呈低电位,使vt3截止、集电极呈高电位使vt2导通,因vd8截止使vt4导通,继电器吸合,整机处于通电状态。与此同时,钳位二极管vd3截止使a振荡器开始工作;vd5导通使振荡器b中f6的输入端被钳位在低电平,所以振荡器b停振,振荡器a的脉冲信号,经vd2送到门f1倒相后,经k1送到ic3的en端负脉冲输入端,每振荡一次计数器计一个数,其输出端按y0~y9的顺序分别输出正脉冲,由于vt2集电极为低电位,所以由x1~x10组成的发光管阵列被依次点亮,当计到第十个脉冲时(x10点亮后),ic3的12脚进位端给出一个进位正脉冲,它经门f4倒相变成负脉冲后经c8和c9去触发vt2、vt3组成的双稳态电路使之翻转,即变成vt2截止、vt3导通,vd8导通使vt4截止,继电器关断,整机处于待机状态,与此同时因vd3导通,振荡器a输入端被钳位从而停振。由于vt2截止,其集电极高电位使vd5截止,门f6输入解除钳位,振荡器b开始工作,其输出经vd1、f1送到ic3进行计数,但由于此时vt3导通,vt2截止,所以虽然ic3的y0~y9依旧顺序给出正脉冲,但此时x1~x10并不亮,而x11~x20经r10接到vt3集电极(低电位),所以x11~x20依次亮起,到x20亮后,同样ic3的12脚给出进位脉冲经f4倒相后,再次使双稳态翻转,使vt3截止、vt4导通,继电器吸合,电路再次处于通电状态。

从上述可以看出,定时器的工作周期,即是双稳态的翻转周期,而振荡器每输出10个脉冲,双稳态才翻转一次,因此振荡器的rc时间常数不必取得很大。实践证明,当r取6mω,c取5μf时触发器的翻转周期即可达十几分钟,为进一步扩大定时范围,该机在ic3前面又加一个计数器ic2。当k1置于x10时,f4送来的负脉冲被送到ic2的en端,而ic2的12脚进位端给出的进位正脉冲经vt1倒相后,经k1被连在ic3的en端上,这样f4送来10个脉冲,ic3才计数一次,送来100个脉冲后触发器才翻转一次,使定时周期扩大10倍。

由f2、f3组成的振荡器a只在vt2导通、vt3截止继电器吸合,电路处于开机状态时工作。此时x1~x10灯依次点亮,可以指示电路的开机时间,同时调节电位器w1可以改变通电时间的长短,由f5、f6组成的振荡器b只在vt3导通、vt2截止继电器断电、电路处于待机状态时工作,此时x11~x20灯依次点亮,可以指示电路的待机时间,同时调节电位器w2可以改变待机时间的长短。

以上所述是电路工作在重复状态,本机也可以工作在单次状态,当k2掷于单次状态,通电时,电路与重复工作时一样,开始vt3截止,vt2导通,vt4导通继电器吸合,电路处于通电状态,振荡器a开始工作,x1~x10灯依次点亮,但是到x10显示完后,ic3给出进位脉冲,双稳态触发器翻转使vt3变成导通时,vd3、vd4都被钳位,而vd4通过k2接到振荡器b的f6输入端上,这样两个振荡器都被钳位,而停振计数器停止计数,由于此时vt4截止,继电器断电,电路处于待机状态,这样就完成了一次定时关机的过程。

该机电路ic3的输出端中分别串有vd12~vd20的9个二极管,以防止各个输出端互相干扰,两个计数器进位端分别通过c4、c6接至电路的清“0”端,以保证在送出进位脉冲后,计数器能可靠地回零,就是当一个振荡器停振,另一个开始工作时,计数器从0开始工作,电路中,vd8、vd9为隔离二极管,可防止vt3截止时,由于vt4导通,使得vt3集电极电位过低导致两排灯都亮,电路中vd1、vd2为两个振荡器的隔离二极管。

电路电源供给采用电容降压、降压电容应取耐压在400v以上的1μfcbb电容,继电器选用jqx-15,它的触点电流可达交流20a,可用来控制空调这样的负载,该机的定时电容c1、c2在选用电解电容时,一定要用二只电解电容反极性串联,以防止工作中漏电。

元器件选择:ic1选用cd4069,ic2、ic3均选用cd4017。vt1~vt3均选用9013三极管。x1~x20均选用φ5mm红色发光二极管。继电器选用jox-15。插座选用一个市售公牛牌cn-109六孔组合插座。其他元器件如图所示。

制作与调试:该机在制作时,选用了一个市售公牛牌cn-109六孔组合插座,将其中的4个插座卸掉,只保留两组,然后将线路板固定在卸掉插座的位置,在原插座处安一块73mm×76mm的有机面板,将调节旋钮、开关、显示灯开孔露出,并将面板向外壳粘死,原机指示灯拆掉,其位置正好放继电器,将继电器也用胶固定在外壳内。该机最后连线时继电器到插座的线应选足够粗导线,并连接可靠,以免通入大电流时负载发热起火。 来源:university