本例介绍一款led数显式定时控制器,他能满足用户对电器每天3次开关的定时要求,可用于豆芽生长定时喷淋、育苗床定时喷雾及各种定时通风、定时喷灌等设施的自动定时控制。
电路工作原理
该定时控制器电路由输入控制电路、显示驱动电路、复位电路、时钟振荡器、电源电路和控制执行电路组成,如图所示。
图 定时控制器电路
电源电路由二极管vd1、vd2、滤波电容器c1、c2、c6、c7、限流电阻器ri和备用电池cb组成。
输人控制电路由功能控制按钮s1、移位/手动控制按钮s2、升位/开启按钮s3、降位/关闭按钮s4、电阻器r2~r5和定时器集成电路ic(内含输人指令检测、时钟振荡分频、计数器、显示驱动、控制器等电路)内电路组成。
复位电路由复位按钮s5、二极管vd3、电阻器r14和电容器c3组成。
显示驱动电路由4位led显示器(包括vl1~vl4)、驱动晶体管vi~v4、定时器集成电路ic和电阻器r6~r13、ra~rg等组成。
控制执行电路由晶体管v5、继电器k、二极管vd4、发光二极管vl5和电阻器r15、r16组成。
时钟振荡器电路由石英晶体振荡器bc和电容器c4、c5组成。
接通电源后,+5v电压一路经vd1为led显示器和vi~v4对发射极提供工作电压;一路经vd2为ic供电,同时经ri对ob充电;另一路供给控制执行电路。
s1用来转换定时控制器对时间设置状态、走时状态和定时设置状态。在将时间设置状态下,s2用来转换调节时位或分位,s3用来增加时间数,s4用来减少时间数;在设置定时时间状态下,s2除用于转换调节时位或分位外,还可转换至设定某个定时时间是否工作;在走时状态下,s2用于进入或退出手动状态,s3用来开启设各对电源,s4用来关闭设备的电源。
该定时控制器可设置为三开三关的工作状态,也可设置为两开两关(每天开关两次)或一开一关的工作状态。
设置北京时间时,先按s5,使电路清零复位,led显示器显示为“00:00”。先按s1,使led显示器的小时位闪烁,然后用dj和54调节小时值;再按s2,使led显示器的分钟位闪烁,用s3和s4调节分钟值。
设置设备电源的定时开机时间时,先按s1,使led显示器上的vl1和vl3点亮、然后用设定北京时间的方法调至所需定时开机的时间;设置定时关机时间时,按s1,使v"熄灭(vl1仍亮),再用设定北京时间的方法调至所需定时关机的时间。若需要设置定时三开三关,则应再设定两个开机时间和两个关机时间。将6个定时时间(3个定时开启时间和3个定时关机时间)设置完后按一下s1,回到走时状态即可。
当定时开机时间到了时,ic的12脚输出高电平,使y5导通,κ吸合,其常开触点将负载(用电设各)的工作电源接通,同时v5点亮;当定时关机时间到了时,ic的12脚变为低电平,使v5截止,κ释放,负载的工作电源被κ的常开触点切断,vl5也熄灭。
若需要手动控制,则应在走时状态下按s2,当led显示器上的v12点亮时,表明已进人手动开关设置状态,此时按s3后,v5导通,k吸合,负载通电工作,vl5点亮;再按54,v5截止,k释放,负载断电,vl5熄灭。此后再按一下s2,使led显示器上的vl2熄灭,回到走时状态。
元器件选择
r1~r16和ra~ra选用1/417碳膜电阻器或金属膜电阻器。
c1和c6选用耐压值为10v的铝电解电容器;c2、c3和c7选用独石电容器或涤纶电容器;c4选用高频瓷介电容器;c5选用瓷介微调电容器。
vd1、vd2和vd4均选用1n400 1或1n4007型硅整流二极管;vd3选用1n4148型硅开关二极管。
vl5选用φ5mm的普通发光二极管。
led显示器选用c6610a型4位共阳极动态时钟显示屏。
v1~v4均选用59015或3cg9015型硅pnp晶体管;1/5选用c8050或58050、3dg8050型硅npn晶体管。
ic选用lr6838型定时器专用集成电路。
bc选用32.768khz石英晶体振荡器。
k选用5v直流继电器,其触头容量应根据负载的功率而定。
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