Схема таймера холодильника. Статья для экспертов
Таймер для холодильника на PIC-контроллере
- 1. Таймер для холодильника на PIC-контроллере
- 2.
Таймер для защиты холодильника при включении
- 2.1. Принципиальная схема
- 2.2. Детали и конструкция
- 2.3. Налаживание
- 2.4. Таймер на микросхеме К561ЛА7
- 3.
Электронный таймер ТИМ-01
- 3.1. Принципиальная схема таймера оттайки ТИМ-01
- 3.2. Цикл работы таймера оттайки ТИМ-01
- 3.3. Технические характеристики таймеров оттайки серии ТИМ-01
- 3.
- 4.
Схема дефростера холодильника
- 4.1. Что такое дефростер
- 4.2. Принцип работы дефростера
- 4.3. Для чего используется
- 4.4. Где находится в холодильнике
- 4.5. Поломка дефростера
- 5.
Схемы холодильников Ariston
- 5.1. Принципиальная электрическая схема холодильника Hotpoint Ariston MB 2185 NF.019
- 5.2. Принципиальная электрическая схема холодильника Hotpoint Ariston HBM 1181.2F
- 6. Видео: как работает таймер в холодильнике Ноу Фрост
- 7. Видео: как проверить таймер оттаивания DBZD-1430-1
- 8. Видео: таймер оттайки Тим-01
- 9. Видео: принцип работы таймера Тим-01
Видео: как работает таймер в холодильнике Ноу ФростНеисправность холодильника для многих домохозяек настоящее бедствие. Всего несколько часов простоя и большинство его содержимого можно выкидывать на помойку. А стоимость нового «хранителя» продуктов не всем по карману. В моей практике я часто встречался со случаями неисправности холодильников, когда агрегат остается в исправном состоянии, а термостат (устройство автоматически запускающее компрессор при недостаточной температуре в камере) выходит из строя. Это касается, в основном, старых советских холодильников, где установлены фреоновые термостаты. Поиск таких термостатов в настоящее время затруднителен, так как они уже не выпускаются.
Поскольку я сам являюсь обладателем такого «советского» холодильника, неизбежно начал подумывать о возможности его эксплуатации без термостата. Собирать устройство, способное контролировать температуру внутри камеры мне не представлялось возможным, поскольку измерение температуры при помощи электронных датчиков и дальнейшая обработка полученных результатов с помощью микроконтроллера задача довольно сложная. А вот собрать устройство-таймер, которое будет включать и выключать компрессор холодильника по заранее установленной программе (которая может меняться в зависимости от желания владельца) дело не такое уж сложное.
Итак, взяв за основу полный цикл работы холодильного агрегата 1 час, я прикинул сколько времени он должен работать, а сколько отдыхать.
Трех режимов работы будет вполне достаточно:
| Режим работы | Время работы, мин | Время простоя, мин |
| «норма» | 10 | 50 |
| «сильно» | 20 | 40 |
| «очень сильно» | 30 | 30 |
Кроме того, устройство должно обладать кнопкой для выбора режимов работы, и индикаторами, отображающими выбранный режим и состояние устройства на данный момент времени.
Как видно из схемы- основу ее составляет пик контроллер младшего семейства «Microchip». Устройство питается от параметрического стабилизатора с напряжением стабилизации 5-6 В. Пульсации и помехи по питанию гасятся емкостями, включенными параллельно стабилитрону. Светодиоды индицируют режим работы устройства: во время работы компрессора холодильника один из светодиодов мигает с частотой 1 Гц, в режиме простоя этот же светодиод горит непрерывно. Кнопка «режим» служит для выбора режима работы устройства.
Первоначально устройство запрограммированно на режим «норма», соответственно его работу сопровождает светодиод «норма». При кратковременном нажатии на кнопку происходит циклическое переключение на следующие режимы работы – «сильно», «очень сильно», при этом происходит переключение индикации на светодиоды «сильно» и далее «очень сильно». При переключении режима «очень сильно» на следующий происходит возврат к режиму «норма». Особенность программы еще состоит и в том, что после выбора нового режима работы, устройство входит в него только после завершения текущего режима, т.е. с завершением полного цикла работы. Это сделано для того что бы лишний раз не перегружать компрессор при выборе нового режима работы.
Исполнительным устройством в данной схеме является реле на рабочее напряжение 110 – 220 В, если напряжение реле менее 220 В, его необходимо включить последовательно с токоограничивающим резистором R*. В моем случае установлено реле на 110 В и резистор на 16 кОм (2 Вт).
Конструктивно устройство может быть выполнено в виде коробочки плоской формы, на передней панели которой находится кнопка выбора режима работы и три светодиодных индикатора.
Устройство подключается к агрегату холодильника минуя термостат, т.е. контакты термостата закорачиваются, а в разрыв цепи питания компрессора включаются контакты реле.
Устройство может располагаться как внутри холодильника (в моторном отсеке) – в этом случае переключение режимов работы будет невозможно, и как отдельная приставка, например на холодильнике.
Теперь кратко о программе:
PIC работает от внутреннего тактового генератора на 4 МГц
к порту кнопки подключен внутренний подтягивающий резистор, поэтому в разомкнутом состоянии на порту присутствует высокая логика
временные задержки построены с помощью таймера, который работает на прерывание по переполнению, и циклических счетчиков, которые осуществляют подсчет секунд, минут и часов.
модификация режимов работы происходит в самой программе (без использования отдельных подпрограмм), это было сделано для того, что бы не нарушать контекстность выполнения программы при выходе из прерывания.
Текст программы в MPLAB и шестнадцатеричный файл для прошивки контроллера можно скачать здесь:
- https://cxem.net/house/files/1-392_timer.asm
- https://cxem.net/house/files/1-392_timer.HEX
Таймер для защиты холодильника при включении
Автор рассказывает об одной из распространенных причин выхода из строя бытовых холодильников и предлагает два варианта устройства для их защиты.
В инструкциях по эксплуатации некоторых бытовых холодильников, например, STINOL, сказано, что их повторное включение в сеть допускается не ранее чем через 4…5 мин после отключения. Это время необходимо для конденсации и спада давления хладоагента. В противном случае пусковая нагрузка на электродвигатель компрессора слишком велика, что вызывает перегрев его обмоток. Именно в этой ситуации отказ двигателя наиболее вероятен.
Выполнить указанное требование без применения дополнительных устройств защиты невозможно. Бытовой холодильник включен круглосуточно.
Чтобы вывести его из строя, бывает достаточно обычного для наших электросетей даже кратковременного перебоя подачи электроэнергии, особенно ночью или когда отсутствуют хозяева.
В таких случаях необходимо автоматически задерживать включение холодильника приблизительно на 5 мин после восстановления напряжения в сети. Именно эту функцию может выполнить таймер, схема которого показана на рис. 1.
Принципиальная схема
Он работает следующим образом. В первый момент после подачи сетевого напряжения конденсатор С3 разряжен и начинается его зарядка через резистор R3. Логический элемент DD1.1 служит пороговым устройством. Пока напряжение на его входах ниже порога переключения, на его выходе — высокий, а на выходе элемента DD1.2 — низкий логический уровень.
Транзистор VТ1 закрыт, ток в его эмиттерной цепи отсутствует. Поэтому тиристоры оптронов U1 и U2, а с ними и симистор VS1 закрыты. Цепь питания холодильника разомкнута.
Приблизительно через 5 мин напряжение на конденсаторе С3 достигнет уровня, при котором начнется изменение состояния элементов DD1.
1, DD1.2 и открывание транзистора УТ1. Благодаря положительной обратной связи через резисторы R4 и R5 этот процесс развивается лавинообразно, ток через светодиоды оптронов U1, U2 нарастает скачком.
В результате фототиристоры оптронов поочередно открываются в начале каждого полупериода сетевого напряжения, а протекающий через них и резистор R6 ток открывает симистор VS1. Холодильник подключен к сети.
Рис. 1. Принципиальная схема таймера для холодильника.
Если напряжение в сети исчезнет более чем на 1 2 с, конденсаторы С2 и С3 успеют разрядиться (последний — через диод VD6). Резистор R2 служит для ускорения процесса разрядки С появлением напряжения описанный выше процесс повторится и холодильник будет включен лишь спустя 5 мин.
Узел питания таймера собран по бес-трансформаторной схеме с гасящим конденсатором С1. Резистор R1 ограничивает бросок тока при включении. Выпрямленное диодным мостом VD1 — VD4 напряжение стабилизировано с помощью последовательно соединенных светодиода HL1 и стабилитрона VD5.
Свечение светодиода является признаком наличия напряжения в сети
Таймер собран в корпусе от блока питания БП2-3 (так называемого сетевого адаптера), которым комплектовались некоторые микрокалькуляторы. Розетку для подключения холодильника укрепляют на корпусе блока со стороны, противоположной сетевой вилке, а внутри корпуса — печатную плату из фольгированного стеклотекстолита, показанную на рис. 2.
Детали и конструкция
Микросхему К561ЛЕ5 без какой-либо корректировки схемы можно заменить на К561ЛА7. Транзистор VT1 — серий КТ312, КТ315 с любыми буквенными индексами.
В качестве VD1-VD4 пригодны подходящие по габаритам маломощные диоды с допустимым выпрямленным током не менее 30 мА, а замену VD6 следует выбирать с малым обратным током, например, КД102Б, КД104А. Светодиод HL1 — любого цвета свечения с максимальным током 30 мА. Прямое падение напряжения на светодиодах разного типа может различаться на 1 …2 В, что следует учитывать при выборе стабилитрона VD5. Суммарное напряжение на стабилитроне и светодиоде не должно выходить за пределы 10…15В.
Рис. 2. Печатная плата для устройства защиты холодильника.
Конденсатор С1 — К73-17, С2 — любой оксидный, С3 — оксидный с малым током утечки, например, серии К52. Все резисторы — МЯТ или С2-33 указанной на схеме мощности Симистор VS1 (его класс по напряжению должен быть не менее 4) снабжают алюминиевым теплоотводом площадью в несколько квадратных сантиметров и крепят к плате, например, эпоксидным клеем.
Налаживание
Налаживание таймера сводится к установке требуемой задержки срабатывания подборкой резистора R3. Следует учитывать, что чрезмерное увеличение сопротивления этого резистора ведет к непостоянству задержки, вызванному влиянием токов утечек конденсатора С3 и между проводниками печатной платы.
Ток утечки оксидного конденсатора, длительное время не находившегося под напряжением, обычно увеличен. Поэтому обязательно проверьте задержку после того, как таймер непрерывно проработает не менее суток, и при необходимости установите ее еще раз.
Таймер на микросхеме К561ЛА7
Аналогичный по назначению и принципу действия таймер можно собрать по схеме, показанной на рис.
3. Его основное отличие в том, что нагрузку (холодильник) коммутируют не симистором, а с помощью реле К1. Триггер, переключающийся при достижении напряжением на конденсаторе С2 порогового уровня, образуют в данном случае элементы DD1 1 и DD1 4. Параллельно соединенные элементы DD1.2, DD1.3 — буферный каскад, управляющий электронным ключом на транзисторе VT1, в коллекторную цепь которого включена обмотка реле К1.
Рис. 3. Схема устройства защиты холодильника — таймера на микросхеме К561ЛА7.
Резистор R5 нужен для ускорения разрядки конденсаторов после выключения сетевого напряжения. Протекающего через него тока недостаточно для удержания реле К1 в сработавшем состоянии. Трансформатор Т1, диодный мост VD1 и конденсатор С1 — узел питания таймера.
Светодиоды НL1 и НL2 служат для индикации наличия напряжения в сети и состояния таймера. Если ни один из них не горит, напряжение в сети отсутствует. С момента появления напряжения и до включения холодильника горит светодиод HL1.
Затем он гаснет, и зажигается светодиод НL2.
Рис. 4. Печатная плата таймера на микросхеме.
Подбирая реле, следует учитывать, что его контакты должны быть рассчитаны на коммутацию тока в несколько ампер, потребляемого холодильником в пусковом режиме. В авторском варианте таймера применено реле РЭН-18, паспорт РХ4.564.706. Трансформатор Т1 — с напряжением на вторичной обмотке 6 В при токе нагрузки 300 мА.
Выпрямленное напряжение на конденсаторе С1 составило 7…8 В. Если имеется реле с большим напряжением срабатывания, напряжение на вторичной обмотке трансформатора следует соответственно увеличить. Однако при увеличении выпрямленного напряжения сверх 15 В микросхему DD1 следует питать через простейший стабилизатор с выходным напряжением не более указанного. Выход стабилизатора обязательно зашунтируйте резистором 1 кОм, создающим цепь разрядки конденсатора С2.
Таймер собран на плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Монтаж почти всех цепей выполнен печатным способом, причем печатные проводники находятся вблизи одного из краев платы шириной 80 мм (рис.
4). С остальной ее поверхности фольга удалена, там установлены реле К1 и трансформатор Т1.
Плату закрывают крышкой из изоляционного материала с отверстиями под светодиоды и розеткой для подключения холодильника. Налаживание таймера сводится к установке требуемой выдержки подбором сопротивления резистора R1.
Электронный таймер ТИМ-01
Электронный таймер ТИМ- 01 (применяется в моделях с охлаждением морозильной и холодильной камеры от одного испарителя ( No Frost, Full Frost, Total Frost — Индезит, Аристон)
Цикл оттайки — через 8 часов работы компрессора (время стоянки не учитывается). Оттайка начинается при условии – температура в морозильной камере не выше – 10 С Окончание оттайки – при температуре на термореле +10С. Время оттайки зависит от количества инея на испарителе. При первом включении холодильника, при достижении температуры в морозильной камере -10 С, таймер входит в режим оттайка – используется для контроля работы системы оттайки. Оттайка начинается при условии – температура в морозильной камере не выше – 10 С.
Параметры для проверки:
- ручная установка режима оттайки
- время паузы
- включение холодильного режима
Принципиальная схема таймера оттайки ТИМ-01
Проверяют в следующей последовательности:
- При замкнутых контактах теплового реле, когда температура в морозильной камере ниже – 8 (+/- 5 С) ( для реле ТАБ –Т) или – 10 (+\- 3) (для COMBI-100 b 261N), нажимают кнопку таймера. При этом таймер должен перевести систему «NO FROST» в режим оттайки (отключается компрессор и включаются тэны).
- Отсоединяют провод термопредохранителя от коммутационной колодки, тем самым имитируется размыкание контактов теплового реле, после этого если используется таймер ТИМ -01 – компрессор включается через 7 (+\- 3) мин.
- После этого восстанавливают целостность схемы холодильника. При необходимости заменяют дефектный таймер
Цикл работы таймера оттайки ТИМ-01
Технические характеристики таймеров оттайки серии ТИМ-01
Ремонт таймера ТИМ 01 холодильников NoFrost
Электронные таймеры оттайки можно условно разделить на 2 большие группы — ТИМ-01 на микросхеме с маркировкой «ХМ3» и ТЭУ-01 на «Аttiny13»
Понятно, что замена перегоревших резисторов или залипшей кнопки не тема для статьи.
Хочу поделиться способом оживления именно микросхем таймера.
И если неисправные таймеры на «тиньке» со сгоревшим контроллером, как правило, отправляются сразу в мусор, то часто таймер оттайки типа ТИМ 01 можно вернуть к полноценной жизни.
Если плата вашего неисправного таймера выглядит вот так:
OLYMPUS DIGITAL CAMERAИ все детали исправны, а сигнал на включение оттайки с выхода 3 микросхемы ХМ3 не поступает, скорее всего, в обрыве коллекторный резистор.
Внешний резистор номиналом от 4.7кОм до 5.1 кОм с 8-й ножки на 3-ю излечивает дефект микросхемы. По-видимому, она КМОП логики и не рассчитана на подключенный к её выходу 3 резистор 1 кОм.
Более 10 шт восстановленных таймеров исправно трудятся уже 2 года.
P.S. Если выход 3 помер окончательно и бесповоротно, выход 2 этой же микросхемы имеет инверсный сигнал, и его тоже можно использовать, но мне такие не попадались.
Дополнительный резистор отмечен *
Схема дефростера холодильника
Что такое дефростер
Начнем с теории.
В общем смысле, дефростером называют любое устройство для ускоренной разморозки продуктов. Строго говоря, дефростером может быть и камера холодильника, оснащенная нагревателем и аппаратом для усиленной циркуляции воздуха, и специальный датчик.
Терминологическая неопределенность вызвана «трудностями перевода». Зарубежные холодильщики используют понятие «дефрост» для обозначения нагревателя («defrost heater») и термореле, т.е. датчика («defrost thermostat»). Мы будем рассматривать дефростер именно с позиций датчика.
Итак, дефростер в холодильнике — это датчик оттайки, используемый для отключения нагревателей испарителя в холодильниках No Frost. Таким образом, дефростер является неотъемлемой частью системы Ноу-Фрост.
Принцип работы дефростера
Опишем принцип функционирования дефростера на примере рабочего цикла холодильника.
Холодильник включен в сеть, запущен компрессор. На испарителе постепенно намораживается иней. При опущении температуры в камере до – 7 оС компрессор останавливается (реагирует термостат).
Спустя некоторое время срабатывает таймер оттайки испарителя, давая сигнал к запуску нагревателя. Нагреватель оттаивает испаритель, его температура повышается до тех пор, пока не сработает дефростер. И так далее по кругу.
Для чего используется
Функция дефростера — регулировка оттайки испарителя. При достижении определенной температуры радиатора испарителя датчик размыкает цепь, отключая нагреватель и предохраняя его от перегрева. Проще говоря, в тепле дефростер разомкнут, в холоде — замкнут.
Где находится в холодильнике
Раз дефростер является частью No Frost, его местоположение нужно искать непосредственно в этой системе: датчик монтируется на испаритель.
Поломка дефростера
О неисправности дефростера может свидетельствовать некорректная работа системы No Frost. Если морозилка регулярно обрастает шубой, есть смысл задуматься о профессиональной диагностике холодильника, в противном случае, вы будете вынуждены постоянно размораживать холодильник вручную (примерно, раз в неделю).
При неисправности дефростера теряет смысл вся система Ноу-Фрост.
Как показывает практика, проблемы с дефростером чаще всего встречаются у холодильников Daewoo, Stinol и Ariston. Сам дефростер не ремонтируется. При выявлении дефекта он подлежит обязательной замене.
Схемы холодильников Ariston
Принципиальная электрическая схема холодильника Hotpoint Ariston MB 2185 NF.019
L – фаза, N- нейтраль, Th2- терморегулятор холодильной камеры, Th3 -терморегулятор морозильной камеры Rh2 – тепловое реле компрессора, RA1 – пусковое реле компрессора, SL1- индикаторная лампа холодильной камеры,SL2 — индикаторная лампа морозильной камеры, IL1 – выключатель лампы, L1- лампа освещения холодильного отделения, TIM – таймер, TR – TR тепловое реле тэна испарителя, TF- плавкий предохранитель, CO1- компрессор холодильной камеры, СО2 — компрессор морозильной камеры, R1- тэн испарителя, R2- тэн поддона каплепадения, RA2 -пусковое реле компрессора, Rh3- тепловое реле компрессора
Принципиальная электрическая схема холодильника Hotpoint Ariston HBM 1181.
2FВидео: как работает таймер в холодильнике Ноу Фрост
Видео: как проверить таймер оттаивания DBZD-1430-1
Видео: таймер оттайки Тим-01
Видео: принцип работы таймера Тим-01
youtube.com/embed/hKwBib1KZC4?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>Система оттайки испарителя «NO FROST»
Холодильники с системой «NO FROST» отличаются от холодильников со статическим охлаждением тем, что в морозильной камере у них нет статического испарителя, на полки, которого помещаются продукты. Конструкция в бытовой холод пришла из торгового, коммерческого холодильного оборудования, где вопрос разморозки испарителя холодильной машины и повышения эффективности охлаждения встал раньше и острее. В состав системы входит таймер, испаритель, вентилятор, тэн оттайки, тепловое реле тэна и система слива талой воды.
Испаритель «NO FROST», представляет из себя радиатор и располагается в верхней или в нижней части морозильной камеры, или за панелью задней стенки камеры. За испарителем устанавливается вентилятор, который прогоняет воздух морозильной и холодильной камер через испаритель.
При прохождении через испаритель воздух охлаждается, направляется на продукты. Влага, содержащаяся в морозильной камере и холодильной камере, вымерзает на испарителе. Для сохранения эффективности охлаждения воздуха из-за низкой теплопроводности слоя инея, необходимо время от времени производить оттайку испарителя. Оттайка начинается по команде таймера и происходит под действием тепла, вырабатываемого тэном, установленным на испарителе.
При включении холодильника в сеть, контакты терморегулятора «3» — «4» замкнуты, через терморегулятор подается напряжение на компрессор, вентилятор обдува испарителя, вентилятор запитан параллельно с компрессором и работает пока работает компрессор, отключаясь при открытии двери. Оттайка происходит при условии — температура на термореле, закрепленном на испарителе – 10 С, таймер отключает вентилятор и компрессор (контакты «2» — «3» таймера) и подает напряжение на тэн испарителя контакты «3»-«4». При наборе температуры +10 С на термореле, таймер размыкает контакты на тэн, и замыкает контакты «2»-«3» компрессора, холодильник переходит в режим «охлаждение».
Периодичность оттайки задается таймером и в зависимости от конструкции холодильника, составляет 6, 8, 12 часов непрерывной работы компрессора (время остановки не учитывается). Если на холодильнике установлен технологический таймер — применяется для тестирования работы системы «No Frost», то при выключении холодильника из сети, последующее включение будет начинаться с оттайки испарителя. При наборе холодильником заданной температуры, размыкаются контакты «3»-«4», отключается компрессор, вентилятор. При повороте ручки терморегулятора против часовой стрелки в крайнее положение, размыкаются контакты «6»-«3» терморегулятора, выключается компрессор, вентилятор.
В холодильниках с системой FROST FREE, испаритель охлаждает только морозильную камеру, в холодильной камере установлен «плачущий» испаритель. Количество влаги, вымерзающей на испарителе в морозильной камере меньше и оттайку производят каждые 12, часов работы компрессора (время остановки компрессора при отключении холодильника, по достижении заданной температуры сюда не входит).
По исполнению таймеры различают на электромеханические и электронные.
Электромеханический таймер устанавливается, например, на Стинол (морозильные камеры «No Frost» моделей 102, 106, «Frost Free» моделей 104, 107, 117).
Электронный таймер ТИМ- 01 (чаще встречается в моделях с охлаждением морозильной и холодильной камеры от одного испарителя).
Основы таймера 555 — моностабильный режим
Таймер 555 может легко стать наиболее распространенным чипом, используемым в электронных проектах «сделай сам», потому что он маленький, недорогой и очень полезный.
Он считается таймером, поскольку может выдавать импульсы электрического тока в течение точного времени. Например, его можно использовать для выключения светодиода ровно через 5 секунд после нажатия кнопки. Он также может включать и выключать светодиод или генерировать импульсы более высокой частоты, которые будут издавать звук при подключении к динамику.
Это первая статья из серии, в которой мы рассмотрим три разных режима таймера 555 — моностабильный, бистабильный и нестабильный.
Каждый режим имеет разные характеристики, которые определяют, как таймер 555 выдает ток. В этом руководстве я расскажу о моностабильном режиме, но также ознакомьтесь с нашими статьями об нестабильном и бистабильном режимах.
БОНУС: я сделал краткое руководство для этого руководства, которое вы можете загрузить и вернуться к нему позже, если не можете настроить его прямо сейчас. Он включает в себя все схемы подключения и инструкции, необходимые для начала работы.
Подробная техническая информация приведена в техническом описании таймера 555:
Техническое описание таймера 555
Моностабильный режим таймера 555
В моностабильном режиме таймер 555 выдает одиночный импульс тока в течение определенного промежутка времени. Иногда это называют однократным импульсом. Пример этого можно увидеть со светодиодом и кнопкой. Одним нажатием кнопки светодиод загорается, а затем автоматически выключается через заданный промежуток времени. Время, в течение которого светодиод остается включенным, зависит от значений резистора и конденсатора, подключенных к таймеру 555.
Время можно рассчитать по уравнению:
Где t – продолжительность электрического выхода в секундах, R – сопротивление резистора в Омах, а C – емкость конденсатора в фарадах.
Как видно из уравнения, длину электрического выхода можно увеличить, используя резисторы или конденсаторы большего номинала. Обратное тоже верно. Вы можете получить более короткий выходной импульс с меньшими значениями резистора или конденсатора.
Однократный светодиодный таймер
Чтобы наблюдать за моностабильным режимом таймера 555, давайте создадим простой однократный таймер, который выключит светодиод через определенный промежуток времени. Используйте приведенную ниже схему для подключения цепи:
- R1: 10 кОм
- R2: 10 кОм
- R3: 470 Ом
- С1: 470 мкФ
- С2: 0,01 мкФ
В этой схеме после однократного нажатия кнопки светодиод загорается, а затем выключается примерно через 5 секунд. Значения R1 и C1 определяют, как долго светодиод остается включенным:
Как работает моностабильный режим
- Контакт 1 — Земля : подключен к 0 В
- Контакт 2 — Триггер : Включает выход, когда подаваемое на него напряжение падает ниже 1/3 Vcc.
- Контакт 3 — выход : Выдает ток до 200 мА при напряжении около 1,5 В.
- Контакт 4 — Сброс : Сбрасывает синхронизацию выхода, когда он подключен к земле (0 В).
- Штырек 5 — Управление : Управляет синхронизирующим выходом независимо от RC-цепи, когда подаваемое на него напряжение превышает 2/3 В пост. тока. Когда он не используется, он обычно подключается к земле через конденсатор емкостью 0,01 мкФ, чтобы предотвратить колебания времени RC-цепи.
- Контакт 6 — Пороговое значение : отключает выход, когда подаваемое на него напряжение превышает 2/3 В постоянного тока.
- Контакт 7 — разрядка : Когда выходное напряжение низкое, он разряжает конденсатор в RC-цепи на землю.
- Контакт 8 — Vcc (напряжение питания) : может варьироваться от 4,5 В до 15 В.
Перед нажатием кнопки напряжение на триггерном контакте высокое. Всякий раз, когда напряжение триггерного контакта высокое, разрядный контакт позволяет току течь на землю и предотвращает накопление заряда на конденсаторе C1.
При нажатии кнопки напряжение на триггерном контакте падает до минимума. Всякий раз, когда напряжение триггерного контакта низкое, выходной контакт включается. В то же время разрядный контакт останавливает поток тока от C1 к земле, позволяя ему заряжаться.
C1 требует времени для зарядки, и пока напряжение на нем ниже 2/3 В пост. тока, пороговый контакт остается низким, поэтому выходной контакт остается включенным. Когда заряд, наконец, достигает уровня, достаточного для того, чтобы напряжение на C1 превышало 2/3 В пост. тока, пороговый контакт отключает выходной контакт. В то же время разрядный контакт снова включается и предотвращает зарядку конденсатора до тех пор, пока кнопка не будет нажата снова.
Продолжительность времени, в течение которого светодиод остается включенным, зависит от времени, необходимого для зарядки конденсатора до 2/3 В пост. тока. Это также определяется резистором R1, поскольку резистор препятствует протеканию тока к конденсатору и, таким образом, увеличивает время, необходимое для того, чтобы напряжение на нем достигло 2/3 В пост.
тока.
Вы можете посмотреть это видео, чтобы увидеть приведенную выше схему в действии:
Переменный однократный светодиодный таймер
Хороший способ наблюдать зависимость времени от сопротивления в этой схеме – заменить R1 переменным резистором. (потенциометр):
Если вы отрегулируете потенциометр, вы должны увидеть, что светодиод начинает мигать быстрее или медленнее. Эффект весьма драматичен. Большой ресурс по таймеру 555, операционным усилителям и другим микросхемам см. в Мини-ноутбуке инженера: таймер, операционный усилитель и оптоэлектронные схемы и проекты. В этой книге 24 различных схемы таймера 555!
Нажмите здесь, чтобы перейти ко второй части этой серии, 555 Основы таймера — бистабильный режим.
Если у вас есть какие-либо вопросы об этой схеме или у вас возникли проблемы с ее работой, оставьте комментарий ниже. И не забудьте подписаться, чтобы получать уведомления по электронной почте, когда мы публикуем новые статьи!
Принципиальные схемы — журнал beanz — журнал beanz
Принципиальные схемы
Тим Славин / Статьи о концепциях кодирования для детей / Март 2014 г., выпуск
Изображение от polapix на Flickr
Принципиальные схемы — это карты, используемые для проектирования и сборки электронных устройств. В этой статье описываются соединения, компоненты, история и инструменты, используемые для создания принципиальных схем.
В отличие от карт местности, на которых могут быть горы, ручьи, здания, деревья и другие элементы, принципиальные схемы состоят только из двух элементов:
- Электронные компоненты — каждый компонент имеет техпаспорт, в котором описаны все возможные подключения к компоненту.
- Соединения — каждое соединение представляет собой линию для соединения одного компонента с другим.
Можно построить электронный проект, прочитав принципиальную схему и используя ее, чтобы определить, а затем выполнить все необходимые соединения от одного компонента к другому. Инженерное образование не требуется. Принципиальные схемы также широко доступны для многих различных проектов. Компоненты также можно легко найти.
В этой статье представлен общий обзор принципиальных схем и принципов их работы. Раздел «Узнать больше» ниже содержит ссылки на более подробные описания и ресурсы.
Также обратите внимание, что существует разница между принципиальными схемами, описывающими подробную электронную систему, и принципиальными схемами, которые могут описывать ту же систему, но также включать концепции и другие абстрактные детали. В этой статье описываются принципиальные схемы, используемые для создания электронных проектов.
Соединения
Принципиальные схемы отображают поток электроэнергии через систему.
Поток должен замыкать цепь, например, от положительного узла батареи к резистору, к лампе и обратно к отрицательному узлу батареи. Это простейшая форма электрической схемы.
Из этой простой схемы вы добавляете другие элементы, в данном случае однополюсный однопозиционный переключатель (SPST) для включения или выключения цепи, которая включает или выключает лампу:
Принципиальная схема соединения с добавленным переключателем(Схемы, созданные с помощью CircuitLab.com, ссылка ниже)
Линии, которые соединяют каждую часть этой схемы, от положительного полюса батареи слева к лампочке справа и обратно к отрицательному полюсу батареи, могут быть проводами или медью, расположенными на печатной плате.
Более интересным является тот факт, что соединение положительного и отрицательного полюсов батареи для создания цепи вызывает столкновение положительных и отрицательных электронов в колбе лампы, что, в свою очередь, заставляет светиться нити накала.
В то время как принципиальная схема показывает обычный поток цепи, от положительного к отрицательному полюсу от источника питания, в реальности то, как текут электроны, немного отличается.
В этих простых диаграммах больше сложности. Например, напряжение в омах должно отражать потребности системы и/или возможности компонента. Мои диаграммы выше предназначены только для иллюстрации идеи схемы.
Из этой элементарной принципиальной схемы вы можете составить схему, а затем построить широкий спектр электронных проектов, от простых выключателей и лампочек до звуковых систем и компьютеров. Все они основаны на этой элементарной схеме полной цепи от источника питания до электронных компонентов.
Компоненты
На принципиальных схемах показано множество различных компонентов. Полная схема включает в себя лист данных с описанием всех соединений и компонентов, который можно использовать в качестве списка деталей для покупки компонентов. Вот некоторые распространенные типы компонентов, которые вы можете увидеть на принципиальной схеме.
| Компонент | Описание |
|---|---|
| Аккумулятор | Обеспечивает электропитание системы. Можно заменить питанием переменного или постоянного тока от настенной розетки. |
| Конденсаторы | Используется для временного хранения электрического заряда. |
| Диоды | Позволяет току течь только в одном направлении, от положительной клеммы (анода) к отрицательной клемме (катоду). |
| Резисторы | Уменьшить (или противодействовать) протеканию тока, что снижает напряжение, протекающее по цепи. |
| Переключатель | Управляет включением и выключением питания, а также активирует другие части системы, предоставляющие функции. |
| Транзисторы | Усиление тока, что увеличивает напряжение в цепи. |
История схем и принципиальных схем
История электронных компонентов восходит, по крайней мере, к изобретению конденсаторов Лейденом в 1745 году.
Однако простые батареи могли существовать не менее двух тысяч лет, например, Багдадская батарея, в которой, по-видимому, используются медь, железо, и битум для создания потоков электронов. Хотя некоторые говорят, что батарея является свидетельством существования древних инопланетян, если это батарея, то, скорее всего, она использовалась для нанесения золота на серебряные предметы. Впервые я наткнулся на упоминание об этой батарее, читая мемуары Ибн Баттуты, бербера из Северной Африки, который путешествовал из Марокко в Китай и обратно с 1325 по 1353 год. Отправившись в хадж, он провел свою взрослую жизнь в Египте. , Сирия, Ирак, Индия, Индонезия и Китай. В его книге описано много интересных технологий.
Но я отвлекся…
В более современные времена принципиальные схемы помогали первым разработчикам компьютерных систем создавать электронные системы в соответствии со спецификациями, а также ссылаться на более ранние разработки для их улучшения. Сегодня принципиальные схемы используются в основном для создания электронных систем как отдельными лицами, так и в массовом производстве.
История принципиальных схем связана с тем, что люди находили общие способы описания электронных компонентов. В 1909 году, например, Международная электротехническая комиссия (МЭК) начала работу по разработке общего набора терминов и символов для описания электроники. Символы были созданы для измерения и графического изображения электронных объектов. Со временем электронные символы эволюционировали, чтобы представлять использование в разных странах, а также в разные периоды времени.
Как создать принципиальную схему?
Хотя существуют программные инструменты, которые вы можете загрузить на свой компьютер, возможно, самый простой способ создать принципиальную схему — это онлайн-инструменты CircuitLab и Scheme-it. Эти инструменты позволяют перетаскивать компоненты, создавать соединения и выполнять другие задачи. Тем не менее, вам нужно пройти курс или получить информацию от онлайн-сообществ, чтобы убедиться, что ваш дизайн эффективен и работает. И вам, возможно, придется заплатить за загрузку любого завершенного дизайна, что сравнимо с оплатой за загрузку программного обеспечения на ваш компьютер.
Узнать больше
Как читать принципиальные схемы
http://makezine.com/2011/01/25/reading-circuit-diagrams/
http://www.instructables.com/id/HOW-TO-READ-CIRCUIT-DIAGRAMS/
http://www.instructables.com/id/HOW-TO-READ-CIRCUIT-DIAGRAMS/ .epemag.net/how-to-read-circuit-diagrams.html
Как рисовать схемы
http://opencircuitdesign.com/xcircuit/goodschem/goodschem.html
Программные инструменты для создания принципиальных схем
http://www.circuitlab.com
http://www.digikey.com/schemeit
http://opencircuitdesign.com/xcircuit/welcome.html
http://www.epanorama.net/links/software.html
Библиотеки принципиальных схем
http://www.circuitstune.com/
Компоненты
http://en.wikipedia.org/wiki/Circuit_diagram
http://www.dummies.com/how-to/content/switches-in-electronic-circuits-poles-and-throws.html
http:/ /en.wikipedia.org/wiki/Резистор
http://en.
wikipedia.org/wiki/Транзистор
http://en.wikipedia.org/wiki/Конденсаторы
http://en.wikipedia.org/wiki/Diodes
http://www.dummies.com/how-to/content/basic-electronic-components-and-what-they-do.html
История электроники
http://en.wikipedia.org/wiki/Электроника
http://en.wikipedia.org/wiki/Electronics#History_of_Electronics_Timeline
http://tc3.iec.ch/history/tc3_history.htm
Багдадская батарея
http://en.wikipedia.org/wiki/Baghdad_Battery
http://ibnbattuta.berkeley.edu/
http://www.fordham.edu/halsall/source/1354-ibnbattuta.asp (отредактировано)
http://www.fordham.edu/halsall/IHSP-travelers.html
Автор
Также в выпуске за март 2014 г.
Люди
Интервью с Беном Хеком
Бен Хекендорн — производитель-самоучка с высокой энергией, интернет-шоу на Element14 (Шоу Бена Хека) и удивительно злым чувством юмора. Он также вдохновил на создание этого номера журнала.
Прочитать статью
Концепции
Принципиальные схемы
Принципиальные схемы — это карты, используемые для проектирования и сборки электронных устройств.
В этой статье описываются соединения, компоненты, история и инструменты, используемые для создания принципиальных схем.
Читать статью
Ноутбук
Электроника для начинающих
Здесь приведены ссылки на проекты, учебные пособия, детали и интернет-сообщества, которые помогут вам начать работу с проектами по электронике для начинающих.
Прочитать статью
Люди
Зина Лар
Познакомьтесь с кем-то, кто использовал свою любовь к электронике для создания очень забавных и личных роботов, гаджетов и других интересных вещей.
Прочитать статью
Концепции
Программное обеспечение для контроля версий
Программное обеспечение для контроля версий делает моментальный снимок одного набора кода вместе со всеми изменениями на тот случай, если потребуется восстановить более старые версии.
Прочитать статью
Фрагменты кода
Скобки, точки с запятой или ничего, о боже
Откуда языки программирования узнают, что обрабатывать? И в правильном порядке?
Прочитать статью
Концепции
JSON
JSON, или нотация объектов JavaScript, — это элегантный способ организовать данные в пары ключ:значение и заставить веб-приложения работать как программное обеспечение.