Реле времени

Несмотря на бурное развитие программируемых логических контроллеров, обыкновенное реле времени, за счёт своей дешевизны и простоты в изготовлении, пока не сказало своё последнее слово. И, скорее всего, ещё длительное время будет востребовано для управления освещением, вентиляцией, нагревательными элементами, электролизом. Предлагаемая конструкция, помимо вышеперечисленных возможностей позволяет, соединив последовательно несколько однотипных реле времени, организовать управление более сложным технологическим процессом.

Схема реле времени содержит минимальное количество компонентов и представлено на рисунке ниже.

Основа реле времени – микроконтроллер AT89C2051, который и осуществляет управление всей периферией в соответствии с программным кодом.

Реле времени, по выбору, способно работать в двух диапазонах: обратный отсчёт времени от 1с до 9мин 59с с дискретностью в 1с и от 1мин до 9ч 59мин с дискретностью в 1мин. В обоих режимах на время работы таймера подачей высокого логического уровня на затвор открывается транзистор VT4, управляющий нагрузкой через реле или напрямую. По истечению установленного времени транзистор VT4 закрывается, и на время, равное около 0,2с, открывается транзистор VT5, формирующий сигнал перезапуска. Сигнал "перезапуск" используется либо для активации какого-либо устройства после отсчёта установленного времени, либо для запуска однотипного реле времени, либо для собственного перезапуска по истечении установленного времени. В последнем случае реле через установленный промежуток времени будет формировать импульс продолжительностью около 0,2с при условии, что цепи "перезапуск" и "запуск" соединены.

Пример возможного последовательного включения однотипных реле времени проиллюстрировано на рисунке ниже.

В данном примере реле времени №1…№3 поочерёдно запускают друг друга в бесконечной последовательности до тех пор, пока не будут принудительно остановлены. Реле №4 будет запускаться от №1. Бесконечный цикл можно отключить, если цепь «перезапуск» реле №3 отсоединить от цепи запуска реле №1.

Программирование реле времени осуществляется в следующей последовательности.

Включаем реле, на индикаторах отображаются нули.

Далее, нажимая кнопку SB1, выбираем необходимый диапазон работы. Светящаяся децимальная точка рядом с символом «L» активирует диапазон минуты – секунды, а рядом с символом «H» диапазон часы – минуты. Оба символа мерцают с частотой 1 Гц. Каждое повторное нажатие кнопки SB1 приводит к смене диапазона работы.

Для перехода к установке времени нажимаем кнопку SB2. На индикаторе с частотой 1 Гц начнут мерцать два младших разряда. Нажимая кнопку SB1 устанавливаем необходимое значение.

Далее, нажав кнопку SB2, переходим к установке старшего разряда. В этом режиме с частотой 1 Гц мерцает старший разряд. Нажимая кнопку SB1, устанавливаем необходимое значение.

После установки старшего разряда нажимаем кнопку SB2, введённое время отсчёта записывается в память реле времени. Если необходимо скорректировать введённое значение отсчёта, либо выбрать другой диапазон работы, процедуру установки повторяют заново.

Запуск реле времени может осуществляться либо нажатием кнопки SB2, либо подачей низкого логического уровня в цепи «Запуск» через диод VD1 от внешнего устройства. Если уже в процессе отсчёта времени повторно подать команду на запуск, то после окончания счёта реле времени автоматически запустится снова. Записанное значение времени, после остановки реле сохраняется в памяти, и при повторном запуске отсчёт будет начинаться с этого же значения.

Для принудительной остановки реле времени в процессе обратного отсчёта необходимо нажать кнопку SB1 на время 3-4с, после чего на индикаторах отобразятся символы «StP», транзистор VT4 закроется и нагрузка будет отключена. В случае принудительной остановки реле сигнал «перезапуск» сформирован не будет, при повторном запуске отсчет начнется с записанного в памяти значения.

Печатная плата (под ЛУТ-технологию) и схема расположения элементов изображена на рисунках ниже.

Микроконтроллер DD1 возможно заменить на AT89C4051. Транзисторы VT1…VT3 можно заменить любыми n-p-n с допустимым импульсным током коллектора не менее 200 мА. Также, желательно выбрать экземпляры со статическим коэффициентом передачи тока не менее 100. Полевые транзисторы VT4, VT5 могут быть любыми n-канальными с изолированным затвором, главное условие – возможность работы с 5В логическим уровнем на затворе, а также достаточный ток стока под выбранную нагрузку. Кварцевый резонатор ZQ1 достаточно распространён, его можно встретить на любой материнской плате от PC. В случае замены индикатора HL1 красного свечения на зелёный, для достижения той же яркости свечения необходимо уменьшить номиналы резисторов R2…R9 до 82…100 Ом, поскольку у светодиодов зелёного свечения падение напряжения около 2,4В против 1,8В у красных. Номинал сборки резисторов DR1 возможно уменьшить до 1 кОм.

Скачать прошивку, исходник ASM, печатную плату в формате DWG и PDF вы можете ниже

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• Микроконтроллер
• Таймер