Os circuitos do temporizador são usados para produzir intervalos de atraso de tempo para acionar uma carga. Este atraso de tempo é definido pelo usuário.
Abaixo estão alguns exemplos de circuitos de temporizador usados em diferentes aplicações
1. Temporizador de longa duração
Este circuito temporizador é projetado para ligar uma carga de 12 V em uma instalação movida a energia solar por um período predefinido com o pressionar de um botão. Quando o período expira, um relé de travamento desconecta a carga e o circuito do controlador da alimentação de 12 V. A duração do período pode ser configurada fazendo alterações adequadas no código-fonte do microcontrolador.
Diagrama de circuito de temporizador de vídeo de longa duração
Trabalhando
O IC4060 é um contador de ondulação binário de 14 estágios que gera os pulsos de retardo de tempo básicos. O resistor variável R1 pode ser ajustado para obter diferentes atrasos de tempo. O pulso de atraso é obtido no IC 4060. A saída do contador é configurada por um jumper. A saída do 4060 vai para um arranjo de chave de transistor. Um jumper define a opção. - o relé pode LIGAR quando a energia e a contagem começarem e depois DESLIGAR após o período de contagem, ou - pode fazer o oposto. O relé ligará após o final do período de contagem e permanecerá ligado enquanto a energia for fornecida ao circuito. Quando a alimentação está LIGADA, os transistores T1 e T2 são ativados e a tensão de alimentação diminui lentamente. A tensão de alimentação começa em 12 V quando a alimentação está LIGADA e depois diminui lentamente. Isso está funcionando com temporizador de longa duração.
2. Temporizador da geladeira
Geralmente o consumo de energia do refrigerador doméstico é bastante grande durante os horários de pico das 18h às 21h e é muito maior nas linhas de baixa tensão. Por isso, é mais adequado desligar o refrigerador durante esses horários de pico.
Aqui é demonstrado um circuito que desliga automaticamente o refrigerador durante este período de pico e o liga após duas horas e meia, permitindo assim a economia de energia.
Circuito funcionando
Circuito funcionandoUm LDR é usado como sensor de luz para detectar a escuridão por volta das 18h. Durante a luz do dia, o LDR tem menos resistência e conduz. Isso mantém o pino de reinicialização 12 do IC1 alto e o IC permanece desligado sem oscilar. VR1 ajusta a reinicialização do IC no nível de luz específico da sala, digamos por volta das 18h. Quando o nível de luz na sala cai abaixo do nível predefinido, IC1 começa a oscilar. Após 20 segundos, seu pino 5 fica alto e dispara o transistor do driver do relé T1. Normalmente, a fonte de alimentação do refrigerador é fornecida pelos contatos Comm e NC do relé. Portanto, quando o relé dispara, os contatos quebram e a energia para a geladeira é cortada.
As outras saídas do IC1 ficam altas uma a uma conforme o contador binário avança. Mas, uma vez que as saídas são levadas para a base de T1 por meio dos diodos D2 a D9, T1 permanece ligado durante todo o período até que o pino de saída 3 fique alto após 2,5 horas. Quando o pino de saída 3 fica alto, o diodo D1 polariza e inibe a oscilação do IC. Neste momento, todas as saídas, exceto o pino 3, ficam baixas e T1 desliga. O relé desenergiza e o refrigerador obtém novamente energia através do contato NF. Essa condição permanece como tal até que o LDR acenda novamente pela manhã. O CI1 então reinicia e o pino 3 novamente fica baixo. Portanto, durante o dia também, o refrigerador funciona normalmente. Somente durante o horário de pico, digamos entre 18h e 20h30, a geladeira permanece desligada. Aumentando o valor de C1 ou R1, você pode aumentar o atraso de tempo para 3 ou 4 horas.
Como definir?
Monte o circuito em um PCB comum e coloque em uma caixa. Você pode usar a caixa de um estabilizador para que o plugue de saída possa ser fixado facilmente. Use uma fonte de alimentação de transformador de 500 mA de 9 volts para o circuito. Pegue a linha de fase do primário do transformador e conecte-a ao contato comum do relé. Conecte outro fio ao contato NC do relé e conecte sua outra extremidade ao pino Live do soquete. Pegue um fio do Neutro do primário do transformador e conecte-o ao pino Neutro do Soquete. Agora, a tomada pode ser usada para conectar a geladeira. Fixe o LDR fora da caixa onde a luz do dia está disponível (observe que a luz da sala durante a noite não deve incidir sobre o LDR). Se a luz da sala não for suficiente durante o dia, mantenha o LDR fora da sala e conecte-o ao circuito usando fios finos. Ajuste o VR1 predefinido para definir a sensibilidade do LDR no nível de luz específico.
3. Temporizador industrial programável
As indústrias geralmente requerem temporizador programável para certas naturezas repetitivas de carga ligada e desligada. Neste projeto de circuito, usamos um microcontrolador AT80C52 que é programado para definir a hora usando chaves de entrada definidas. Um display LCD auxilia na configuração do período de tempo enquanto um relé devidamente interfaceado com o microcontrolador opera a carga de acordo com o tempo de entrada para o período on e off é feito.
Vídeo no temporizador industrial programável
Diagrama de circuito de temporizador industrial programável
Descrição do Circuito
Ao pressionar o botão Iniciar, o display conectado ao Microcontrolador começa a mostrar as instruções relevantes. O tempo ON da carga é então inserido pelo usuário. Isso é feito pressionando o botão INC. Pressionar o botão mais de uma vez aumenta o tempo de ativação. Pressionar o botão DEC diminui o tempo de ativação. Este tempo é então armazenado no microcontrolador pressionando o botão Enter. Inicialmente, o transistor é conectado ao sinal de 5 V e começa a conduzir e, como resultado, o relé é energizado e a lâmpada acende. Ao pressionar o botão relevante, o tempo durante o qual a lâmpada acende pode ser aumentado ou diminuído. Isso é feito pelo microcontrolador, enviando altos pulsos lógicos de acordo com o transistor com base no tempo armazenado. Ao pressionar o botão de desligamento de emergência, o microcontrolador recebe um sinal de interrupção e, consequentemente, gera um sinal lógico baixo para o transistor para desligar o relé e por sua vez a carga.
4. Temporizador industrial programável baseado em RF
Esta é uma versão melhorada do Temporizador Industrial programável onde o tempo de chaveamento das cargas é controlado remotamente usando comunicação RF.
No lado do transmissor, 4 botões de pressão fazem interface com o codificador - o botão iniciar, o botão INC, o botão DEC e o botão Enter. Ao premir os botões relevantes, o codificador gera um código digital para a entrada, ou seja, converte os dados paralelos para a forma serial. Esses dados seriais são então transmitidos usando o módulo RF.
No lado do receptor, o decodificador converte os dados seriais recebidos na forma paralela, que são os dados originais. Os pinos do microcontrolador são conectados à saída do decodificador e, consequentemente, com base na entrada recebida, o microcontrolador controla a condução do transistor, de modo a controlar a comutação do relé e assim a carga permanece ligada pelo tempo definido em lado do transmissor.
5. Luz de aquário com escurecimento automático
Todos nós estamos familiarizados com Aquários que usamos frequentemente em casa para fins decorativos para alguém que deseja manter peixes em casa (não para comer, claro!). Aqui um sistema básico é demonstrado através da possibilidade de iluminar o aquário durante o dia e a noite e desligue-o ou diminua a intensidade por volta da meia-noite.
O princípio básico envolve o controle do disparo do relé usando um CI oscilante.
O circuito usa o contador binário IC CD4060 para obter o atraso de 6 horas após o pôr do sol. Um LDR é usado como sensor de luz para controlar o funcionamento do IC. Durante o dia, o LDR oferece menos resistência e conduz. Isso mantém o pino de reset 12 do IC alto e permanece desligado. Quando a intensidade da luz do dia diminui, a resistência do LDR aumenta e o IC começa a oscilar. Isso acontece por volta das 18h (conforme definido por VR1). Os componentes oscilantes de IC1 são C1 e R1, o que dá um atraso de 6 horas para transformar o pino de saída 3 em estado alto. Quando a saída do pino 3 fica alta (após 6 horas), o transistor T1 liga e o relé dispara. Ao mesmo tempo, o diodo D1 polariza e inibe a oscilação do IC.IC e então trava e mantém o relé energizado até o reset do IC pela manhã.
Normalmente, a fonte de alimentação para o painel de LED é através dos contatos comum e NF (normalmente conectado) do relé. Porém, quando o relé é energizado, a fonte de alimentação para o painel de LED será desviada através do contato NO (Normalmente aberto) do relé. Antes de entrar no painel de LEDs, a energia passa por R4 e VR2 para que os LEDs apaguem. VR2 é usado para ajustar o brilho dos LEDs. A luz do painel de LED pode ser ajustada do estado escuro para o estado totalmente desligado usando VR2.
O painel de LED é composto por 45 LEDs de uma ou duas cores. Os LEDs devem ser do tipo transparente de alto brilho para fornecer brilho suficiente. Organize os LEDs em 15 linhas, cada uma consistindo de 3 LEDs em série com um resistor limitador de corrente de 100 ohms. Apenas duas linhas são mostradas no diagrama. Organize todas as 15 linhas conforme mostrado no diagrama. É melhor fixar os LEDs em uma longa folha de PCB comum e conectar o painel ao relé usando fios finos. O LDR deve ser colocado em uma posição para obter luz do dia. Conecte o LDR usando fios de plástico finos e coloque-o próximo à janela ou do lado de fora para obter a luz do dia.
IC4060
Vamos agora fazer um breve resumo sobre o IC 4060
IC CD 4060 é um excelente IC para projetar temporizador para diferentes aplicações. Selecionando valores adequados dos componentes de tempo, é possível ajustar o tempo de alguns segundos a várias horas. CD 4060 é o Oscillator cum Binary counter cum Circuito integrado divisor de frequência que tem um oscilador embutido baseado em três inversores. A frequência básica do oscilador interno pode ser definida usando a combinação de capacitor-resistor externo. O IC CD4060 funciona entre 5 e 15 volts DC, enquanto a versão CMOS HEF 4060 funciona com três volts.
O pino 16 do IC é o pino Vcc. Se um capacitor de 100 uF for conectado a este pino, o IC obtém mais estabilidade mesmo se a tensão de entrada flutuar ligeiramente. O pino 8 é o pino terra.
Circuito de cronometragem
O IC CD4060 requer componentes de temporização externos para alimentar oscilações para o relógio no pino 11. O capacitor de temporização é conectado ao pino 9 e o resistor de temporização ao pino 10. O relógio no pino é 11, o que também requer um resistor de alto valor em torno de 1M. Em vez dos componentes de temporização externos, pulsos de relógio de um oscilador podem ser alimentados ao relógio no pino 11. Com os componentes de temporização externos, o IC começará a oscilar e o atraso de tempo para as saídas depende dos valores do resistor de temporização e do capacitor de temporização .
Reinicializando
O pino 12 do IC é o pino de reinicialização. O IC oscila apenas se o pino de reinicialização estiver no potencial de terra. Portanto, um capacitor de 0,1 e um resistor de 100K são conectados para reinicializar o IC na inicialização. Então, ele começará a oscilar.
Saídas e contagem binária
O IC tem 10 saídas, cada uma pode fornecer cerca de 10 mA de corrente e voltagem um pouco menor que a do Vcc. As saídas são numeradas de Q3 a Q13. A saída Q10 está faltando para que o tempo duplo possa ser obtido em Q11. Isso aumenta a flexibilidade para obter mais tempo. Cada saída de Q3 a Q13 fica alta após completar um ciclo de temporização. Dentro do CI existe um oscilador e 14 biestáveis conectados em série. Este arranjo é denominado arranjo Ripple Cascade. Inicialmente, a oscilação é aplicada ao primeiro biestável que então aciona o segundo biestável e assim por diante. A entrada do sinal é dividida por dois em cada biestável, de modo que um total de 15 sinais estão disponíveis, cada um com metade da frequência do anterior. Destes 15 sinais, 10 sinais estão disponíveis de Q3 a Q13. Portanto, a segunda saída obtém o dobro do tempo da primeira saída. A terceira saída obtém o dobro do tempo da segunda. Isso continua e o tempo máximo estará disponível na última saída Q13. Mas, durante esse tempo, outras saídas também fornecerão alta saída com base em seu tempo.
Travando o IC
Travando o ICO temporizador baseado no CD 4060 pode ser travado para bloquear a oscilação e manter a saída alta até a reinicialização. Para isso, o diodo IN4148 pode ser usado. Quando a saída alta é conectada ao Pin11 através do diodo, o clocking será inibido quando aquela saída se tornar alta. O IC começará a oscilação novamente apenas se for reiniciado ao desligar a energia.
Fórmulas para o Ciclo de Tempo
Tempo t = 2 n / f osc = Segundos
n é o número de saída Q selecionado
2 n = número de saída Q = 2 x Q não vezes Ex. Saída Q3 = 2x2x2 = 8
f osc = 1 / 2,5 (R1XC1) = em Hertz
R1 é a resistência no pino 10 em Ohms e C1, o capacitor no pino 9 em Farads.
Por exemplo, se R1 é 1M e C1 0,22 a frequência básica f osc é
1 / 2,5 (1.000.000 x 0,000.000 22) = 1,8 Hz
Se a saída selecionada for Q3, então 2 n é 2 x 2 x 2 = 8
Portanto, o período de tempo (em segundos) é t = 2 n / 1,8 Hz = 8 / 1,8 = 4,4 segundos
Agora você tem uma ideia sobre os cinco diferentes tipos de circuito temporizador, se houver alguma dúvida sobre este tópico ou sobre a parte elétrica e projetos eletrônicos deixe a seção de comentários abaixo.
