Circuito de temporizador simples usando IC 4060

Neste artigo, aprendemos como construir um circuito temporizador simples, mas preciso, usando o IC 4060 e alguns componentes passivos comuns.

Principal vantagem de usar IC 4060 como o Timer IC

Já discuti este IC de forma abrangente em um dos meus artigos anteriores, tudo em relação aos pinos foram discutidos lá em detalhes. Estudamos que o IC 4060 é especificamente adequado para aplicações de temporizador e também como oscilador. Neste artigo, estudaremos como um temporizador simples e versátil pode ser construído usando o IC 4060.

Além do IC, você precisaria de apenas alguns resistores, um potenciômetro e um capacitor para fazer este temporizador.

Referindo-se à figura, a simplicidade do projeto fica evidente e, portanto, este circuito é perfeitamente adequado para todos os recém-chegados eletrônicos, que podem facilmente construir este projeto e desfrutar de seu serviço útil.

Conforme explicado anteriormente em um dos meus artigos, o IC tem um oscilador embutido que precisa de apenas alguns componentes externos passivos para funcionar.

Dependendo dos valores dos componentes externos de RC, os períodos de oscilação podem variar desde algumas frações de segundo até muitas horas.

Os componentes RC referem-se aos valores dos componentes externos determinantes do tempo que consistem em um resistor ou um potenciômetro e um capacitor.

As saídas produzem uma taxa variada de períodos de tempo, cada saída gera períodos de tempo que são exatamente o dobro da saída anterior em uma certa ordem de pinagem de CI.

Visto que aqui queremos usar esta unidade como um temporizador, selecionamos a pinagem que é a última na ordem no que diz respeito à duração do período de tempo, o que significa que selecionamos o pino # 3 que gera o período de atraso mais alto.

A maior vantagem de fazer um temporizador usando IC 4060 é que o capacitor de temporização envolvido pode ser mantido tão pequeno quanto possível, aumentando o valor do componente de temporização complementar, que é o resistor.

Isso ajuda a manter o circuito simples, menor e muito elegante, ao contrário de outros IC de temporizador como o 555, que requerem capacitores eletrolíticos de alto valor para gerar até mesmo atrasos de tempo comuns.

Como o circuito é travado quando o tempo se esgota

Na figura você pode ver um diodo sendo introduzido do pino de saída nº 3 para um dos pinos do oscilador nº 11. Este diodo atua como um componente de travamento, que trava o IC uma vez que o tempo definido passa e a saída do IC aumenta.

Se este diodo não for inserido, a saída irá girar livremente da lógica alta para a lógica baixa e continuará repetindo os atrasos de tempo.

O circuito pode ser alimentado por uma pequena bateria de 9 volts que durará quase para sempre.

Uma campainha é instalada na saída para as indicações necessárias da saída do temporizador após o tempo de atraso ter decorrido.

Como reiniciar o cronômetro

O IC pode ser reiniciado simplesmente pressionando o botão de reinicialização ou, alternativamente, o circuito é reiniciado automaticamente quando desligado e ligado novamente.

Como calcular a frequência ou atraso de tempo de IC 4060 - A fórmula

Ou, como alternativa, a seguinte fórmula padrão para calcular os valores Rt e Ct é:

f (osc) = 1 / 2,3 x Rt x Ct

2.3 é uma constante de acordo com a configuração interna dos ICs.

Rt será em Ohms e Rt em Farads

Design PCB

Adicionando um Relé

Você pode atualizar ainda mais o design acima adicionando um controle de relé à saída para facilitar uma comutação de carga CA da rede elétrica externa, conforme mostrado na imagem a seguir:

Lembre-se de que o intervalo de atraso no pino 3 pode ser aumentado aumentando o valor C1 junto com o valor do potenciômetro P1. Hoover, certifique-se de que C1 é sempre apolar, portanto, para aumentar seu valor, você pode conectar muitos capacitores não polares em paralelo. Por exemplo, você pode conectar um capacitor não polar de 1uF quantos números desejar para obter o longo atraso desejado.

Compreendendo a sequência básica ON / OFF das pinagens do IC 4060

O vídeo a seguir mostra como um circuito temporizador básico pode ser configurado usando um IC 4060 e alguns componentes passivos de suporte.

O esquema do circuito discutido no vídeo pode ser visualizado nos seguintes diagramas:

A imagem a seguir mostra como travar a saída do IC 4060 adicionando um diodo através do pino de saída selecionado e pino # 11

Como já sabemos que a saída de temporização ou atraso em todos os pinos de saída mostrados do IC 4060 depende do produto dos valores de R1 e C1, aqui o pino 3 pode ser visto após 32 pulsos lógicos do pino 14 do IC. Significa que quando o LED no pino # 14 completa 32 pulsos, o LED no pino # 3 liga e desliga após outros 32 pulsos do pino # 14. De forma idêntica, você pode encontrar taxas equivalentes diferentes nos outros pinos de saída do IC.

Esta proporção de tempo é observada quando R2 e C1 são selecionados como 10K e 0,1uF, respectivamente.

Temporizador simples com alarme

O próximo circuito também é projetado usando o CMOS IC CD4060, que inclui um gerador de pulsos e um contador. Quando a alimentação é ligada via S1, uma tensão de reset é fornecida ao IC por meio de C2. Simultaneamente, o oscilador embutido IC começa a fornecer pulsos ao contador.

Após 213 relógios, a saída do contador (Q14) fica alta, ligando o oscilador em T1 e T2. Fazendo isso, uma frequência nítida de 3 kHz é emitida por um pequeno alto-falante de 8 ohms. O circuito é desligado simplesmente desligando S1.

Com o R2 e C1 indicados, a campainha soará aproximadamente uma hora após o circuito ter sido iniciado. Ao atualizar o R2 com um potenciômetro ajustável de 1 M, o período de tempo da campainha pode variar de 5 minutos a 214 horas.

A escala do potenciômetro pode ser devidamente calibrada para uma configuração rápida. O circuito quase não utiliza corrente (0,2 mA embora o contador esteja operando com 35 mA quando o sinal de alarme é ligado), portanto, uma bateria de 9 V deve prometer uma vida útil bastante prolongada.

O design da PCB e o layout dos componentes para o temporizador acima com alarme podem ser vistos abaixo: