Таймер для включения выключения приборов своими руками. Как сделать реле времени своими руками: схема подключения

Конструкция выполнена только на одной микросхеме К561ИЕ16 . Так как, для его правильной работы нужен внешний генератор тактовых импульсов, то в нашем случае мы его заменим простым мигающим светодиодом.

Как только подадим напряжение питание на схему таймера, емкость С1 начнет заряжаться через резистор R2 поэтому на выводе 11 кратковременно появится логическая единица, сбрасывающая счетчик. Транзистор, подсоединенный к выходу счетчика, откроется и включит реле, которое через свои контакты подключит нагрузку.

С мигающего светодиода с частотой 1,4 Гц поступают импульсы на тактовый вход счетчика. C каждым импульсным перепадом идет счет счетчика. Через 256 импульсов или около трех минут, на выводе 12 счетчика появится уровень логической единицы, а транзистор закроется, отключив реле и коммутируемую через его контакты нагрузку. К тому же эта логическая единица проходит на тактовый вход DD, останавливая работу таймера. Время работы таймера можно подобрать путем подключения точки «А» схемы к различным выходам счетчика.

Схема таймера выполнена на микросхеме КР512ПС10 , которая имеет в своем внутреннем составе двоичный счетчик-делитель и мультивибратор. Как и у обычного счетчика эта микросхема имеет коэффициент деления от 2048 до 235929600. Выбор требуемого коэффициента задается путем подачи логических сигналов на входы управления M1, M2, M3, M4, M5.

Для нашей схемы таймера коэффициент деления выбран 1310720. В таймере имеется шесть фиксированных временных интервалов: пол часа, полтора часа, три часа, шесть часов, двенадцать часов и сутки часа. Частота работы встроенного мультивибратора определяется номиналами резистора R2 и конденсатора C2 . При переключении переключателя SA2 изменяется частота мультивибратора, а проходя через счетчик-делитель и временной интервал.

Схема таймера запускается сразу после включения питания или для сброса таймера можно нажать на тумблер SA1. В исходном состоянии на девятом выходе будет уровень логической единицы а на десятом инверсном выходе соответственно нуля. В результате этого транзистор VT1 подсоединит светодиодную часть оптотиристоров DA1, DA2 . Тиристорная часть имеет встречно-параллельное включение, это позволяет регулировать переменное напряжение.

По завершению отсчета времени на девятом выходе установится ноль и отключит нагрузку. А на выходе 10 появится единица, которая остановит счетчик.

Запуск схемы таймера осуществляется при нажатии одной из трех кнопок с фиксацией временного интервала, при этом он начинает обратный отсчет. Параллельно с нажатием кнопки загорается светодиод соответствующий кнопки.

По истечению временного интервала таймер издает звуковой сигнал. Последующее нажатие отключит схему. Временные промежутки изменяются номиналами радиокомпонентов R2, R3, R4 и C1 .

Схема таймера , который обеспечивает задержку выключения, показана на первом рисунке Здесь транзистор с каналом р- типа (2) включён в цепь питания нагрузки, а транзистор с каналом п-типа (1) им управляет.

Схема таймера работает следующим образом. В исходном состоянии конденсатор С1 разряжен, оба транзистора закрыты и нагрузка обесточена. При кратковременном нажатии на кнопку Пуск затвор второго транзистора соединяется с общим проводом, напряжение между его истоком и затвором становится равным напряжению питания, он мгновенно открывается, подключая нагрузку. Возникший на ней скачок напряжения через конденсатор С1 поступает на затвор первого транзистора, который также открывается, поэтому затвор второго транзистора останется соединённым с общим проводом и после отпускания кнопки.

По мере зарядки конденсатора С1 через резистор R1 напряжение на нём повышается, а на затворе первого транзистора (относительно общего провода) понижается. Через некоторое время, зависящее в основном от ёмкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R1, оно снижается настолько, что транзистор начинает закрываться и напряжение на его стоке повышается. Это приводит к уменьшению напряжения на затворе второго транзистора, поэтому последний также начинает закрываться и напряжение на нагрузке понижается. В результате напряжение на затворе первого транзистора начинает уменьшаться ещё быстрее.

Процесс протекает лавинообразно, и вскоре оба транзистора закрываются, обесточивая нагрузку, конденсатор С1 быстро разряжается через диод VD1 и нагрузку. Устройство снова готово к запуску. Так как полевые транзисторы сборки начинают открываться при напряжении затвор-исток 2,5...3 В, а максимально допустимое напряжение между затвором и истоком - 20 В, то устройство может работать при питающем напряжении от 5 до 20 В (номинальное напряжение конденсатора С1 должно быть на несколько вольт больше питающего). Время задержки выключения зависит не только от параметров элементов С1, R1, но и от напряжения питания. Например, повышение напряжения питания с 5 до 10 В приводит к его увеличению примерно в 1,5 раза (при номиналах элементов, указанных на схеме, оно составило 50 и 75 с соответственно).

Если при закрытых транзисторах напряжение на резисторе R2 окажется более 0,5 В, то его сопротивление необходимо уменьшить. Устройство, обеспечивающее задержку включения, можно собрать по схеме, показанной на рис. 2. Здесь транзисторы сборки включены примерно так же, но напряжение на затвор первого транзистора и конденсатор С1 поступает через резистор R2. В исходном состоянии (после подключения источника питания или после нажатия на кнопку SB1) конденсатор С1 разряжен и оба транзистора закрыты, поэтому нагрузка обесточена. По мере зарядки через резисторы R1 и R2 напряжение на конденсаторе повышается, и когда оно достигает значения примерно 2,5 В, первый транзистор начинает открываться, падение напряжения на резисторе R3 увеличивается и второй транзистор также начинает открываться. Когда напряжение на нагрузке возрастает настолько, что диод VD1 открывается, напряжение на резисторе R1 повышается. Это приводит к тому, что первый транзистор, а за ним и второй открываться быстрее и устройство скачком переключается в открытое состояние, замыкая цепь питания нагрузки

Схема таймера - повторный запуск, для этого необходимо нажать на кнопку и удерживать её в таком состоянии 2...3 с (этого времени достаточно для полной разрядки конденсатора С1). Таймеры монтируют на печатных платах из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита, чертежи которых изображены соответственно на рис. 3 и 4. Платы рассчитаны на применение диода серий КД521, КД522 и деталей для поверхностного монтажа (резисторов Р1-12 типоразмера 1206 и танталового оксидного конденсатора). Налаживание устройств сводится в основном к подбору резисторов для получения требуемой выдержки времени.

Описанные устройства предназначены для включения в плюсовой провод питания нагрузки. Однако, поскольку сборка IRF7309 содержит транзисторы с каналом обоих типов, таймеры нетрудно приспособить для включения и в минусовый провод. Для этого транзисторы следует поменять местами и изменить на обратную полярность включения диода и конденсатора (естественно, это потребует и соответствующих изменений в чертежах печатных плат). Следует учесть, что при длинных соединительных проводах или отсутствии в нагрузке конденсаторов возможны наводки на эти провода и неуправляемое включение таймера Чтобы повысить помехоустойчивость, к его выходу надо подключить конденсатор ёмкостью несколько микрофарад с номинальным напряжением не менее напряжения питания.

Если временной интервал больше5 минут, устройство можно перезапустить и продолжать отсчет заново.

После кратковременного замыкания SВ1 начинает заряжаться емкость С1, включенный в коллекторную цепь транзистора VТ1. Напряжение с С1 поступает на усилитель с большим входным сопротивлением на транзисторах VТ2- VТ4 . Его нагрузкой является светодиодный индикатор, включающихся поочередно через минуту.

Конструкция позволяет выбрать один из пяти возможных временных интервалов: 1.5, 3, 6, 12 и 24 часа . Нагрузка подсоединяется к сети переменного тока в момент начала отсчета времени и отключается по завершению отсчета. Временные промежутки задаются с помощью частотного делителя сигналов прямоугольной формы, генерируемых RC- мультивибратором.

Задающий генератор выполнен на логических компонентах DD1.1 и DD1.2 микросхемы К561ЛЕ5 . Частота генерации формируется RC-цепочкой на R1,C1 . Точность хода настраивается по наименьшему временному интервалу, с помощью подбора сопротивления R1 (временно при регулировке его желательно заменить переменным сопротивлением). Для создания необходимых временных диапазонов, импульсы с выхода мультивибратора идут на два счетчика DD2 и DD3, в результате осуществляется деление частоты.

Эти два счетчика - К561ИЕ16 подсоединены последовательно, но для одновременного сброса, выводы обнуления подключены вместе. Сброс происходит при помощи переключателя SA1. Другим тумблером SA2 осуществляется выбор необходимого временного диапазона.

Когда на выходе DD3 возникнет логическая единица, она поступает на вывод 6 DD1.2 в результате чего генерация импульсов мультивибратором заканчивается. Одновременно сигнал логической единицы следует на вход инвертора DD1.3 к выходу которого подсоединен VT1. Когда на выходе DD1.3 появится логический ноль транзистор закрывается и отключает светодиоды оптопар U1 и U2, а это выключает симистора VS1 и подключенную к нему нагрузку.

При сбросе счетчиков, на их выходах устанавливаются нули, в том числе и на выходе, на который установлен переключатель SA2. На входе DD1.3 также подается нуль и соответственно на его выходе единица, что подключает нагрузку к сети . Так же параллельно и на входе 6 DD1.2 установится нулевой уровень, что запустит мультивибратор, и таймер начнет отсчет времени. Питание таймера осуществляется по бестрансформаторной схеме, состоящей из компонентов С2, VD1, VD2 и С3.

Когда тумблер SW1 замкнут конденсатор С1 начинает медленно заряжаться через сопротивление R1, а когда уровень напряжения на нем составит 2/3 от питающего, на это отреагирует триггер IC1. При этом напряжение на третьем выводе снизится до нуля, и цепь с лампочкой разомкнется.

При сопротивление резистора R1 в 10М (0,25 Вт) и емкости C1 47 мкФ x 25 В время работы устройства около 9 с половиной минут, при желание его можно изменить путем регулировки номиналов R1 и C1. Пунктирной линией на рисунке обозначеноо включение дополнительного выключателя, с помощью которого можно включать цепь с лампочкой даже при замкнутом тумблере. Ток покоя конструкции всего 150 мкА. Транзистор BD681 - составной (Дарлингтона) средней мощности. Можно заменить на BD675A/677A/679A.

Это схема таймера на микроконтроллере PIC16F628A позаимствована с хорошего португальского сайта по радиоэлектронике. Микроконтроллер тактируется от внутреннего генератора, который можно считать достаточно точным для данного момента, так как выводы 15 и 16 остаются свободными, то можно использовать внешний кварцевый резонатор для еще большей точности в работе.

Этот простой самодельный таймер позволяет задержать на определенное время выключение осветительного или нагревательного прибора с сетевым питанием. Схема таймера проста и доступна для повторения даже начинающими радиолюбителями. В основе лежит компаратор напряжения на микросхеме DA1, нагруз-кой которой служит обмотка реле. Время выдержки зависит от емкости конденсатора СЗ и сопротивления резисторов R1 и R2. Источник питания —- бестрансформаторный с балластным конденсатором С1, напряжение питания поддерживается неизменным с помощью стабилитрона VD3.

Работа таймера. В исходном состоянии таймер и подключенная к розетке Х2 нагрузка обесточены. При нажатии на кнопку SB1 напряжение сети 220 В через ее контакты SB 1 1 подается на таймер и нагрузку, а контакты SB 1 2 подключают конденсатор СЗ времязадающей цепи к источнику питания. Конденсатор мгновенно заряжается, напряжение на входе управления микросхемы (вывод 1) становится больше порогового (около 2.5 В), и она открывается. При этом срабатывает реле К1 и своими контактами К 1.1 блокирует контакты SB1 1 кнопки, после чего ее можно отпустить — нагрузка останется подключенной к сети. После размыкания контактов SB 1.2 конденсатор СЗ начинает разряжаться через резисторы R1, R2 и напряжение на нем постепенно понижается. В момент, когда оно становится меньше порогового, микросхема закрывается, реле отпускает и его контакты отключают нагрузку от сети. При полностью введенном в разрядную цепь резисторе R2 и указанной на схеме емкости конденсатора СЗ это про-изойдет примерно через 3 мин после отпускания кнопки. Сокращение времени выдержки достигается уменьшением сопротивления введенной части резистора R2 Максимальное время выдержки можно увеличить, заменив конденсатор СЗ другим, большей емкости.

Детали таймера. Их монтируют на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Реле — электромагнитное с напряжением и током срабатывания соответственно не более 12 В и 50 мА, с контактами, рассчитанными на коммутацию напряжения 220 В при токе, потребляемом нагрузкой.

Плату таймера помещают в корпус из изоляционного материала, кнопку SB1, розетку и переменный резистор регулировки времени устанавливают на его стенках в удобных местах. На валике резистора закрепляют ручку управления с указателем. Налаживание таймера сводится к калибровке шкалы переменного резистора в единицах времени. Устройство было неоднократно успешно собрано и испытано.

Реле времени установлено во многих моделях оборудования и бытовой техники. Это устройство позволяет автоматически включать или выключать аппаратуру и не тратить время для контроля над теми или иными действиями. Народные умельцы часто конструируют различные приборы для собственных потребностей. Для многих конструкций требуется изготовить реле времени своими руками, поскольку фирменные устройства не всегда подходят в той или иной конкретной ситуации. Однако прежде чем приступать к изготовлению самодельного таймера, начинающим мастерам рекомендуется ознакомиться с основными видами таких реле и принципами их работы.

Как работает электронный таймер

В отличие от самых первых таймеров с часовым механизмом, современные реле времени действуют гораздо быстрее и эффективнее. Многие из них сделаны на основе микроконтроллеров (МК), способных выполнять миллионы операций в секунду.

Для включения и отключения такая скорость не нужна, поэтому микроконтроллеры были соединены с таймерами, способными подсчитывать импульсы, возникающие внутри МК. Таким образом, центральный процессор выполняет свою основную программу, а таймер обеспечивает своевременные действия в определенные промежутки времени. Понимание принципа действия этих устройств понадобится даже при изготовление простого емкостное реле времени своими руками.

Принцип работы реле времени:

• После команды запуска таймер начинает считать с нуля.
• Под действием каждого импульса, содержимое счетчика увеличивается на единицу и постепенно приобретает максимальное значение.
• Далее происходит обнуление содержимого счетчика, поскольку он становится «переполненным». В этот момент как раз и заканчивается выдержка времени.

Такая простейшая конструкция позволяет получить максимальную выдержку в пределах 255 микросекунд. Однако в большинстве устройств требуются секунды, минуты и даже часы, в связи с чем и возникает вопрос, как создать требуемые временные промежутки.

Выход из этого положения довольно простой. Когда таймер переполняется, это событие приводит к прерыванию действия основной программы. Далее происходит переход процессора к соответствующей подпрограмме, складывающей из небольших выдержек любой промежуток времени, который требуется в настоящий момент. Данная подпрограмма, обслуживающая прерывание, очень короткая, состоящая не более чем из нескольких десятков команд. По окончании ее действия, все функции возвращаются в основную программу, продолжающую работать с того же места.

Обычное повторение команд происходит не механически, а под руководством специальной команды, резервирующей память и создающей короткие временные выдержки.

Основные типы реле времени

При конструировании самодельного реле времени, в качестве образца берется какая-то конкретная модель. Поэтому каждый мастер должен представлять себе основные устройства, выполняющие функции таймеров. Основной задачей любого реле времени является получение задержки между входным и выходным сигналом. Для создания такой задержки используются различные способы.

К электромеханическим реле относятся пневматические устройства. В их конструкцию входит электромагнитный привод и пневматическая приставка. Катушка прибора рассчитана на переменный ток с рабочим напряжением от 12 до 660 В - всего установлено 16 точных номиналов. Рабочая частота составляет 50-60 Гц. С такими параметрами может быть изготовлено реле времени своими руками на 12в. В зависимости от конструкции, выдержка у таких реле начинается при срабатывании либо в момент отпускания электромагнитного привода.

Время устанавливается с помощью винта, регулирующего сечение отверстия, через которое воздух выходит из камеры. Параметры этих устройств не отличаются стабильностью, поэтому более широкое распространение получили реле времени.

В этих приборах используется специализированная микросхема КР512ПС10. На нее подается напряжение через выпрямительный мост и стабилизатор, после чего внутренний генератор микросхемы начинает выработку импульсов. Для регулировки их частоты используется переменный резистор, выведенный на лицевую панель устройства и последовательно включенный с конденсатором, задающим время. Подсчет полученных импульсов осуществляется счетчиком, имеющим переменный коэффициент деления. Данные конструкции вполне можно взять за основу, чтобы изготовить циклическое реле времени и другие аналогичные устройства.

Современные реле времени изготавливаются на основе микроконтроллеров и вряд ли подойдут домашним мастерам в качестве образца. При необходимости получить точные временные промежутки, рекомендуется воспользоваться готовым изделием.

Реле времени своими руками 220в схема

Довольно часто для конструкций, сделанных домашними мастерами требуется изготовить простое реле времени своими руками. Надежные и недорогие таймеры полностью оправдывают себя в процессе эксплуатации.

Основой большинства самодельных приборов служит все та же микросхема КР512ПС10, питание которой осуществляется через параметрический стабилизатор с напряжением стабилизации примерно 5 В. При включении питания цепочка, состоящая из резистора и конденсатора, образует импульс сброса микросхемы. Одновременно происходит запуск внутреннего генератора, у которого частота задается цепочкой из другого резистора и конденсатора. После этого внутренним счетчиком микросхемы начинается подсчет импульсов.

Количество импульсов является также коэффициентом деления счетчика. Этот параметр задается за счет коммутации выводов микросхемы. При достижении на выходе высокого уровня, происходит остановка счетчика. На другом выходе импульсы также достигают высокого уровня, в результате VT1 открывается. Через него включается реле К1, контакты которого непосредственно управляют нагрузкой. Данная схема идеально подходит для решения задачи, как сделать реле времени 220в своими руками. Для повторного запуска выдержки времени, вполне достаточно на короткое время выключить реле, а затем снова включить.

В быту зачастую бывает необходимо выключить свет по истечении определенного времени. В этом есть потребность в кладовых и простых хозяйственных постройках. В свою очередь и в иных случаях, когда нужно лимитировать по времени функционирование какого-либо электронного прибора, к месту будет использовать простой цифровой таймер, который позволяет включать или выключать нагрузку через определенный период.

Простой цифровой таймер включения и выключения света, который можно собрать своими руками, построен только лишь на одном интегральном счетчике К561ИЕ16. Как известно, что для работы любого счетчика нужен внешний генератор тактовых импульсов. В нашем случае его роль выполняет простой мигающий светодиод.

Описание схемы работы простого цифрового таймера

Как только будет включено питание таймера, С1 заряжается через сопротивление R2 в результате чего на выводе 11 кратковременно появляется лог.1, переводя все выходы счетчика в ноль. Транзистор, подключенный к выходу счетчика, откроется и сработает реле, подключив своими контактами нагрузку.

С мигающего светодиода с частотой около 1,4 Гц поступают импульсы на тактовый вход (ножка 10) счетчика DD1. C каждым спадом входного импульса происходит приращение счетчика. По прошествии 256-и импульсов (по времени это займет приблизительно 256 / 1,4 Гц = 183 сек. или ~ 3 минуты), на выводе 12 возникает лог.1. В связи с этим транзистор закроется, обесточив нагрузку. Плюс ко всему лог.1 с выхода 12 поступает на тактовый вход DD1 через диод VD1, останавливая тем самым работу таймера.

Периодичность работы таймера можно подобрать путем подключения точку соединения резистора R3 и диода VD1 к различным выходам DD1. Немного подправив данную схему, возможно построить таймер, исполняющий противоположную функцию работы. Изменение затрагивает транзистор VT1. Его необходимо поменять на транзистор иной структуры.

Теперь при появлении на выходе счетчика лог.1, транзистор будет открываться и включать нагрузку. Взамен электрореле в данном варианте, возможно включить простой звуковой излучатель с внутренним генератором, к примеру, HCM1612X. Подсоединять электроизлучатель необходимо соблюдая полярность.

Детали таймера включения и выключения света

Диоды VD1-VD2 серии КД103, КД522, КД103, КД521, КД102. Транзисторы КТ814А можно поменять на КТ973 или КТ814. произвольный из серии КТ604, КТ815. Помимо счетчика К561ИЕ16, возможно использовать ее иностранный аналог CD4020B. Так же можно использовать и микросхему CD4060, у которой уже имеется тактовый генератор, поэтому светодиод и сопротивление R1 можно убрать. Светодиод – мигающий типа ARL5013URCВ, L816BRSCВ, L56DGD,

Таймер достаточно экономичен в плане энергопотребления. Ток, который потребляет таймер, не учитывая ток реле, составляет около 11 мА.

---->
--->

Простейший таймер циклического действия. Прстейшее устройство циклического включения и выключения нагрузки.

Каждую зиму возникает одна и та же проблема. В сильные морозы замерзает ввод в дом воды из колодца. Это происходит, потому что ввод в дом сделан выше фундамента. Он хоть и утеплен минеральной ватой, но в сильные морозы замерзает. Это всегда происходит ночью, когда мы не пользуемся водой. Соответственно насос не включается, вода не прокачивается и замерзает. Был найден частичный выход. На ночь стали оставлять немножко открытый кран холодной воды. Но не всегда это помогает. Кран-буксы имеют небольшой люфт и при маленьком напоре перекрывают воду. Так возникла идея изготовления циклического таймера. Устройства, которое включало бы насос на несколько секунд и потом осуществляло бы выдержку в несколько десятков минут.

Данное устройство включает насос на 6 секунд после 20 минут выдержки, потом цикл повторяется. Подобное устройство может использоваться в системах вентиляции, капельного полива и других системах непрерывно-циклического действия. Время ожидания и работы можно менять в широких пределах.

Анализ того, что было в Интернете вызвал много вопросов.
Очень понравилось устройство в статье

Но к великому сожалению микросхема К561ИЕ5 купить невозможно. Другая статья давала слишком сложную схему.

Я выбрал принцип Калашникова. Необычайную простоту.

Прим. Емкость С1 желательно убрать. При проверке оказалось, что эта емкость не успевает разрядиться при сбросе через схему "И".

Схема собрана всего лишь на одной микросхеме – 14-разрядном счетчике CD4020 российский аналог К561ИЕ16.

Моргающий светодиод и есть генератор с частотой примерно 3 импульса за 2 секунды.

На входе для подачи тактовых импульсов С (выводе 10) микросхемы DD1 присутствуют импульсы с частотой примерно 1,4-1,5 Гц. При вспышке светодиода на входе С – высокий уровень, а при его погасании этот уровень сменяется низким. По спадам импульсов на входе С начинается счет. Высокие уровни появляется на выходах счетчика в соответствии с двоичным представлением числа пришедших на вход импульсов. Например, если на вход С пришло 16 импульсов, то на выходе Q4 вывод микросхемы №5 появится 1 или высокий уровень, на всех остальных выводах будет «0»

После подачи на устройство питания начинает заряжаться конденсатор С1 через резистор R2, на входе R микросхемы DD1 устанавливается высокий уровень, благодаря которому на всех ее выходах будет присутствовать низкий уровень.

Схема сброса работает не совсем корректно, потому что иногда после включения на выходах 1.

Мои введения.

Это элементы R5, D2, D3. Если на на выводах Q3, Q11 ,будет 1, то схема «И» сработает и произойдет сброc микросхемы CD4020. Высокий уровень на выходе Q11 появится, если на вход С пришло 2048 импульсов, что соответствует примерно 21 минуте. В этот момент откроется транзистор VT1 и сработает реле К1. Насос включится. После прихода на вход С ещё восьми импульсов, что соответствует 6 сек., на выходе Q3 вывод №7 появится высокий уровень, сработает сброс через схему «И». Насос выключится. Потом цикл счета повторится.

Детали.

Диоды D1, D2, D3, D6 – любые из серий КД521, КД522, КД102, КД103 или 1N4148. VD 4 любой светодиод. Он используется для индикации работы счетчика. Меняет своё состояние через каждые 8 импульсов, пришедших на вход С.

Реле К1 – любое с рабочим напряжением 10… 12 В.

Модификация схемы.

Если переключить диод D3 с вывода 1 на вывод 2 микросхемы т.е. с Q11 на Q12, то выдержка (пауза) увеличится в два раза с 20 минут до 40 минут. Если переключить с Q3 физ. вывод 7 на Q4 физ. вывод 5, то время работы увеличится в 2 раза с 5-6 секунд до 10-12 секунд.

Схема проверена. Собрана на макетной плате. Видео работы ниже.