Среди множества автоматических устройств, вошедших в наш быт, важное место занимают таймеры – приборы,подающие звуковой или световой сигнал либо включающие (выключающие) какой-либо электрический аппарат через заданный промежуток времени. Ими сегодня оснащены многие современные бытовые аппараты – пароварки, печи СВЧ, стиральные машины, электроплиты, радиоприемники, телевизоры и т. д. Ну, а если у вас дома есть приборы, не имеющие встроенного таймера, но их хотелось бы включать или выключать по прошествии определенного времени, не беда, таймер не трудно изготовить самостоятельно.

Предлагаемое вниманию читателей устройство позволяет отсчитывать выдержку времени от 1 с до 99 ч 59 мин 59 с. Его основа (см. схему на рисунке) – популярный среди радиолюбителей микроконтроллер PIC16F84A (DD1). Кроме него, таймер содержит микросхему К176ИД2 (DD2) – преобразователь двоичного кода в семиэлементный, четырехразрядный светодиодный цифровой индикатор HG1 и стабилизатор напряжения питания DA1.

После включения питания микроконтроллер считывает из своей энергонезависимой памяти (EEPROM) информацию об установках времени (о том, как ее записать в EEPROM, будет сказано ниже) и начинает отсчет. При первом включении устройства автоматически устанавливается выдержка времени, равная 2 мин 59с (на экране индикатора HG1 – цифры 2.59; незначащие нули в старших разрядах не высвечиваются). Требуемую выдержку вводят с помощью кнопок SB1 и SB2. При этом если она больше 1 ч, на экране индикатора отображаются часы и минуты, а если меньше, – минуты и секунды. Элемент Н второго разряда индикатора мигает с частотой 1 Гц, наподобие разделительного двоеточия на обычных электронных часах (он перестает мигать на последней минуте выдержки). С момента начала отсчета на выходе таймера (линия порта RA2 микроконтроллера DD1) устанавливается низкий логический уровень и подключенное к нему исполнительное устройство на транзисторе VT1 и электромагнитном реле К1 находится в режиме ожидания. По окончании заданного промежутка времени низкий логический уровень на выходе таймера сменяется высоким, транзистор VT1 открывается и реле К1 своими контактами (на схеме не показаны) включает или выключает управляемый аппарат (генератор сигнала звуковой частоты, электроприбор, телевизор и т. д.). Этот уровень напряжения на выходе сохраняется до тех пор, пока не будет отключено питание таймера или нажата кнопка SB2 (она в данном случае играет роль кнопки сброса).

Чтобы изменить выдержку, во время счета нажимают на кнопку SB2. При этом начинают мигать разряды часов. Установив с помощью кнопки SB1 необходимое время (от 00 до 99 ч), вновь нажимают на кнопку SB2, фиксируя этим число часов и переводя таймер в режим установки минут. Необходимое значение вводят тойже кнопкой SB1, азатем, еще раз нажав на кнопку SB2, переходят к установке секунд. В этом режиме начинает мигать элемент Н второго разряда индикатора HG1 (при установке чисел часов и минут он не светился). Следующее нажатие на кнопку SB2 вызывает запись всех установок в EEPROM и перезагрузку микроконтроллера. В результате на экране индикатора появляются значения часов, минут и секунд, по истечении которых таймер сработает.

Детали таймера монтируют на макетной или разработанной самостоятельно печатной плате. Резисторы – МЛТ, конденсаторы С1, С4 – К50-35 или аналогичные импортные, С2, СЗ – керамические КД-1, КМ с нормированным ТКЕ, С5 -KM, К10-17. Реле К1- РЭН34 исполнения ХП4.500.030-01 (сопротивление обмотки -60.. .740м, токсрабатывания – 100 мА). Во избежание повреждения микросхем DD1, DD2 при пайке рекомендуется на плате установить розетки с соответствующим числом гнезд (18 – для DD1 и 16 – для DD2). Для питания таймера используют нестабилизированный источник напряжением 8-10 В с выходным током не менее 200 мА.

Кроме указанного на схеме микроконтроллера PIC16F84A, в устройстве без какой-либо доработки программы можно использовать PIC16F84. Допустима замена индикатора CA56-12GWA другим светодиодным индикатором динамического типа с общим анодом и числом разрядов не менее четырех (у него может быть иное назначение выводов, что следует учесть при монтаже). Транзистор КТ815А заменим любым кремниевым структуры n-p-п с предельным значением тока коллектора не менее рабочего тока реле. Вместо реле РЭН34 можно применить любое другое, надежно срабатывающее при напряжении 8-10В, с контактами, рассчитанными на коммутацию переменного напряжения 220 В притоке, потребляемом нагрузкой.

Программа, по которой работает микроконтроллер, реагирует на состояние контактов кнопки SB2 в момент их размыкания, т. е. после ее отпускания. Такая логика сохраняется во всех режимах работы. Изменение же состояния контактов кнопки SB1 программа обнаруживает в момент их замыкания. В режиме установки времени однократное нажатие этой кнопки увеличивает значение текущего разряда на единицу, а удержание ее в нажатом положении более 1с заставляет программу перейти в режим автоматического увеличения значения разряда два раза в секунду. Нажатие на эту кнопку в режиме счета и удерживание ее в течение 1с приводит к тому, что независимо от значения времени в разрядах часов на экране индикатора отображаются минуты и секунды. После отпускания кнопки логика работы программы восстанавливается, т. е. становится такой, какой она была до ее нажатия.

Следует учесть, что таймер “спешит” примерно на 1с в час, поэтому если необходима повышенная точность “хода”, то при вводе длительности выдержки требуемое значение времени необходимо увеличить на число секунд, равное числу часов.

АРХИВ:Скачать