Экономичный таймер
|
Применение микросхем серии К176 позволяет сконструировать экономичный таймер, способный работать длительное время от малогабаритного встроенного источника тока. Устройство формирует звуковой сигнал по истечении установленного промежутка времени. Таймер может быть использован для регламентирования выступлений на собрании, для фотопечати, в быту (например, при приготовлении пищи) и т. п. Он обеспечивает фиксированные выдержки времени 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50. 60, 70 мин. 
Структурная схема устройства изображена на рис. 1, а на рис. 2 — временные диаграммы в его характерных точках. Генератор 1 вырабатывает последовательность минутных импульсов, из которой десятичный счетчик 2 формирует две последовательности импульсов — обе с периодом 10 мин, но вторая сдвинута относительно первой на 5 мин. Первая поступает на дешифратор 3 двоичного кода в десятичный. На семи выходах дешифратора возникают импульсы высокого уровня: через 10 мин от начала счета — на первом выходе (диаграмма 3, рис. 2), через 20 мин — на следующем; через 70 мин — на седьмом. Переключателем 4 выбирают требуемую выходную импульсную последовательность дешифратора 3 и подают ее на формирователь 6 сигнала звуковой частоты. Звуковой сигнал, воспроизводимый телефонным капсюлем НА1, извещает об окончании установленного времени выдержки. Промежуточные интервалы времени (15, 25, 35, 45 мин) формирует узел 5 Диаграмма 4 на рис. 2 соответствует импульсной последовательности пятнадцатиминутного интервала. Светодиод HL1 сигнализирует о работе задающего генератора. 
Принципиальная схема таймера изображена на рис. 3. В микросхеме DD2 объединены задающий генератор, работающий с кварцевым резонатором ZQ1 на частоту 32768 Гц, пятнадцатиразрядный делитель частоты и двоичный счетчик с коэффициентом пересчета 60. С выхода М одного из счетчиков этой микросхемы (вывод 10) снимаются импульсы с периодом 1 мин, которые после инвертирования логическим элементом DD6.2 поступают на вход CN счетчика-дешифратора DD1. Через каждые 10 мин на выходе Р счетчика DD1 будут появляться импульсы, которые подсчитывает счетчик-дешифратор DD3. Этот счетчик формирует на своих выходах 1 —7 одиночные импульсы через 10, 20, 30, 40, 50, 60 и 70 мин соответственно. Если счет импульсов продолжается, то циклы формирования одиночных импульсов будут повторяться через каждые 100 мин. С выхода 5 счетчика DD1 снимаются импульсы, сдвинутые на 5 мин от начала счета. Эта последовательность и четыре сигнала, снимаемые с выходов 1 —4 счетчика DD3, поступают на входы формирователя промежуточных интервалов 15, 25, 35 и 45 мин. Он составлен из четырех элементов И-НЕ микросхемы DD4 и четырех инверторов микросхемы DD5. Переключателем SA1 устанавливают требуемую временную выдержку. В формировании сигнала звуковой частоты участвуют четырехвходовый элемент 4И-НЕ DD6.1 и транзистор VT1. На верхний по схеме вход элемента DD6.1 поступают импульсы с частотой повторения 1024 Гц с выхода F делителя частоты микросхемы DD2, на второй сверху — выбранная переключателем SA1 последовательность импульсов, на третий — импульсы длительностью 1 мин с периодом повторения 5 мин со счетчика DD1, и на нижний — секундные импульсы со счетчика микросхемы DD2. Таким образом, в моменты совпадения всех сигналов на выходе элемента DD6.1 появляется прерывистый сигнал звуковой частоты (1024 Гц) длительностью 1 мин (0,5 с — сигнал, 0,5 с — пауза.). Этот сигнал усиливает по току транзистор VT1. Усиленный сигнал воспроизводит телефон НА1. Для установления счетчиков таймера в исходное — нулевое — состояние служит кнопка SB1. Момент отпускания кнопки служит началом отсчета времени. Таймер питают от встроенной батареи аккумуляторов 7Д-0.1. Он потребляет ток практически только во время звукового сигнала (около 8 мА). Поэтому после появления звукового сигнала желательно выключить питание таймера тумблером SA2. Для повышения экономичности в устройстве не предусмотрено визуальное отображение текущего времени. Таймер собран на технологической плате, на которой предусмотрены только установочные места для микросхем. Все соединения выполнены тонким изолированным монтажным проводом. Конструктивно прибор собран в футляре размерами 110Х90Х75 мм из листового дюралюминия. На передней панели смонтированы переключатель выдержек времени, тумблер включения питания, светодиод HL1. кнопка «Пуск» и капсюль НА1. В налаживании нуждается только задающий генератор. Для этого подстроечным конденсатором С2 (КПК-1) устанавливают необходимую частоту генерации. Радио №3, 1987
|