Сенсор с задержкой в схеме управления вентилятором (КР1006ВИ1)
В жаркий летний сезон продажи вентиляторов в магазинах существенно возрастают. Простые вентиляторы, которыми наводнен рынок, имеют обычные функции управления (включить/выключить) и несколько скоростей вращения. Добавив к такому вентилятору простую электрическую схему (рис. 1.26), можно управлять его включением с помощью сенсора и не заботиться о выключении прибора, так как предусмотренный в схеме таймер автоматически отключит вентилятор по прошествии заданного времени.
Рис. 1.26
Электрическая схема проста в повторении, не требует настройки, надежна в эксплуатации и содержит минимум деталей - всего четыре микросхемы.
Применение современных распространенных микросхем МОП-технологии позволяет питать схему стабилизированным или не-стабилизированным напряжением в пределах 8...15 В и не беспокоиться об электрических помехах. Особенность устройства - в применении счетчика К561ИЕ16. Он позволяет программировать время задержки выключения нагрузки от 2 до 160 мин (если в мультивибраторе применены RC элементы D1 согласно схемы). Для получения более длительных задержек без изменения значений элементов R1, С1 необходимо включить делитель между выходом мультивибратора D1 и тактовым входом С счетчика синхроимпульсов D2.
На микросхеме D4 (К1006ВИ1) реализован чувствительный сенсор. В исходном состоянии на выходе D4 высокий логический уровень, не разрешающий счет микросхеме D2 К561ИЕ16. При прикосновении к сенсорной пластине Е1 (она может быть небольшой токопроводящей площадкой на корпусе вентилятора, стволом растения, проводом) на выходе схемы сенсора появляется сигнал логического нуля. Длительность этого импульса определяется значениями элементов R2, С2 и составит в данном исполнении 2 с. Этого времени достаточно, чтобы запустить счетчик D2. Особенность такого включения в том, что чувствительный вход запуска микросхемы КР1006ВИ1 (выв. 2) будет реагировать даже на прикосновение человека в перчатках (через одежду и т.п.). Длина провода от сенсора Е1 до входа D4 должна быть минимальной. Сенсорный узел работает стабильно при длине этого провода не более 15 см.
Микросхема К561ИЕ16 - четырнадцатиразрядный асинхронный счетчик пульсаций. Счетчик имеет входной каскад, обостряющий тактовые импульсы. На входе счетчика имеется формирователь импульсов и триггер. Выходы Q счетчика получают усиленный сигнал от внутреннего буферного инвертора. Содержимое счетчика увеличивается с каждым спадом импульса на тактовом входе. Максимальная тактовая частота - 3 МГц, длительность импульса сброса должна быть более 550 не.
После подачи питания на схему счетчик D2 (благодаря цепи R4C3) устанавливается в ноль и остается в этом состоянии до тех пор, пока на вход D3.2 не поступит низкий потенциал. При низком потенциале на входе сброса R счетчик D2 начинает считать спады импульсов с частотой 1 Гц, которые генерируются автоколебательным мультивибратором D1. Необходимая задержка выключения узла программируется соединением соответствующей перемычкой выхода счетчика D2 с входом логического элемента D3.1. При указанной на схеме перемычке выдержка времени будет максимальной -160 мин.
После того как счетчик D1 подсчитает число синхроимпульсов, необходимое для формирования заданной задержки, на выходе устанавливается высокий потенциал, которым сбрасывается мультивибратор D1. В свою очередь это приводит к падению потенциала на выходе схемы и нагрузка отключается. Схема остается в таком состоянии до следующего воздействия на сенсор Е1.
Выходной каскад схемы не оригинален: транзисторный ключ управляет маломощным реле К1 на напряжение срабатывания 7...12 В. Напряжение на электродвигатель вентилятора подается через контакты реле (на схеме не показаны).
Литература: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов - Радиолюбителям схемы, Москва 2008