Схема таймера для фотоэкспозиции (CD4060B, CD4040)
Принципиальная схема несложного самодельного таймера для фотоэкспозиции на микросхемах. В статье автора в Л1 была представленасхема таймера, в которой генератор секундных импульсов был сделан из печатной платы от китайского кварцевого будильника. Здесь предлагается вариант аналогичной схемы с генератором на микросхеме типа С04060.
Таймер позволяет с шагом в 1 секунду устанавливать время от 1 до 2048 секунд. Время задается в секундах. Как и в схеме из Л1, время задается в двоичном коде (11-ю выключателями). Процесс установки временного интервала требует от человека хорошего владения устным счетом и некоторого представления о системе двоичного исчисления.
Но, по моему мнению, для радиолюбителя это совсем не проблема. Отсчет времени начинается с момента включения питания таймера выключателем S2 или сброса в ноль кнопкой S1. Схема задающего генератора выполнена на микросхеме D2 типа С04060В.
Рис. 1. Принципиальная схема таймера на микросхемах CD4060B, CD4040.
Как известно, эта микросхема представляет собой двоичный счетчик с дополнительными логическими элементами для построения схемы мультивибратора. Здесь мультивибратор с кварцевой стабилизацией частоты с помощью стандартного часового резонатора на частоту 32768 Hz. Данная частота делится счетчиком в составе D2 на 16384.
В результате на его старшем выходе (выводе 3) будут импульсы частотой 2 Hz, то есть, длительностью в 0,5 секунды. Это вдвое меньший интервал, чем в схеме из Л1. Счетчику CD4060 просто не хватает одного разряда, чтобы разделить 32768 Hz до 1 Hz. Поэтому один разряд пришлось «позаимствовать» из счетчика CD4040 (D1).
Именно поэтому его младший разряд (вывод 9) в задании времени не участвует, а «весовые» числа сдвинуты на разряд в сторону старших. В результате, максимальное время составляет 2048 секунд.
Коэффициент деления задается примерно так же, как в схеме из Л1, - выключателями S3 - S13, только выключателей на один меньше. Для задания временного интервала необходимое число минут или секунд нужно перевести в двоичную форму и замкнуть выключатели, соответствующие логическим единицам этого числа.
Или нужно действовать «досчетом», например, нужно задать 56 секунд. Ищем самое близкое число меньше 56-ти, - 32, и вычитаем 56-32=24. Далее, 24-16=8, и далее, 8-8=0. Таким образом, 56-32-16-8=0. То есть, замыкаем выключатели подписанные «32» (S8), «16» (S7) и «8» (S6). Остальные выключатели оставляем выключенными.
Теперь о работе схемы в целом. Пока таймер выключен выключателем S2 задаем с помощью S3-S13 нужное время. Затем включаем питание выключателем S2.
Питание подается на схему, и цепь C3-R2 устанавливает счетчик D1 на нуль. Поскольку на всех выходах счетчика D1 присутствуют логические нули то диоды VD1-VD11 открыты, и на точке соединения выключателей S3 - S13 и резистора R3 будет так же логический ноль. В результате на базу транзистора VT2 подается открывающее напряжение через резистор R4, затем открывается VT1 и срабатывает реле К1, которое своими замкнувшимися контактами (на схеме не показаны) включает нагрузку.
Напряжение логического нуля с резистора R3 так же поступает и на вывод 12 D2, позволяя микросхеме генерировать импульсы частотой 2 Hz. Далее начинается отсчет времени. Импульсы частотой 2 Hz со старшего выхода D2 поступают на вход «С» счетчика D1.
Счетчик их считает. Как уже сказано ранее, младший разряд счетчика D1 используется как дополнительный делитель частоты на два, чтобы получить 1 Hz. И в задании времени используются его остальные выходы.
Пока идет счет времени, до тех пока на катоде хотя бы одного из диодов VD1-VD11, соединенного анодом с включенным выключателем из числа S3-S13, есть ноль, на резисторе R3 присутствует напряжение логического нуля и реле К1 поддерживается открытым.
После того как на выходах D1 установится число, заданное выключателями S3-S13 все диоды из числа VD1-VD11, соединенные с включенными выключателями из числа S3-S13, закроются и открывающее напряжение перестанет поступать на базу VT2. Реле выключится и выключит нагрузку.
В это же время, логическая единица с резистора R3 поступает на вывод 12 счетчика D2 и обнуляет его. Счетчик D2 перестает генерировать импульсы и таймер останавливается в этом положении. Вывести его из него можно отключив и включив питание (S2) либо обнулив счетчик кнопкой S1.
Реле К1 типа BS-115-1С с обмоткой на постоянное напряжение 5V. Если в процессе работы будут наблюдаться сбои, нужно старший выход D2 (вывод 3) зашунтировать конденсатором небольшой емкости (конденсатор на 20-100 pF включить между выводом 3 D2 и его же выводом 8).
Если есть возможность приобрести резонатор на 16384 Hz, то можно схему на D1 сделать как в Л1, используя все выходы для задания времени. Максимальное время при этом будет вдвое больше (4096 секунд).
Коротков Р.В. РК-2015-07.
Литература: 1 - Коротков Р.В. УФ-светодиодная лампа с таймером для экспозиции. РК-2015-5.