5 Circuitos de temporizadores diferentes

Los circuitos del temporizador se utilizan para producir intervalos de retardo de tiempo para disparar una carga. Este tiempo de retardo lo fija el usuario.

A continuación se muestran algunos ejemplos de circuitos temporizadores utilizados en diferentes aplicaciones

1. Temporizador de larga duración

Este circuito temporizador está diseñado para encender una carga de 12 V en una instalación alimentada por energía solar durante un periodo preestablecido al pulsar un botón. Una vez transcurrido el periodo, un relé de enclavamiento desconecta tanto la carga como el circuito regulador de la alimentación de 12 V. La duración del periodo puede configurarse realizando los cambios oportunos en el código fuente del microcontrolador.

Vídeo sobre el diagrama del circuito del temporizador de larga duración

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Diagrama del circuito del temporizador industrial programable
Diagrama del circuito del temporizador industrial programable

Descripción del circuito

Al pulsar el botón de inicio, la pantalla interconectada con el microcontrolador comienza a mostrar las instrucciones correspondientes. A continuación, el usuario introduce la hora de encendido de la carga. Esto se hace pulsando el botón INC. Pulsar el botón más de una vez aumenta el tiempo de ON. Pulsar el botón DEC disminuye el tiempo de ON. Este tiempo se almacena en el microcontrolador pulsando el botón de entrada. Inicialmente, el transistor se conecta a la señal de 5V y comienza a conducir y, como resultado, el relé se energiza y la lámpara se enciende. Al pulsar el botón correspondiente, se puede aumentar o disminuir el tiempo durante el cual se enciende la lámpara. Esto lo hace el microcontrolador enviando impulsos lógicos altos al transistor en función del tiempo almacenado. Al pulsar el botón de apagado de emergencia, el microcontrolador recibe una señal de interrupción y genera en consecuencia una señal lógica baja al transistor para apagar el relé y, a su vez, la carga.

4. Temporizador industrial programable basado en RF

Se trata de una versión mejorada del temporizador industrial programable en la que el tiempo de conmutación de las cargas se controla a distancia mediante comunicación por RF.

En el lado del transmisor, hay 4 pulsadores conectados al codificador: el botón de inicio, el botón INC, el botón DEC y el botón Enter. Al pulsar los botones correspondientes, el codificador genera un código digital para la entrada, es decir, convierte los datos paralelos en forma de serie. Estos datos en serie se transmiten entonces mediante el módulo de radiofrecuencia.

En el lado del receptor, el decodificador convierte los datos en serie recibidos en forma paralela, que son los datos originales. Los pines del microcontrolador se conectan a la salida del decodificador y, en función de la entrada recibida, el microcontrolador controla la conducción del transistor, para controlar la conmutación del relé y que la carga permanezca encendida durante el tiempo establecido en el lado del transmisor.

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5. Luz de acuario de atenuación automática

Todos estamos familiarizados con los Acuarios que a menudo utilizamos en los hogares con fines decorativos para alguien que tiene el deseo de mantener peces en casa (¡no para comer, por supuesto!).Aquí se demuestra un sistema básico a través del cual es posible iluminar el acuario durante el día y la noche y apagarlo o atenuarlo alrededor de la medianoche.

El principio básico consiste en controlar la activación del relé mediante un circuito integrado oscilante.

ATENUACIÓN AUTOMÁTICA DE LA LUZ DEL ACUARIO

El circuito utiliza el contador binario IC CD4060 para obtener el tiempo de retardo de 6 horas después de la puesta de sol. Se utiliza una LDR como sensor de luz para controlar el funcionamiento del CI. Durante el día, la LDR ofrece menos resistencia y conduce. Esto hace que el pin 12 de reinicio del CI se mantenga alto y permanezca apagado. Cuando la intensidad de la luz diurna disminuye, la resistencia de la LDR aumenta y el CI empieza a oscilar. Esto ocurre alrededor de las 18:00 h (según lo establecido por VR1). Los componentes oscilantes del CI1 son C1 y R1, que dan un tiempo de retardo de 6 horas para que el pin 3 de salida pase a estado alto. Cuando el pin 3 de salida pasa a estado alto (después de 6 horas), el transistor T1 se enciende y el relé se dispara. Al mismo tiempo, el diodo D1 se adelanta e inhibe la oscilación del CI. El CI se bloquea y mantiene el relé activado hasta el reinicio del CI por la mañana.

Normalmente, la alimentación del panel de LEDs se realiza a través de los contactos Común y NC (Normalmente Conectado) del relé. Pero cuando el relé se energiza, la alimentación del panel de LEDs se desvía a través del contacto NO (Normalmente Abierto) del relé. Antes de entrar en el panel de LEDs, la alimentación pasa a través de R4 y VR2 para que los LEDs se atenúen. El VR2 se utiliza para ajustar el brillo de los LEDs. La luz del panel de LEDs puede ajustarse desde el estado de atenuación hasta el estado de apagado total utilizando VR2.

El panel de LEDs consta de 45 LEDs de un solo color o de dos colores. Los LEDs deben ser del tipo transparente de alta luminosidad para dar suficiente brillo. Dispón los LEDs en 15 filas, cada una de ellas formada por 3 LEDs en serie con una resistencia limitadora de corriente de 100 ohmios. En el diagrama sólo se muestran dos filas. Dispón las 15 filas como se muestra en el diagrama. Es mejor fijar los LEDs en una hoja larga de PCB común y conectar el panel al relé mediante cables finos. El LDR debe colocarse en una posición que reciba la luz del día. Conecta el LDR con cables finos de plástico y colócalo cerca de la ventana o en el exterior para que le dé la luz del día.

IC4060

Hagamos un resumen sobre IC 4060

El CI CD 4060 es un excelente CI para diseñar temporizadores para diferentes aplicaciones. Seleccionando los valores adecuados de los componentes de temporización, es posible ajustar la temporización desde unos segundos hasta varias horas. El CD 4060 es el circuito integrado Oscilador cum Contador binario cum Divisor de frecuencia que tiene un oscilador interno basado en tres inversores. La frecuencia básica del oscilador interno puede ajustarse mediante la combinación de condensadores y resistencias externas. El CI CD4060 funciona entre 5 y 15 voltios de CC, mientras que la versión CMOS HEF 4060 funciona hasta tres voltios.

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El pin 16 del CI es el pin Vcc. Si se conecta un condensador de 100 uF a esta patilla, el CI consigue más estabilidad aunque la tensión de entrada fluctúe ligeramente. La patilla 8 es la patilla de tierra.

Circuito de sincronización

El IC CD4060 requiere componentes de temporización externos para alimentar las oscilaciones del Reloj en la patilla 11. El condensador de temporización se conecta al pin 9 y la resistencia de temporización al pin 10. La clavija de entrada del reloj es la 11, que también requiere una resistencia de alto valor de alrededor de 1M. En lugar de los componentes de temporización externos, se pueden alimentar los pulsos de reloj de un oscilador a la clavija 11 del reloj. Con los componentes de temporización externos, el CI empezará a oscilar y el retardo de las salidas depende de los valores de la resistencia y el condensador de temporización.

Reiniciando

El pin 12 del CI es el pin de reinicio. El CI sólo oscila si la clavija de reinicio está a potencial de tierra. Así que se conecta un condensador de 0,1 y una resistencia de 100K para reiniciar el CI al encenderlo. Entonces empezará a oscilar.

Salidas y recuento binario

El CI tiene 10 salidas, cada una de las cuales puede generar una corriente de unos 10 mA y una tensión ligeramente inferior a la de Vcc. Las salidas están numeradas de Q3 a Q13. Falta la salida Q10 para poder obtener el doble de tiempo de Q11. Esto aumenta la flexibilidad para obtener más tiempo. Cada salida de Q3 a Q13 se pone en alto después de completar un ciclo de temporización. Dentro del CI hay un oscilador y 14 biestables conectados en serie. Esta disposición se denomina disposición en cascada de ondulación. Inicialmente, la oscilación se aplica al primer biestable, que luego acciona el segundo biestable y así sucesivamente. La señal de entrada se divide por dos en cada biestable, por lo que se dispone de un total de 15 señales, cada una de ellas con la mitad de la frecuencia de la anterior. De estas 15 señales, 10 señales están disponibles de Q3 a Q13. Así, la segunda salida tiene el doble de tiempo que la primera. La tercera salida tiene el doble de tiempo que la segunda. Esto continúa y el tiempo máximo estará disponible en la última salida Q13. Pero durante ese tiempo, otras salidas también darán una salida alta en función de su tiempo.

CD-4060-TIMEREnclavamiento del CI

El temporizador basado en el CD 4060 puede ser bloqueado para bloquear la oscilación y mantener la salida alta hasta el reinicio. Para ello se puede utilizar el diodo IN4148. Cuando la salida alta está conectada al Pin11 a través del diodo, la sincronización se inhibirá cuando esa salida se ponga alta. El CI volverá a oscilar sólo si se reinicia desconectando la alimentación.

Fórmulas para el ciclo de temporización

Tiempo t = 2 n / f osc = Segundos

n es el número de salida Q seleccionado

2 n = número de salida Q = 2 x Q nº de veces Ej. Salida Q3 = 2x2x2 = 8

f osc = 1 / 2,5 (R1XC1) = en Hertz

R1 es la resistencia en la patilla 10 en ohmios y C1, el condensador en la patilla 9 en faradios.

Por ejemplo, si R1 es 1M y C1 0,22, la frecuencia básica f osc es

1 / 2,5(1.000.000 x 0.000.000 22) = 1,8 Hz

Si la salida seleccionada es Q3, entonces 2 n es 2 x 2 x 2 = 8

Por tanto, el periodo de tiempo (en segundos) es t = 2 n / 1,8 Hz = 8 / 1,8 = 4,4 segundos

Ahora ya tienes una idea sobre los cinco tipos diferentes de circuitos de temporizadores, si tienes alguna duda sobre este tema o sobre los proyectos eléctricos y electrónicos deja la sección de comentarios más abajo.

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