18/03/2012

Таймер выключения для аквариума

Рубрика: Электро - мейд — Метки: , , opyvovar @ 21:33

Таймер выключения для аквариума

Даём рыбам спокойно поесть...

По всеобщему мнению, лучшее средство для расслабления и успокоения – это наблюдение за рыбками в аквариуме. Но за рыбками нужно не только наблюдать, но и кормить их, ухаживать за чистотой аквариума, температурным режимом, поддерживать микро и макрофлору и т.п. Сам я не аквариумист, но даже мне известно, что воду в аквариуме, как минимум, нужно насыщать воздухом при помощи компрессора и периодически менять. Скорее всего есть много разных электрофицированных штуковин, облегчающих жизнь аквариумисту. Естественно, все это должно непрерывно работать, но бывают моменты когда на некоторое время нужно отключить один из приборов, а может и все сразу. Чаще всего потребность во временном отключении возникает во время кормления, что бы рыбий корм, так сказать, не колотило в аквариуме. Однако,  потом то нужно все включить, а люди иногда забывают это делать…

Идея

Для того, что бы после отключения аппаратуры аквариума, она через несколько минут автоматически включилась без вмешательства человека нужен таймер с нормально замкнутыми контактами. Применение коммутирующих элементов в виде тиристоров после нескольких попыток было отброшено. Тиристоры плохо работают если нагрузка имеет внушительный реактивный характер (двигатели), потому коммутацию пришлось осуществлять при помощи малогабаритных реле с серебряными контактами РЄС9. Задействованные реле работают с небольшим превышением паспортных характеристик, но за несколько лет непрерывной эксплуатации никаких претензий к приборчику со стороны пользователя не возникало. Сделал в ностальгии за несколько радиолюбительских вечеров после работы.

Схема структурная (общий подход)

Интегральный 555 таймер (1006ВИ1) очень широкого спектра применения  в очУмельской практике(например, тут и тут). Он может формировать интервалы времени до нескольких минут, а если к нему добавить хотя бы одну микросхему с двоичным счетчиком, то в  такой комбинации доступно получать и стабильные часовые интервалы на протяжении многих лет эксплуатации прибора, особенно, если применить стабильные (например, керамические) конденсаторы в задающем генераторе.

Кроме того, в схеме с электромагнитным реле следует уделить особое внимание защите от коммутационных помех и ЭДС самоиндукции, что и реализуется при помощи противофазного включения обмоток реле, параллельного обратного диода саморазряда и разделения питающих токов цифровой и силовой части.

Для обеспечения минимизации токов потребления и защиты от коммутационных помех, электромагнитные реле выбраны с большим напряжением срабатывания – около 25 В. напряжение питания цифровой части такого приборчика около 15В также способствует повышенной помехозащищенности.

Схема принципиальная (одновибратор)

Одновибратор (рис.1) собран на трех старых добрых и надежных микросхемах КМОП 561 серии. Времязадающие цепи задающего генератора (C2, R1) на микросхеме DD1 обеспечивают формирование периода импульсов около 10 сек. Конденсатор С2 фильтрует помехи на внутреннем резистивном делителе интегрального таймера.

Таймер выключения для аквариума

Сигнал с выхода задающего генератора подается на 9-ти разрядный двоичный счетчик, собранный на DD2.1, DD3, который обеспечивает увеличение максимального интервала времени отключения аппаратуры аквариума до 40 мин. Этого времени, как меня уверили, вполне достаточно для поедания рыбками корма.

Главным управляющим элементом устройства есть RS-триггер, собранный на DD2.2. Триггер работает в режиме однократного запуска с выхода двоичного счетчика через многопозиционный переключатель S1, который обеспечивает выбор нужного интервала времени, каждый из которых в два раза больше/меньше предыдущего.

Принудительная асинхронная установка триггера DD2.2, а это соответствует сбросу всего таймера, осуществляется кнопкой SB2, а во время подключения к питающей сети 220В при помощи дифференциальной цепи C3R5. После нажатия SB2 триггер DD2.2 переходит в состояния “Лог.1″, при этом сигнал с его инверсного выхода блокирует работу задающего генератора DD1.

Запуск(установка) всего таймера, осуществляется при помощи SB1, при этом сигнал сброса обнуляет счетчики и таймеры, а также разрешает работу задающего генератора по входу E(DD1). Начинается отсчет времени отключения. После завершения отсчета, передний фронт сигнала с выхода счетчика DD3, подключенного к S1, однократно устанавливает DD2.2 и схема переходит в режим ожидания.

Схема принципиальная (силовой блок)

Питание всего устройства осуществляется от сети 220В через понижающий трансформатор TV1 (рис.2). Для фильтрации помех от электроаппаратуры аквариума (двигателей и т.п.) в цепь первичной обмотки включен дроссель L1, состоящий из нескольких витков сдвоенного провода на ферритовом кольцевом сердечнике. Тумблер SA1 обеспечивает полное отсоединение всей схемы в отключенном режиме, а плавкий предохранитель FU1 защитит и аппаратуру аквариума, и контакты реле в аварийных ситуациях.

Таймер выключения для аквариума

Для питания реле и цифровой части используется два отдельных источника питания объединенные в точках А и Б (см. рис.2) в непосредственной близости от обмоток TV1. Оба выпрямителя используют однополупериодную схему выпрямления (диоды VD3, VD4) и конденсаторные фильтры (С1…С4). Стабилизация напряжения для цифровой части выполнена на базе параметрического стабилизатора (R4,VD5) с эммитерным повторителем VT2 в качестве усилителя тока. Конденсатор большой емкости С6 обеспечивает стабилизацию при кратковременных пропаданиях напряжения, а диод VD6 не позволит ему повредить транзистор разрядным током во время выключения всего устройства.

Управление силовыми реле К1 и К2 осуществляется электронным ключом на транзисторе VT1.  Сигнал срабатывания ключа берется с инверсного выхода триггера DD2.2 и передается на базу VT1 через токоограничительный резистор R3, а резистор R2 поддерживает ключ в выключенном состоянии в случае ненулевого потенциала на выходе логического элемента. Обмотки реле в коллекторную цепь VT1  подключены противофазно, а все контактные группы объединены параллельно. Для индикации включения реле использован светодиод VD1, а диод VD2 защищает VT1 от ЭДС самоиндукции.

Конструкция

Таймер выключения для аквариума

Конструкция таймера выключения для аквариума выполнена на основе пластиковой коробочки, аналогично (http://www.afterwork.com.ua/?p=3650) с верхней крышкой из органического стекла (потому можно увидеть потроха). На переднюю панель (рис.3) вынесены все элементы регулирования и коммутации.  Так как приборчик несложный и изготавливался в единственном экземпляре схема собрана на монтажной плате навесным монтажом,  отдельно установлены трансформатор, реле и элементы передней панели.

Настройка

В настройке нуждается только задающий генератор, выбором частоты которого реализуется нужная задержка выключения. Измерять такой длительный интервал можно и обыкновенными часами или секундомером по свечению диода или на звук щелчка реле в режиме минимального интервала. Подбирать  выдержку выключения следует элементами C2 или R1. Лучше в качестве С2 применять керамические стабильные конденсаторы, а значение R1 не  должно превышать 1 МОм.

Применение

1. Из таймера на выключение легко можно сделать таймер на включение простой перепайкой контактов реле.

2. Если увеличить период генерируемых импульсов или задействовать дополнительный счетчик, то такой таймер  может пригодиться для отсчета уже часовых интервалов времени, которые используются для заряда аккумуляторов (http://www.afterwork.com.ua/?p=3650).

Примечания

1. Кнопку SB2 (Reset) можно не устанавливать, тогда для сброса нужно просто выдернуть вилку таймера из сети, а потом воткнуть ее обратно.

2. Элементы VT2, VD6, С6 (рис.2) устанавливаются опционально.

3. Если имеется переключатель на несколько направлений то все положения направлений следует для надежности соединить параллельно.

Приятных релаксаций перед аквариумом!

Похожие записи

Нет комментариев »

Еще нет комментариев.

RSS лента комментариев к этой записи.

Оставить комментарий



Творим После Работы работает на WordPress, русская версия WordPress от MyWordPress.Ru
Информация на сайте является собственностью авторов.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ копировать и размещать любую информацию без согласия авторов.