Како да направите сам релеј

Шта је временски релеј? Алгоритам акције временски релеј довољно једноставно, али понекад може изазвати дивљење. Ако се присетимо старих машина за прање веша, које су њежно зване "канта са мотором", тада је деловање тајмера било врло јасно: окренули су дугме неколико крпеља, унутра је почело нешто да тичи, а мотор је покренуо.

Чим је показивач ручке достигао нулу скали, прање је завршило. Касније су се појавили аутомобили с два тајмера - прање и предење. У таквим машинама временски релеји су направљени у облику металног цилиндра, у коме је био сакривен механизам сата, а напољу су били само електрични контакти и управљачки тастер.

Савремене веш машине - аутоматске машине (са електронским управљањем) такође имају временски релеј, па је било немогуће издвојити га као посебан елемент или део на управљачкој плочи. Сва одлагања добивају се програмски помоћу контролног микроконтролера. Ако пажљиво погледате циклус аутоматске веш машине, број одлагања времена се једноставно не може рачунати. Када би се сва та одлагања вршила у облику сатног механизма горе поменутог, једноставно не би било довољно простора у кућишту веш машине.

Временски релеј користе се не само у машинама за прање веша, на пример, у микроталасним рернама, уз помоћ временског одлагања регулише се не само време рада, већ и снага грејања. То се постиже на следећи начин: РФ напон се укључује 5 секунди, а искључује се за 5. Просечна снага грејања у овом случају је 50%. Да бисте добили 30% снаге, довољно је укључити РФ на 3 секунде. Сходно томе, у искљученом стању, високофреквентна лампица је смештена 7 секунди. Наравно, ови бројеви могу бити различити, на пример, 50 и 50 или 30 и 70, управо је овде приказан однос времена искључења ХФ.

Спомињање старих веш машина је дато са разлогом. Ево, у овом примеру, можете видети, чак и осјетити својим рукама, како функционише временски релеј.

Окретање ручице у смјеру казаљке на сату није ништа друго до брзина затварача. Покретач (електромотор) се одмах укључује. Брзина затварача, у овом случају у минутима, одређује угао ротације ручке. На тај начин се одједном обављају две акције: учитавање времена експозиције и заправо покретање самог одлагања времена. Након истека подешеног времена, погон се искључује. Сви релеји или тајмери ​​раде чак и приближно, чак и они који су скривени унутра микроконтролери (МК).

Од казаљке на сату до електронике

Како доћи до одлагања помоћу МК-а

Брзина модерног МК је веома велика, до неколико десетина миља (милиони операција у секунди). Чини се да је не тако давно дошло до борбе за 1 миљу на личним рачунарима. Сада чак и застарели МК-ови, на пример, породица 8051, лако испуњавају овај корак. Према томе, требаће тачно једна секунда да се заврши 1.000.000 операција.

Ево, наизглед готовог решења, како доћи до одлагања. Само изводите исту операцију милион пута. То се може урадити једноставно ако је ова операција петља у програму. Али проблем је у томе што поред ове операције, МК на секунду не може ништа друго. Овде имате достигнуће инжењерства, овде имате километре! А ако вам треба брзина затварача од неколико десетина секунди или минута?

Тајмер - уређај за одбројавање времена

Како би спречио такву непријатност, процесор се није загрејао управо тако, извршавајући непотребну команду која не би учинила ништа корисно, у МК су по правилу уграђени тајмери, неколико њих.Ако не улазите у детаље, тајмер је бинарни бројач који броји импулсе генерисане посебним склопом унутар МК.

На пример, у МК породици 8051, пулс за бројање се генерише када се изврши свака наредба, тј. тајмер једноставно броји број извршених упутстава за машину. У међувремену, централна процесорска јединица (ЦПУ) тихо се бави извршењем главног програма.

Претпоставимо да тајмер започиње одбројавање (за то постоји наредба бројача бројача) од нуле. Сваки импулс повећава садржај бројача за један и, на крају, достиже максималну вредност. Након тога се ресетира садржај шалтера. Овај тренутак назива се „протицање бројача“. Ово је управо крај временског кашњења (сетите се веш машине).

Претпоставимо да је тајмер 8-битни, тада се може користити за израчунавање вредности у распону 0 ... 255, или ће бројач преплавити сваких 256 импулса. Да би брзина затварача била краћа, довољно је покренути одбројавање не испочетка, већ са друге вредности. Да бисте га добили, довољно је да прво убаците ову вредност у бројач, а затим покренете бројач (још једном, запамтите веш машину). Овај унапред учитани број представља угао ротације временског релеја.

Такав тајмер са фреквенцијом операција од 1 миље ће вам омогућити да постигнете брзину затварача од највише 255 микросекунди, али треба вам неколико секунди или чак минута, шта треба да урадите?

Испада да је све прилично једноставно. Свако преклапање тајмера догађај је због којег се главни програм прекида. Као резултат тога, ЦПУ се пребацује на одговарајући подпрограм, коме се од таквих ситних уломака може додати било који, барем до неколико сати, па чак и дана.

Рутина сервиса прекида је обично кратка, не више од неколико десетина команди, након чега се поново враћа главни програм, који се наставља са истог места. Испробајте овај одломак једноставним понављањем наредби о којима је горе речено! Иако, у неким случајевима, то морате учинити управо ви.

Да бисте то учинили, у командним системима процесора постоји наредба НОП, која само не ради ништа, треба само време машине. Може се користити за резервисање меморије, а при прављењу временских кашњења, само врло кратких, у редоследу од неколико микросекунди.

Да, читалац ће рећи како је претрпео! Од веш машина директно до микроконтролера. И шта је било између ових екстремних тачака?

Шта су временски релеји?

Као што је већ поменуто, Главни задатак временског релеја је да постигне одлагање између улазног и излазног сигнала. Ово кашњење се може произвести на више начина. Временски релеји су били механички (већ је описано на почетку чланка), електромеханички (такође заснован на сату, само што је опруга намотана електромагнетом), као и са разним уређајима за пригушивање. Пример таквог релеја је пнеуматски временски прекидач приказан на слици 1.

Цртање 1. Пнеуматски временски релеј.

Релеј се састоји од електромагнетног погона и пнеуматског наставка. Калем релеја доступан је са радним напонима од 12 ... 660В АЦ (16 укупних вредности) са фреквенцијом од 50 ... 60Хз. Овисно о верзији релеја, брзина затварача може почети или када се активира или када се електромагнетски погон отпусти.

Време се поставља вијаком који регулише пресек отвора за ваздух да би изашао из коморе. Описани временски релеји се разликују по не баш стабилним параметрима, стога се, кад год је то могуће, увек користе електронски временски релеји. Тренутно се такви релеји, и механички и пнеуматски, могу наћи само у древној опреми, која још није замењена модерном опремом, па чак и у музеју.

Електронски временски релеји

Можда једна од најчешћих била је серија релеја ВЛ-60 ... 64 и неке друге, на пример, релеји ВЛ-100 ... 140.Сви ови тајмери ​​изграђени су на специјализованом чипу КР512ПС10. Изглед релеја надземне линије приказан је на слици 2.

Слика 2. Временски релеј серије ВЛ.

Круг временског релеја ВЛ - 64 приказан је на слици 3.

Слика 3 Шема тајмера ВЛ - 64

Када се напон доводи на улаз кроз исправљачки мост ВД1 ... ВД4, напон кроз стабилизатор на транзистору КТ315А се доводи у ДД1 чип, чији унутрашњи генератор почиње да генерише импулсе. Фреквенција импулса регулише променљиви отпорник ППБ-3Б (то је он који је приказан на предњој плочи релеја), серијски спојен са временским кондензатором од 5100 пФ, који има толеранцију од 1% и врло мали ТКЕ.

Примљени импулси броје се бројачем са променљивим коефицијентом дељења, који се поставља променом терминала микро круга М01 ... М05. У релеју серије ВЛ ово пребацивање је извршено у фабрици. Максимални омјер подјеле читавог бројача достиже 235,929,600. Према документацији за микро круг, на фреквенцији главног осцилатора 1 Хз, брзина затварача може достићи више од 9 мјесеци! Према програмерима, ово је сасвим довољно за било коју апликацију.

Пин 10 ЕНД чипа крај је брзине затварача, повезан на улаз 3 - СТ старт-стоп. Чим се напон високог нивоа појави на излазу ЕНД, бројање импулса престаје и на 9. излазу К1 појављује се напон високог нивоа, који ће отворити транзистор КТ605 и релеј спојен на КТ605 колектор.

Савремени релеји

По правилу се израђују на МК. Лакше је програмирати готов микроканал, додати неколико тастера, дигитални индикатор, него измислити нешто ново, а затим се упустити у фино подешавање времена. Такав релеј је приказан на слици 4.

Слика 4 Временски релеј микроконтролера

Зашто временски реле сам уради сам?

Иако постоји тако велики број временских прекидача, готово за сваки укус, понекад код куће морате направити нешто по свом, често врло једноставно. Али такви дизајни често оправдавају себе потпуно и потпуно. Ево неких од њих.

Чим смо управо испитали рад микро круга КР512ПС10 као дела релеја надземне линије, мораћемо да почнемо да разматрамо аматерске склопове из њега. Слика 5 приказује круг тајмера.

Слика 5. Тајмер на микро кругу КР524ПС10.

Микрокруг се напаја из параметричког стабилизатора Р4, ВД1 са стабилизацијским напоном од око 5 В. У време укључивања, Р1Ц1 круг генерише импулс за ресетовање микро круга. Ово покреће унутрашњи генератор, чију фреквенцију поставља ланац Р2Ц2, а унутрашњи бројач микро круга почиње бројање импулса.

Број тих импулса (однос бројача) подешава се пребацивањем терминала микро круга М01 ... М05. Са позицијом наведеном на дијаграму, овај коефицијент ће бити 78643200. Овај број импулса чини целокупно време сигнала на излазу ЕНД (пин 10). Пин 10 је повезан са иглом 3 СТ (старт / стоп).

Чим се излаз ЕНД постави на висок ниво (одбројаван је пола периода), бројач се зауставља. Истовремено, излаз К1 (пин 9) такође поставља високи ниво, што отвара транзистор ВТ1. Кроз отворени транзистор укључен је релеј К1 који својим контактима контролише оптерећење.

Да бисте покренули временско кашњење, довољно је да се накратко искључи и поново укључи релеј. Временски дијаграм сигнала ЕНД и К1 приказан је на слици 6.

Слика 6. Временски дијаграм ЕНД и К1 сигнала.

Са вредностима временског ланца Р2Ц2 назначеним на дијаграму, фреквенција генератора је око 1000 Хз. Стога ће временско кашњење за назначени прикључак терминала М01 ... М05 бити око десет сати.

Да бисте прилагодили брзину затварача, требало би урадити следеће. Спојите терминале М01 ... М05 у положај "Сецондс_10", као што је приказано у табели на слици 7.

Слика 7. Табела подешавања тајмера (кликните на слику за увећање).

Помоћу ове везе закрените променљиви отпорник Р2 да бисте подесили брзину затварача у трајању од 10 секунди. штоперицом. Затим спојите терминале М01 ... М05, као што је приказано на дијаграму.

Још један дијаграм за КР512ПС10 приказан је на слици 8.

Слика 8 Временски релеј чипа КР512ПС10

Још један тајмер на КР512ПС10 чипу.

За почетак, обратимо пажњу на КР512ПС10, тачније на ЕНД сигнале, који уопште нису приказани, и СТ сигнал, који је једноставно спојен на заједничку жицу, што одговара логичком нултом нивоу.

Овим укључивањем бројач се неће зауставити, као што је приказано на слици 6. Сигнал ЕНД и К1 ће се циклично, без заустављања, наставити. Облик ових сигнала биће класични меандер. Тако се показао само генератор правоуганих импулса, чијом се фреквенцијом може управљати променљиви отпорник Р2, а фактор бројача бројача може се поставити према табели приказаној на слици 7.

Континуирани импулси из излаза К1 иду на бројање улаза децималног бројача - декодера ДД2 К561ИЕ8. Ланац Р4Ц5, када је укључен, ресетира бројач на нулу. Као резултат, на излазу декодера "0" појављује се висока разина (пин 3). На излазима 1 ... 9 ниских нивоа. Доласком првог пулса за бројање, високи ниво прелази на излаз "1", други импулс поставља висок ниво на излазу "2" и тако даље, све до излаза "9". Тада се бројач преплави и циклус бројања почиње изнова.

Резултирајући управљачки сигнал преко прекидача СА1 може се увести у генератор звука на елементима ДД3.1 ... 4 или на релејно појачало ВТ2. Количина кашњења зависи од положаја прекидача СА1. Са терминалним прикључцима М01 ... М05 назначеним на дијаграму и параметрима временског ланца Р2Ц2 могуће је добити временско кашњење у распону од 30 секунди до 9 сати.

Борис Аладисхкин