Электронный таймер с 24-часовым циклом

Некоторые устройства требуется включать и отключать в одно и то же время в течение суток. Например, отключать звонок в квартире на ночь, включать электрочайник утром и т. д. Данный таймер я использую для автоматического отключения телефона вечером с 22 ч. до 6 ч. утра (на 8 часов).

Таймер обеспечивает установку нужного интервала времени с дискретностью в одну минуту и повторение процесса через 24 часа. Он состоит из генератора минутных импульсов на микросхеме D1, делителей частоты с изменяемым коэффициентом деления D2 и D3 (16 входов — для установки коэффициента деления) и формирователей коротких импульсов на элементах микросхемы D4 (см. рис.).

Переключение цепей выполняет поляризационное реле К1. Оно не требует постоянного питания обмотки для фиксации положения контактов. Для их переключения достаточно кратковременного импульса на соответствующую обмотку.

Схема выполнена на КМОП микросхемах и отличается малым потребляемым током, что позволяет питать ее от батарейки 9В. В этом случае реле К1 лучше использовать с низковольтным рабочим напряжением, например, РПС45 РС4.520.755-08 (или РС4.520.755—18). Тогда стабилитрон VD2, светодиод HL1 и резистор R10 не устанавливаются, а конденсатор С6 необходимо увеличить до 1000 мкф.

Схема работает следующим образом. Включение таймера производится тумблером SA1 в момент времени, с которого требуется обеспечивать временной интервал. После подачи питания на схему, пока идет заряд конденсатора С1, на выходе D4/11 формируется импульс начального обнуления счетчика D1. Этот же импульс через элементы D4.2, D4.4 переключит реле К1 (контакты реле 22 и 23 замкнутся) и на входах начальной установки счетчика D2 появится логическая «1» в соответствии с необходимым коэффициентом деления (N). На схеме показано положение перемычек для интервала 8 часов:


Коэффициент деления для другого временного интервала легко можно определить, воспользовавшись соотношением:


где Р₁...Р₄ — изменяемые коэффициенты, называемые множителями тысяч, сотен, десятков и единиц; Р₅ — остаток; М — коэффициент, называемый модулем (на схеме показано положение перемычек для значения М=2).

Значения чисел десятичной системы Р₁...Р₄ устанавливаются на соответствующих входах счетчиков в двоичном коде. Так, для коэффициента деления 1440:


для коэффициента деления 480:


Как только на выводе.D2/23 появится логическая «1», элемент D4.1 формирует импульс для переключения реле К1 (контакты 22 и 23 разомкнутся, а 12 и 13 замкнутся). В таком состоянии схема будет находиться до момента, пока на выводе D3/23 не появится импульс (лог. «1»),

Счетчик D3 имеет коэффициент деления 1440, что соответствует 24 часам. Через этот интервал с момента включения таймера на выходе счетчика будет периодически появляться сигнал для автоматического переключения цепей. В зависимости от того, какая группа контактов реле К1 используется, устройства могут включаться или отключаться в течение суток на необходимый интервал времени.

При управлении мощной нагрузкой, например, электронагревателями, необходимо использовать дополнительное промежуточное реле с соответствующим допустимым током через контакты (для нагрузки мощностью 2000 Вт ток — 10 А). Промежуточное реле можно включать контактами реле К1, которые рассчитаны на максимальный ток не более 0,5 А.

Если в процессе работы таймера требуется включать или выключать устройство в неустановленное время, можно воспользоваться кнопками SB1 — включение и SB2 — выключение.

При отключении таймера от сети вторая группа контактов тумблера SA1.1 подключает к конденсатору обмотку ВГ реле К1. Разряд С6 через обмотку реле позволит ему сработать, и оно вернет свои контакты в исходное положение, независимо от того, на каком этапе цикла мы отключили таймер. Эта же группа контактов через диод VD1 ускорит разряд конденсатора С1, что обеспечит готовность схемы к работе в любой момент времени при последующем включении.

В схеме применены резисторы типа С2-23, конденсаторы C1...С5 типа К10-17, С6 и С7 типа К50-24 на 63 В.

Кварц ZQ1 подойдет любого типа с частотой 32 768 Гц (такие широко используют в часах). Поляризованное реле в схеме применено типа РПС43 РС4.520.735-01, но подойдут и другие типы, например, РПС32 РС4.520.224. Сетевой трансформатор Т1 должен обеспечивать во вторичной обмотке напряжение, достаточное для срабатывания примененного реле.

При правильном монтаже настройка схемы не требуется.

Схема таймера не меняет режимов при кратковременном исчезновении сетевого напряжения. Но для того, чтобы работа таймера не нарушалась при длительном отсутствии сетевого напряжения, необходим элемент резервного питания, от которого достаточно питать только микросхемы.