Pavouk logo

Časovač relé

Časovač relé

Menu

Úvod

Kamarád mne požádal o vyřešení problému s odvlhčovačem, který po výpadku napájení sám nenaběhne a je potřeba k němu fyzicky přijít a tlačítkem ho zapnout, případně dvojitým stiskem jiného tlačítka přepnout jeho režim. Jako jedno z řešení se nabízelo postavit obvod, který po zapnutí sítě simuluje stisknutí tlačítek v požadovaném pořadí.

Popis zapojení

Zapojení používá známý obvod IC1 555 v astabilním zapojení. Rezistory R1, R2 a kondenzátor C2 určují generovanou frekvenci. Je nastavena přibližně na 1Hz. Výstup oscilátoru je přiveden na hodinový vstup dekadického čítače IC2 4017. Na výstupech Q0 až Q9 se postupně objevuje log.1 na dobu jedné periody. Poslední výstup Q9 je přiveden na R4 a tranzistor Q1, který způsobí zablokování oscilátorů a čítač se tím zastaví. Opětovné spuštění je možné odpojením napájení, nebo stisknutím tlačítka RESET. Reset vynuluje také výstup Q9 a po zavření tranzistoru Q1 se odblokuje oscilátor. Do zapojení jsem musel přidat kondenzátor C6, který zajistí správné zresetování dekadického čítače po připojení napájecího napětí. Rezistor R11 v sérii s tlačítkem omezuje vybíjecí proud kondenzátoru C6. Rezistory R3 a R9 zajišťují správnou logickou hodnotu na reset signálech. Kondenzátor C4 zajišťuje lepší stabilitu obvodu 555. C5 blokuje napájení obvodu 4017. Na výstupy Q1 až Q8 je možné připojit přes diody výkonové obvody jednoho, druhého, nebo obou relé. Já jsem osadil diody D1, D3 a D5, které zajistí jedno sepnutí relé K1 a dvě sepnutí relé K2. Rezistory R5 a R6 omezují proud do bází NPN tranzistorů Q2 a Q3, které spínají cívky relé. D9 a D10 chrání tranzistory před zápornými špičkami při rozpojení relé. Paralelně ke každému relé je připojena LED dioda se sériovým rezistorem, aby bylo vidět, kdy je které relé sepnuté. Na svorkovnice jsou vyvedeny spínací i rozpínaci kontakty jednoho z výstupu relé.

Zapojení obsahuje i kompletní napájecí zdroj. Je použitý miniaturní síťový transformátor, pojistka, můstkový usměrňovač a filtrační a blokovací kondenzátor C1 a C3. Obvod nemá vůbec stabilizaci napětí. To kolísá až o několik voltů v závislosti na odběru celého obvodu a s vypnutými relé má přes 20 voltů. V tomto zapojení nám to ovšem nevadí. Přítomnost napájecího napětí indikuje LED3. Transformátor obsahuje tepelnou pojistku, která se při přehřátí přepálí, takže stačí tavná pojistka pouze na sekundární straně.

Pokud chceme, aby zapojení čítalo stále dokola a nezastavilo se, tak vynecháme tranzistor Q1 a případně také rezistor R4. Můžeme také vyvést ven výstupy Q1 až Q8 a pomocí tranzistorů spínat např. žárovky, nebo LED diody a mít běžící světlo. Místo 8 tranzistorů můžeme použít např. tranzistorové pole ULN2803.

Schéma zapojení

Schéma zapojení schéma ve formátu PDF schéma ve formátu Eagle 6

Osazovací plán

Osazovací plán

Plošný spoj

Plošný spoj je jednostranný a neobsahuje žádnou drátovou propojku. Lze ho vyrobit v amatérských podmínkách. Jeho rozměry jsou navrženy pro umístění do plastové krabičky U-KM29B. Použitý cuprextit by měl být silný maximálně 1.5mm a vývody součástek je potřeba dost zkrátit, protože na desku těsně přiléhá krycí víčko. Propojovací matice diod D1 až D8 má rozteč obvodu DIL16, takže pokud chceme měnit varianty spínání, můžeme desku osadit paticí a diody napájet do další patice, kterou tam budeme zasouvat dle potřeby. Po osazení jsem zjistil, že tlačítko je zapojeno jinak, než bylo patrné z katalogového listu a z eaglu. Upravil jsem desku tak, aby tlačítko fungovalo. Oproti původní desce je tam navíc C6 a R11.

Plošný spoj

Fotografie

V krabičce Osazená deska Deska ze spodu Rozebraná sestava S odvlhčovačem

Součástky

Všechny součástky jsou běžně dostupné a neměl by být problém je koupit ve většině maloobchodů se součástkami. LED diody jsou 2mA typy. Použitá relé nejsou určená na síťové napětí, ale je možné je vyměnit za silnější typ se stejnou paticí, pokud proud cívkou bude maximálně 10-20mA. Tlačítko mělo krátký hmatník, tak jsem koupil dva a jeden mačká druhý.

Seznam součástek
označení hodnota a typ počet
R1-R3 10k 3ks
R4-R6 100k 3ks
R7-R10 4k7 4ks
R11 150 1ks
C1, C2 47uF/25V elektrolytický RM2.5 2ks
C3-C5 100nF/100V keramický RM5 3ks
C6 4u7/50V elektrolytický RM2.5 1ks
IC1 NE555 DIL8 1ks
IC2 4017 DIL16 1ks
B1 B250C1500 můstkový usměrňovač 1ks
D1-D10 1N4148 10ks
LED1 LED 3mm 2mA červená 1ks
LED2 LED 3mm 2mA žlutá 1ks
LED3 LED 3mm 2mA zelená 1ks
Q1-Q3 BC639 NPN 3ks
TR1 Transformátor EI 20/10 230/12V 0.5VA 1ks
K1, K2 Relé M4-12H 2ks
F1 50mA pojistka do PCB 1ks
S1 ZIPPY P1-2S-Z + 2x hmatník 1ks
X1-X4 AK300/2 4ks
KRAB1 U-KM29B 1ks

Odkazy

Závěr

Zapojení po vyřešení problému s resetem funguje spolehlivě. Konstrukci lze použít i pro jiné účely, např. běžící světlo ve tvaru šipky.