Circuito timer semplice utilizzando IC 4060

In questo post impariamo come costruire un circuito timer semplice ma accurato utilizzando l'IC 4060 e alcuni componenti passivi ordinari.

Vantaggio principale dell'utilizzo di IC 4060 come timer IC

Ho già discusso questo CI in modo esauriente in uno dei miei articoli precedenti, tutto per quanto riguarda i suoi pin out sono stati discussi in dettaglio. Abbiamo studiato che l'IC 4060 è particolarmente adatto per applicazioni timer e anche come oscillatore. In questo articolo studieremo come costruire un semplice timer versatile utilizzando l'IC 4060.

Oltre al circuito integrato, per realizzare questo timer sono necessari solo un paio di resistenze, un potenziometro e un condensatore.

Facendo riferimento alla figura, la semplicità del design diventa evidente e quindi questo circuito è perfettamente adatto a tutti i nuovi arrivati ​​elettronici, che possono facilmente realizzare questo progetto e godere del suo utile servizio.

Come spiegato in precedenza in un mio articolo, l'IC ha un oscillatore integrato che necessita solo di pochi componenti esterni passivi per farlo funzionare.

A seconda dei valori delle componenti RC esterne, i periodi di oscillazione possono essere variati da poche frazioni di secondo a molte ore.

I componenti RC si riferiscono ai valori dei componenti esterni che determinano il tempo costituiti da un resistore o un potenziometro e un condensatore.

Le uscite producono una frequenza variabile di periodi di tempo, ciascuna uscita genera periodi di tempo esattamente doppi rispetto a quella dell'uscita precedente in un certo ordine di pin out IC.

Poiché qui vogliamo utilizzare questa unità come timer, abbiamo selezionato il pinout che è l'ultimo nell'ordine per quanto riguarda la lunghezza del periodo di tempo, il che significa che abbiamo selezionato il pin # 3 che genera il periodo di ritardo più alto.

Il più grande vantaggio di realizzare un timer usando l'IC 4060 è che il condensatore di temporizzazione coinvolto può essere mantenuto il più piccolo possibile aumentando il valore del componente di temporizzazione complementare, che è il resistore.

Ciò aiuta a mantenere il circuito semplice, più piccolo e molto elegante, a differenza di altri timer IC come 555 che richiedono condensatori elettrolitici di alto valore per generare ritardi anche ordinari.

Come il circuito viene bloccato quando il tempo è trascorso

Nella figura è possibile vedere un diodo introdotto dal pin di uscita # 3 a uno dei pin # 11 dell'oscillatore. Questo diodo funge da componente di blocco, che blocca l'IC una volta trascorso il tempo impostato e l'uscita dell'IC diventa alta.

Se questo diodo non è inserito, l'uscita andrebbe a ruota libera da logica alta a logica bassa e continuerebbe a ripetere i ritardi.

Il circuito può essere alimentato da una piccola batteria da 9 volt che durerà quasi per sempre.

All'uscita è previsto un buzzer per le richieste di segnalazione dell'uscita del temporizzatore allo scadere del tempo di ritardo.

Come resettare il timer

Il circuito integrato può essere ripristinato semplicemente premendo il pulsante di ripristino o in alternativa il circuito viene ripristinato automaticamente quando viene spento e riacceso.

Come calcolare la frequenza o il ritardo di tempo di IC 4060 - La formula

Oppure, in alternativa, la seguente formula standard per il calcolo dei valori Rt e Ct è:

f (osc) = 1 / 2,3 x Rt x Ct

2.3 è una costante secondo la configurazione interna dei circuiti integrati.

Rt sarà in Ohms e Rt in Farads

Progettazione PCB

Aggiunta di un relè

È possibile aggiornare ulteriormente il design di cui sopra aggiungendo un controllo a relè all'uscita per facilitare la commutazione di un carico CA esterno di rete, come mostrato nell'immagine seguente:

Ricordare che l'intervallo di ritardo sul pin3 può essere aumentato aumentando il valore C1 insieme al valore del potenziometro P1. Hoover, assicurati che il C1 sia sempre un non polare, quindi per aumentarne il valore puoi collegare molti condensatori non polari in parallelo. Ad esempio, puoi collegare un condensatore 1uF non polare tutti i numeri che desideri per ottenere un lungo ritardo desiderato.

Comprensione della sequenza ON / OFF di base dei pinout dell'IC 4060

Il video seguente mostra come configurare un circuito timer di base utilizzando un IC 4060 e alcuni componenti passivi di supporto.

Lo schema del circuito discusso nel video può essere visualizzato nei seguenti diagrammi:

L'immagine seguente mostra come bloccare l'uscita IC 4060 aggiungendo un diodo sul pin di uscita selezionato e sul pin # 11

Poiché sappiamo già che l'uscita di temporizzazione o il ritardo su tutti i pin di uscita mostrati dell'IC 4060 dipende dal prodotto dei valori di R1 e C1, qui il pin # 3 può essere visto dopo 32 impulsi logici dal pin # 14 del CIRCUITO INTEGRATO. Significa che quando il LED sul pin # 14 completa 32 impulsi, il LED sul pin # 3 si accende e si spegne dopo altri 32 impulsi dal pin # 14. Allo stesso modo potresti trovare velocità equivalenti diverse sugli altri pin di uscita dell'IC.

Questa proporzione temporale si osserva quando R2 e C1 sono selezionati rispettivamente per 10K e 0,1uF.

Timer semplice con allarme

Anche il circuito successivo è progettato utilizzando il CMOS IC CD4060, che include un generatore di impulsi e un contatore. Quando l'alimentazione viene attivata tramite S1, viene fornita una tensione di ripristino all'IC tramite C2. Contemporaneamente, l'oscillatore integrato nel circuito integrato inizia a fornire impulsi al contatore.

Dopo 213 clock, l'uscita del contatore (Q14) aumenta, attivando l'oscillatore tra T1 e T2. In questo modo una forte frequenza di 3 kHz che viene emessa attraverso un piccolo altoparlante da 8 ohm. Il circuito viene spento semplicemente spegnendo S1.

Con l'indicazione R2 e C1, il buzzer suonerà circa un'ora dopo l'avvio del circuito. Aggiornando R2 con un potenziometro regolabile da 1 M, il periodo di tempo del cicalino potrebbe variare da 5 minuti a 214 ore.

La scala del potenziometro può essere opportunamente calibrata per una rapida configurazione. Il circuito utilizza pochissima corrente (0,2 mA sebbene il contatore funzionerà con 35 mA quando il segnale di allarme è attivato), quindi una batteria da 9 V dovrebbe garantire una durata piuttosto estesa.

Di seguito è possibile vedere il design del PCB e la disposizione dei componenti per il timer sopra con allarme: