Схема включения cd4060: Микросхема CD4060B — двоичный счетчик со встроенным мультивибратором

alexxlab

Содержание

CD4060 — двоичный счетчик со встроенным генератором. Описание, распиновка

CD4060 — это КМОП-микросхема с двоичным счетчиком и генератором в одном корпусе. Ее можно использовать для формирования дискретных задержек по времени  или для создания сигналов разных частот. И все это благодаря тому, что CD4060 имеет встроенный модуль генератора, для работы которого требуется всего несколько внешних пассивных электронных компонентов.

Параметры CD4060

  1. Напряжение питания: 3В … 15В.
  2. Максимальная рабочая частота: 3,5 МГц (5В), 8 МГц (10В), 12 МГц (15В).
  3. Максимальные выходные токи логических уровней: 1мА (5В), 2,5 мА (10В), 6,8 мА (15В).

Распиновка CD4060

Hantek 2000 — осциллограф 3 в 1

Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц….

Что такое 14-ступенчатый двоичный счетчик с осциллятором?

Двоичный счетчик пульсаций — это схема, состоящая из последовательно соединенных триггеров. Выход одного из них соединен с входом CLK следующего. Вход CLK триггера слева — это вход счетчика.

Вместо четырех триггеров, как в приведенном выше примере, CD4060 имеет 14 последовательно соединенных триггеров. Это означает, что он может считать до 16383 (максимальное значение 14 бит).

Данная микросхема также имеет встроенный генератор, который позволяет создавать тактовый импульс для автоматического увеличения счетчика. Это делает CD4060 схемой таймера, которую можно использовать для выбора между различными временными задержками (или частотами) в зависимости от того, какой Q-выход мы будем использовать.

Например, если мы выберем такие значения резистора и конденсатора, при которых генератор будет генерировать тактовый импульс с частотой 1 Гц, то это позволит  увеличивать счетчик каждую секунду.

Таким образом, для получения 8-секундной задержки мы можете использовать выход Q3, а для задержки в 2 часа 16 минут (8192 секунды) мы можете использовать выход Q13.

Как использовать CD4060

Прежде всего, нам необходимо подключить  вывод VDD  к положительной клемме питания, а  вывод GND —  к отрицательной клемме питания. Мы можем использовать источник питания с напряжением от 3 до 15 В. Хотя некоторые версии микросхемы 4060 поддерживают напряжение до 20В. Все это можно уточнить в datasheet на CD4060

Чтобы активировать генератор, подключите резистор Rt к выводу REXT, конденсатор Ct к выводу CEXT и резистор R2 к выводу CLK и соедините все оставшиеся свободные выводы  Rt, Ct и R2 вместе:

Блок питания 0…30 В / 3A

Набор для сборки регулируемого блока питания…

Расчет частоты работы генератора можно рассчитать по следующей формуле:

f (Гц) = 1 / ( 2,3 * Ct * Rt )

Обратите внимание, что сопротивление резистора Rt должно быть намного ниже сопротивления R2, чтобы формула была правильной.

Если мы хотим сбросить счетчик обратно на ноль, то на вывод RST (сброс) необходимо подать высокий уровень. В обычной ситуации, чтобы микросхема работала на RST должен быть низкий уровень.

Используйте любой из Q-контактов в качестве выходного сигнала для управления всем тем, чем вы хотите управлять. Выход становятся высокими после того, как:

  • Q3 становится высоким после 23 = 8 тактовых импульсов
  • Q4 становится высоким после 24 = 16 тактовых импульсов
  • Q5 становится высоким после 25 = 32 тактовых импульсов
  • Q6 становится высоким после 26 = 64 тактовых импульсов
  • Q7 становится высоким после 27 = 128 тактовых импульсов
  • Q8 становится высоким после 28 = 256 тактовых импульсов
  • Q9 становится высоким после 29 = 512 тактовых импульсов
  • Q11 становится высоким после 211 = 2048 тактовых импульсов
  • Q12 становится высоким после 212 = 4096 тактовых импульсов
  • Q13 становится высоким после 213 = 8192 тактовых импульсов

CD4060 пример – регулируемый таймер

Вот практический пример, который мы можем построить с помощью микросхемы 4060:

Чтобы построить эту схему нам понадобится:

  1. Микросхема 4060 (CD4060BE)
  2. Поворотный переключатель
  3. Резистор 100 кОм (R1)
  4. Конденсатор 0,22 нФ (С1)
  5. Резистор 1 МОм (R2)
  6. NPN-транзистор BC337 (VT1)
  7. Диод 1N4148 (VD1)
  8. Резистор 1 кOм (R3)
  9. Электромагнитное реле

При указанных значениях C1 и R2 мы получим частоту:

f (Гц) = 1 / ( 2,3 * 0,0000022 Ф * 100000 Ом) = 1,98 Гц

Итак, у нас примерно 2 тактовых импульса в секунду. И таким образом мы можем получить временную задержку перед тем как каждый выход станет высоким:

  • Q3 становится высоким после 23 = 8 тактовых импульсов = 4 секунды
  • Q4 становится высоким после 24 = 16 тактовых импульсов = 8 секунд
  • Q5 становится высоким после 25 = 32 тактовых импульса = 16 секунд
  • Q6 становится высоким после 26 = 64 тактовых импульсов = 32 секунды
  • Q7 становится высоким после 27 = 128 тактовых импульсов = 1 минута и 4 секунды
  • Q8 становится высоким после 28 = 256 тактовых импульсов = 2 минуты и 8 секунд
  • Q9 становится высоким после 2
    9     = 512 тактовых импульсов = 4 минуты и 16 секунд
  • Q11 становится высоким после 211 = 2048 тактовых импульсов = 17 минут и 4 секунды
  • Q12 становится высоким после 212 = 4096 тактовых импульсов = 34 минуты и 8 секунд
  • Q13 становится высоким после 213 = 8192 тактовых импульсов = 1 час, 8 минут и 16 секунд

Аналоги для 4060

Вероятно, вы можете найти микросхему 4060 с маркировкой CD4060, NTE4060, MC14060, HCF4060, TC4060 или HEF4060. Обычно маркировка идет с несколькими дополнительными символами в конце (например, CD4060BE). Это связано с производителем микросхемы и используемой технологией производства, но функциональность и выводы одинаковы.

Схема таймера для фотоэкспозиции (CD4060B, CD4040)

Принципиальная схема несложного самодельного таймера для фотоэкспозиции на микросхемах. В статье автора в Л1 была представленасхема таймера, в которой генератор секундных импульсов был сделан из печатной платы от китайского кварцевого будильника. Здесь предлагается вариант аналогичной схемы с генератором на микросхеме типа С04060.

Таймер позволяет с шагом в 1 секунду устанавливать время от 1 до 2048 секунд. Время задается в секундах. Как и в схеме из Л1, время задается в двоичном коде (11-ю выключателями). Процесс установки временного интервала требует от человека хорошего владения устным счетом и некоторого представления о системе двоичного исчисления.

Но, по моему мнению, для радиолюбителя это совсем не проблема. Отсчет времени начинается с момента включения питания таймера выключателем S2 или сброса в ноль кнопкой S1. Схема задающего генератора выполнена на микросхеме D2 типа С04060В.

Рис. 1. Принципиальная схема таймера на микросхемах CD4060B, CD4040.

Как известно, эта микросхема представляет собой двоичный счетчик с дополнительными логическими элементами для построения схемы мультивибратора. Здесь мультивибратор с кварцевой стабилизацией частоты с помощью стандартного часового резонатора на частоту 32768 Hz. Данная частота делится счетчиком в составе D2 на 16384.

В результате на его старшем выходе (выводе 3) будут импульсы частотой 2 Hz, то есть, длительностью в 0,5 секунды. Это вдвое меньший интервал, чем в схеме из Л1. Счетчику CD4060 просто не хватает одного разряда, чтобы разделить 32768 Hz до 1 Hz. Поэтому один разряд пришлось «позаимствовать» из счетчика CD4040 (D1).

Именно поэтому его младший разряд (вывод 9) в задании времени не участвует, а «весовые» числа сдвинуты на разряд в сторону старших. В результате, максимальное время составляет 2048 секунд.

Коэффициент деления задается примерно так же, как в схеме из Л1, — выключателями S3 — S13, только выключателей на один меньше. Для задания временного интервала необходимое число минут или секунд нужно перевести в двоичную форму и замкнуть выключатели, соответствующие логическим единицам этого числа.

Или нужно действовать «досчетом», например, нужно задать 56 секунд. Ищем самое близкое число меньше 56-ти, — 32, и вычитаем 56-32=24. Далее, 24-16=8, и далее, 8-8=0. Таким образом, 56-32-16-8=0. То есть, замыкаем выключатели подписанные «32» (S8), «16» (S7) и «8» (S6). Остальные выключатели оставляем выключенными.

Теперь о работе схемы в целом. Пока таймер выключен выключателем S2 задаем с помощью S3-S13 нужное время. Затем включаем питание выключателем S2.

Питание подается на схему, и цепь C3-R2 устанавливает счетчик D1 на нуль. Поскольку на всех выходах счетчика D1 присутствуют логические нули то диоды VD1-VD11 открыты, и на точке соединения выключателей S3 — S13 и резистора R3 будет так же логический ноль. В результате на базу транзистора VT2 подается открывающее напряжение через резистор R4, затем открывается VT1 и срабатывает реле К1, которое своими замкнувшимися контактами (на схеме не показаны) включает нагрузку.

Напряжение логического нуля с резистора R3 так же поступает и на вывод 12 D2, позволяя микросхеме генерировать импульсы частотой 2 Hz. Далее начинается отсчет времени. Импульсы частотой 2 Hz со старшего выхода D2 поступают на вход «С» счетчика D1.

Счетчик их считает. Как уже сказано ранее, младший разряд счетчика D1 используется как дополнительный делитель частоты на два, чтобы получить 1 Hz. И в задании времени используются его остальные выходы.

Пока идет счет времени, до тех пока на катоде хотя бы одного из диодов VD1-VD11, соединенного анодом с включенным выключателем из числа S3-S13, есть ноль, на резисторе R3 присутствует напряжение логического нуля и реле К1 поддерживается открытым.

После того как на выходах D1 установится число, заданное выключателями S3-S13 все диоды из числа VD1-VD11, соединенные с включенными выключателями из числа S3-S13, закроются и открывающее напряжение перестанет поступать на базу VT2. Реле выключится и выключит нагрузку.

В это же время, логическая единица с резистора R3 поступает на вывод 12 счетчика D2 и обнуляет его. Счетчик D2 перестает генерировать импульсы и таймер останавливается в этом положении. Вывести его из него можно отключив и включив питание (S2) либо обнулив счетчик кнопкой S1.

Реле К1 типа BS-115-1С с обмоткой на постоянное напряжение 5V. Если в процессе работы будут наблюдаться сбои, нужно старший выход D2 (вывод 3) зашунтировать конденсатором небольшой емкости (конденсатор на 20-100 pF включить между выводом 3 D2 и его же выводом 8).

Если есть возможность приобрести резонатор на 16384 Hz, то можно схему на D1 сделать как в Л1, используя все выходы для задания времени. Максимальное время при этом будет вдвое больше (4096 секунд).

Коротков Р.В. РК-2015-07.

Литература: 1 — Коротков Р.В. УФ-светодиодная лампа с таймером для экспозиции. РК-2015-5.

Реле времени для включения нагрузки с питанием от 220В (CD4060, CD4011)

Это реле времени позволяет отрабатывать выдержки в пределах 2,5-25 секунд, 20-200 секунд, 2,5-25 минут, 20-200 минут.Запуск производится кнопкой «пуск», после чего происходит включение нагрузки. А выключение — спустя заданное время. Раньше времени нагрузку можно выключить кнопкой «стоп».

Принципиальная схема реле времени

В момент включения питания цепью R2-С1 триггер D1.1-D1.2 устанавливается в состояние логической единицы на выходе D1.2. Эта единица устанавливает счетчик D2 в нулевое (исходное) положение. В то же время на выходе триггера D1.1-D1.2 есть единица, которая поступает на инвертор D1.4.

Выходной ключ на мощных МДП транзисторах VТ1 и VТ2 — закрыт, и нагрузка выключена. Таким образом, при прерывании питания цепь R2-C2 принудительно устанавливает реле времени в выключенное состояние и не дает реле времени случайно самостоятельно запуститься.

Выдержка времени зависит от двух факторов, — от частоты импульсов, которую генерирует тактовый генератор, входящий в состав микросхемы D2 и от коэффициента деления двоичного счетчика микросхемы D2.

Диапазоны установки выдержки (2,5…25 и 20-200) зависят от коэффициента деления счетчика D2, который выбирается переключателем S4. Значение установки в минутах или в секундах выбирается переключателем S3, который переключает емкости в частотозадающей RC-цепи тактового генератора. А плавно в пределах выбранного переключателями диапазона выдержка устанавливается с помощью переменного резистора R8.

Запустить реле времени можно нажав кнопку S1, при этом на выводе 13 D1.1 возникает логический ноль, который перебрасывает триггер D1.1-D1.2 в противоположное исходному состояние. На выходе D1.2 возникает логический ноль, который разрешает работать счетчику D2, на выходе D1.4 возникает логическая единица, которая открывает транзисторный ключ VT1-VT2, включающий нагрузку.

Рис. 1. Принципиальная схема электронного реле времени для нагрузки с питанием от 220В.

Счетчик микросхемы D2 начинает считать импульсы, которые генерирует мультивибратор микросхемы D2. Как только логическая единица возникнет на том выходе счетчика D2, на который переключен переключатель S4, на выходе элемента D1.3 возникает логический ноль, который через диод VD5 и резистор R5 разрядит конденсатор С2 до напряжения логического нуля.

Триггер D1.1-D1.2 переключится в состояние логической единицы на выходе, выходной каскад отключит нагрузку. Схема остановится в таком состоянии до очередного нажатия на кнопку S1 для её запуска.

Детали и налаживание

При мощности нагрузки до 400W никаких радиаторов для VT1 и VT2 не требуется. Максимальная мощность нагрузки 2000W, но это уже с радиаторами.

Налаживание заключается в настройке тактового генератора подбором емкостей С3-С5 так чтобы получить нужные диапазоны установки минут (С3) и секунд (С3, С5).

Далее, нужно отградуировать две шкалы под переменный резистор R8, одна в значениях: «2,5», «5», «12,5», «15», «17,5», «20», «22,5», «25» и другая в значениях: «20», «40», «60», «80», «100», «120», «140», «160», «180», «200».

Точность установки времени невысока, но достаточна для большинства бытовых применений.

Борисов А. Н. РК-2016-04.

Две схемы таймера для вентилятора ванной комнаты.


Когда делал ремонт в своей квартире решил, что не лишним было бы установить принудительную вытяжку в ванной комнате и туалете. Но когда приобретал стройматериалы и различные аксессуары, то, то ли второпях, то ли что перепутал, но получилось так что приобрел вентилятор без таймера. Обнаружил свой промах спустя примерно через полгода, чек естественно не сохранился, возвращать в магазин на обмен было уже бессмысленно. Нуда ладно, решил, сделаю таймер сам, когда уже закончу ремонт.
Велосипед изобретать не стал, погуглил подходящую схему в интернете. На счастье, довольно быстро на одном форуме удалось найти вначале одну подходящую для меня схему на таймере CD4060. Нашелся добрый человек, который снял схему с рабочего образца бытового вентилятора «Домовент 100С». К схеме прилагается совсем короткое пояснение, не густо, но спасибо и на том.

Собрал схему вначале на макетке, подобрал режимы и… вуаля. Схема вполне рабочая, но пришлось слегка доработать, так как при подаче фазного напряжения на вход IN вентилятор включается моментально. Меня это не устроило. В случае ошибочного нажатия на пусковую клавишу, вентилятор запускаться сразу, по моему мнению, не должен. Для этого после диода VD4 добавил еще один резистор на 300 килоом, теперь для запуска вентилятора необходимо удерживать клавишу в течении примерно двух секунд. Ниже эта же схема с номиналами конденсаторов и добавленным резистором (обведен желтым цветом). Вероятно, можно обойтись и без резистора R9, теоретически надо увеличить сопротивление резистора R6 примерно вдвое. Просто я собрал схему на макетке и потом чисто на автомате перенес все компоненты в плату, особо не напрягаясь. Хотя микросхема рассчитана на рабочее напряжение питания от 3 до 15V, для стабильной работы, стабилитрон лучше поставить на напряжение от 5 до 12V, можно и двух анодный. На рисунке ниже параметры компонентов подобраны под напряжение 10V. Диоды подойдут 1N4001 или аналогичные, задающий конденсатор С5 желательно использовать с хорошей температурной стабильностью. Транзистор любой маломощный p-n-p, с hfe около 120 – 250. Симистор, Z0103 или любой другой подходящий по размерам и мощности.

Схема находится постоянно подключенном состоянии, но учитывая мизерный потребляемый ток, на этот недостаток можно закрыть глаза. При первом включении устройства, вентилятор запускается сразу и работает до завершения цикла таймера. То есть, в случае перебоев с подачей электроэнергии, вентилятор запустится сам в момент возобновления подачи тока, что в общем не очень хорошо. Представьте к примеру, что среди ночи в полной тишине, в ванной комнате вдруг загудел вентилятор.
Когда уже плата была готова и уже смонтирована на постоянное место жительства, наткнулся еще на одну схему.
Следующая схема лишена этого недостатка, да и деталей содержит гораздо меньше. Но пришлось и ее подправить. В основе устройства микросхема ТС4093ВР (К561ТЛ1 полный отечественный аналог) содержит 4 элемента 2И-НЕ с триггерами Шмидта на входах.

В первую очередь емкость конденсатора С1 оказалась маловата и при включении оптосимистора, напряжение питания падало, более чем в два раза, вентилятор успевал лишь коротко дернуться, поэтому увеличил ее вдвое. Так же, как и в первом случае отсутствовала задержка включения вентилятора. Тут (см. рис. ниже) последовательно с конденсатором С2 добавил резистор номиналом 43 килоома, этим удалось убить двух зайцев. В первых получил двухсекундную задержку включения. Во-вторых, удалось обойтись подстроечником меньшего номинала (на 10 мегаом найти не удалось). Вход логического элемента DD1 подключил в точке соединения резистора и конденсатора (см. рис ниже). Убрал из схемы резистор R12 и конденсатор C5, схема работает неплохо и без них.

Р.С. Вторая схема была мной опробована на макетной плате чисто из любопытства и спортивного интереса. Жаль, что попалась на глаза значительно позже.

Генератор секундных импульсов

Рисунок 3 — Электрическая схема тактового генератора секундных импульсов

Для отсчета секунд требуется высокоточный источник частоты в 1 Гц. Для этого был использован кварцевый резонатор DT-38T с частотой 32768 Гц.

При подключении кварцевого резонатора к 14-разрядному счетчику CD4060 на выходе получается частота 2Гц (32768/214=32768/16384= 2 Гц). Чтобы получить частоту 1 Гц, нужно подключить к выходу счетчика CD4060 D-триггер (был использован 4013), который понижает частоту в два раза (вход D подключается к выходу , в результате чего при каждом такте на CLK значение на выходе меняется с 0 на 1 и наоборот, благодаря чему и получается двухкратное снижение частоты).

Рисунок 4 — Тактовая диаграмма работы D-триггера

  1. Устройство управлением времени включения/выключения светодиодов

Рисунок 5 — Устройство управлением времени включения/выключения светодиодов

Принцип работы схемы следующий:

  1. С помощью пяти верхних переключателей задается время включения освещения (0-23 часа), нижние переключатели отвечают за время выключения.

  2. На цифровые компараторы поступает сигнал с переключателей и счетчиков. Когда выполняется условие:

,

то с ЛЭ «И» U10 выходит высокий потенциал, который открывает полевой транзистор. Через него идет ток на светодиодную ленту.

Рисунок 6 – Тактовая диаграмма в момент выключения светодиода

On – сигнал с переключателей, отвечающих за включение ленты

Off – сигнал с переключателей, отвечающих за выключение ленты

Result – итоговый сигнал (высокий потенциал – лента горит, низкий – выключается)

Произведем расчет МОП-транзистора IRLML2402TR.

— Максимальный ток стока Id = 1.2 A

— Максимальное напряжение на затвор Vgs =

— Максимально напряжение сток-исток Vds = 20 B

— Максимальное сопротивление канала R = 0.35 Ом

— Максимальная рассеиваемая мощность P = 540 мВ

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА УСТРОЙСТВА 5

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА 6

1Блок питания 6

6

Рисунок 2 – Блок питания 6

2Генератор секундных импульсов 8

3Устройство управлением времени включения/выключения светодиодов 10

Рисунок 5 — Устройство управлением времени включения/выключения светодиодов 10

Принцип работы схемы следующий: 10

1)С помощью пяти верхних переключателей задается время включения освещения (0-23 часа), нижние переключатели отвечают за время выключения. 10

2)На цифровые компараторы поступает сигнал с переключателей и счетчиков. Когда выполняется условие: 10

, 10

то с ЛЭ «И» U10 выходит высокий потенциал, который открывает полевой транзистор. Через него идет ток на светодиодную ленту. 10

11

Рисунок 6 – Тактовая диаграмма в момент выключения светодиода 11

On – сигнал с переключателей, отвечающих за включение ленты 11

Off – сигнал с переключателей, отвечающих за выключение ленты 11

Result – итоговый сигнал (высокий потенциал – лента горит, низкий – выключается) 11

СПЕЦИФИКАЦИЯ 14

Заключение 15

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 16

Дополнительные ограничительные резисторы или радиаторы не требуются.

Спецификация

4 конденсатора

Количество

Обозначение

Значение

Наименование

1

C1

1000u

Digikey P14397-ND

1

C2

10u

Digikey P922-ND

1

C3

39pF

Digikey 478-1021-1-ND

1

C4

10pF

Digikey 478-1014-6-ND

19 резисторов

Количество

Обозначение

Значение

Наименование

12

R11

2K

Digikey 311-2.0KJTR-ND

1

R1-10, R11,R13, R20, R21

1K

Digikey P1.0KYTR-ND

1

R14

330K

Digikey 311-330KJTR-ND

1

R15

1.69K

Digikey RT0805FRE071K69L-ND

2

R16,R18

200

Digikey 311-200JCT-ND

1

R17

590

Digikey 311-590HTR-ND

1

R19

15M

Digikey P15METR-ND

18 интегральных схем

Количество

Обозначение

Значение

Наименование

7

U1-U7

4024

2

U8,U10

4081

1

U9

7432

4

U11-U12,U14-U15

4063

1

U13

4060

2

U16,U22

LM317K

1

U21

74HC74

1 транзистор

Количество

Обозначение

Значение

Наименование

1

Q1

IRLML2402TR

2 диода

Количество

Обозначение

Значение

Наименование

2

D1-D2

DIODE

Разное

Количество

Обозначение

Значение

Наименование

1

BR1

2W01G

1

TR2

TRAN-2P2S

1

V1

VSINE

1

X1

CRYSTAL

Микросхема 4060

Предельные значения параметров микросхемы 4060
Напряжение питания, В +3…+18
Входное напряжение, В +2,5…+18,5
Мощность рассеяния на один корпус, мВт 700
Рабочая температура, С° -40…+85
Электрические параметры микросхемы 4060
Параметр +25°С
Выходное напряжение «0», В Uп=+5В 0,05
Uп=+10В 0,05
Uп=+15В 0,05
Выходное напряжение «1», В Uп=+5В 4,95
Uп=+10В 9,95
Uп=+15В 14,95
Входной ток, мкА Uп=+15В -0,3
Ток потребления (макс) в
состоянии покоя, мкА		 Uп=+5В 20
Uп=+10В 40
Uп=+15В 80
Выходной ток, мА Uп=+5В 0,36
Uп=+10В 0,9
Uп=+15В 2,4
Временные и частотные параметры микросхемы 4060
Параметр Мин. Тип. Макс.
Время задержки фронта импульса, нс Uп=+5В — 250 550
Uп=+10В — 100 210
Uп=+15В — 75 150
Длительность фронта импульса, нс Uп=+5В — 100 200
Uп=+10В — 60 125
Uп=+15В — 40 80
Минимальная длительность тактового импульса, нс Uп=+5В — 125 335
Uп=+10В — 50 125
Uп=+15В — 40 100
Максимальная тактовая частота, МГц Uп=+5В 1,5 4,0 —
Uп=+10В 4,0 8,0 —
Uп=+15В 5,0 12,0 —

⚡️Высокоточный двоичный цифровой таймер | radiochipi.ru

На чтение 3 мин Опубликовано Обновлено

Радиолюбителями и специалистами для автоматического ограничения продолжительности работы различной аппаратуры, оборудования и приборов разработано немало всевозможных реле времени, от простейших на RC-цепях, до устройств на микроконтроллерах.

Здесь предлагается описание схемы простого цифрового таймера с кварцевой стабилизацией, построенного на двух относительно доступных непрограммируемых микросхемах, обеспечивающего задание времени от одной до 34 минут 7 секунд, с шагом установки в одну секунду. Схема таймера приводится на сайте radiochipi.ru в тексте статьи. Схема построена на двух микросхемах CD4060 и CD4020. Микросхема CD4060 состоит из 14-разрядного
двоичного счетчика без младших разрядов, но с элементами схемы мультивибратора.

Микросхема CD4020 (аналог К561ИЕ16) состоит из 14-разрядного счетчика с неполным числом младших разрядов. Тактовая частота стабилизирована кварцевым резонатором Q1 на 32768 Hz, применяемого обычно в электронных часах. При делении на 4096 (импульсы снимаются с выхода с весовым коэффициентом 2048) на его выводе 1 выделяются импульсы частотой 8 Гц. Такая частота нужна потому, что вторая микросхема CD4020 не имеет выходов с весовыми коэффициентами 2, и 4, и нужно чтобы весовой коэффициент 8 работал как 1. То есть, единица на выводе 7 D2 должна появляться через секунду после пуска таймера.

Установка временного интервала выполняется несколько необычно, – перемычками – диодами VD2-VDn. Причем, задание интервала идет в секундах по двоичному коду. На схеме показан вариант положения перемычек для интервала в 15 минут. Нужно перевести 15 минут в секунды, что составит 900 секунд. Затем, поставить перемычки-диоды так, чтобы в сумме они давали 900. Вот, как здесь: 512+256+128+4 =900. Если нужно другое время, – задается аналогично. А диодов-перемычек может быть от 1-го до 11-ти.

Рассмотрим работу на примере выдержки интервала 15 минут (диоды-перемычки поставлены как на схеме). Запуск начинается с включением питания. При этом цепь C5-R3 устанавливает счетчик D2 в нулевое состояние. В таком состоянии на всех его выходах нуль, соответственно, нули и выводах 4, 15, 1, 2, к которым подключены диоды-перемычки. Через диоды-перемычки на базу VT1 поступает открывающее напряжение.

Транзисторы VT1 и VT2 открываются и реле К1 включает нагрузку (контакты реле на рисунке не показаны). Далее, счетчик D2 начинает считать импульсы, которые на его вход поступают со счетчика D1. Состояние счетчика D2 последовательно меняется по возрастающей, и когда единицы возникнут на выводах 4, 15, 1 и 2 микросхемы D2, все диоды VD1-VDn окажутся закрытыми. Напряжение на точке соединения R5 и R4 станет равным логической единице. Это выключит нагрузку, так как закроет транзисторы VT1 и VT2, и обнулит счетчик D1, зафиксировав его в нулевом состоянии.

Временной интервал будет отработан. Для повторного запуска нужно выключить питание и через
некоторое время включить его. Можно для упрощения повторного запуска параллельно С5 подключить кнопку, – её нажатием-отпусканием можно будет перезапускать таймер, но он будет ошибаться на время удержания этой кнопки в нажатом состоянии, так что нажимать надо быстро. Монтаж выполнен на макетной плате 30х80 мм, купленной на «Алиэкспресс», там же куплены и все остальные детали кроме транзисторов.

Для установки перемычек на плату установлена панелька под микросхему с 14-ю выводами. Перемычки, – просто диоды 1N4148 (или КД522, КД521), с соответственно согнутыми выводами. Рядом с панелькой на плату наклеена бумажка, с напечатанными на ней весовыми числами секунд (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024), чтобы было понятно, куда вставлять диоды-пермычки. При установке диодов-перемычек соблюдайте полярность диодов. Налаживания не требуется, но если схема будет сбоить, предположительно, нужно включить конденсатор емкостью 100-300 пФ между выводом 1 и общим минусом микросхемы D1. Но у меня не
сбоило.

CD4060 Цепь таймера от 1 минуты до 2 часов

Это переключатель таймера с 1 минуты на 2 часа. 14-ступенчатый двоичный счетчик пульсаций типа 4060, IC1, имеет встроенный генератор, способный стабильно работать в относительно широком диапазоне частот. В данной схеме частота генератора определяется внешней RC-цепочкой, подключенной к контактам 9, 10 и 11.

ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ
R1 2.2 МОм
R2 18 кОм
R3 1 кОм
R4 1 кОм
R5 1 кОм
R6 1 МОм
VR1 500 кОм (504)
C1 220 нФ (224)
C2 10 нФ (103)
D1 светодиод
D2 светодиод
D3 1N4001
1 квартал BC547
IC1 CD4060
RL1 Реле

Когда питание включено, импульс на переходе R6-C2 сбрасывает счетчик и начинается отсчет.Когда счетчик достигает бита 14 (Q13), на контакте 3 устанавливается высокий уровень, так что реле типа 9В включается через драйвер Q1.

CD4060 IC PINOUT

Время задержки устанавливается с помощью VR1. Задержки времени от одной минуты до двух часов возможны при соответствующем выборе компонентов времени:

1-30 минут: C1 = 220 нФ; VR1 = 500 кОм.
1-60 минут: C1 = 470 нФ; VR1 = 500 кОм.
1-120 минут: C1 = 470 нФ; VR1 = 1 МОм.

Таймер питается от батареи PP3 9В.Светодиод D1 не влияет на работу схемы и включен только для того, чтобы показать, что таймер работает. Следовательно, диод D1 и резистор R4 являются дополнительными компонентами.

Присылайте, пожалуйста, свои идеи, которые очень важны для нашего успеха…

Теги: Цепи сигнализации, Цепи таймера
Схема таймера

с использованием IC CD 4060

Несколько раз мы забываем выключить газ, электрическую духовку, плиту или мотор, когда смотрели телевизор, разговаривали по телефону или разговаривали с другом в вашем районе.Чтобы решить эту проблему, мы описали ниже схему, которая подает сигнал тревоги по истечении заданного вами интервала времени. Здесь вы можете выбрать 7 различных временных интервалов с помощью поворотного переключателя. Поэтому через заданный интервал времени он издаст громкий сигнал и напомнит вам, что вы должны выключить машину или газ.

Схема таймера построена на основе CD4060, который представляет собой 14-ступенчатый двоичный счетчик, делитель и генератор с переносом пульсации. Встроенный генератор является основной особенностью этой ИС, поэтому его можно использовать во многих приложениях, таких как флешер, тактовый генератор в схемах таймера .На изображении ниже показано расположение выводов IC:

[[wysiwyg_imageupload: 7508:]]

Рис. 1: Схема выводов микросхемы CD 4060 IC

Здесь IC1 работает как схема делителя частоты . Его встроенный генератор основан на трех инверторах. Базовая частота внутреннего генератора определяется значением конденсатора, подключенного к его выводу 9, и резистора, подключенного к выводу 10. Увеличивая или уменьшая значение конденсатора и резистора, мы можем изменить время задержки на период включения. и выкл.Изнутри сигнал генератора подается на первый бистабиль, который управляет вторым бистабилем и так далее. Поскольку каждый бистабиль делит свой входной сигнал на два, всего доступно пятнадцать сигналов, каждый из которых составляет половину частоты предыдущего. Выход Qn является n-м каскадом счетчика, представляющим 2 n , например Q4 равно 2 4 = 16 ( 1 ​​/ 16 тактовой частоты), а Q14 — 2 14 = 16384 ( 1 ​​/ 16384 тактовой частоты).Обратите внимание, что Q1-3 и Q11 недоступны

Будильник можно настроить на продолжительность от 30 секунд до 2 часов 30 минут. Здесь мы использовали поворотный переключатель, чтобы выбрать необходимое время. Когда питание включено, импульс на стыке R1 и C2 сбрасывает счетчик и начинается отсчет. Когда счетчик достигает бита 128 (Q4), контакт 7 становится высоким, так что зуммер (связанный с реле) с транзистором включается. Точно так же, если вы подключили поворотный переключатель к контакту 5, тогда Q5 выдает 32 деления, он подаст сигнал тревоги через 30 секунд и продолжит подавать сигнал тревоги, пока вы не отключите сигнализацию извне.Это происходит из-за того, что мы подключили вывод 11 через диод, остановка колебаний, и IC остается зафиксированным в высоком состоянии до тех пор, пока не будет сброшен. Если вы хотите получать сигнал тревоги через каждый заданный интервал времени, удалите этот диод. Теперь мы можем подключить другой выход также с помощью поворотного переключателя, чтобы получить другой период времени.

Когда выбран S1, таймер имеет время, указанное в следующей таблице —

S1 подключен к контакту

Время

7

30 секунд

5

1 минута 10 секунд

4

2 минуты 20 секунд

6

4 минуты 30 секунд

14

10 минут

13

20 минут

15

40 минут

1

2 часа 30 минут

Важно подключить контакт 12 (контакт сброса) к земле, чтобы ИС могла колебаться, и мы подключили ее к положительному источнику питания.Это сделано для того, чтобы мгновенно остановить колебания ИС и вернуть ее в исходное состояние. Таким образом, это гарантирует, что мы получим равный период времени включения / выключения. Например, предположим, что изначально вывод подключен к земле, чтобы позволить ИС колебаться, скажем, в течение 5 минут, подключение вывода к плюсу немедленно остановит счет через 5 минут и сбросит его обратно на ноль. Так что счетчик запустится снова.

Принципиальные схемы


Компоненты проекта


В рубрике: Электронные проекты
С тегами: cd 4060, ic, таймер, схема таймера

Многократный светодиодный мигающий индикатор с использованием микросхемы CD4060 IC

В этом уроке «Сделай сам» мы поможем вам изготовить «Многоканальный флешер».Прямо сейчас микросхема CD4060 использует в этой схеме десять светодиодов. Каждый светодиод излучает полосы разной частоты, что дает восхитительный случайный эффект свечения.

Микросхема CD4060 представляет собой гибкий чип. Его можно использовать для различных приложений, связанных с колебаниями, мерцанием, миганием, синхронизацией и тактовыми импульсами. Тем не менее, это всего лишь ограниченные назначения, о которых мы говорили, и вы можете использовать их во многих различных приложениях. Итак, это зависит от того, какую работу вам нужно выполнить с этим универсальным чипом.

В эту микросхему CD4060 уже встроены встроенный генератор и 14 ступеней двоичного счетчика с переносом пульсаций. Из-за встроенного генератора очень мало внешних компонентов используется для его работы.

Компоненты оборудования

Принципиальная схема

Работа схемы

IC 4060 представляет собой двоичный счетчик осциллятора с делителем частоты. Его встроенный генератор зависит от трех инверторов. Существенная частота внутреннего генератора определяется приблизительной емкостью конденсатора.Которая связана с его контактом 9 и резистором на контакте 10. Он имеет 12 выходных контактов, идущих от Q1 до Q14, за исключением Q2 и Q3. В момент, когда входной тактовый импульс подается на вывод для каждого импульса, двоичное значение увеличивается с 00 0000 до 11 1111. Что идентично для 0 до 16383 в десятичном виде. Этот неявный генератор может работать как угодно, используя несколько резисторов и конденсаторов.

Скорость мигания светодиодов можно сбалансировать с помощью переменного резистора 500 кОм. Увеличение или уменьшение емкости конденсатора 500 нФ также изменит частоту мигания.Рабочее напряжение схемы составляет от 9 В до 12 В постоянного тока.

Приложения и способы использования

У этого DIY-проекта есть множество применений. Какие:

  • Украшение дома
  • Праздники и случайное освещение
  • Украшение автомобилей
  • Сигнальные огни и т. Д.

Цепь таймера CD4060, от 22 секунд до 4 часов

Если вы ищете длительную схему таймера более чем на 2 часа, очень точный, простой в сборке и дешевый.Эта схема и есть ответ. Он использует CD4060. Как это особенное?

Вы делаете простые схемы таймера? Это просто и дешево. Например, с помощью микросхемы таймера 555, транзисторов и прочего. В них используются свойства конденсаторов и резисторов. Чтобы создать постоянную времени.

Если долгое время, необходимо использовать большие емкости (электролитический конденсатор).
Например, электролитический конденсатор 1000 мкФ. Фактически, емкость может составлять от 800 мкФ до 1200 мкФ. Значит, у него неточное время.

Также, если время превышает 30 минут, требуется конденсатор емкостью более 1000 мкФ.Он слишком большой!

Теперь у нас есть для вас две цепи.

1 # Схема управления таймером на 5 часов

В первой схеме мы используем ее для управления выключением нагрузки в установленный срок.

Представьте себе, вы можете увидеть, как капли воды (как туман) растекаются по всему саду в течение 2 часов. Зачем это делать? Некоторым растениям нужно мало воды. Но поливать их нужно долго.

Вы видите изображение?

Концепция схемы

Как решить эту проблему? Давай найдем ответ.

Во-первых, как вместо этого использовать небольшой конденсатор?

Вы помните простой генератор импульсов, использующий вентили CMOS.

Смотрите результат, это квадратная веб-форма. Похоже на резиновую леску.
Представьте, что это 1 Гц или период времени в 1 секунду. Затем я вытащил резиновую леску

Затем я вытащил резиновую леску 1000 раз, иначе добавляется время в 1000 секунд. Вы увидите, что частота снизилась до 0,001 Гц.

Итак, это делитель частоты. Идея хорошая, более устойчивая.Но как это сделать?

Удачи … есть несколько цифровых микросхем, которые могут делить или считать высокие частоты, что приводит к увеличению периода.

Давайте посмотрим на принципиальную схему этой схемы.

Состоит из: генератора, делителя, делителя (многократного), управления и подключения к нагрузке.

Вы можете подумать, что нам нужно несколько микросхем. НЕТ! только один CD4060 может это сделать.

Внутри ИС находится схема генератора импульсов и 14 блоков схемы делителя / счетчика частоты.Его можно разделить от 2 до 14 раз (разделить на 16 384 раза).

См. Распиновку CD4060

2 # CD4060 Цепь сигнализации таймера

Это IC 4060 Цепь таймера . Когда установлено время подъема, предположим, что установлено время 5 минут. ведь время до 5 минут. схема один раз подаст звуковой сигнал. Эта схема использует громкость и переключатель для установки часов.

Специальная функция

  • Используйте батарею 9 В
  • Используйте ток около 23 мА (работает) 2 мА (в режиме ожидания)
  • Можно определить время от 22 секунд до 4 часов.Пример: Схема таймера на 1 час , Схема таймера на 2 часа
  • Размер печатной платы: 2,43 x 1,53 дюйма.

Как это работает

Прежде всего, IC1 (Ic 4060) — это ИС делителя частоты, на выводах 9, 10 и 11 — выводы для подключения к R, C в качестве генератора частоты, который можно регулировать. пользователя VR1. Сигнал, который частота делителя IC1 будет посылать на контакты 1, 2, 3


На рисунке 1 показана полностью схема таймера будильника.

Далее есть переключатель в качестве селектора для определения времени будильника. Когда время увеличивает настройку времени, в точке TAP будет напряжение от IC1, отправляемое в обоих направлениях.

Первый перешел на D1-диод в сектор генератора частоты. Чтобы сделать, IC1 остановит частоты.

И, еще один способ будет передавать через резисторы R3 на контакт B TR1 — транзистор будет работать вместе с R4, R5, C2, TR2 и динамическим зуммером в качестве генераторов частот.

Таким образом, динамический зуммер издает звуковой сигнал при установке времени.

Соберите схему с 4-часовым таймером

Для начала представим, как все компоненты и внешние части соединяются, как показано на рис. 2.

Затем, сборка схемы должна начинаться с самого маленького компонента до того, как это красиво и легко, которые начинаются с диода, за которым следуют резисторы, высота и так далее.

Кроме того, для деталей, имеющих различные клеммы, такие как диод, электролитические конденсаторы, транзисторы и т. Д., Будьте осторожны при сборке цепи.Перед тем, как поставить эти устройства на PCB, они должны совпадать.


Рисунок 2 Односторонняя компоновка печатной платы и компоновка компонентов для печатной платы

Примечание:
Для удобства тех, кто хочет построить этот проект. Мы разрабатываем для вас макет печатной платы.


Рисунок 3 Расположение компонентов


Рисунок 4 Расположение медных плат на печатной плате с разрешением 300 dpi на дюйм.

Эта схема может быть сложной для вас. Посмотрите ниже, возможно, вы их полюбите.
Простая плата таймера на 5-30 минут

Тестирование
Прежде всего, проверьте все на наличие ошибок. Во-вторых, подключает к этой цепи 9-вольтовую батарею, положительную клемму на + 9 В, а затем отрицательную клемму на землю. Затем поверните 500K POT полностью влево до MIN.

Сначала сдвиньте переключатель S1 в положение 1, затем отпустите примерно 22 секунды, издаст звук динамического зуммера, а затем уберите 9В.

Во-вторых, сдвиньте переключатель S1 в положение 2, затем подключите источник питания 9 В, затем отпустите примерно 45 секунд, издаст звук на динамическом зуммере, а затем отключится 9 вольт.

В-третьих, сдвиньте переключатель S1 в положение 3, затем подключите источник питания к цепи, затем отпустите примерно 90 секунд, чтобы включить динамический зуммер.

Применение схемы таймера

Первое, положение 1. Мы можем настроить время на VR-500K от 22 секунд до Схема таймера на 1 час .

Секунда, позиция 2. Мы можем настроить время на VR-500K от 45 секунд до 2 часов.

В-третьих, позиция 3. Мы можем настроить время на VR-500K от 90 секунд до 4-х часового таймера.

Источник питания, если не использовать часто, может использовать батарею 9 В. Но если использовать очень часто. следует использовать адаптер 9 В или эти проекты:

Детали детали
Резисторы
R1: 1M
R2: 3K
R3: 10K
R4, R7: 5K
R5: 120K
R6: 300K
Потенциометр
VR1: 250K
Электролитические конденсаторы
C1: 4,7 мкФ
C2: 10 мкФ
C3, C4: 2,2 мкФ
Керамические конденсаторы
C2, C3: 0.0015uF
Транзистор
TR1-TR3: C458, C828, C945, C1815
D1-D3: 1N4148__75V 150mA Диоды
IC1: CD4060___14 счетчик пульсаций каскада и генератор IC

GET UPDATE сделать Electronics Learning Easy .

Как построить схему 24-часового таймера с IC 4060

Gadgetronicx> Электроника> Принципиальные и принципиальные схемы> Схемы таймера> Как построить схему 24-часового таймера с IC 4060