
該定時器的特點是:(1)定時周期寬。開機(jī)時間和保持時間從幾秒到2h,,分別連續(xù)可調(diào),。(2)開機(jī)、保持時間分別用兩種顏色,,各10個發(fā)光二極管分段顯示工作,,剩余時間一目了然。(3)定時器可單次工作,,也可重復(fù)工作,。(4)定時器不用時可以當(dāng)普通電源插座用。(5)定時器選用通用易購的門電路,、觸發(fā)器,、計數(shù)器等,非常適合大中專學(xué)校教學(xué)實踐用,。
工作原理:由P2,、P3、C1,、W1等組成A振蕩器,,F(xiàn)5,F(xiàn)6,、C2,、W2等組成B振蕩器,,IC2為第一計數(shù)器,IC3為第二計數(shù)器,,IC3的10個輸出端分別并接兩組各10個負(fù)極連在一起的發(fā)光二極管,,它們的負(fù)極分別通過限流電阻R9、R10接在由VT2,、VT3組成的雙穩(wěn)觸發(fā)器的兩個輸出端點,。
工作過程:IC2、IC3的清0端分別接有R5,、C3,,R6、C5組成清0電路使兩個計數(shù)器置0,,雙穩(wěn)態(tài)中VT3基極接有電容C10,。所以通電瞬間VT3基極呈低電位,使VT3截止,、集電極呈高電位使VT2導(dǎo)通,,因VD8截止使VT4導(dǎo)通,繼電器吸合,,整機(jī)處于通電狀態(tài),。與此同時,鉗位二極管VD3截止使A振蕩器開始工作,;VD5導(dǎo)通使振蕩器B中F6的輸入端被鉗位在低電平,,所以振蕩器B停振,振蕩器A的脈沖信號,,經(jīng)VD2送到門F1倒相后,,經(jīng)K1送到IC3的EN端負(fù)脈沖輸入端,每振蕩一次計數(shù)器計一個數(shù),,其輸出端按Y0~Y9的順序分別輸出正脈沖,,由于VT2集電極為低電位,所以由X1~X10組成的發(fā)光管陣列被依次點亮,,當(dāng)計到第十個脈沖時(X10點亮后),,IC3的12腳進(jìn)位端給出一個進(jìn)位正脈沖,它經(jīng)門F4倒相變成負(fù)脈沖后經(jīng)C8和C9去觸發(fā)VT2,、VT3組成的雙穩(wěn)態(tài)電路使之翻轉(zhuǎn),,即變成VT2截止、VT3導(dǎo)通,,VD8導(dǎo)通使VT4截止,,繼電器關(guān)斷,整機(jī)處于待機(jī)狀態(tài),,與此同時因VD3導(dǎo)通,,振蕩器A輸入端被鉗位從而停振,。由于VT2截止,其集電極高電位使VD5截止,,門F6輸入解除鉗位,,振蕩器B開始工作,其輸出經(jīng)VD1,、F1送到IC3進(jìn)行計數(shù),,但由于此時VT3導(dǎo)通,VT2截止,,所以雖然IC3的Y0~Y9依舊順序給出正脈沖,,但此時X1~X10并不亮,而X11~X20經(jīng)R10接到VT3集電極(低電位),,所以X11~X20依次亮起,,到X20亮后,同樣IC3的12腳給出進(jìn)位脈沖經(jīng)F4倒相后,,再次使雙穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn),,使VT3截止、VT4導(dǎo)通,,繼電器吸合,,電路再次處于通電狀態(tài)。
從上述可以看出,,定時器的工作周期,,即是雙穩(wěn)態(tài)的翻轉(zhuǎn)周期,而振蕩器每輸出10個脈沖,,雙穩(wěn)態(tài)才翻轉(zhuǎn)一次,因此振蕩器的RC時間常數(shù)不必取得很大,。實踐證明,,當(dāng)R取6MΩ,C取5μF時觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)周期即可達(dá)十幾分鐘,,為進(jìn)一步擴(kuò)大定時范圍,,該機(jī)在IC3前面又加一個計數(shù)器IC2。當(dāng)K1置于X10時,,F(xiàn)4送來的負(fù)脈沖被送到IC2的EN端,,而IC2的12腳進(jìn)位端給出的進(jìn)位正脈沖經(jīng)VT1倒相后,經(jīng)K1被連在IC3的EN端上,,這樣F4送來10個脈沖,,IC3才計數(shù)一次,送來100個脈沖后觸發(fā)器才翻轉(zhuǎn)一次,,使定時周期擴(kuò)大10倍,。
由F2,、F3組成的振蕩器A只在VT2導(dǎo)通、VT3截止繼電器吸合,,電路處于開機(jī)狀態(tài)時工作,。此時X1~X10燈依次點亮,可以指示電路的開機(jī)時間,,同時調(diào)節(jié)電位器W1可以改變通電時間的長短,,由F5、F6組成的振蕩器B只在VT3導(dǎo)通,、VT2截止繼電器斷電,、電路處于待機(jī)狀態(tài)時工作,此時X11~X20燈依次點亮,,可以指示電路的待機(jī)時間,,同時調(diào)節(jié)電位器W2可以改變待機(jī)時間的長短。
以上所述是電路工作在重復(fù)狀態(tài),,本機(jī)也可以工作在單次狀態(tài),,當(dāng)K2擲于單次狀態(tài),通電時,,電路與重復(fù)工作時一樣,,開始VT3截止,VT2導(dǎo)通,,VT4導(dǎo)通繼電器吸合,,電路處于通電狀態(tài),振蕩器A開始工作,,X1~X10燈依次點亮,,但是到X10顯示完后,IC3給出進(jìn)位脈沖,,雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)使VT3變成導(dǎo)通時,,VD3、VD4都被鉗位,,而VD4通過K2接到振蕩器B的F6輸入端上,,這樣兩個振蕩器都被鉗位,而停振計數(shù)器停止計數(shù),,由于此時VT4截止,,繼電器斷電,電路處于待機(jī)狀態(tài),,這樣就完成了一次定時關(guān)機(jī)的過程,。
該機(jī)電路IC3的輸出端中分別串有VD12~VD20的9個二極管,以防止各個輸出端互相干擾,,兩個計數(shù)器進(jìn)位端分別通過C4,、C6接至電路的清“0”端,,以保證在送出進(jìn)位脈沖后,計數(shù)器能可靠地回零,,就是當(dāng)一個振蕩器停振,,另一個開始工作時,計數(shù)器從0開始工作,,電路中,,VD8、VD9為隔離二極管,,可防止VT3截止時,,由于VT4導(dǎo)通,使得VT3集電極電位過低導(dǎo)致兩排燈都亮,,電路中VD1,、VD2為兩個振蕩器的隔離二極管。
電路電源供給采用電容降壓,、降壓電容應(yīng)取耐壓在400V以上的1μFCBB電容,,繼電器選用JQX-15,它的觸點電流可達(dá)交流20A,,可用來控制空調(diào)這樣的負(fù)載,,該機(jī)的定時電容C1、C2在選用電解電容時,,一定要用二只電解電容反極性串聯(lián),,以防止工作中漏電。
元器件選擇:IC1選用CD4069,,IC2,、IC3均選用CD4017。VT1~VT3均選用9013三極管,。X1~X20均選用Φ5mm紅色發(fā)光二極管,。繼電器選用JOX-15。插座選用一個市售公牛牌CN-109六孔組合插座,。其他元器件如圖所示,。
制作與調(diào)試:該機(jī)在制作時,,選用了一個市售公牛牌CN-109六孔組合插座,,將其中的4個插座卸掉,只保留兩組,,然后將線路板固定在卸掉插座的位置,,在原插座處安一塊73mm×76mm的有機(jī)面板,將調(diào)節(jié)旋鈕,、開關(guān),、顯示燈開孔露出,,并將面板向外殼粘死,原機(jī)指示燈拆掉,,其位置正好放繼電器,,將繼電器也用膠固定在外殼內(nèi)。該機(jī)最后連線時繼電器到插座的線應(yīng)選足夠粗導(dǎo)線,,并連接可靠,,以免通入大電流時負(fù)載發(fā)熱起火。