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无线电电子与电气工程百科全书 / 时钟、定时器、继电器、负载开关

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为了控制日常生活和工作中的各种电气装置，经常需要以一定的时间间隔反复打开和关闭它们。此任务通常在带记忆的数字计时器的帮助下成功解决。在下面发表的文章中，为读者提供了用于此目的的设备变体的描述，可以独立制作。

可编程机器设计用于控制中低功率（最高1 kW）的网络电器。例如，在日常生活中，它可以用来控制 Chizhevsky 吊灯或住宅区的电加热器。作者使用自动机控制了一台在夜间与 BBS 通信的计算机。

该机器包含两个相同的独立可编程通道，每个通道控制一个负载。通道数可以任意增加，无需对设备本身的基本单元进行基本修改。在其运行过程中，会计算实时时间并以小时和分钟显示当前值，以及一周中各天的序列号（从 1 到 7）。

每个通道中控制程序的最大持续时间为一天，但是，如果需要，用户可以在一周的 1440 天中的任何一天启用或禁用内存中记录的每日程序的执行。两个事件之间的最小可编程间隔为一分钟。这里的事件指的是受控负载的开启或关闭。因此，可编程事件的最大数量等于一天中的分钟数，即 XNUMX。您可以随时使用控件更改负载的当前状态。在编程之前清除（归零）存储器是通过用户命令在两个通道中一次或分别在每个通道中自动枚举地址来执行的。

编程时，提供了逐个地址写入和逐个地址擦除存储器中数据的可能性。自动售货机有一个自动对焦发生器，可以在每个编程事件发生时发出声音信号。当电源电压关闭时，设备的数字（低压）部分会自动切换到备用电池供电，这样您就可以保持连续计时并避免改变设备的当前状态控制负载的触发器。

自动机的框图如图 1 所示。 1. 它由一个计数和指示单元、两个相同的通道单元、电子继电器和一个可连接到任何通道的 AF 发生器（图中以通道 XNUMX 为例）组成。

程控机

在计数和指示块中，对当前时间和星期几进行计数，它们的值显示在指示器上，以及 RAM 通道的地址形成。

控制单元将计数器设置到所需位置并使用通道存储器执行操作。同步器产生脉冲的计数和控制序列。 RAM存储用于管理每个通道中的负载状态的程序。状态节点将从 RAM 读取的脉冲信号转换为特定逻辑电平的电压，从而控制电子继电器，以切换提供给负载的电源电压。

计数指示单元示意图如图2所示。 12.是电子表。脉冲计数源和控制序列（同步器）的功能由包含石英振荡器的专用时钟芯片 DD176（K18IE10）在其中执行。以下信号来自其结论：来自引脚。 1 - 计数分钟脉冲（60/1.5 Hz），通过元件 DD1.6、DD15、C18、R13.4 和元件 DD4.3、DD4.2、DD7.1 上的缩短电路馈送到分计数器的计数输入DD4.one；带别针。 1 - 用于指示第二节奏 LED HL11 的秒脉冲；带别针。 1024 - 频率为 2.2 Hz 的脉冲，通过反分频器分为两个 DD512，之后其频率降至 6 Hz；带别针。 2 - 频率为 1 Hz 的脉冲，确保指示灯 HG4 - HGXNUMX 在设置读数模式下的熟悉度闪烁。

（点击放大）

所考虑的块的计数部分是根据具有指定转换因子的计数器串联连接的通用方案构建的，并通过七段指示器HG1-HG5静态指示它们的状态。地址总线AO-A15由参与位计数的微电路DD7、DD10、DD14构成。所提出的电路解决方案的一个特点是能够由用户快速更改每个计数器的状态，这有助于在编程期间写入数据存储器。

该块由按钮 SB1 -“安装”、SB2 -“搜索熟悉度”和 SB3 -“模式”控制。在引脚上的初始状态。 DD6 解码器的 6 为高逻辑电平，因此其所有输出（引脚 1、5、2、4、12、14、15、11）将具有低电平，从而禁止来自 SB1 按钮的设置脉冲通过计数器 DD7.1、DD7.2 .10.1、DD10.2、DD4.1 通过元件 DD5.4、DD9.3、DD11.3、DD16 并允许解码器 DD19 - DD3 的转换。只需按一下 SB8.1 按钮，DD6 触发器就会进入单一状态，允许 DD1 解码器开关在其中一个输出（引脚 5、2、4、12）上出现高电平，以及另一个（引脚 14、15、11、2） - 频率为 1 Hz 的脉冲。结果，四个熟悉空间 HG4 - H1 之一开始以指定的频率闪烁。使用 SB2.1 按钮，改变这种熟悉的计数器状态（指示器读数）。一种或另一种熟悉的“活动”取决于按下按钮SB3时计数器DD2.1的状态。您可以使用 SB2 按钮更改计数器 DDXNUMX 的状态。因此，通过依次设置每个熟悉度指标的读数，您可以非常快速地设置所需时间（地址总线上的地址）。

星期 DD14 计数器的状态是通过在设置时转移十小时计数器 DD10.2 的状态来设置的。应该注意的是，从几分钟开始设置所需的指标读数并以星期几结束更为方便，因为在较高熟悉度中已经设置的值将通过可能发生的转移而增加一在较低的熟悉度中设置值。按钮 SB5“初始设置”旨在根据参考时间源准确（最多秒）设置时钟。在按下该按钮的瞬间，DD12微电路内部的秒计数器和DD7.1、DD7.2微电路的单位和十分钟计数器被复位。

除了地址信号 AO-A15 之外，还有几个控制信号从计数和显示单元中移除：从引脚。 4 个微电路 DD3.2（电路 1） - 短脉冲，通过 SB1 按钮设置脉冲；带别针。 6 个微电路 DD15.3（电路 2） - 来自 SB6“记录”按钮的脉冲，以及频率为 512 Hz 的脉冲（在内存清除模式下）；带别针。 13个微电路DD8（电路3） - 一个静态信号，其高电平确保内存清理模式的实施。

如果 SA4 清洁解锁开关的触点闭合，则按一次 SB1“清除”按钮设置内存清洁模式。在此模式下，触发器 DD8.2 进入逻辑 1 状态，禁止通过元件 DD7.1 进入计数器 DD13.4 的计数输入的微小脉冲通过，频率为允许通过元件 DD512 的频率为 4.4 Hz。结果是频率为 512 Hz 的计数（地址枚举）。再次按下 SB4 按钮可将触发器 DD8.2 返回到其逻辑零的原始状态。在初始上电时，两个触发器 DD8 都被 C13R11 电路设置为逻辑零状态。

按钮 SB1、SB6 具有在元件 DD1.1、DD1.2、DD15.1、DD15.2 上制作的触点反弹保护装置。电路 DD1.5、C15、R18、DD1.6 缩短了来自引脚的长分钟脉冲。 10 个 DD12 芯片。否则每分钟几十秒的这个脉冲将禁止用SB7.1按钮设置计数器DD1的状态。

图上。图3显示了可编程机器的通道块的示意图。它还显示了两个通道共用的设备图，该设备在元件 DD1、DD2、DD3.1、DD3.2、DD4.1、DD4.2、DD5.1、DD5.2 上制作，它生成控制信号记忆。

现在让我们考虑在实时计数的记录模式下第一个通道的操作。如图所示。在图3中，位A15是从地址总线AO-A12分配的。要访问的 RAM 芯片的选择取决于其状态。假设此时该位处于单一状态，并且选择了 DD10 芯片作为 CE 信号的低电平有效（引脚 7 DD8、DD7）。在这种情况下，芯片 DD8 设置为第三状态的输出。

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当改变地址总线AO-A15上的地址时（在分的边沿或来自计数指示单元的设置脉冲），DD1.1单振子产生一个高电平脉冲，在此期间访问DD7芯片被禁止，以避免此时从内存中读取数据。在DD1.1芯片产生的脉冲之间的间隔内，DD7芯片（引脚7）的输出被设置为对应于当前地址读取的数据位的逻辑电平。

要将数据位写入所需地址的存储器，用户必须使用计数和指示单元的控制按钮将其设置在总线上。然后，开关 SA3 应选择用于记录的电平：逻辑零或逻辑一。如果选择了一个，则会在内存中记录一个事件，该事件将在设定的时间发生。例如，当写入零时，您可以擦除先前记录在该地址的事件。接下来，您需要按一次 SB6“录制”按钮（见图 2）。沿着通过电路 2 馈送到单个振动器 DD1.2 的脉冲前端，后者将在其输出端产生记录脉冲（图 4，a）。

程控机

从 DD1.2 微电路（引脚 10）的直接输出，写入脉冲进入用于沿写入脉冲的前端和下降沿产生短脉冲的单元，在元件 DD2.1、R3、C13、DD2.2 上产生.2.3，DD1.2。从 DD9 芯片（引脚 5.1）的反相输出，写入脉冲进入元件 DD4、R14、C5.2、DD8 上的延迟节点，然后到达引脚。 7个存储芯片DD8、DD8。延迟时间的选择方式是在信号（脉冲）发生变化的时刻，引脚上的记录。 DD7 微电路的 10 号，禁止访问它的引脚。 10 个短脉冲，带引脚。 2.3 个 DD537 芯片。因此，为时钟控制的 RAM 芯片 KR2RU1 根据护照模式 [10] 正确操作创造了必要的条件。在第二个短脉冲结束后用 vyv。引脚上有 2.3 个微电路 DD7。 DD7芯片的图4设置为与刚刚写入的数据位对应的逻辑电平（图XNUMX，a）。

星期计数器的位A13-A15（见图2）不发送到存储芯片，而是作为芯片的开关电子钥匙的地址馈送到解码器DD14。电子钥匙 DD14 (vyv. 14, 15, 12, 1, 5, 2, 4) 和开关 SA7-SA13 的输入对应于从星期一到星期日的星期几。如果其中一个开关在一周中的相应日期闭合，则引脚上同时存在高电压电平。 3个DD14芯片，允许高逻辑电平从引脚通过。 7 RAM DD7, DD8 通过 DD4.3 芯片。当开关打开时，引脚上的低电平。 3 DD14 芯片禁止上述通道。 C18R12电路在从存储器读取的高电平电压的边沿上产生一个高电平电压触发开关脉冲DD13.1。用户可以随时使用 SB1 按钮更改触发器的状态，通过 HL3 LED 的存在或不存在来控制它。如果在连接负载的情况下进行编程，则应将其与 SA6 开关暂时断开。其状态由 HL4 LED 的发光监控。每当开关脉冲到达 DD3 触发器的输入 C（引脚 13.1）时，BF1 电话中就会听到由 C3、R17、DD10、DD5.3 元件上的 3.3H 发生器产生的短促的高音哔哔声。 XNUMX.

在将程序写入内存之前，需要先将其清零，即将所有可用地址写入逻辑零。清洁期间的地址枚举以相对较低的 512 Hz 频率进行（图 4，b），这允许视觉（通过 HL2 LED 不闪烁）和听觉（通过由BF1 phone) 来控制内存中逻辑单元的缺失。建议重复清洁周期（枚举所有时间值）2-3 次。只需要几秒钟。开关 SA3 必须预先设置到位置“0”。如果您想只使用一个通道的内存而不影响另一个通道的内存内容，则可以通过将相应的开关SA1或SA2“内存锁定”移至较低位置来阻止后者被访问。图表。在清洁模式期间，两个通道中的负载状态触发器 DD13.1 和 DD13.2 通过 R 输入（引脚 4 和 10）处的高电平转换为逻辑零状态。在DD6芯片上制作的报警声音发生器通过使能输入（引脚1 DD6）连接到输出。 3微电路DD11.1的第一个或到引脚。 10芯片DD11.3第二通道。在给定时间从高级存储器读取的情况下，在SA4“闹钟”开关闭合的情况下，会发出一分钟的间歇信号。

可编程机器的电子继电器和电源示意图如图 5 所示。 3. 电子继电器的数字部分基于[1]中描述的装置。可控硅开关VS2、VSXNUMX用作电子继电器的功率元件，其缺点是在控制大功率无功负载时存在开关浪涌和正弦电流波形失真。在所提出的装置中，负载在交流电源电压过零时切换，因此，在切换纯有源负载时，可以完全消除辐射。

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解释电子继电器单元操作的时序图如图 6 所示。 XNUMX.

程控机

在任意时刻 t5 开启触发器输入 D 处的负载（引脚 2.1 DD1）的正压降将仅在它到达其输入的那一刻转移到输出（引脚 1 DD2.1） C（引脚 3 DD2.1 .1.2）与电源电压过零时间一致的短脉冲。在元件 DD9、R7、C1.3、DD1 上存在短脉冲延迟节点不是强制性和基本的，但是，它允许您及时准确地重合到达输入 C 的脉冲前沿当电源电压过零时触发（DD2 芯片引脚 1.1、XNUMX 上的脉动电压下降）。

使用光耦合器 U1 - U4 可以完全分离电子继电器单元和机器的数字部分。

电源有两个集成稳压器 DA1 和 DA2。其中第一个为机器的数字部分供电。其输入电压由带有基于二极管 VD1、VD2 的自动开启电路的 GB3 电池提供支持。第二个稳定器用于为光耦合器、LED 和七段指示灯供电。线路滤波器 C8L2L3C9 可抑制浪涌和电源电压干扰。

对自动机的元素基础没有严格的要求。

作者使用了功率图上标明的OMLT电阻，氧化电容-K50-16，其余的-KM、KLS；按钮 SB1 - SB6（见图 2）和 SB1、SB2（见图 3） - KM1-1；开关 SA1、SA2（见图 3） - МТЗ、SA3、SA6、SA15（见图 3）和 SA1（见图 2） - МТ1、SA4（见图 3）、SA1(cm 图 5) - PK4-1，开关“星期几”SA7 - SA13，SA16 - SA22 - 微动开关 VDM1-8 组件。组件中的第八个开关用作 SA5、SA14（“声音”）。任何共阴极的七段LED指示灯（最好使用进口的，例如LTS547AP）。 KT315 晶体管，任何字母索引，BQ1 石英谐振器，频率为 32 Hz，BF768 电话胶囊 - 任何电阻为 1 ... 200 欧姆，例如，进口 DH300F。 TRIAC KU30G 可以更换为更强大的，例如 TS208-112-16-10，但是在这种情况下，控制感性负载时正弦电流形状的失真会变得更加明显。作为电子继电器，可以使用来自 IR 的集成“固态继电器”D7 或 D2410，其中通过零电源电压实现开启，通过负载通过零电流实现关闭 [2475]。

变压器 T1 应在 8 mA 负载电流下在次级绕组上提供约 600 V 的交流电压。滤波器线圈 L1 - L3 用 MGTF 20 线缠绕在 M10NM-4 铁氧体制成的环（2000x1x0,5 毫米）上直到填充，线圈 L2、L3 用两根线同时缠绕。

GB1 使用由六个指状电池组成的电池。在没有电源电压的情况下，设备的数字部分从电池消耗的电流不超过 35 mA。

机器放置在尺寸为 265x200x100 毫米的箱子中。在它的前面板上有控制和指示，在后面 - 用于连接负载的插座。可控硅VS1、VS2安装在面积约150cm2的散热片上，稳定器DA2安装在面积约50cm2的散热片上。

计数和指示单元和通道单元安装在单独的板上，尺寸为 185x80 mm，电子继电器元件（三端双向可控硅开关 VS1、VS2 除外）和电源（电容器 C1 - C3 除外，微电路 DA1、DA2、电池GB1 和变压器 T1) 放置在尺寸为 170x80 mm 的通用板上。计数和指示单元中的电容C3-C10和通道单元中的C2-C10焊接在RAM芯片、计数器和触发器的“公共”和“正电源”端子之间。

通过可维修的部件和正确的安装，机器的数字部分立即开始工作。建立计数和显示单元简化为用电容器C12调节DD18芯片上的石英振荡器的频率。当通过选择电阻器 R10、R20 建立通道块时，您应该设置通道声音发生器的所需音调，并通过选择电容器 C16 - 闹钟发生器。警报声音的所需持续时间由电容器 C15 选择。在建立电子继电器块时，电阻 R8 的选择应使施密特触发器 DD1.1（引脚 1、2）输入端的低电平脉冲确保其稳定切换。通过选择延迟电路中的电阻R9，必须在时间上与引脚上的脉冲前端重合。 10 微电路 DD1.3 与引脚上的脉冲的低点。 1、2个微电路DD1.1（图6）。

开始对机器进行编程时，必须考虑以下事项。如果程序包含足够多的事件，建议构建时序图，高电平表示负载的开启状态，低电平表示关闭，电平之间的下降是事件。设置好所需的事件时刻后，应将单元写入内存中的这些地址，在指示器上设置当前准确时间，将负载连接到设备并根据使用的构造图设置负载的初始状态“状态设置”按钮。

在写入和监控数据时，不能使用“初始设置”按钮，因为点击它时，地址总线的状态会发生变化，但无法在新地址处正确读取内存。

分析机器的运行，很容易看出，通过从提供给 RAM 芯片的地址数中排除以分钟为单位的计数器 AO-A3 的位并包括日计数器 A13-A15 的位，您可以让设备编程一周。因此，由于 RAM 地址总线的位宽将减少 14，因此每个通道可以使用一个存储芯片，并且还可以排除解码器 DD15、DD144。在这种情况下，事件之间的最小间隔将等于十分钟，每周节目中的最大事件数将减少到 7x1008=XNUMX。

文学

Baranov V. V.、Bekin N. V.、Gordonov A. Yu. et al. 半导体 LSI 存储设备。目录。 - M.：无线电和通信，1986 年。
Shilo VL 流行的数字电路。目录。 - 车里雅宾斯克：冶金，车里雅宾斯克部，1989 年。
涅恰耶夫和。一个简单的、无干扰的调节器。 - 广播，1991 年，第 2 期，p。 67,68。
Horowitz P., Hill W. 电路的艺术。 - M.：和平号，1993 年。

作者：P.Redkin，乌里扬诺夫斯克

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