Цифровые микросхемы транзисторы.
Микросхемы ТТЛ (74…).
На рисунке показана схема самого распространенного логического элемента — основы микросхем серии К155 и ее зарубежного аналога — серии 74. Эти серии принято называть стандартными (СТТЛ). Логический элемент микросхем серии К155 имеет среднее быстродействие tзд,р,ср.= 13 нс. и среднее значение тока потребления Iпот = 1,5…2 мА. Таким образом, энергия, затрачиваемая этим элементом на перенос одного бита информации, примерно 100 пДж.
Для обеспечения выходного напряжения высокого уровня U1вых. 2,5 В в схему на рисунке потребовалось добавить диод сдвига уровня VD4, падение напряжения на котором равно 0,7 В. Таким способом была реализована совместимость различных серий ТТЛ по логическим уровням. Микросхемы на основе инвертора, показанного на рисунке (серии К155, К555, К1533, К1531, К134, К131, К531), имеют очень большую номенклатуру и широко применяются.
| ТТЛ серия | Параметр | Нагрузка | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Российские | Зарубежные | Pпот. мВт. | tзд.р. нс | Эпот. пДж. | Cн. пФ. | Rн. кОм. |
| К155 КМ155 | 74 | 10 | 9 | 90 | 15 | 0,4 |
| К134 | 1 | 33 | 33 | 50 | 4 | |
| К131 | 74H | 22 | 6 | 132 | 25 | 0,28 |
| К555 | 74LS | 2 | 9,5 | 19 | 15 | 2 |
| К531 | 74S | 19 | 3 | 57 | 15 | 0,28 |
| К1533 | 74ALS | 1,2 | 4 | 4,8 | 15 | 2 |
| К1531 | 74F | 3 | 12 | 15 | 0,28 | |
При совместном использовании микросхем ТТЛ высокоскоростных, стандартных и микромощных следует учитывать, что микросхемы серии К531 дают увеличенный уровень помех по шинам питания из-за больших по силе и коротких по времени импульсов сквозного тока короткого замыкания выходных транзисторов логических элементов. При совместном применении микросхем серий К155 и К555 помехи невелики.
| Нагружаемый выход |
Число входов-нагрузок из серий | ||
|---|---|---|---|
| К555 (74LS) | К155 (74) | К531 (74S) | |
| К155, КM155, (74) | 40 | 10 | 8 |
| К155, КM155, (74), буферная | 60 | 30 | 24 |
| К555 (74LS) | 20 | 5 | 4 |
| К555 (74LS), буферная | 60 | 15 | 12 |
| К531 (74S) | 50 | 12 | 10 |
| К531 (74S), буферная | 150 | 30 | |
Выходы однокристальных, т. е. расположенных в одном корпусе, логических элементов ТТЛ, можно соединять вместе. При этом надо учитывать, что импульсная помеха от сквозного тока по проводу питания пропорционально возрастет. Реально на печатной плате остаются неиспользованные входы и даже микросхемы (часто их специально «закладывают про запас») Такие входы логического элемента можно соединять вместе, при этом ток Ioвх. не увеличивается. Как правило, микросхемы ТТЛ с логическими функциями И, ИЛИ потребляют от источников питании меньшие токи, если на всех входах присутствуют напряжения низкого уровня. Из-за этого входы таких неиспользуемых элементов ТТЛ следует заземлять.
| Параметр | Условия измерения | К155 | К555 | К531 | К1531 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Макс. | ||
| U1вх, В схема |
U1вх или U0вх Присутствуют на всех входах | 2 | 2 | 2 | ||||||||
| U0вх, В схема |
0,8 | 0,8 | 0,8 | |||||||||
| U0вых, В схема | Uи.п.= 4,5 В | 0,4 | 0,35 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | ||||||
| I0вых= 16 мА | I0вых= 8 мА | I0вых= 20 мА | ||||||||||
| U1вых, В схема |
Uи.п.= 4,5 В | 2,4 | 3,5 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | 3,4 | 2,7 | ||||
| I1вых= -0,8 мА | I1вых= -0,4 мА | I1вых= -1 мА | ||||||||||
| I схема | U1и.п.= 4,5 В, U1вых=5,5 В | 250 | 100 | 250 | ||||||||
| I1вых, мкА Состояние Z схема |
U1и.п.= 5,5 В, U1вых= 2,4 В на входе разрешения Е1 Uвх= 2 В | 40 | 20 | 50 | ||||||||
| I0вых, мкА Состояние Z |
U1и.п.= 5,5 В, Uвых= 0,4 В, Uвх= 2 В | -40 | -20 | -50 | ||||||||
| I1вх, мкА схема | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 2,7 В | 40 | 20 | 50 | 20 | |||||||
| I1вх, max, мА | U1и.п.= 5,5 В, U1вх= 10 В | 0,1 | 1 | 0,1 | ||||||||
| I0вх, мА схема |
U1и.п.= 5,5 В, U0вх= 0,4 В | -1,6 | -0,4 | -2,0 | -0,6 | |||||||
| Iк.з., мА | U1и.п.= 5,5 В, U0вых= 0 В | -18 | -55 | -100 | -100 | -60 | -150 | |||||
Металлоискатель на микросхеме К561ЛА7 (021) пакет
Описание Металлоискатель на микросхеме К561ЛА7 (021) пакет
Радио-конструктор: Простой металлоискатель на микросхеме К561ЛА7. (021)
Эта схема металлоискателя из всех простых схем показала наилучшие результаты. С помощью данного устройства можно обнаруживать как чёрные металлы (арматуру в стенах помещений), так и металлические предметы в грунте (как чёрные, так и цветные). Глубина обнаружения зависит от размера металлического предмета (небольшие предметы обнаруживаются на глубине до 12 см). Работа схемы основана на биении частот двух генераторов, собранных на базе отечественной микросхемы К561ЛА7, состоящей из четырёх логических элементов 2И-НЕ (К561ЛА7 можно заменить на К561ЛЕ5 или импортный аналог CD4011). Из схемы видно, что на элементах DD1.3 и DD1.4 собран образцовый генератор, с частотой которого будет сравниваться частота поискового генератора, собранного на элементах DD1.1 и DD1.2. Рассмотрим, как работают элементы схемы: Частота образцового генератора определяется параметрами конденсатора С1 и общим сопротивлением переменных резисторов R1 и R2 и лежит в пределах 200 – 300КГц. Частота поискового генератора задаётся параметрами контура С2,L1 (находится в пределах 100КГц), то есть зависит от ёмкости конденсатора и индуктивности катушки и является постоянной (условно, т.к. стабильность частоты зависит во многом от изменения температуры, напряжения питания, влажности). При работе поискового генератора вырабатывается не только основная частота 100КГц, но и кратные ей гармоники 200КГц, 300КГц, 400КГц и так далее. Чем выше гармоника, тем ниже её уровень. При работе образцового генератора (ОГ) на частоте 300КГц «нужная» нам гармоника поискового генератора (ПГ) – третья, то есть тоже 300КГц. Если мы устанавливаем резисторами R2 и R3 частоту ОГ 305КГц, а частота ПГ равна 100КГц, то третья гармоника ПГ, равная 300КГц (частоты свыше 20КГц уже не определяются на слух), с выхода конденсатора С4 смешивается с частотой ОГ на выходе конденсатора С3. Далее эти частоты поступают на диодный смеситель VD1, VD2, собранный по схеме удвоения напряжения (в один полупериод сигналы с выходов генераторов проходят через диод VD1 и заряжают конденсаторы С3 и С4, во второй полупериод напряжения с выходов генераторов складываются с напряжениями заряженных конденсаторов С3 и С4 и поступают через диод VD2 на головные телефоны Т. Диодный смеситель, выполняя роль детектора, выделяет разностную частоту 305КГц – 300КГц = 5КГц, которая в виде тонального сигнала слышна в наушниках. Почему выбрано такое соотношение частот генераторов 300КГц к 100КГц? Это наиболее оптимальное соотношение. Более высокие гармоники значительно уступают в силе сигнала и уже не прослушиваются в наушниках, а более низкие гармоники не дают такой разницы в изменении частоты, — при попадании металлического предмета в зону приёмной катушки незначительно изменяется её индуктивность, что влияет на частоту ПГ. Например, частота стала не 100.000Гц, а 100.003Гц. Разница в 3 герца на слух мало уловима, но на третьей гармонике 100.003Гц будут равны 300.009Гц, и разница с частотой ОГ будет равна 9Гц, что более заметно на слух и увеличивает чувствительность прибора. Диоды VD1,VD2 могут быть любыми, но обязательно германиевыми. С6 служит для шунтирования высокочастотных составляющих сигнала на выходе смесителя. Наушники головных телефонов надо соединить последовательно (на фото показаны выводы телефонных гнёзд для последовательного подключения стандартных стереонаушников). Все эти правила позволяют наиболее эффективно использовать выходной сигнал, не прибегая к дополнительным усилителям, усложняющим нашу конструкцию. В нашем случае громкость сигнала не влияет на чувствительность прибора. Главное в настройке – установить правильно частоту биений и ориентироваться на её изменение. Теперь к главному элементу нашей схемы – поисковой катушке. От качества её изготовления будет зависеть способность прибора к обнаружению металлических предметов.
Состав варианта 021:
1. Микросхема К561ЛА7,
2. Панелька для микросхемы DIP14,
3. Монтажная плата,
4. Провод для поисковой катушки,
5. Постоянный резистор R1 – 10к (Кч/Ч/Ор),
6. Переменный резистор R2 – 20к,
7. Переменный резистор R3 – 1к,
8. Конденсатор С1 – 150пФ,
9. Конденсаторы С2, С6 – 1н,
10. Конденсаторы С3, С4 – 680пФ,
11. Конденсатор С5 – 10МкФ,
12. Диоды Д9 (2 шт.),
13. Батарея питания 9В,
14. Разъём для батареи (типа «Крона»),
15. Схема и описание,
16. Головные телефоны,
17. Ручки для переменных резисторов (1 шт.),
18. Гнездо для головных телефонов,
19. Монтажные провода,
Видео работы макета аналогичного металлоискателя по проще:
Схема простой сигнализации на к561ла7. Охранная сигнализация на микросхеме CD4023. Вкратце о принципе работы сигнализации
Вариант 060. «Простая сигнализация на К561ЛА7» в коробкеНиже вашему вниманию представлена схема простой и надёжной сигнализации на одной микросхеме К561ЛА7. Из четырёх логических элементов «2И-НЕ» собрано два генератора. Генератор низкой частоты на элементах DD1.1 и DD1.2 управляет генератором звуковой частоты на элементах DD1.3 и DD1.4, формируя тревожный сигнал. Пьезоизлучатель можно подключить между 11 и 12 выводами микросхемы, тем самым упростив устройство, но в этом случае сигнал, издаваемый пьезоизлучателем QZ1 был бы слабым. Поэтому в схему добавлен усилитель на транзисторах VT1 и VT2, соединённых по двухтактной схеме эмиттерного повторителя образующих комплементарную пару. Но и в этом случае тревожный сигнал был бы недостаточной силы, т.к. для работы пьезоизлучателя в полную силу требуется относительно высокое напряжение на его пластинах. Этого результата можно добиться подключив к выходу эмиттерного повторителя повышающий автотрансформатор Тр1, исполненный на ферритовом кольце. С помощью этого автотрансформатора напряжение на входе пьезоизлучателя увеличивается в 10 раз и сигнал тревоги становится достаточно громким, чтобы его услышать с большого расстояния. Количество витков трансформатора около 900. Количество витков меньшей обмотки (выводы 1 и2) 80 витков. После её намотки делается отвод сдвоенным проводом и вторая обмотка (выводы 2 и 3) доматывается до израсходования оставшегося провода. Рассмотрим работу схемы. После подачи питания на схему (напряжение питания может находиться в диапазоне 6 – 15 вольт) устройство переходит в дежурный режим. На вывод 2 через нормально замкнутые контакты кнопки SA1 поступает логический ноль, дающий запрет на работу первого генератора. Соответственно на выводе 4 будет тоже логический ноль, не позволяющий работать второму генератору. Устройство в таком режиме потребляет очень незначительный ток в пределах нескольких микроампер. Как только контакты размыкаются, через резисторы R1, R2 на 2 вывод подаётся логическая единица, что приводит к запуску первого генератора, работающего с частотой около 2Гц. В тот момент, когда на выводе 4 появляется логическая единица, поступающая на 8 вывод, включается второй звуковой генератор. Звуковая частота с вывода 11 поступает на вход повторителя на VT1, VT2. Далее усиленный сигнал через конденсатор С4 поступает на обмотку (1,2) автотрансформатора Тр1. Ток, проходящий через эту часть обмотки трансформатора создаёт переменный магнитный поток в сердечнике (кольце), который в свою очередь индуцирует во всей обмотке электродвижущую силу, пропорциональную количеству витков. В результате на пьезоизлучатель поступает сигнал звуковой частоты с повышенным, относительно напряжения источника питания, напряжением. В зависимости от задач, кнопку можно заменить на нормально разомкнутую, замкнув её в положение охраны или заменив кнопку тонким проводом по принципу растяжки на разрыв.
Пролог
На элементах DD1.3 и DD1.4 собран ещё один мультивибратор, частота работы которого около 1кГц. Времязадающая цепь – С3, R3. Эпюра снята с 11-ой ножки микросхемы, когда мультивибратор работал постоянно.
Когда на 4-ой ножке появляются импульсы с частотой следования 3 Герца, на выходе DD1.4 (11-ая ножка), соответственно, появляется прерывистый сигнал частотой 1 килогерц. Эпюра снята с 11-ой ножки во время срабатывания тревоги.
Выход DD1.4 подключен к транзисторному ключу VT1, который управляет работой динамика Ba1. Здесь используется составной транзистор с большим коэффициентом усиления по току. Если под рукой не окажется такого транзистора, то можно его заменить самодельным составным транзистором.
Потенциометр R4 позволяет установить оптимальный уровень громкости сирены.
Резисторы R5, R6 ограничивают выходной ток микросхемы. Желательно выбирать сопротивление этих резисторов не менее 1-го килоома на каждый Вольт питания.
Резисторы R7 и R8 ограничивают ток светодиодов. А от сопротивления резистора R8 ещё и зависит основной ток потребления в дежурном режиме.
Конденсатор С1 защищает входные цепи микросхемы от помех, которые могут быть наведены на контур электромагнитным излучением.
Защитные диоды VD1 и VD2 защищают схему от мощного электрического импульса, который может быть вызван молнией. В этом случае, предохранитель FU1 может защитить шлейф от обрыва, хотя и не всегда.
Конденсаторы С4 и C5 – фильтр питания.
Напряжение питания этого охранного устройства можно выбрать в диапазоне 6… 12 Вольт. Можно применить несколько соединённых последовательно элементов АА, ААА или 9-ти Вольтовую батарею типа «Крона».
Потребление энергии во время срабатывания сирены, зависит от уровня громкости, установленного потенциометром R4, а при максимальной громкости, от сопротивления динамической головки Ba1. Потребление в дежурном режиме в основном определяется сопротивлением резисторов R1 и R8.
Но, если, для экономии энергии батареи, резистор R8 можно вообще исключить вместе со светодиодом VD4, то значительно увеличивать сопротивление резистора R1 нежелательно, особенно, если длина провода составляет 100 и более метров.
Схема этой охранной сигнализации, рассчитана на работу с датчиком обрывного типа. В качестве датчика используют тонкий медный эмалированный провод типа ПЭВ, ПЭЛ и им подобный. Диаметр провода выбирают исходя из следующих соображений. Чем тоньше провод, тем вероятнее ложное срабатывания, но и тем менее вероятно, что нарушитель заметит его или почувствует при соприкосновении. Так что, выбирать следует в диапазоне диаметров 0,05… 0,1мм. Спокойно идущий человек может не почувствовать обрыв провода диаметром 0,05мм даже открытой частью тела. Но, не порвать такой провод ещё при прокладке будет сложно. Для прокладки тонкого провода можно использовать лёгкую катушку, вращающейся в подшипниках.
На этом макете была опробована работа охранной системы.
Чертёж печатной платы на основе одного из широко распространённых типов макетных плат.
Как это работает? Откройте на весть экран и выберите разрешение 1280х720px.
Особенность этой сигнализации в том, что её практически не меняя схемы можно установить на автомобиль, входную дверь помещения, сейф, и даже на шкаф. Разница только в том. что за нагрузка будет на выходе и какой источник питания. А модификация производится переключением миниатюрной перемычки в разъеме, установленном на плате сигнализации. Нагрузкой сигнализации может служить 12-вольтовая автомобильная сирена, промежуточное реле или миниатюрная покупная или самодельная сирена.
А функции датчика может выполнять пара геркон-магнит, замыкающий или размыкающий выключатель, автомобильные контактные датчики, разрывной шлейф, контактная закладка.
Принципиальная схема базового варианта показана на рисунке 1. Такая сигнализация может работать с одной группой замыкающих датчиков (SD2) или одной группой размыкающих датчиков (SD1). Выбор типа датчиков осуществляется перестановкой перемычки N1 (на схеме она показана в положении работы с замыкающим датчиком SD2, а пунктиром, — для работы с размыкающим SD1).
Если на охраняемом объекте несколько замыкающих датчиков, то их нужно включить параллельно друг другу, а если датчики размыкающие, — последовательно.
Включают сигнализацию выключателем S1, через который подается питание. Индицирует факт включения светодиод HL1 постоянного свечения После включения отрабатывается выдержка в несколько секунд, в течение которой сигнализация реагирует на срабатывание датчика коротким звуковым сигналом. Величина этой выдержки определяется параметрами RC-цепи R3-C2.
Выдержка нужна для выхода из объекта охраны, закрывания дверей и проверки работоспособности датчиков. По завершению выдержки сигнализация переходит в режим охраны, что индицируется включением мигающего светодиода HL2 Диод VD4 и резистор R5 перестают шунтировать R6 и продолжительность сигнализации. зависящая от быстроты разрядки С3, увеличивается.
Теперь, при срабатывании датчика на выходе D1.1 появляется положительный импульс, длительность которого зависит от параметров цепи R2-C1. Этот импульс через диод VD3 и токоограничивающее сопротивление R4 заряжает конденсатор С3 до напряжения логической единицы. На выходе D1.2 формируется отрицательный импульс, продолжительность которого зависит от быстроты разрядки конденсатора С3.
По фронту этого импульса, цепью C6-R8 формируется короткий импульс, который приводит к кратковременному появлению логической единицы на выходе D1 3. А это приводит к кратковременному включению сирены BF1. Раздается короткий предупредительный сигнал, после которого у вас есть несколько секунд на отключение сигнализации выключателем S1, который должен быть размещен внутри охраняемого объекта скрытно.
Продолжительность этой задержки зависит от параметров цепи R7-C4. Если сигнализация не будет выключена в течение этой задержки, то включается продолжительный режим сигнализации (сирена звучит примерно 50 секунд).
Затем схема возвращается в охранный режим. Конденсатор С1 необходим для исключения зацикливания схемы в том случае, когда после вторжения на объект датчик остается в сработавшем положении
При установке на автомобиле в качестве устройства оповещения BF1 используется стандартная блок-сирена для автомобильных сигнализации промышленного производства. В этом случае питание от автомобильного аккумулятора, а датчик удобнее выбрать замыкающий, потому что именно такие дверные выключатели освещения, а так же, автоматические выключатели света под капотом и в багажнике.
Если эти датчики не допустимо включать параллельно, их можно развязать между собой диодами типа КД522. Подключив эти диоды анодами к аноду VD2, а их катоды соединить с датчиками.
При охране помещения удобнее применить размыкающий датчик, потому что, именно такие стандартные герконовые датчики, устанавливаемые на двери. Если же датчик самодельный, то выбор типа зависит от его конструкции. Тип сирены так же зависит от многих факторов. Можно использовать такую же автомобильную сирену, или через промежуточное реле подключить более мощную сирену, питающуюся от электросети, либо кнопку вызова охраны.
Впрочем, можно дополнительно сирене подключить реле для включения кнопки вызова охраны. В таком случае, обмотку реле подключают параллельно сирене. Чтобы не повредить транзисторы выходного ключа (VT2 и VT3) выбросом самоиндукции необходимо параллельно обмотке реле включить любой диод в обратном направлении. Тип реле зависит от нагрузки, но обмотка должна быть рассчитана на напряжение 8-14V. В таких же пределах должно быть и напряжение питания сигнализации.
Рис.2
Детали размещены на печатной плате с односторонним расположением дорожек. Схема разводки и схема расположения деталей даны на рисунке 2.
Способ изготовления платы, — любой доступный. Монтаж неплотный, поэтому печать можно нарисовать даже при помощи заточенной спички, по мере надобности макаемой в битумный лак или нитроэмаль.
Впрочем, монтаж можно выполнить и на макетной печатной плате или вообще без платы, приклеив микросхемы «вверх ногами» на какую-то основу, и выполнив соединения монтажными проводниками и выводами деталей.
Микросхему К561ТЛ1 можно заменить аналогом серии К1561 или импортной CD4093. Микросхема К561ТЛ1 содержит четыре элемента «2И-НЕ», с входами, выполненными по схеме триггера Шмитта Цоколевка и логика работы почти как у К561ЛА7, поэтому можно попробовать использовать вместо К561ТЛ1 микросхему К561ЛА7, но только в крайнем случае, потому что у элементов К561ЛА7 нет на входах триггеров Шмитта, и схема, скорее всего, будет работать менее устойчиво и выдержки будут отрабатываться не так четко.
Транзисторы КТ315 и КТ815 заменимы любыми другими транзисторами общего применения анапогичной мощности. Диоды так же можно заменить любыми аналогами. Светодиод НИ — любой индикаторный с постоянным свечением, a HL2 — мигающий. Схема, показанная на рисунке 1 является базовой. В ней используется только одна микросхема малой степени интеграции, отсюда и ограниченные функции.
Усложнив ее добавлением еще одной такой же микросхемы (рис. 3) можно сделать более универсальную сигнализацию. В схеме, показанной на рисунке 3, есть два входных канала (дополнительный канал выполнен на D2.1). Это позволяет работать одновременно с двумя типами датчиков, — на одном канале может быть система замыкающих датчиков, а на втором, — размыкающих
Охранная сигнализация. Схема
Сигнализация сделана на простой и доступной микросхеме CD4023 (или любой другой…4023), в которой есть три логических элемента «3И-НЕ». Несмотря на простоту, сигнализация обладает вполне неплохим набором функций, и может поспорить с аналогичными устройствами, собранными на специализированных микросхемах или микроконтроллерах. К тому же, применение простой «жесткой» логики делает и изготовление сигнализации очень простым и доступным, поскольку не требуется никакого программирования или поиска дорогих или редких микросхем.
Сигнализация рассчитана на работу с пятью контактными датчиками, сделанных из концевых переключателей. Один датчик -SD5 специализированный, он устанавливается на входную дверь. Четыре остальных могут быть установлены на окна, ставни, другие двери, люки, лазы и т.д. В закрытом состоянии контакты датчиков разомкнуты, и замыкаются при открывании соответствующей двери, окна, ставни, люка, лаза и т.д. То есть, когда закрыто, шток концевого переключателя нажат, значит, подключать надо его размыкающие контакты.
Алгоритм работы сигнализации следующий. Включение осуществляется выключателем питания. О факте включения индицирует один светодиод. После включения сигнализация примерно 15 секунд не реагирует на датчики. Однако, в течение первых 2-3 секунд после включения питания схема проверяет все датчики кроме основного дверного. Если какой-то из датчиков замкнут (например, окно не закрыли), то раздается звуковой сигнал длительностью 2-3 секунды и загорается светодиод, который показывает на конкретный датчик, находящийся в замкнутом состоянии. Если замкнуто несколько датчиков, соответственно, будут гореть несколько светодиодов.
После устранения неполадки нужно снова включить питание сигнализации. Далее, если все датчики в норме, будет гореть только светодиод, индицирующий включение питания. Через примерно 15 секунд после включения питания сигнализация переходит в режим охраны. Теперь, если любой из датчиков будет замкнут (или несколько из них) включится электронная блок-сирена, которая будет звучать около 15 секунд. Затем, система вернется в режим охраны и будет ожидать срабатывания очередного датчика.
Отключение сигнализации происходит в два этапа. Сначала посредством клавиатуры набирается код, после чего схема блокируется на 15 секунд, в течение которых, можно войти внутрь помещения и отключить сигнализацию выключателем питания. Если же, войти в помещение и не выключить питание сигнализации, то через 15 секунд она войдет в режим охраны, и сработает когда вы откроете дверь или окно, или еще что-то, что находится под охраной, даже если вы внутри помещения.
Для задания и набора кода используется простая электромеханическая цепь из последовательно включенных кнопок-переключателей. Такие кодовые замки неоднократно описывались в этом журнале, и несмотря на такие неудобства, как необходимость одновременного нажатия кнопок кодового числа, и невозможность изменить код без разбора и перепайки, они весьма эффективны, дешевы и
просты, что тоже немаловажно.
Сигнальным устройством служит электронная сирена для автомобильных сигнализаций, — на сегодня это наиболее доступное сигнальное устройство.
Теперь о схеме. Основу схемы составляет трехвходовый RS-триггер на двух элементах микросхемы D1 типа 4023.
Датчики двух типов. Дверной датчик основной двери — SD5, он подключен непосредственно к выводу 2 D1.1. Он не проверяется светодиодом и звуковым сигналом при включении питания, потому что он расположен на основной двери, служащей для выхода из помещения, а проверка датчиков начинается сразу после включения питания, то есть, пока человек, включивший питание, еще находится внутри помещения.
Остальные датчики SD1-SD4 снабжены светодиодами для контроля состояния и RC-цепями, формирующими при замыкании датчика импульс длительностью 2-3 секунды.
Через развязывающие диоды VD1-VD4 они подключены к выводу 1 D1.1.
При включении питания выключателем S10 начинается зарядка конденсатора С6 через резистор R11. При емкости 10 мкФ и сопротивлении 1 М, у меня получилось до единицы около 15 секунд, хотя здесь играет роль и точность емкости конденсатора, и величина утечки, так что результат может быть и другим. Ну так вот, в течение этого времени, пока С6 заряжается через R11, на выводе 4 D1.2 присутствует напряжение низкого логического уровня. Поэтому, RS-триггер D1.1-D1.2 находится в зафиксированном положении, и на выходе D1.2 логическая единица независимо от того, что на входах элемента D1.1. Поэтому, в течение этого времени триггер не реагирует на датчики.
В то же время, если после включения питания окажется что один из датчиков SD1-SD4 замкнут, то, например, если это был SD1, цепь R2-C1 создаст импульс длительностью около 2-3 секунд, который через диод VD1 поступит на вывод 11 D1.3, и на его выходе на 2-3 секунды появится высокий логический уровень. Транзисторный ключ VT1-VT2 откроется на 2-3 секунды, и прозвучит короткий предупредительный звук. А светодиод HL1 будет гореть, показывая, что замкнут именно датчик SD1.
После зарядки С6 схема переходит в режим охраны. Теперь, при срабатывании любого из датчиков RS-триггер D1.1-D1.2 перекидывется в ноль на выходе D1.2. При этом на выходе D1.3 устанавливается высокий логический уровень, и транзисторы VT1-VT2 открываются, звучит сирена BF1. Но, продолжается это только до тех пор, пока конденсатор С5 заряжается через резистор R12, то есть, тоже около 15 секунд. Хотя, это время зависит так же, от фактической емкости конденсатора С5 и величины его тока утечки.
Для первой стадии отключения сигнализации используется клавиатура из кнопок S0-S9 (кнопки понумерованы согласно надписям возле них на наборной панели). Все кнопки переключающие, без фиксации, включены последовательно, но так, чтобы кнопки кодового числа были подключены замыкающими контактами, а все остальные — размыкающими. И эта цепь включена параллельно С6. Цепь замыкается только в том случае, если одновременно нажать только кнопки кодового числа. При этом, С6 разряжается, и схема переходит в то состояние, в котором она бывает после включения питания. То есть, примерно 15 секунд не реагирует на датчик двери SD5.
Монтаж выполнен на макетной печатной плате промышленного производства.
Время задержки после включения питания можно установить подбором R11 или С6. Время звучания сирены — подбором R12 или С5.
К данной системе можно пристроить и сотовый телефон для дистанционной передачи сигнала (Л.1).
Хотя ее при желании можно без проблем установить и в .
Схема сигнализации предполагает наличие одной цепи охраны (с задержкой на постановку и сработку), но при небольшой доработке, вполне можно добавить сколько угодно цепей мгновенной сработки (подключить датчики на разбитие стекла, датчики движения, и т.д.). Плюсом данной схемы является возможность независимой регулировки таймеров задержки:
- Задержка постановки на охрану — регулировка времени от момента включения системы, до момента, когда хозяин квартиры должен покинуть помещение и закрыть дверь, тем самым замыкая цепь охраны.
- Задержка на включение сирены — регулировка времени от момента открытия двери, до момента включения системой акустического ревуна. То есть время за которое необходимо успеть войти в квартиру и обесточить сигнализацию.
Еще раз подчеркну, таймеры задержек регулируются независимо и не влияют друг на друга , как это, зачастую, встречается в простых охранных системах на логических микросхемах. Принципиальная схема сигнализации изображена на рисунке №1. Схема реализована на 2-х логических микросхемах: К561ЛА7 и К561ЛН2, которые запитаны от 5 Вольтового стабилизатора напряжения. Применение стабилизатора, конечно, сводит на нет преимущества микросхем серии К561 а именно сверх низкий ток потребления, но избавляет от проблемы изменения времени задержек, при снижении . Время задержки постановки на охрану зависит от номинала конденсатора С1, чем больше его емкость, тем длиннее период задержки. Задержка на включение сирены определяется номиналом конденсатора С3, чем больше его емкость, тем больше времени для отключения охранной системы после размыкания контактов охранного шлейфа.
Вкратце о принципе работы сигнализации:
Сначала необходимо рассмотреть участок схемы который непосредственно связан с охранным шлейфом.
Нас интересует один из логических элементов микросхемы DD1 К561ЛА7 который отвечает за сработку системы, а именно передачу импульса для мгновенной зарядки конденсатора C2 емкостью 2200мкФ (который определяет время работы сирены в случае если дверь после несанкционированного проникновения будет сразу закрыта, но сигнализация останется включена). Рассмотрим процессы происходящие после сработки системы (т.е. после мгновенной зарядки конденсатора С2 2200мкФ) о том в каком случае происходит такая сработка будет сказано позже, что бы не запутаться в происходящем. Итак, из энергии С2 2200мкФ через диод VD2 и резистор R5 620k происходит медленный заряд конденсатора С3 200мкФ. Этот этап является задержкой на включение сирены, как уже говорилось, чем выше емкость С3, тем больше времени пройдет перед включением сирены. Итак, С3 медленно заряжается, и в определенный момент, напряжение на конденсаторе доходит до значения (порядка 3 Вольт), при котором происходит сработка инверторов, выполненных на микросхеме DD2 К561ЛН2. После двухкратной инверсии сигнала, с вывода №4 микросхемы DD2 поступает напряжение питания на токоограничительный резистор ключа, выполненного на биполярном транзисторе КТ819Г. Данный ключ «проключает землю», то есть во включенном состоянии пропускает через себя ток и включает сирену.
Нам осталось разобраться как работает задержка постановки на охрану и при каких обстоятельствах произойдет включение сирены. Итак, при включении охранной системы происходит медленный заряд конденсатора С1, определяющего время задержки постановки на охрану. При достижении напряжения на конденсаторе С1 выше порога сработки (порядка 3 вольт), состояние выхода первого логического элемента микросхемы DD1 К561ЛА7 (ножка 3 микросхемы) поменяет свое состояние: сразу при включении на на этом выводе микросхемы будет напряжение равное напряжению питания, т.е. 5 Вольт, а при заряженном конденсаторе С1 (по окончании времени задержки на постановку) на данной ножке микросхемы напряжение станет равным нолю. Идем дальше по схеме, сигнал поступает на второй логический элемент микросхемы DD1 на котором происходит его инвертирование. Попросту говоря если на входах элемента №6,№5 будет ноль, то на выходе элемента (лапка №4) появится . И на оборот, если на обоих входах (№6,№5) элемента появится полное напряжение питания (5Вольт) , то на выходе элемента напряжение станет равным нолю. Для сброса таймеров (в случае когда, вы по каким-либо причинам не успеваете выйти и запереть за собой дверь) необходимо нажать на несколько секунд строенный переключатель без фиксации положения (кнопку) который произведет разряд всех время-задающих конденсаторов через номиналом в 5 Ом. Производить сброс таймеров также необходимо после каждого выключения охранной сигнализации . Можно объединить кнопку отключения питания и кнопку сброса воедино, если найдете подходящий переключатель с фиксацией положения и возможностью комутации 4 пар контактов. Остается последний непоясненный вопрос.
Мы опять возвращаемся к рассмотрению логического элемента №3 микросхемы DD1 К561ЛА7. Как уже было сказано выше инверсия сигнала произойдет когда на обоих входах логического элемента появится напряжение питания. То есть, если на входе №9 и входе №8 будет +5 Вольт, на выходе данного элемента (ножка №10) напряжение станет равным нолю. С выхода №10 сигнал «ноль» будет подан на точно такой же элемент, который так же инвертирует сигнал и на выходе последнего логического элемента микросхемы DD1 К561ЛА7, то есть на ножке №11 появится напряжение +5 Вольт, которое произведет через диод VD1 мгновенную зарядку конденсатора 2200мкФ. Что происходит далее, было описано выше.
Итак, самый главный фрагмент описания действия сигнализации!
Охранный шлейф является нормально замкнутым
, то есть в режиме «под охраной» кнопка замкнута, а в режиме открытия двери цепь размыкается. Что это нам дает, применимо к схеме? Сигнал, на сработку сирены, через заданное количество секунд будет подан лишь в том случае, когда на обоих входах станет напряжение равным 4-5 Вольт. Это может произойти только лишь в случае, когда охранный шлейф разомкнут, (в этом случае на вход №8 через резистор R11 номиналом 100к будет подано напряжение 5 Вольт). И когда на входе №9 появится напряжение 5 Вольт, а это произойдет после окончания времени задержки постановки на охрану. Обязательно еще посмотрите
PS/
Я старался изложить принцип действия самодельной охранной сигнализации максимально лаконично и доступно, для понимания начинающим любителям самоделок. Если улучшите эту модель – пришлите, пожалуйста фото и схему Вашего варианта охранной сигнализации, я буду очень вам признателен и размещу её в этом разделе. Заранее спасибо.
Вы также можете прислать любые свои самодельные кострукции, и я с удовольствием их размещу на этом сайте с указанием Вашего авторства! samodelkainfo{собачка} yandex.ru
Поделиться ссылкой: |
|
Цифровая интегральная микросхема КМОП логики, производства советских времен. Широко применялась в бытовой аппаратуре. Часто использовалась радиолюбителями при создании различных устройств на основе цифровых микросхем. Содержит 4 логических элемента 2И-НЕ. Нумерация ног начинается от ключа на корпусе против часовой стрелки.
Аналоги К561ЛА7 — CD4011A, CD4011, HEF4011BP, HCF4011BE, 564ЛА7, К176ЛА7, 164ЛА7 Параметры К561ЛА7:
Таблица истинности К561ЛА7:
Анекдот: Новый надёжный способ утренней побудки:1. Будильник устанавливаем на 07:00. 2. Форматирование жёсткого диска — на 07:03. И только попробуй проспать! |
6.2. Расчет преобразователя “напряжение – частота”
ПНЧ выполнен на микросхеме — КР1108ПП1.
Рисунок 6.2. Принципиальная схема ПНЧ, реализованного на базе ИМС КР1108ПП1
Назначения входов:
1) – инвертирующий вход;
14) – неинвертирующий вход;
10) – вход компаратора инвертирующий;
9) – вход компаратора неинвертирующий;
11) – общий;
12) ;
4) ;
6) вход блокирования;
5) конденсатор одновибратора;
7) частотный выход;
13) аналоговый выход;
При выходная частота ; C13 : 2,2мкФ ,С14 : 3,6 мкФ.
Принимаем:
C13: СГМ3 -350В – 2,2нФ,
С14: 33Н 2 –3,6нФ10%.
6.3. Расчет одновибратора
Одновибратор на элементах “2И-НЕ” выполнен с использованием микросхемы К561ЛА7. Принципиальная схема приведена на рисунке 6.3.
Рисунок 6.3. Электрическая схема одновибратора, реализованного на элементах “2И-НЕ”
Длительность импульсамкс.
.
Примем Ом.
DD1: К561ЛА7.
.
.
6.4. Проектирование распределителя импульсов
Принципиальная схема распределителя импульсов приведена на рисунке 6.5, в соответствии с этой схемой произведем выбор элементов, составляющих схему.
Для реализации логических элементов выберем микросхему К561ЛА7,
Рисунок 6.4 Принципиальная схема распределителя импульсов, реализованного на микросхеме К561ЛА7
6.5. Расчет счетчиков
Счетчики импульсов выполнены на микросхемах К511ИЕ1. Принципиальная схема приведена на рисунке 6.4.
Рисунок 6.4. Принципиальная схема счетчика, реализованного на базе ИМС К511ИЕ1
Назначения выводов:
4 – вход ; 5 – вход тактовый; 6 – вход тактовый; 7 – общий; 8 – вход ; 9 – вход ; 10 – выход ; 11 – выход ; 12 – вход ; 13 – выход ; 14 – напряжение питания .
При () за период сетевого напряжения:
при – 200 импульсов;
при – 17 импульсов;
т. е. при , и необходимо, чтобы счетчик насчитывал 17 импульсов;
При и 70 импульсе необходимо :
; ;
, т. е.
Пределы :.
6.6. Расчет выходных формирователей
Выходной формирователь выполнен на импульсном трансформаторе. Принципиальная схема представлена на рисунке 6.5.
Рисунок 6.5. Электрическая схема выходного формирователя на импульсном трансформаторе
Выходной формирователь помимо усиления по мощности импульсов управления осуществляет также потенциальную развязку силовой части преобразователя от СУ.
Определяем при снижении на 15% напряжение питания:
В.
Находим при максимальном внутреннем сопротивлении, увеличение которого на 5% вызвано разбросом параметров и сопротивлений элементов:
А.
Определяем номинальные значения величин:
В.
А.
Номинальные внутренние сопротивления источника:
Ом.
Находим и с учетом возможного повышения напряжения на 10% и уменьшения внутреннего сопротивления источника на 5%.
В.
А.
Выбираем импульсный трансформатор ТПП–127/220–50 и транзистор КТ972А:
-сопротивление обмоток .
—
Диод VD7 предназначен для снятия перенапряжений на индуктивности трансформатора при выключении VT4. Выбираем диод Д106А (UОБР=30В). Диод VD8 блокируют протекание тока через вторичную обмотку трансформатора TV2 от силовой цепи. Выбираем диоды КД202А (UОБР=50В, IПР=5А).
Цепочка R28-C15 служит для повышения помехоустойчивости. Выбираем резистор МЛТ 0.25 – 100кОм и конденсатор Н50 – 25В – 0.1мкФ.
Резистор R29 служит для более быстрого сброса энергии индуктивности TV2. Выбираем МЛТ 0.25 – 100кОм.
Резистор R25 служит для ограничения тока базы:
Примем R25: МЛТ-0,125-1,2кОм.
Генератор на к561ла7 с регулируемой скважностью. Генераторы на цифровых микросхемах
Цифровые микросхемы и их применение
В. ПОЛЯКОВ, г. Москва
Журнал Радио 1998 год, номер 2
В экспериментах с широко распространенной КМОП микросхемой К176ЛА7 автору удалось реализовать два простых генератора, которые мы предлагаем читателям.
В радиолюбительской практике нередко возникает потребность в высокостабильном генераторе, а кварцевого резонатора с нужной рабочей частотой найти не удается. Если есть резонатор с более высокой частотой, то можно, например, сделать генератор с кварцевой стабилизацией частоты, а затем с помощью делителя понизить ее до нужной величины. Для такого устройства требуется обычно не менее двух микросхем. Между тем, когда в распоряжении радиолюбителя имеется резонатор с рабочей частотой в три раза выше требуемой, решить проблему можно гораздо проще. В генераторе, схема которого показана на рис. 1, автор использовал кварцевый резонатор на частоту 500 кГц, а прямоугольные колебания на выходе генератора имели частоту 166,(6) кГц. Можно взять резонаторы и на другие частоты (от десятков кГц до нескольких МГц), но при этом придется экспериментально подобрать конденсатор С1 и резистор R1. (Чем выше частота, тем номиналы должны быть меньше, и наоборот).
Но как же работает такой генератор, если на частотах ниже основной никаких резонансов у кварца нет? А дело в том, что в приведенном на рис. 1 RC-генераторе есть все условия для самовозбуждения. Действительно, параллельная емкость кварца и кварцедержателя образует цепь положительной обратной связи, а резистор R1 замыкает цепь ООС по постоянному току, которая обеспечивает линейный режим работы двух первых элементов микросхемы DDI. Подбирая резистор R1 и конденсатор С1, устанавливают частоту генератора чуть ниже, чем рабочая частота кварцевого резонатора, разделенная на три. Крутые фронты прямоугольных импульсов возбуждают резонатор на ого основной частоте. Возникающее на его выводах напряжение с частотой 500 кГц синхронизирует RC-генератор, причем очень жестко, с точностью до фазы.
Все это можно наблюдать с помощью осциллографа, подключив щуп с малой входной емкостью (чтобы не нарушить работу генератора) к правому по схеме выводу кварцевого резонатора. На экране видно, как на прямоугольные колебания с частотой 166,(6) кГц накладываются меньшие по амплитуде синусоидальные колебания с частотой 500 кГц. Полоса синхронизации описанного генератора довольно велика, поэтому такие дестабилизирующие факторы, как изменения в некоторых пределах напряжения питания, температуры и номиналов элементов, практически не влияют на его работу. Стабильность же его частоты целиком определяется использованным кварцевым резонатором.
Другой генератор, в отличие от только что описанного, обладает очень широким диапазоном перестройки, и здесь о стабильности частоты говорить уже не приходится — она полностью (зависимость от температуры не исследовалась) определяется стабильностью управляющего напряжения. Схема генератора приведена на рис. 2. В нем установлен только один блокировочный конденсатор, который препятствует проникновению колебаний генератора в цепь управления частотой и защищает ее от внешних наводок. В работе собственно генератора он не участвует. Все элементы микросхемы соединены последовательно, на трех первых из них собран генератор, а на четвертом -выходной буферный каскад.
Цепь обратной связи образована резистором R1, по постоянному току она отрицательная и поэтому обеспечивает линейный режим работы элементов генератора. В каждом из них сигнал задерживается на определенное время, причем длительность этой задержки сильно зависит от напряжения питания — чем оно выше, тем задержка меньше. Сдвиг фазы колебаний пропорционален произведению времени задержки на частоту. На достаточно высокой частоте сдвиг фазы в каждом элементе микросхемы достигает 60, а на всех трех — 180°. В результате ООС превращается в положительную и на этой частоте генератор возбуждается. При увеличении напряжения питания с 3 до 12 В частота генератора изменяется примерно от 300 кГц до 6 МГц, т. е. в 20 раз. Потребляемый ток возрастает при этом от долей миллиампера до 2 мА. Чтобы генератор перекрыл, например, средневолновый диапазон (500… 1600 кГц), напряжение питания должно измениться всего от 3,5 до 5 В. Диапазон частот можно изменить подбором резистора R1.
Достоинство описанного генератора -его исключительная простота, а основной недостаток — сильная зависимость выходного напряжения от частоты.
В радиолюбительской практике часто возникает потребность в настройке различных преобразовательных узлов схем, особенно если дело касается изобретательской деятельности, когда схема зарождается в голове. В такие моменты будет как нельзя кстати источник управляющего сигнала.
Представляю Вашему вниманию генератор сигнала прямоугольной формы .
Характеристики
Питание: 10 ÷ 15 В постоянного тока.
Три режима генерации:
1 – симметричный (меандр), дискретное переключение диапазонов генерируемых частот, плавная регулировка частоты внутри диапазона;
2 – независимый, дискретное переключение диапазонов генерируемых частот, плавная раздельная регулировка длительности импульса и паузы между импульсами внутри диапазона;
3 – широтно-импульсная модуляция (ШИМ), дискретный выбор частоты переключателем диапазонов, плавная регулировка скважности импульсов.
Два раздельных канала – прямой и инверсный.
Раздельная регулировка уровня выходного сигнала каналов от 0 В до значения напряжения источника питания при подключении высокоомной нагрузки, и до половины напряжения источника питания при подключении нагрузки с входным сопротивлением 50 Ом.
Выходное сопротивление канала примерно 50 Ом.
Базовые схемы
Для построения генератора за основу взята схема автогенератора на двух логических инверторах (рисунок 1). Принцип её работы основан на периодической перезарядке конденсатора. Момент переключения состояния схемы определяется степенью заряда конденсатора C1. Процесс перезаряда происходит через резистор R1. Чем больше ёмкость C1 и сопротивление R1, тем дольше происходит процесс заряда конденсатора, и тем больше длительность периодов переключения состояния схемы. И наоборот.
Для построения схемы генераторов в качестве логических элементов была взята микросхема с четырьмя элементами 2И-НЕ – HEF4011BP . Базовая схема, показанная выше, позволяет получать на выходе Q прямоугольный сигнал фиксированной частоты и скважности 50% (меандр). Для расширения возможностей устройства было принято решение объединить в нём три различных схемы, реализуемых на тех же двух логических инверторах.
Схема генератора меандра
Схема генератора меандра изображена на рисунке 2-а. Времязадающая ёмкость схемы может изменяться от значения C1 до суммарного значения C1 и ёмкости, подключаемой перемычкой П. Это позволяет изменять диапазон частот генерируемого сигнала.
Резистор R1 позволяет плавно изменять ток заряда (перезаряда) ёмкости. Резистор R2 является токоограничивающим, для исключения перегрузки выходного канала логического элемента DD1.1 в случае, когда ползунок резистора R2 находится в крайнем верхнем положение и его сопротивление приближено к нулю. Поскольку заряд и перезаряд конденсатора производится по одной цепочке с неизменными параметрами, длительности импульса и паузы между ними равны. Такой сигнал имеет симметричную прямоугольную форму и называется меандр. Регулировкой R1 изменяется только частота генерируемого сигнала в определённом диапазоне, заданном времязадающей ёмкостью.
Схема генератора прямоугольных импульсов с раздельной регулировкой длительности импульса и паузы
На рисунке 2-б цепь заряда и цепь перезаряда разделены диодами VD1 и VD2. Если импульс формируется во время заряда времязадающей ёмкости, его длительность характеризуется сопротивлением цепочки VD1-R2-R1. Длительность паузы между импульсами при обратном перезаряде ёмкости характеризуется сопротивлением цепи R1-R3-VD2. Так, изменяя положение ползунков резисторов R2 и R3 можно плавно раздельно задавать длительность импульса и паузы между ними.
Диапазон частот генерируемого сигнала, как и в первом случае, переключается перемычкой П.
Схема генератора с ШИМ
Схема на рисунке 2-в имеет аналогичное разделение цепей прямого и обратного заряда времязадающей ёмкости с той разницей, что переменные сопротивления являются плечами переменного резистора R2, которые имеют обратную зависимость параметров по отношению друг к другу. Т.е., при увеличении одного плеча резистора прямопропорционально уменьшается второе, а общая сума их сопротивлений постоянна. Таким образом, регулируя соотношение плеч резистора R2 можно плавно изменять соотношение длительности импульсов к длительности пауз между ими, а время периода следования импульсов будет оставаться неизменным. Этот способ регулировки позволяет реализовать функцию широтно- импульсной модуляции (ШИМ)
Частота генерируемого сигнала в данной схеме выбирается дискретно переключением перемычки П. При необходимости можно использовать несколько перемычек П для суммирования больших и малых значений ёмкостей, добиваясь более точной требуемой частоты генерации сигнала внутри всего диапазона.
Окончательная схема генератора
На рисунке 3 представлена схема генератора , в которой реализованы все три схемы, рассмотренные на рисунке 2. В основе генератора два логических инвертора на элементах DD1.1 и DD1.2. Выбор диапазона частот (частоты в режиме ШИМ) осуществляется переключением перемычки П.
Для сборки нужного варианта схемы генератора введены штыревые разъёмы, коммутируемые параллельными сборками перемычек, изображенных цветными линиями. Каждый цвет перемычек соответствует своей схеме соединений. Перемычки реализованы путём соединения пар контактов проволочками от шлейфа разъёма типа FC-10P A. Сами штыревые разъёмы расположены тремя группами по пять пар для удобства коммутации. Разъём-перемычки позволяет переключать режим генерации.
Элементы DD1.3 и DD1.4 выполняют роль инвертирующих повторителей и служат для развязки времязадающих и выходных цепей генератора для исключения их взаимовлияния. С выхода DD1.3 берётся инвертированный сигнал, с выхода DD1.4 – основной.
Резисторы R5 и R6 служат для регулировки уровня напряжения импульсов соответствующих каналов. Транзисторы VT1 и VT2 включены по схеме эмиттерного повторителя для усиления сигналов, снимаемых с ползунков резисторов R5 и R6 соответственно. Транзисторы VT3 и VT4 шунтируют выходные цепи своих каналов, подтягивая к минусу питания. Их роль важна при подаче сигнала генератора на нагрузку с наличием ёмкости, когда в бестоковую паузу необходим разряд этой ёмкости, как например при управлении полевыми транзисторами. Диоды VD5 и VD6 отделяют базовые цепи шунтирующих транзисторов от выхода генератора, исключая влияние ёмкостной нагрузки на работу этих транзисторов. Резисторы R9 и R10 необходимы для согласования выходов генератора с сопротивлением нагрузки 50 Ом, а также для ограничения максимального тока транзисторов выходных каскадов каналов.
Диод VD3 защищает схему от подключения питающего напряжения обратной полярности. Светодиод VD4 выполняет роль индикатора питания. Конденсатор C21 частично сглаживает пульсации при питании от нестабилизированного источника.
Особенности схемы
С целью уменьшения габаритов устройства для времязадающей ёмкости применены SMD конденсаторы C1-C20. При наименьшей ёмкости конденсатора C1=68 пФ генератор формирует сигнал частотой до 17÷500 кГц. При промежуточных значениях ёмкостей 3,3 нФ и 100 нФ генератор формирует сигналы в диапазонах частот 360÷20000 Гц и 6,25÷500 Гц соответственно. При наименьшей ёмкости С2=5,1 мкФ получается частота в диапазоне 0,2-10 Гц. Таким образом, при использовании всего четырёх конденсаторов можно перекрыть диапазонами частот интервал от 0,2 Гц до 500 кГц. Но при этом в режиме ШИМ будет доступна генерация сигнала всего четырёх значений частоты при использовании одной перемычки П. Поэтому, для улучшения характеристики генератора было принято решение ввести в схему 20 конденсаторов различной ёмкости с равномерным распределением значений по интервалам. Дополнительную точность установки частоты в режиме ШИМ можно получить, применяя несколько перемычек идентичных П, которые позволят корректировать частоту подключением емкостей меньших значений в сравнении с основной добавочной.
Питание схемы имеет некоторые ограничения. Не смотря на достаточно широкий диапазон напряжения питания микросхемы 3÷15 В, как показал опыт, при напряжении питания схемы ниже 9 В не происходит запуск генератора. При напряжении 9 В запуск не стабилен. Поэтому рекомендуется использовать источник питания 12÷15 В.
При напряжении питания 15 В, нагрузке сопротивлением 50 Ом подключенной к одному каналу генератора и максимальном выходном уровне сигнала, устройство потребляет не более 2,5 Вт мощности. При этом основная доля мощности рассеивается на нагрузке и согласующем выходном резисторе R9 (R10).
Не рекомендуется включать генератор на короткозамкнутую нагрузку, поскольку выходной транзистор при этом работает в предельном режиме. Это касается и тестирования схем с биполярными ключами, не имеющими в цепи базы ограничивающего резистора. В таких случаях рекомендуется уровень выходного сигнала снижать как минимум за половину оборота ручки резистора, а потом по мере необходимости добавлять.
В моём случае для варьирования частотных диапазонов генерации я использовал следующий ряд номиналов конденсаторов:
С1 — 68 пФ;
С2 — 100 пФ;
С3 — 220 пФ;
С4 — 330 пФ;
С5 — 680 пФ;
С6 — 1 нФ;
С7 — 2,2 нФ;
С8 — 3,3 нФ;
С9 — 9,1 нФ;
С10 — 22 нФ;
С11 — 33 нФ;
С12 — 47 нФ;
С13 — 82 нФ;
С14 — 100 нФ;
С15 — 220 нФ;
С16 — 330 нФ;
С17 — 510 нФ;
С18 — 1 мкФ;
С19 — 2,4 мкФ;
С20 — 5,1 мкФ.
Вы из каких либо соображений можете применить номиналы, отличные от указанных. Единственное ограничение, минимальная ёмкость не должна быть меньше 68 пФ, иначе генератор на этой ёмкости может просто не запуститься, либо начать автогенерацию в ненасыщающемся режиме, при котором форма сигнала не прямоугольная, а искажённый прямоугольник, стремящийся к синусоиде.
Красным цветом выделены номиналы, при которых перекрывается весь диапазон генерируемых частот.
Фотогалерея
Здесь показана укладка проводов-перемычек в разъём, собранный разъём и уже готовый разъём-перемычка с обрезанными проводниками.
На этих фото генератор с разных ракурсов
А это со стороны печатки. Качество дорожек получилось просто отвратительное, поэтому пришлось налудить так много олова.
А это, собственно, перемычка переключения диапазонов и перемычка переключения режимов. Чуть правее выдны гнёзда и штыри, которые эти перемычки коммутируют.
Печатную плату каждый может сделать под детали, которые есть в наличии. Кого интересует печатка моего варианта генератора, можете скачать архив по ссылке ниже. Там есть печатка в формате страници PDF, а так же в формате PCB для P-CAD версии не ниже 2010. Схема так же есть в архиве, можете не пытаться сохранять её со страницы, просто скачайте архив.
Я рассказывал о логических элементах – «кирпичиках» слагающих фундамент цифровой техники и об их назначениях. В этом посте я расскажу более подробно о применении цифровых микросхем содержащих логические элементы.
Простейшие схемы
Первая схема представляет собой простейший пробник для прозвонки электрических цепей. С помощью данного пробника можно определить надёжность электрического контакта, найти обрыв в цепи, проверить исправность резисторов и полупроводниковых диодов и транзисторов.
Схема пробника для прозвонки электрической цепи.
Опишем его работу. При разомкнутых щупах ХТ на входах логического элемента DD1 относительно общего провода устанавливается высокий логический уровень напряжения. Соответственно на выходе элемента DD1 будет низкий логический уровень, при этом светодиод VD1 не будет гореть. Если щупы замкнуть между собой, то на входе DD1 будет низкий логический уровень, а на выходе – высокий. Светящийся диод сообщит о том, что выходы замкнуты между собой. Таким образом, при подключении щупов к исправной цепи будет загораться светодиод, а если светодиод не горит – значит, в цепи имеется обрыв.
Следующая схема, представленная ниже, представляет собой логический пробник . Предназначенный он для определения логического уровня напряжения в электрических цепях цифровых устройств.
Схема логического пробника.
В исходном состоянии на входах логического элемента DD1 и выходе DD2 устанавливается высокий логический уровень, соответственно светодиод VD1 горит. При включении светодиодов в цепь с высоким логическим уровнем светодиод VD1 продолжает гореть, а когда на входе DD1 появится низкий логический уровень, то светодиод VD1 соответственно погаснет.
Дальнейшее повествование о применении цифровых микросхем не возможно без знания внутреннего устройства цифровых ТТЛ и КМОП микросхем и их передаточных характеристиках .
Внутреннее устройство цифровых микросхем ТТЛ
Все семейства цифровых микросхем, основываются на базовых логических элементах . Для всех микросхем семейства ТТЛ таким элементом является элемент 2И-НЕ , который имеет следующее внутреннее устройство. Ниже показано схема элемента 2И-НЕ и его переходная характеристика
Схема базового элемента ТТЛ 2И-НЕ и его переходная характеристика.
На входе элемента стоит многоэмиттерный транзистор VT1, затем усилительный каскад на транзисторе VT2 и двухтактный выходной каскада на транзисторах VT3, VT4.
Опишем работу логического элемента 2И-НЕ. В исходном состоянии входное напряжение не превышает 0,5 В, а эмиттерный переход транзистора VT1 открыт, данного напряжения не достаточно для перевода коллекторного перехода в открытое состояние, то же относится и к эмиттерным переходам транзисторов VT2, VT4. Поэтому данные транзисторы закрыты, а транзистор VT3 – открыт, напряжением, поступающим с R2. Диод VD3 оказывается открытым и на выходе элемента напряжение составляет примерно 3…4 В (точка А ). Когда начинается увеличиваться напряжение на эмиттерах VT1, то транзистор VT2 начинает открываться, а транзистор VT3 плавно закрываться (участок А – Б ). Дальнейшее увеличение напряжения на входном транзисторе приводит к тому, что транзистор VT2 ещё больше открывается, напряжение на R3 тоже возрастает и открывается транзистор VT4. В результате, эмиттерный переход транзистора VT4 шунтирует резистор R3, и транзистор VT2 резко открывается, а напряжение на выходе элемента уменьшается. В этот момент (участок Б – В ) все транзисторы открыты и находятся в активном режиме. Если продолжать увеличивать входное напряжение, то транзисторы VT2 и VT4 перейдут в режим насыщения (участок В – Г ), а транзистор VT3 закроется и значение выходного напряжения станет равным напряжению насыщения транзистора VT4, а ток будет ограничен резистором R4.
Участок Б – В переходной характеристики можно использовать для обработки аналоговых сигналов , в данном режиме переходная характеристика обладает высокой линейностью и максимальной потребляемой мощностью.
Внутреннее устройство цифровых микросхем КМОП
Так же как и в ТТЛ семействе, КМОП микросхемах базовым элементом является 2И-НЕ , внутреннее устройство которого показано ниже
Схема базового элемента КМОП 2И-НЕ и его переходная характеристика.
В данном логическом элементе работают комплементарные полевые транзисторы . Транзисторы с каналом р-типа (VT1, VT2) подключены к положительному проводнику источника питания, с каналом n-типа (VT3, VT4) соединены последовательно.
При входном напряжении 2 В и менее транзисторы VT1 и VT2 открыты, так как напряжение на участках затвор – исток (при напряжении питания 9 В) составляет не менее 7 В. Напряжение на таких же участках транзисторов VT3 и VT4 оказывается недостаточным для их открывания, поэтому на выходе элемента будет напряжение, почти равное напряжению питания, то есть около 9 В (точка А ). По мере увеличения входного напряжения транзисторы начинают открываться, а VT1 и VT2 закрываться. На участке А – Б этот процесс происходит сравнительно плавно, а на участке Б – В он ускоряется и наиболее линеен. В точке В транзисторы VT1 и VT2 почти полностью закрыты, а VT3 и VT4 открыты. Выходное напряжение в этом случае невелико и при дальнейшем увеличении входного напряжения до уровня источника питания оно стремиться к нулю (точка Г ).
Логический элемент в линейном режиме
Использование логических элементов цифровых микросхем для работы с аналоговыми сигналами возможно лишь в случае, если их режим выведен в линейный или близкий к нему. Так в линейном режиме ТТЛ элемент эквивалентен усилителю к коэффициентом усиления 10 … 15 (примерно 20 дБ), а элемент КМОП – усилителю с коэффициентом усиления 10 … 20 (20 … 26 дБ).
Вывод логического элемента в линейный режим: слева-направо током, напряжением, обратной связью.
Для вывода логического элемента на линейный участок применяют различные способы. Один из них основан на включении на входе элемента ТТЛ резистора R . Этот резистор вызовет ток, который будет протекать через эмиттерный переход входного транзистора элемента ТТЛ. Изменяя сопротивление внешнего резистора, можно изменять напряжение на выходе элемента, то есть изменять положение его рабочей точки на передаточной характеристике. Для элементов ТТЛ сопротивление такого внешнего резистора составляет от 1 кОм до 3 кОм. Однако такой способ не применим для КМОП микросхем , так как они работают без выходных токов (есть токи утечки, но они малы и нестабильны).
Второй способ вывода логического элемента на рабочий режим может быть подача на вход соответствующего напряжения , например с помощью резистивного делителя . Так, для элементов ТТЛ середина линейного участка передаточной характеристики соответствует входное напряжение 1,5…1,8 В , а для КМОП 3…6 В (при напряжении питания 9 В). Для разных логических элементов это напряжение не одинаково, поэтому его подбирают опытным путём. Номиналы входных резисторов выбирают таким образом, что бы входные токи элементов не влияли на напряжение, снимаемое с резистивного делителя.
Третий способ, является наиболее эффективным, для этого создают отрицательную обратную связь (ООС) по постоянному току между входом и выходом элемента, благодаря чему рабочая точка автоматически поддерживается на требуемом участке передаточной характеристики и не требуется тщательного подбора внешних резисторов. Этот способ реализуется для логических элементов с инверсией входного сигнала: НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ.
Сопротивление резистора в цепи ООС выбирают исходя из обеспечения элементу необходимого входного тока. Для элементов КМОП оно составляет от нескольких килоом до десятков мегаом , а для ТТЛ – от десятков Ом до 1 кОм . Но применение ООС снижает коэффициент усиления элемента.
Усилители на логических элементах
Для использования логических элементов в качестве усилителей сигналов необходимо вывести рабочую точку на линейный участок передаточной характеристики. Основные характеристики таких усилителей приведены в таблице ниже.
| Серия | Схема вывода в линейный режим | К УС, дБ | F max , МГц | Р потр мВт | U вых, В | R вх, кОм | R вых, кОм | R1, кОм | R2, кОм |
| К155 | OOC | 18 | 40 | 20 | 1,2 | 0,6 | 0,05 | 0,68 | 0,68 |
| Ток | 21 | 0,8 | 1,9 | — | |||||
| К176 | ООС | 25 | 5,5 | 5 … 20 | 1,5 | 0,4 | 0,05 | 7,5 | 5,1 |
| Ток | 17 | 3 … 4 | 5,0 | 3,5 | 6 | 6,2 | 4 | ||
| 561 | OOC | 25 | 1000 | 7 | 1000 | 1000 |
Схема простейшего усилителя на элементе ТТЛ приведена ниже. Регулировка усилителя сводится к установке подстроечным резистором R1рабочей точки элемента на середине линейного участка передаточной характеристики.
Простейший усилитель на ТТЛ элементе
Недостатком простых усилителей является невысокое входное сопротивление , что ограничивает область их применения. К тому же коэффициент усиления небольшой. Устраняется данный недостаток использованием совместно с транзисторами. Коэффициент усиления повышается включением последовательно нескольких каскадов. Кроме того, цифровая микросхема содержит несколько идентичных элементов, это позволяет создавать многоканальные усилители. Примером может служить схема показанная ниже. Основные характеристики усилителя: коэффициент усиления – 50; выходное сопротивление 50 Ом, входное сопротивление 5 кОм, верхняя граничная частота 40 МГц.
Схема усилителя с транзистором на входе
Элементы КМОП также можно использовать для усилителей, схема одного из ни приведена ниже. Общий недостаток усилителей на элементах КМОП – высокое выходное сопротивление . Устранить его можно установкой на выходе логического элемента эмиттерного повторителя на транзисторе и включения его в цепь ООС.
Схемы усилителей на элементах КМОП.
Пороговые устройства на логических элементах
Пороговые устройства , называемые компараторами, предназначены для преобразования аналогового сигнала в цифровую информацию. Простейшим пороговым устройством является триггер Шмитта, который описан в этом . Кроме формирования импульсов и восстановлении цифровых сигналов, пороговые устройства применяют в аналогово – цифровых преобразователях, генераторах импульсов различной формы.
Схема порогового устройстван на логических элементах.
По большёму счёту логический элемент является сам пороговым устройствам, однако его передаточная характеристика не совсем линейна. Для повышения линейности передаточной характеристики логического элемента, его необходимо охватить положительной обратной связью (ПОС) по постоянному току через резистор R2. В таком случае он превращается в своеобразный триггер Шмитта с возможностью регулирования пороговых напряжений. Ширина петли гистерезиса (разность между пороговыми напряжениями) зависит от соотношения номиналов резисторов R1 и R2. От этих же резисторов зависит и чувствительность. При увеличении R2 и уменьшении R1 чувствительность повышается, а ширина петли гистерезиса уменьшается. Для микросхем ТТЛ сопротивление R1 = 0,1 … 2 кОм, а R2 = 2 … 10 кОм. Пороговые устройства на КМОП элементах отличаются высокой экономичностью, а недостатком является низкая чувствительность. Для КМОП микросхем R1 – несколько десятков килоом, а R2 – несколько сотен килоом.
Генераторы на логических элементах
Цифровые микросхемы нашли широкое применение в схемах различных генераторов с частотами от долей герца до десятков мегагерц и самой различной формой импульса. Вообще генераторы представляют собой усилительный каскад или несколько, который охвачен частотно-зависимой обратной связью . В качестве таких цепей используют RC-, LC-, RLC-цепи, а также пьезокерамические и кварцевые резонаторы.
Ниже показана схема генератора с RC частотно-зависимой цепью . Работа данного генератора связана с процессами зарядки-разрядки конденсатора С1 через резистор R1.
Схема RC-генератора
В данной схеме генератора через резистор R1 осуществляется ООС, которая выводит логический элемент в линейный режим, а через конденсатор С1 осуществляется частотно-зависимая ПОС. В таком генераторе используются как ТТЛ-элементы, так и КМОП. Сопротивление резистора R1 выбирается также как и для усилительного каскада с ООС, а емкость конденсатора – в зависимости от требуемой частоты колебаний. Частоту генерации можно определить по приближенной формуле
При работе такой генератор вырабатывает прямоугольные импульсы со скважностью примерно равной 2. Максимальная частота генерации ограниченна величиной задержки переключения логических элементов, так для КМОП микросхем максимальная частота составляет 2 … 4 МГц , а для ТТЛ – несколько десятков МГц .
С помощью цифровых микросхем можно также получить генератор синусоидального сигнала , для этого в качестве частотно-задающей цепи необходимо использовать LC-контур . Схема такого генератора приведена ниже.
Схема LC-генератора
В качестве частотно-зависимой связи применяются как последовательный так и параллельный колебательный контур , но в любом случае частота колебаний будет соответствовать формуле Томпсона
Сопротивление резистора R1 выбирается также как и для усилительного каскада .
Недостатком вышеописанных генераторов является невысокая стабильность генерируемой частоты. Для её повышения применяются пьезокерамические и кварцевые резонаторы, включая их в цепи обратной связи вместо конденсатора или колебательного контура.
Схема генератора с кварцевой стабилизацией частоты
Теория это хорошо, но теория без практики — это просто сотрясание воздуха.
Электрических колебаний представляет собой один или несколько усилительных каскадов, охваченных обратной связью с частотно-зависимыми сопротивлениями, которые и обеспечивают генерацию на требуемой частоте. В качестве частотіно-задающих элементов генераторов используют RC, LC, RLC-цепи, а также пьезокерамические и кварцевые резонаторы.
Схема генератора с RC частотно-задающей цепью и временные диаграммы, поясняющие его работу, приведены на рис. 24. Принцип его работы основан на процессе зарядки-разрядки конденсатора С через резистор R. Через этот резистор осуществляется ООС по постоянному току, а через конденсатор—ПОС по переменному. Предположим, что в начальный момент конденсатор разряжен, на выходе элемента DD1.2 действует напряжение низкого уровня — начнется заряд конденсатора (рис. 24, участок а). По мере его зарядки напряжение на нем увеличивается, а на выходе элемента DDL1—уменьшается (рис. 24, участок б). Когда напряжение на выходе элемента DD1.1 станет соответствовать низкому уровіню, выходное напряжение элемента DD1.2 начнет увеличиваться. Этот прирост напряжения через конденсатор поступает на вход элемента DD1.1, что приводит к резкому уменьшению его выходного напряжения, значит, к резкому увеличению выходного напряжения элемента DD1.2, что, в свою очередь, приводит к резкому уменьшению напряжения на выходе элемента DD1.1 и т. д. Таким образом, устройство скачком переключается в другое состояние — с напряжением высокого уровня на выходе элемента DD1.2 (рис. 24, участок в),
С этого момента начнется перезаряд конденсатора, в результате «его напряжение на входе элемента DDil.l уменьшается; а на его выходе — увеличивается (рис. 24, участок г). Когда напряжение на выходе элемента DD1.1 достигает напряжения высокого уровня, устройство скачком переключается в исходное состояние и процесс повторяется.
В таком генераторе можно использовать элементы ТТЛ, КМОП и ЭСЛ, но, в зависимости от конкретных элементов, на нее накладываются определенные ограничения. Для элементов КМОП сопротивление резистора может быть от единиц килоом до десятков мегаом, а емкость конденсатора — от десятков пикофарад до сотен микрофарад, а вот для элементов ТТЛ сопротивление резистора ограничено более узкими рамками, о чем уже говорилось ранее.
Рис. 24. Генератор с RC частотно-задающей цепью (а) и графики (б), поясняющие его работу
Частоту, генерации можно определить по приближенной формуле
Учитывая, что элементы КМОП имеют ограничения по частотному диапазону, рекомендовать их можно для генераторов на частоты до 2…4 МГц. Для более высокочастотных генераторов следует применять элементы ТТЛ или ЭСЛ. Перестройку частоты генераторов можно осуществлять с помощью переменных резистора или конденсатора. Температурная стабильность таких генераторов невысока и для ее повышения используют конденсаторы с определенным ТКЕ.
Устройство, собранное по схеме рис. 24, генерирует прямоугольные импульсы со скважностью примерно равной 2 (скважность — отношение периода следования импульсов к их длительности). Если же скважность импульсов необходимо изменять, сохраняя при этом частоту их следования, надо синхронно изменять цепи зарядки и разрядки конденсатора. Как это реализовать, показано на рис. 26. Здесь для регулировки скважности импульсов используют потенциометр R1. В среднем положении его движка, когда время зарядки и разрядки конденсатора СІ примерно одинаково, скважность близка к 2. При перемещении движка в ту или иную сторону время зарядки будет, например, уменьшаться, а разрядки — увеличиваться, это приведет к изменению скважности, при этом частота следования будет изменяться незначительно. В таком генераторе можно регулировать скважность примерно от 1,01 до 100.
Если необходимо получить сигнал синусоидальной формы или повысить стабильность частоты, то в часготно-задающей цепи надо использовать LC-контур, который будет выполнять еще и фильтрующую функцию, подавляя гармонические составляющие высших порядков. Схема такого варианта генератора приведена на рис. 26,а, его удобно использовать для частот более 3 … 5 МГц. Сигнал снимают с катушки L2, он имеет синусоидальную форму. Катушка U1 имеет отвод от середины, а соотношение витков этих катушек должно быть как 1:7. Схема генератора на элементе ТТЛ с частогно-задающей цепью на последовательном LC-контуре приведена на рис. 26,б .
Простой генератор на элементах КМОП и LC-контуре можно собрать по схеме рис. 27. В нем через резистор R1 и катушку индуктивности L1 осуществляется ООС ло постоянному току, благодаря чему при изменении питающего напряжения обеспечивается устойчивая работа генератора в широких пределах. Так как входное сопротивление элемента составляет сотни килоом — единицы мегаом, он слабо шунтирует контур C1L1C2, поэтому добротность контура будет достаточно большой, что обеспечивает хорошую форму сигнала. Чтобы нагрузка не оказывала существенного влияния на частоту генератора, связь с ней осуществляется через конденсатор СЗ небольшой емкости.
Рис. 25. Принципиальная схема генератора с регулируемой скважностью импульсов
Общий недостаток описанных выше генераторов—сравнительно невысокая стабильность генерируемой частоты (10-3… 10-4 1/град). Для повышения стабильности применяют пьезокерамические и кварцевые резонаторы, включая их, например, вместо конденсатора в цепи ПОС (см. рис. 24), чем обеспечивают мягкий режим самовозбуждения. Однако при таком способе включения резонаторов возможно возникновение генерации на частотах, отличных от собственной частоты резонатора. Чтобы этого не произошло, используют различные способы фазовой или амплитудной селекции нужной частоты.
Рис. 26. Принципиальные схемы LC-генераторов на элементах ТТЛ
Для повышения добротности контура емкость конденсатора С2 следует выбирать в 2—4 раза больше емкости конденсатора С1. Частоту генерации можно определить по формуле:
Рис. 27. Принципиальная схема генератора на LC-контуре и элементе КМОП
Рис. 28. Генератор на элементах ТТЛ с кварцевой стабилизацией частоты
Рис. 29. Генератор на элементах КМОП с кварцевой стабилизацией частоты
Литература: И. А. Нечаев, Массовая Радио Библиотека (МРБ), Выпуск 1172, 1992 год.
Думаю, теперь все знают отличия резонатора от генератора. Как вы помните, кварцевый генератор обладает очень хорошей стабильностью частоты и поэтому в радиотехнической промышленности стараются применять именно кварцевые генераторы.
Для того, чтобы возбудить кварц на частоте параллельного резонанса, нам надо собрать схему. Самая простая схема для возбуждения кварца — это классический генератор Пирса , который состоит всего лишь из одного полевого транзистора и небольшой обвязки из четырех радиоэлементов:
Пару слов о том как работает схема. В схеме есть положительная обратная связь и в ней начинают возникать автоколебания. Но что такое положительная обратная связь?
В школе всем вам ставили прививки на реакцию Манту, чтобы определить, если у вас тубик или нет. Через некоторое время приходили медсестры и линейкой замеряли вашу реакцию кожи на эту прививку
Когда ставили эту прививку, нельзя было чесать место укола. Но мне, тогда еще салабону, было по барабану. Как только я начинал тихонько чесать место укола, мне хотелось чесать еще больше)) И вот скорость руки, которая чесала прививку, у меня замерла на каком-то пике, потому что совершать колебания рукой у меня максимум получалось с частотой Герц в 15. Прививка набухала на пол руки)) И даже один раз меня водили сдавать кровь в подозрении на тубик, но как оказалось, тубика не нашли. Оно и неудивительно;-).
Так что это я вам тут рассказываю хохмы из жизни? Дело в том, что эта чесотка прививки самая что ни на есть положительная обратная связь. То есть пока я ее не трогал, чесать не хотелось. Но как только тихонько почесал, стало чесаться больше и я стал чесать больше, и чесаться стало еще больше и тд. Если бы на мою руку не было физический ограничений, то наверняка, место прививки уже бы стерлось до мяса. Но я мог махать рукой только с какой-то максимальной частотой. Так вот, такой же принцип и у кварцевого генератора;-). Чуть подал импульс, и он начинает разгоняться и уже останавливается только на частоте параллельного резонанса;-). Скажем так, «физическое ограничение».
Давайте соберем эту схемку в реале. Итак, погнали.
Первым делом нам надо подобрать катушку индуктивности . Я взял тороидальный сердечник и намотал из провода МГТФ несколько витков
Весь процесс контролировал с помощью LC-метра , добиваясь номинала, как на схеме — 2,5 мГн. Если не доставало, прибавлял витки, если перебарщивал номинал, то убавлял. В результате добился вот такой индуктивности:
Транзистора у меня в загашнике не нашлось и в местном радиомагазине его тоже не было. Поэтому пришлось заказывать на Али. Кому интересно, брал .
Его правильное название: транзистор полевой с каналом N типа.
Распиновка слева-направо: Сток — Исток — Затвор
Небольшое лирическое отступление.
Итак, схемку мы собрали, напряжение подали, осталось только снять сигнал с выхода нашего самопального генератора. За дело берется цифровой осциллограф OWON SDS6062
Первым делом я взял кварц на самую большую частоту, которая у меня есть: 32 768 МегаГерц. Не путайте его с часовым кварцем (о нем пойдет речь ниже).
Внизу в левом углу осцил нам сразу же показывает и частоту:
Осцил нам показал верную частоту с небольшим округлением;-) А главное, что наш кварц жив и схемка работает!
Давайте возьмем кварц с частотой 27 МегаГерц:
Показания у меня прыгали. Заскринил, что успел:
Ну и аналогично проверяем все остальные кварцы, которые у меня есть.
Вот осциллограмма кварца на 16 МегаГерц:
Осцил показал частоту ровненько 16 МегаГерц.
Здесь поставил кварц на 6 МегаГерц:
Ровно 6 МегаГерц
На 4 МегаГерца:
Ну и возьмем еще советский на 1 МегаГерц. Вот так он выглядит:
Сверху написано 1000 КилоГерц = 1МегаГерц;-)
Смотрим осциллограмму:
Рабочий!
При большом желании можно даже замерять частоту китайским генератором-частотомером :
400 Герц погрешность для старенького советского кварца не очень и много. Но лучше, конечно, воспользоваться нормальным профессиональным частотомером;-)
С часовым кварцем схема не завелась…
«Что еще за часовой кварц?» — спросите вы. Часовой кварц — это кварц с частотой в 32 768 Герц. Почему на нем такая странная частота? Дело все в том, что 32 768 это и есть 2 15 . Такой кварц работает в паре с 15-разрядной микросхемой-счетчиком. Это наша микросхема К176ИЕ5.
Принцип работы этой микросхемы таков:
после того, как она сосчитает 32 768 импульсов, на одной из ножек она выдает импульс. Этот импульс на ножке с кварцевым резонатором на 32 768 Герц появляется ровно один раз в секунду . А как вы помните, колебание один раз в секунду — это и есть 1 Герц. То есть на этой ножке импульс будет выдаваться с частотой в 1 Герц. А раз это так, то почему бы не использовать это в часах? Отсюда и пошло название — часовой кварц . В настоящее время в наручных часах и других мобильных гаджетах этот счетчик и кварцевый резонатор встроены в одну микросхему и обеспечивают не только счет секунд, но и целый мультикомбайн, типа будильника, календаря и тд. Такие микросхемы называется RTC (R eal T ime C lock) или в переводе с буржуйского Часы Реального Времени.
Итак, вернемся к схеме Пирса. Классическая схема Пирса генерирует синусоидальный сигнал
Но также есть видоизмененная схема Пирса для прямоугольного сигнала
А вот и она:
Номиналы некоторых радиоэлементов можно менять в достаточно широком диапазоне. Например, конденсаторы С1 и С2 могут быть в диапазоне от 10 и до 100 пФ. Тут правило такое: чем меньше частота кварца, тем меньше должна быть емкость конденсатора. Для часовых кварцев конденсаторы можно поставить номиналом в 15-18 пФ. Если кварц с частотой от 1 до 10 МегаГерц, то можно поставить 22-56 пФ. Если не хотите заморачиваться, то просто поставьте конденсаторы емкостью в 22 пФ, точно уж не прогадаете.
Также небольшая фишка на заметку: меняя значение конденсатора С1 можно настраивать частоту резонанса в очень тонких пределах.
Резистор R1 можно менять от 1 и до 20 МегаОм, а R2 от нуля и до 100 КилоОм. Тут тоже есть правило: чем меньше частота кварца, тем больше значение этих резисторов и наоборот.
Максимальная частота кварца, которую можно вставить в схему, зависит от быстродействия инвертора КМОП. Я взял микросхему 74HC04. Она не слишком быстродействующая. Состоит она из шести инверторов, но использовать буду только один:
Вот ее распиновка:
Подключив к этой схеме часовой кварц, осцил выдал вот такую осциллограмму:
Кстати, вам эта часть схемы ничего не напоминает?
Не эта ли часть схемы используется для тактирования МК AVR ?
Она самая! Просто недостающие элементы схемы уже есть в самом МК;-)
И вообще, я советую не заморачиваться по поводу этих самопальных кварцевых генераторов и купить сразу готовый кварцевый генератор в хорошем железном корпусе, вроде этого:
Вот его вид взади:
Его распиновку я показывал еще в предыдущей статье
Подавая постоянное напряжение от 3,3 и до 5 Вольт плюсом на #8, а минусом на #4, с выхода #5 я получил чистый ровный красивый меандр с частотой, написанной на кварцевом генераторе, то бишь 1 МегаГерц, с очень небольшими выбросами.
Красота!
Да и китайский генератор-частотомер показал точную частоту:
Отсюда делаем вывод: лучше купить готовый кварцевый генератор, чем самому убивать кучу времени и нервов на наладку схемы Пирса. Схема Пирса будет пригодна для проверки резонаторов и для ваших различных самоделок.
Гирлянда на микросхеме К561ЛА7 (мультивибратор, генератор) | LUX-DEKOR.RU
На базе микросхемы К561ЛА7 можно скопить генератор, который может быть применен на практике для генерации импульсов для каких либо систем или импульсы после усиления сквозь транзисторы или тиристоры могут управлять световыми приборами (светодиодами, лампами). В итоге на этой микросхеме возможно собрать гирлянду или бегущие огни. Далее в статье вы найдете принципиальную схему подключения микросхемы К561ЛА7, печатную плату с благосклонностью радиоэлементов на ней и описание работы сборки.
Принцип работы гирлянды на микросхеме КА561 ЛА7
Микросхема начинает генерировать импульсы в первом из 4 элементов 2И-НЕ. Длительность импульса свечения светодиода зависит от номинала конденсатора С1 для первого элемента и соответственно С2 и С3 для второго и третьего. Транзисторы фактически являются управляемыми «ключами», при подаче прабольшего напряжения от элементов микросхемы на базу, открываясь они пропускают электрический ток от ключа питания и питают цепочки светодиодов.
Питание осуществляется от источника столы 9 В, с номинальным током не менее 100 мА. При правильном монтаже электросхема не бедствует в настройке и сразу работоспособна.
Принципиальная схема гирлянды на микросхеме К561ЛА7
Обозначение радиоэлементов в гирлянде и их номиналы сообразно выше приведенной схемы
R1, R2, R3 3 мОм — 3 шт.;
R4, R5, R6 75-82 Ом — 3 шт.;
С1,С2,С3 0,1 мкф — 3 шт.;
НL1-HL9 светодиод АЛ307 — 9 шт.;
D1 микросхема К561ЛА7 — 1 шт.;
Печатная плата для монтажа схемы гирлянды
На плате показаны дорожки для травления, габариты текстолита и благосклонность радиоэлементов при пайке. Для травления платы возможно применение платы с однобоким покрытием медью. В данной случае на плате устанавливается все 9 светодиодов, если светодиоды будут скоплены в цепочку — гирлянду, а не смонтированы на плате, то ее габариты возможно сократить.
Технические характеристики микросхемы К561ЛА7:
— усилие питания 3-15 В;
— 4 логических элемента 2И-НЕ.
Относительный вклад клеточно-зависимого старения кортикальных микросхем в познание и тревогу
Фон: Старение сопровождается изменением мышления (познания) и чувств (настроения), функций, которые зависят от обработки информации микросхемами корковых клеток головного мозга. Мы предположили, что связанные с возрастом долгосрочные функциональные и биологические изменения опосредованы транскриптомными изменениями генов в типах нейронных клеток, образующих корковые микросхемы, а именно возбуждающих пирамидных клетках (PYC) и ингибирующих гамма-аминомасляных ацидергических нейронах, экспрессирующих вазоактивный кишечный пептид (Vip), соматостатин. (Sst) и парвальбумин (Pvalb).
Методы: Чтобы проверить эту гипотезу, мы оценили двигательные, тревожные и когнитивные изменения поведения между молодыми (возраст 2 месяца, n = 9) и старыми (возраст 22 месяца, n = 12) самцами мышей C57BL / 6 и выполнили фронтальное исследование. Молекулярное профилирование по типу клеток коры головного мозга с использованием лазерной микроскопии и секвенирования РНК. Результаты были проанализированы нейроинформатикой и подтверждены флуоресцентной гибридизацией in situ.
Полученные результаты: У старых мышей наблюдалась повышенная тревожность и снижение рабочей памяти. Четыре типа клеток демонстрировали различные связанные с возрастом транскриптомы и профили биологических путей, влияющие на метаболические и клеточные сигнальные пути, а также селективные маркеры нейрональной уязвимости (Ryr3), устойчивости (Oxr1) и митохондриальной динамики (Opa1), что свидетельствует о высокой возрастной уязвимости. PYCs и вариабельная степень адаптации в гамма-аминомасляных ацидергических нейронах.Корреляция между экспрессией генов и поведением предполагает, что изменения когнитивных функций и тревожности, связанные с возрастом, частично опосредованы нормальными возрастными клеточными изменениями, и что дополнительное не зависящее от возраста снижение синаптических и сигнальных путей, особенно в PYCs и нейронах соматостатина, вносит дополнительный вклад в поведенческие изменения.
Выводы: Наше исследование демонстрирует клеточно-зависимую дифференциальную уязвимость и скоординированные клеточно-специфические молекулярные изменения корковой микросхемы с возрастом.В совокупности результаты предполагают внутренние молекулярные связи между старением, познанием и поведением, связанным с настроением, при этом нейроны соматостатина вносят равный вклад в оба поведенческих состояния.
Ключевые слова: Старение; Беспокойство; Каноническая микросхема; Когнитивный дефицит; Уязвимость нейронов; Онтология; РНК одноклеточного типаseq.
Описание работы китайского термостата для инкубатора.Как довести до ума многофункциональный термостат W1209 за час. Цифровой регулятор с двухпозиционным управлением
Инкубация — практичный и простой метод вылупления птиц. Любой птицевод знает, что для успеха нужно поддерживать стабильную температуру и влажность. В этом помогает автоматический термостат. Он нагревает элементы, чтобы температура в инкубаторе не менялась, даже если на улице она резко меняется.
От того, насколько точен и надежен прибор, зависит количество вылупившихся птиц, их здоровье и продолжительность жизни.Но покупать в магазинах дорогие термостаты необязательно. Обладая необходимыми деталями, навыками и знаниями по электрике, вы сможете изготовить терморегулятор своими руками. Такой прибор будет не хуже покупного.
Как сделать простой термостат инкубатора
Самодельный прибор можно сделать двумя способами: по электронной схеме и на основе нагревательного устройства.
Главное, что нужно для изготовления термостата в домашних условиях, — это схема.В нем будут указаны параметры конденсаторов и резисторов. Дополнительные детали можно приобрести в любом магазине электроники. Для надежности схемы важно учесть несколько нюансов:
- для понижения, стабилизации и фильтрации напряжения используется резистор, а не конденсатор. Это увеличит срок службы регулятора до 10 лет и более;
- не подключайте лампы параллельно. Надежнее будет — последовательно-параллельный. Это исключит вероятность провисания и перегорания нитей лампы;
- не устанавливайте термистор с сопротивлением менее 1 кОм.Это может ухудшить работу схемы и снизить стабильность термостата;
- безопаснее использовать микросхему К561ЛА7, чем ОУ или ПОС;
- на микроконтроллере используется датчик с однопроводным цифровым интерфейсом;
- Если требуется мгновенная реакция цепи на изменение температуры, стоит использовать термистор с неметаллическим корпусом. Если мгновенная реакция не нужна, можно использовать с металлическим корпусом;
- Допускается использование термисторов с отрицательным и положительным температурным коэффициентом сопротивления.
Нагревательное устройство
Термостат для обогревателя — эффективный метод, но недостатком является то, что чувствительность необходимо регулировать вручную. Принцип работы такой:
- Разобрать старый нагревательный прибор типа утюга. Достаньте из него термостат.
- Припаяйте или смочите центр, чтобы термостат не работал.
- Залейте эфир в термостат. При любом изменении температуры (даже на долю градуса) емкость сжимается или расширяется.При повышении температуры пластины открываются (воздух не нагревается), а при понижении температуры — закрываются (воздух нагревается).
ВНИМАНИЕ: с эфиром нужно работать аккуратно и быстро, так как это летучее вещество. Он очень чувствителен и влияет на состояние термостата.
- Припаиваем термостат.
- Прикрепите его к устройству винтами для пластины.
Подключение инкубатора
Для правильной и безопасной работы термостата его необходимо настроить и установить:
- Расположите контакты на расстоянии, на котором показания чувствительности будут наиболее точными.
- Термостат снимается с внешней стороны инкубатора.
- Датчик температуры находится внутри и немного выше яиц. Необходимо исключить влияние на датчик ТЭНов, лампы и вентилятора.
- Термометр установлен рядом с датчиком температуры.
- Нагревательные элементы расположены как минимум на 5 см над датчиком.
- Вентилятор необходимо устанавливать до и после нагревательного устройства.
Совет: из-за повышенной влажности на термистор лучше надеть трубку и залить герметиком.Повторите процедуру 2–3 раза после полного высыхания герметика.
Термостат будет надежным устройством, если соединения будут тщательно спаяны, а клеммы плотно затянуты.
Полезное видео
В инкубаторах для племенного птицеводства установлены специальные устройства — термостаты. Их роль — поддерживать заданную влажность и температуру с минимально допустимой погрешностью. Изготовление термостата — не сложная задача, если у вас есть опыт работы с микроэлектроникой и схемами.
Технические характеристики термостатов
Самым важным элементом искусственной инкубации яиц является изменение влажности и температуры. В природе самка регулирует эти параметры — на время покидая гнездо с кладкой. В домашних условиях за это отвечают специальные приборы и датчики.
До изобретения современных термостатов пластинчатые тепловые реле из металлического сплава использовались для поддержания температуры в инкубаторах. Они были простыми и надежными, но могли снизить температуру всего на 1 ° C.
Термостат для инкубатора работает по принципу обратной связи, когда один управляемый блок влияет на второй. Это позволяет поддерживать заданный температурный режим независимо от условий окружающей среды. Устройства могут располагаться как внутри инкубатора, так и снаружи — на корпусе, а датчики — возле лотков.
В современных устройствах возможно подключение резервного питания на случай отключения электроэнергии. Обычно в качестве дополнительного источника выступает обычная батарея на 12 вольт.
Система нагрева и контроля позволяет измерять и регулировать температуру в диапазоне от 0 до 85 ° C, с погрешностью не более 0,1 ° C. Современный электронный или цифровой термостат имеет следующие функции:
- Управляет работой нагревательных элементов и системы увлажнения,
- Минимизирует участие человека в процессе инкубации,
- Экономит энергию,
- Позволяет быстро изменять рабочие параметры,
- Облегчает контроль над работой устройства.
Термометр инкубатора состоит из:
- Исполнительный блок,
- Основной и дополнительный нагревательный элемент,
- Измерительная система,
- Основной блок.
Роль основного блока — сравнивать данные, полученные от датчиков температуры, с заданным температурным режимом, и передавать команду на исполнительный блок с системой отопления.
Условия эксплуатации
Термостат инкубатора нельзя размещать под работающим тепловым вентилятором, рядом с нагревательными приборами, под прямыми солнечными лучами или рядом с вибрирующими устройствами.Не допускайте попадания внутрь кусочков металла, корма, песка или текстиля. Все это может привести к неисправности и возгоранию. Инкубаторы размещают в больших помещениях с хорошей вентиляцией, чистым воздухом без вредных примесей и низкой влажностью. Устройство устанавливается на ровной поверхности на высоте не менее 25 см от пола.
Если есть желание сделать самодельный инкубатор с датчиком влажности и терморегулятором, то необходимо учитывать мощность ТЭНов и объем рабочей камеры.
Для них подбираются подходящие датчики и микросхемы для термометра. В противном случае вы можете столкнуться с проблемой большого несоответствия установленной температуры фактической. А это уже негативно скажется на проценте вылупления птенцов.
Типы термостатов
Термометры делятся на три группы:
- Аналог,
- Цифровой,
- Механический.
Аналог
Электронный термостат для инкубатора работает на разнице потенциалов между основным и принимающим датчиками.Импульсы включают и выключают воздухонагреватели в зависимости от показаний датчиков инкубатора. Преимущество этого типа — автоматическое регулирование, поддержание нужного температурного режима и экономия энергии. Одна из основных систем электронного инкубатора — аналоговое управление нагрузкой. Это позволяет обогревателям работать без риска возгорания и возгорания.
Электронный термометр для инкубатора Lilytech Zl-6210a имеет рабочую температуру от -10 ° C до + 45 ° C с максимальной влажностью 85%.В системе управления есть функция контроля неисправностей и предупреждения в случае задержки включения ТЭНа. Размеры термометра 71 * 29 * 61 мм.
Цифровой
Этот тип термостата позволяет более точно контролировать влажность и температуру. Он состоит из:
- Электронный термометр,
- Датчик температуры.
Для соединения элементов используется аналого-цифровой преобразователь данных. Регулировка заданной температуры основана на сравнении показаний датчика и термометра.По результатам в исполнительный блок поступает сигнал на исправление. Плюс в том, что цифровой термометр может работать при отрицательных температурах окружающей среды.
Один из лучших термостатов цифрового типа — Dream 1. Термометр-инкубатор компактен и может измерять температуру до +85 ° С. Потребление электроэнергии — не более 3 Вт.
Механический
Принцип действия этого устройства основан на свойстве металлов расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении.Чаще всего используются две версии устройства, которые используются в домашних инкубаторах:
- с пластинчатым реле,
- с PID.
Устройство первого типа имеет реле, выполненное в виде биметаллической пластины. Это важная часть электрической схемы. При понижении температуры размеры пластины уменьшаются, что приводит к замыканию контактов реле. На нагревательные элементы подается ток. При достижении заданного уровня пластина расширяется, контакты размыкаются.Включение и выключение происходит автоматически.
Механический термостат для инкубатора имеет недостатки:
- Неспособность поддерживать две и более температуры в разных камерах,
- Сложность перенастройки,
- Отклонения от заданных параметров от 0,2 до 0,6 ° С,
Необходимость установки рядом с лотком дополнительного ртутного термометра.
ПИД-регулятор — хороший термостат, отличается более плавным нагревом и более точным регулированием мощности.Он также более устойчив в поддержании уровня температуры. Но и стоимость его выше. Отличий в работе прибора:
- В инкубаторе с лампой накаливания и реле — реле просто включается выключением лампы,
- При наличии ПИД-регулятора лампа горит постоянно, а напряжение регулируется путем уменьшения или увеличения силы тока.
- Преимущество ПИД-регулятора в том, что погрешность отклонения от заданных параметров не более 0.1 ° С.
Самый простой термометр механический Квочка позволяет изменять температуру от +36 до +40 ° С. Устройство работает только в теплом помещении (выше + 15 ° С) и влажности не более 70%.
Самодельные термостаты
Чтобы сделать терморегулятор для инкубатора своими руками, необходимо иметь опыт работы с электрическими схемами и паяльником. В противном случае можно создать взрывное устройство. Чаще всего самодельные термостаты используются в самодельных инкубаторах.Такое устройство сочетает в себе нагревательное устройство и термометр и представляет собой небольшой и простой термостат.
Регулятор для инкубатора собственного производства отличается большей погрешностью определения температуры — от 0,5 до 1 ° С.
Есть несколько вариантов этого устройства, которое используется в домашних инкубаторах. Основа — промышленное биметаллическое реле. Обычно контроллер термостата изготавливается на многоканальной микросхеме. Детали для сборки лучше покупать в магазинах.Многие используют микросхемы от старой бытовой техники. Это удешевляет изготовление термостата, но недостатком таких схем является ненадежность.
Контроллер инкубатора Золушка
Регулятор состоит из микросхемы и кнопочного микроконтроллера. К ним припаяны два транзистора емкостью 5 пФ и более. Далее устанавливаются конденсаты. Входное напряжение в цепи должно быть не более 33 В. Одновременная электрическая проводимость тока около 3 мкм.Датчик устройства установлен за футеровкой рабочей камеры. Выходные контакты заизолированы паяльником.
Контроллер инкубатора
Регулятор может быть собран по схеме с токопроводимостью 4,3 мкм и пороговым сопротивлением не более 60 Ом. Во избежание резкого скачка напряжения и температуры устанавливаются конденсаторы открытого типа. Затем припаивается полевой транзистор емкостью до 4,5 пФ.
Контроллер для инкубатора К15УД2
Цепь термостата должна иметь высокую проводимость по току и вращающийся микроконтроллер.Термостат состоит из двух полевых транзисторов общей емкостью 22 пФ. Предельное сопротивление по току — не более 30 Ом. После фиксации транзисторов припаиваются выходные контакты. Входное напряжение термостата инкубатора составляет около 12 вольт.
Регулятор для инкубатора своими руками можно сделать из ненужного утюга.
Устройство разбирается, вынимается термостат, распаивается и промывается.Затем он заполняется эфиром. Получившееся устройство отреагирует на колебания температуры даже на десятые доли градуса. Термостат прикреплен к контроллеру винтами и пластиной, которая может сжиматься или расширяться. Регулятор настраивается перед установкой. Главное, чтобы разница показателей была меньше 1 ° С. Для этого необходимо настроить термостат так, чтобы размыкание и замыкание контактов происходило при колебаниях температуры на 0,2-0,3 ° С.
Обычно в качестве нагревательного элемента выступают различные лампы или ТЭНы, задача которых — подогреть воздух в камере до заданных показателей. Необходимо строго следить за колебаниями температуры, ведь чрезмерный перегрев или переохлаждение могут привести к гибели эмбрионов. Управлять вручную очень сложно, потому что необходим постоянный контроль. Хорошим помощником станет прибор для контроля и регулирования температуры — термостат для инкубатора.
Как выбрать термостат для инкубатора?
Эффективность выращивания птицеводства напрямую зависит от того, какой терморегулятор будет установлен. Таких устройств три типа:
- Аналоговый или электромеханический. Это недорогой контроллер, но наименее точный. Настройка — довольно трудоемкий процесс. Для контроля правильной работы устройства необходимо установить термометр внутри инкубационной камеры.По сравнению с цифровыми контроллерами он менее чувствителен к скачкам напряжения.
- Цифровой. С такими приборами намного проще контролировать температуру в камере. Они способны зарегистрировать отклонение температуры в одну десятую градуса. Все индикаторы отображаются на дисплее. Настроить довольно просто. Регулировка осуществляется включением / выключением ТЭНов.
- ПИД-регуляторы (пропорционально-интегрально-дифференциальные регуляторы). Пожалуй, это лучшие термостаты для инкубатора, ведь регулировка температуры плавная, без резких скачков.На настройку уйдет некоторое время, но это поможет вам достичь оптимального климата для инкубации.
Сегодня в инкубационной камере можно найти множество различных устройств для контроля микроклимата. Отдельно стоит упомянуть термостат terneo, например, , производства DS Electronics. Это цифровой термостат, который может работать в двух режимах: реле и PID. Обеспечивает стабильно высокую выводимость цыплят. Рассмотрим схему подключения и настройки термостата для инкубатора на примере terneo напр.
Как подключить термостат к инкубатору?
Перед подключением термостата к инкубатору необходимо убедиться, что на его работу не будет влиять внешняя среда, а именно:
- Необходимо исключить попадание влаги на прибор, так как это может привести к неисправностям и коротким замыканиям.
- Устройство может работать при значениях от –5 до + 45 ° С. Превышение этих показателей может привести к перегреву или переохлаждению прибора и, как следствие, его некорректной работе, а также выходу из строя.
- Датчик устройства нельзя подвергать прямому нагреву, так как это приведет к неправильному считыванию показаний индикаторов, а также к неправильной работе устройства.
Схема подключения термостата инкубатора terneo например следующий:
- Устройство подключается к стандартной розетке 230 В евро
50 Гц. При подключении убедитесь, что розетка обеспечивает надежный контакт. Контроллер должен находиться за пределами установочного бокса.
Часто для обогрева инкубатора используется одна лампа накаливания, но такая схема имеет существенные недостатки.При выходе из строя лампы ток, протекающий по цепи, в несколько раз превышает допустимые для прибора значения. Из-за этого выходит из строя управляющий элемент — симистор. Также яйца какое-то время будут оставаться без подогрева, что может негативно повлиять на конечные показатели выводимости.
Исходя из этого, рекомендуется использовать несколько параллельно соединенных ламп или нагревательных элементов для нагрева инкубационной камеры. Также лучше использовать несколько ТЭНов, ведь при выходе из строя одного нагрев камеры не прекратится, и оборудование будет работать нормально.
Как отрегулировать термостат инкубатора?
После подключения инкубатора термостат настраивается по определенным показателям. Термостат terneo например может работать в двух режимах — реле и режиме PID.
Для работы прибора в релейном режиме достаточно указать только поддерживаемую температуру.
РежимPID обеспечивает большую точность и качество контроля температуры. Мощность, подаваемая на нагревательные элементы, будет зависеть от показаний датчика.Нагрев и охлаждение происходит плавно, без скачков. Перед использованием этого режима термостат необходимо обучить. Это необходимо для обеспечения оптимальных условий инкубации определенного количества яиц. Инструкция термостата инкубатора terneo, например, , дает подробное описание того, как можно обучить устройство.
Термостат terneo, например, , имеет функцию запоминания максимального отклонения температуры от заданных значений. Благодаря этому через некоторое время можно будет отслеживать колебания температуры.
terneo, например, компактен, прост в подключении и настройке. Несмотря на кажущуюся простоту, это чрезвычайно точное и надежное устройство. Устройство регистрирует десятые доли градусов и при критических отклонениях сигнализирует светом и звуком. Используя термостат terneo, например, от DS Electronics, можно добиться стабильно высокой выводимости цыплят.
Ищете хорошие выводки и стабильную температуру в инкубаторе? Хотите самому сделать хороший автоматический инкубатор или вам нужно починить старый, в котором температура идет пешком? Тогда эта информация для вас: все, что нужно знать птицеводу о термостатах инкубаторов.
Одним из важнейших показателей инкубатора является стабильность и точность температуры. Во многом процент вывода яиц зависит от температуры. А в инкубаторе за этот параметр отвечает термостат (терморегулятор). Вместе с термодатчиком он управляет ТЭНом (ТЭНом или банальной лампой накаливания) и поддерживает температуру на нужном уровне.
В принципе, существует два типа термостатов: обычные реле и ПИД-регуляторы.Обычные регуляторы температуры с реле просто включают и выключают нагреватель. Температура достигла нужного уровня — регулятор отключил ТЭН через реле. Температура упала на доли градуса — включил. Так работает большинство бытовых инкубаторов: он включает и выключает обогреватель, как если бы кто-то сидел и щелкал выключателем. Это самый простой и примитивный способ. Такие релейные термостаты недорогие, а потому являются наиболее распространенными среди всех производителей: и отечественных, и западных, и китайских.Недавно мы провели температурный тест в китайском инкубаторе, в котором есть именно такой термостат.
Но есть еще регуляторы pid для инкубаторов. Принципиальное их отличие заключается в том, что они не просто включают нагреватель, а делают это плавно, а также плавно регулируют мощность, более стабильно поддерживая заданную температуру в инкубаторе. У них есть ряд преимуществ. Температура лучше стабилизируется и поддерживается более точно. Срок службы нагревателей, работающих с ПИД-регуляторами, намного больше.Но они немного сложнее в производстве и дороже. Поэтому в инкубаторах они используются реже. Если вы приведете пример того, как работает такой принцип, представьте: в обычных инкубаторах с нагревательной лампой она то и дело включается и выключается. В пид регуляторе он загорится, а по мере приближения температуры к заданной начнет плавно гаснуть, но не полностью, а регулятор просто занижает ток, подаваемый на лампу, и вместо максимальных 60 ватт (например), лампа будет работать как 10 ваттная…. В обычных термостатах температура может колебаться на 0,2-0,5 градуса (при включении и выключении переключателя), а у ПИД-регулятора она будет в пределах погрешности датчика температуры 0,1 С.
Бытовые термостаты с ПИД-регулированием очень редки, сложны в настройке и подключении и стоят не менее 3000 — 5000 руб. (поскольку они производятся в основном для профессиональных нужд). Единственный выход, который я нашел, — это китайская фабрика, которая специализируется на термостатах и производит все виды термостатов для бытовых и профессиональных нужд.Как показала моя практика их использования, он делает это очень эффективно. Термостат с пид-регулятором для инкубаторов стоит около 1500 рублей, что не очень дорого для такого устройства. Обычный термостат стоит около 700 рублей. (также может использоваться для контроля температуры в брудерах, птичниках, животноводческих помещениях, террариумах). А для инкубаторов однозначно рекомендую эту модель: термостат 113M >>
Его можно использовать как в инкубаторе, так и для других целей, где нужно регулировать температуру.Точность 0,1 С. Установка очень проста и займет 5-10 минут. С его помощью отремонтировал несколько бытовых инкубаторов, где стояли жуткие термостаты и датчики с плавающей температурой 1-2 градуса. От инкубатора остался только корпус и некоторые элементы конструкции.
Важно — без вентилятора в инкубаторе не получить стабильной температуры. Требуется вентилятор!
А вот и короткое видео о нем:
Теперь о дешевых термостатах и о том, что ставят в инкубаторы бюджетных моделей (до 3000 руб.).
В самых бюджетных (как правило, в пенных инкубаторах) есть и самые дешевые термостаты. Работают они, как можно догадаться (а кого-то можно убедить на собственном опыте), крайне нестабильно и ненадежно. Есть как дешевые неточные датчики температуры, так и дешевые комплектующие. В итоге имеем: температура иногда скачет на 0,5-1 градус С, и нередко бывает 2 градуса С. Но еще хуже то, что такие термостаты время от времени дают сбой и «залипают», и в результате либо яйца переохладятся, либо перегреются (разогнав нагреватель до полного).Мне даже сообщили о нескольких пожарах в инкубаторах (либо по вине термостата, либо ненадежность самой электрики). Представьте, что у вас есть инкубатор с лампами накаливания. Они время от времени включаются (поддерживая температуру). Но что будет, если реле заклинило и лампа будет гореть непрерывно в течение нескольких часов или дней без выключения в замкнутом пространстве из полистирола? Как горит пена? Это очень опасно. Лично я категорически против использования ламп накаливания для обогрева (пожароопасное решение, а КПД для обогрева невысокий).Лучший нагревательный элемент, обычно соответствующий по мощности и току.
Так что не ждите, что дешевые вещи будут работать хорошо. Достаточно недорогие и хорошие термостаты могут предложить только китайцы: у них это очень развитое и массовое производство. Приятно удивился, когда увидел, как делают регуляторы: качественный пластик, все элементы надежные, все продумано. Не все, конечно, китайцы с ними справляются, но то, что они кладут в китайские инкубаторы, работает неплохо.Точность регулирования температуры 0,1 — 0,2 С, глюков я ни разу не заметил (ни у себя, ни у друзей, ни у клиентов).
Чтобы сделать самодельный инкубатор, мне потребовалось приобрести терморегулятор. Требования к нему были такие — небольшие габариты, невысокая стоимость, питание от 12 В постоянного тока, мощное исполнительное реле (выдерживающее значительную нагрузку), индикация показаний, настройка параметров кнопками управления, точность измерения температуры и поддержание заданных параметров. и, конечно же, надежность.
В интернете наткнулся на такой девайс-. Отзывы о нем соответствовали моим требованиям. Пришло ко мне с сайта Алиэкспресс. Этот регулятор может применяться во многих местах — электрическое отопление, инкубаторы, холодильники, сушильные шкафы, системы водяного отопления, защита электрооборудования, измерение температуры охлаждающей жидкости в автомобиле с последующим включением вентилятора теплицы, бани, теплых полов, отопления. трубы и т. д. Сам регулятор состоит из электронной платы с 3 установленными кнопками управления: SET Кнопка SET используется для выбора режима и установки параметров, а с помощью кнопок вы можете напрямую изменять данные запрограммированных параметров .Светодиодный индикатор состоит из трех цифр. Сам измеритель температуры основан на термометре, установленном в футляре, имеет длину провода 30 см.
Пределы регулирования находятся в диапазоне от -50,0 до 110,0 градусов. Можно подключать нагрузки до 15 А (при 12 В постоянного тока) и до 5 А (при питании нагрузки от сети 220 В)
Питание устройства составляет 12-14 В постоянного тока. Точность измерения находится в пределах 0,1 по Цельсию. Ток потребления регулятора составляет 35 мА, при срабатывании реле: 65 мА.В своей статье я расскажу, как настроить и немного модернизировать этот термостат.
Процесс настройки термостата W1209 показан на видео:
Список инструментов и материалов
— нож или ножницы;
— отвертка;
-паяльник;
-тестер;
— пластиковая трубка от ушных палочек или стержня перьевой ручки;
— неисправный светодиод диаметром 5 мм — 4 шт .;
— стойки пластиковые-4 шт .;
-провода соединительные;
— адаптер питания на 12 В;
-винты;
— пластиковая винтовая коробка с прозрачной крышкой;
-клейкая лента.
Шаг первый. Изготовление корпуса.
Недостаток платы в том, что она не подходит для установки в корпус, кнопки и индикатор расположены внизу относительно реле и клемм.
Плату этого регулятора мастера ставят по-разному — вырезали в корпусе окна под индикаторы, реле, разъемы, припаяли кнопки и индикатор, а потом монтировали отдельно. плата в прозрачном корпусе, подошла коробка с саморезами.
Сначала я хотел его раскрасить, вставив окошко для экрана светодиодного индикатора. Но потом передумал и решил наклеить самоклеющейся пленкой (были штуки от ремонта). Получилось быстро и, на мой взгляд, вроде неплохо. После этого делаем в пленке окошко для экрана LED дисплея и просверливаем проходы для кнопок
Шаг второй. Установка электронной платы термостата.
Установил плату термостата на стойки из пластиковой трубки (от шариковой ручки) как можно ближе к верхней крышке.Толкатели пуговиц делаем из пластиковой тубы из ватных тампонов или из шариковой ручки. Затем на одном конце трубки теплым паяльником увеличиваем диаметр и надеваем на кнопки. Трубка плотно прижалась, расширяясь на конус с помощью паяльника.
Затем закрываем верхнюю крышку и вставляем неисправные светодиоды на выступающие толкатели, откусив часть ножек — они будут самими кнопками.
На плате есть светодиод для контроля работы реле.Из-под крышки было плохо видно, наклеил на нее прозрачную часть перегоревшего светодиода, стало намного ярче.
Шаг третий. Проверка и регулировка регулятора.
Подключил адаптер на 12 В для питания термостата (можно использовать любой блок питания на 12 В и ток от 0,1 А). Я сравнил показания температуры с эталонным электронным термометром, в результате они оказались одинаковыми.
Регулировка регулятора проста.Чтобы войти в режим программирования, нажмите и удерживайте кнопку SET в течение 6 секунд, затем отрегулируйте с помощью кнопок. Чтобы сохранить настройку, нажмите и удерживайте кнопку SET или не касайтесь кнопок в течение 10 секунд. Все настройки термостата останутся в энергонезависимой памяти контроллера даже после выключения устройства.
Настройка режимов.
P0 режим охладителя или нагревателя C / H
Настройка гистерезиса P1 0,1-15 градусов (разница в режиме переключения реле)
P2 установка верхнего предела рабочей температуры
P3 установка нижнего предела рабочей температуры
P4 регулировка температуры
P5 поворот реле- по задержке (0-10 сек.,)
P6 Авария по перегреву. Режим P4 используется для корректировки показаний в соответствии с образцом прибора.
На этом закончены все модификации и изменения. В результате, установив плату в коробку, мы защитили устройство от влаги, механических повреждений электроники и не допустили поражения людей электрическим током. После переделки можно использовать терморегулятор по прямому назначению.
В целом неплохой недорогой аппарат (100 руб.) С большими возможностями в области применения.
Выращивание цыплят в инкубаторе — стандартная практика, которая никого не удивит. Простые модели поддерживают температуру и влажность на необходимом уровне, а профессиональные автоматически переворачивают яйца. В обоих случаях регулятор инкубатора помогает создать хорошие условия для развития цыплят внутри яйца.
Работа термостата
Устройство термостата включает датчик температуры, нагревательные элементы. Датчик измеряет температуру в режиме реального времени и передает полученную информацию в главный блок управления, где реальное значение сравнивается с заданным.
Когда температура падает, на нагревательные элементы подается напряжение до тех пор, пока фактическое и оптимальное значения не уравняются.
Любой термостат состоит из трех основных частей:
- Термометр для измерения температуры воздуха;
- Главный блок управления — это «мозг» устройства. Здесь задаются температурные параметры, сюда поступает информация с датчиков и отсюда отправляется сигнал на нагреватель;
- Нагревательное устройство. В зависимости от типа устройства это могут быть лампы накаливания, ТЭНы и т. Д.
В любой технике возможны поломки, но сбои в работе термостата могут нанести вред эмбрионам цыплят.
Для исключения такого исхода инкубации в прибор встроен сигнальный элемент, который привлекает внимание птицевода и сообщает о неисправности.
Термостат своими руками
Изготовление термостата инкубатора своими руками требует определенных навыков:
- Микросхемы чтения;
- Понимание работы радиодеталей;
- Возможность пайки.
Если это выше ваших знаний, то лучше отказаться от идеи изготовления устройства своими руками и обратиться к готовым магазинным вариантам.
Вы можете упростить и улучшить схему, сделав ее более надежной, следующим образом:
- Используйте понижающий резистор, а не конденсатор.
- Выберите тиристор с переключаемым резервом нагрузки, исходя из фактической мощности, потребляемой всеми лампами.
- Подберите подходящие резисторы, от которых будет зависеть диапазон регулировки температуры.
После выбора комплектующих можно приступать к сборке платы, согласно выбранной микросхеме.
От термостата к термостату
Термостат — это устройство, позволяющее поддерживать температуру на определенном уровне. Он входит в устройство бытовой техники, работа которой основана на поддержании постоянной температуры за счет нагрева.
Чтобы превратить термостат в термостат, можно взять новое устройство или снять его с сломанного бытового прибора.
Сборка схемы осуществляется поэтапно:
- Подготовка термостата. Тело наполнено специальным эфиром. Это позволяет повысить чувствительность термостата — при малейших колебаниях температуры контур будет замыкаться и размыкаться.
- Подключение реле регулятора. Термостат нужен для точного измерения температуры воздуха. Он размещен внутри инкубатора.
- Подключение питания.Если аккуратно снять термостат с оборудования, к нему уже будет подключен шнур питания. Но если его нет, то его нужно припаять к прибору, иначе самодельный терморегулятор работать не сможет.
- Присоединение регулировочного винта. Регулировка происходит винтом. Он уже включен в термостат. При желании или необходимости его можно заменить на более удобный.
После сборки самодельного терморегулятора проверьте его работоспособность.Для этого используйте любую закрывающуюся тару и градусник.
Если его показания совпадают со значениями, указанными на приборе, то такой регулятор можно смело использовать для инкубации яиц.
Правила выбора
При выборе устройства для вывода цыплят в инкубаторе руководствуйтесь следующими параметрами:
- Надежность и устойчивость к перепадам напряжения;
- Реакция на резкие перепады температуры и влажности окружающей среды;
- Количество человеко-часов, которое должно быть затрачено на работу термостата в течение всего периода вылупления;
- Наличие табло для визуального контроля изменения климатических условий.
Надо быть готовым к тому, что за невысокую цену можно будет приобрести простейший термостат, требующий управления человеком, а полностью автономное устройство будет стоить дорого.
Просмотры
На полках магазинов можно найти различные типы термостатов.
Электронный
Высокочувствительный прибор подходит для инкубации в частных фермерских хозяйствах. Он состоит из двух частей: датчика температуры и блока управления. Датчик установлен внутри прибора для измерения точных показателей, а блок управления расположен снаружи.
С помощью электронного устройства можно установить температурный режим с точностью до десятых долей градуса.
Механический контроллер
Используется для измерения температуры в бытовых приборах. Он не подключается к электросети и не регулирует индикаторы автоматически. Этот контроллер не подходит для инкубаторов.
Электромеханическое тепловое реле
Термопластина или специальная капсула выполняет роль сенсора.Изменения температуры приводят к замыканию или размыканию контактов цепи, обеспечивающей работу отопительного прибора.
PID — регулятор
Пропорционально-интегрально-дифференцирующее устройство представляет собой электронный регулятор, способный плавно изменять температурный режим в соответствии с заданным значением.
Опытные птицеводы предпочитают именно этот аппарат для инкубации яиц в частных домах.
Цифровой регулятор с двухпозиционным управлением
Это полностью автономный аппарат, не требующий постоянного внимания человека.Он способен поддерживать показатели температуры и влажности на заданном уровне, автоматически включая вентилятор или обогреватель.
Рекомендуется использовать в профессиональных инкубаторах с функцией переворачивания яиц.
Цифровой термостат 12 вольт
Это простейшее устройство, к контактам которого подключаются нагревательные или охлаждающие элементы. Сложная схема термостата для инкубаторов позволяет подключать постоянный ток 12 вольт или переменный ток 220 вольт.
Термостат
В случае самодельных устройств птицеводы часто используют термостат инкубатора.
Контроллер поддерживает температуру в пределах установленных значений, и любой нагревательный элемент может использоваться для нагрева воздуха.
Обзор популярных моделей
На рынке представлен большой выбор машин, но лишь несколько моделей заслужили признание в глазах опытных птицеводов.
Lilytech ZL-7801C
Один из простейших китайских регуляторов, предназначенный для поддержания оптимальной температуры и влажности с небольшой погрешностью в значениях.
Не путать с Lilytech ZL-6210A (7A) — это устройство поддерживает только показания температуры.
Мечта-1
Модель, пользующаяся большим спросом благодаря расширенной функциональности:
- Поддержание температуры, влажности;
- Переворачивание яиц за определенный период времени.
Цена устройства соответствует его качеству и набору функций, поэтому Dream-1 — хороший вариант для покупки.
TCN4S-24R
Сверхточный корейский прибор с ПИД-регулятором.Главный недостаток устройства — высокая стоимость. Приобретают аппарат для разведения «привередливых» кур.
Овен
Устройство может использоваться в различных отраслях промышленности, так как с высокой точностью поддерживает температурный режим и сохраняет работоспособность даже при экстремальных температурах. Главный минус — цена.
Контроль температуры инкубатора
Терморегулятор инкубатора — это устройство, позволяющее измерить температуру внутри устройства, сравнить ее с заданным значением и установить на требуемый уровень с помощью нагревательных элементов.
Инкубация яиц проводится в определенном температурном режиме, который поддерживается в течение всего времени образования зародышей кур.
Даже небольшое отклонение от установленных значений иногда оборачивается гибелью всего будущего поголовья.
Термостат позволяет поддерживать оптимальную температуру, что снижает риск гибели инкубационного материала.
Немного истории
Первые простейшие инкубаторы включали устройства для небольшого повышения температуры и влажности.Заводчику пришлось отредактировать эти показатели, открыв крышку или проветрив.
Когда условия «инкубации» яиц достигли нормальных значений, все устройства вернулись в исходное положение.
Такие инкубаторы были эффективны, но требовали постоянного наблюдения, что проблематично в условиях крупных фермерских хозяйств. В это время возникла идея создать устройство, которое само бы контролировало и поддерживало температуру на заданном уровне.
ЭЭГ Биомаркеры снижения ингибирования в корковых микросхемах человека при депрессии
% PDF-1.7 % 1 0 объект > / Метаданные 4 0 R / Страницы 2 0 R / StructTreeRoot 3 0 R / Тип / Каталог / Средство просмотра Предпочтения 5 0 R >> эндобдж 4 0 obj > поток application / pdf
ф. Q hE
NEOBASE: база данных неокортикальной микросхемы
Млекопитающие приспосабливаются к быстро меняющемуся миру благодаря сложной перцептивной и когнитивной функции, обеспечиваемой неокортексом. Неокортекс, который расширился и составляет почти 80% человеческого мозга, по-видимому, возник в результате многократного дублирования стереотипного шаблона нейронов и синаптических цепей с тонкой специализацией в разных областях мозга и разных видах.Поэтому определение конструкции и функции этой микросхемы имеет первостепенное значение для понимания нормальной и аномальной высшей функции мозга. Недавние успехи в регистрации синаптически связанных нейронов позволили быстро вскрыть неокортикальную микросхему, что позволило получить огромное количество количественных анатомических, электрических данных и данных экспрессии генов в нейронах и синаптических цепях, соединяющих нейроны. Из-за доступности вышеупомянутых данных в настоящее время стало необходимым вести базу данных о нейронах микросхемы и их синаптических связях.Проект NEOBASE нацелен на архивирование данных микросхем неокортекса таким образом, чтобы облегчить разработку передовых приложений интеллектуального анализа данных, инструментов статистического и биоинформатического анализа, специализированных построителей микросхем, а также приложений визуализации и моделирования. Архитектура базы данных основана на ROOT, программной среде, которая позволяет создавать объектно-ориентированную базу данных с многочисленными реляционными возможностями. Предлагаемая архитектура позволяет создавать базу данных, которая точно имитирует архитектуру реальной микросхемы, что облегчает интерфейс практически с любым приложением, позволяет эволюционировать формат данных и стремится к полной совместимости с другими базами данных.NEOBASE предоставит важный ресурс и исследовательский инструмент для изучения основ микросхем нормальной и аномальной неокортикальной функции. База данных будет доступна как для локальных, так и для удаленных пользователей, использующих инструменты и технологии на основе Grid.
Датчик освещенности (фотореле) для уличного освещения.
Долго думал, стоит ли размещать этот пост: особых прорывных технологий не применялось, решение типовое… Но начинающим автомеханикам это может быть интересно.
Итак, дано — унитаз, лампа накаливания в потолке от ИКЕА. Тип лампы — по конструкции замена на КЛЛ или светодиодную не рассматривается. Именно поэтому с забывчивыми гражданами, которые не выключают свет, было решено бороться с помощью автоматики …
Датчик PIR и реле были куплены у дружелюбных китайцев (самый дешевый, но с граблями, как оказалось позже).
Хотя эти компоненты много раз «вылизывались» и хорошо известны, были некоторые сюрпризы.Настройка датчика PIR заняла много времени, так как подстроечные резисторы не были подписаны. Информация в Интернете также была противоречивой. Методом тыка выяснил, какой из них отвечает за временную задержку, а какой за чувствительность (спойлер — это резистор, который находится ближе к перемычке, регулирующей время). Джемпер тоже секрет. В одной позиции он отсчитывает время, начиная с последнего движения, а в другой — с момента последней активации.
С помощью паяльника и какой-то матери собрал тестовый стенд, разобрался с настройками и примерно настроил датчик. Ардуина в целом была не нужна (хотя держал ее под рукой). Потом стал думать — как все это организовать питание (в плафоне места не очень много). В итоге нашел самое маленькое сетевое зарядное устройство с выходом USB, снял корпус, вытащил 4 провода, затянул плату в термоусадку.
Всего у нас датчик и блок питания.Теперь нам нужно реле. Что-то под гордым названием «Relay Module for Arduino» пришло от китайцев как раз вовремя. 0,47 $ за штуку, надо брать :). Подключаю блок питания, сигнальный вход. Не работает. Проверяю, что от датчика все идет как надо, до реле доходит. Но это не работает. Схему нарисовал с платы (здесь не привожу, там все просто: ключ на транзисторе и управляемое им электромагнитное реле). Оказывается, там настроена работа НЕ на логическую единицу на входе, а на ЗАКРЫТИЕ входа на землю.Релейный модуль для ардуино, блин!
Что делать? Я начал копаться в ящике с рассыпчатым порошком. Нашел некую оптопару, с помощью нее и двух резисторов построил костыль.
Работает.
Далее — дело техники. Демонтаж плафона, размещение проводов и блоков, пайка скруток, усадка, все пирожки. Сложнее всего было припаять недавние соединения. Когда плафон уже висел на стене, я стоял на стремянке, и олово с паяльника весело капало на выступающие части моего тела.Собранную систему вы можете увидеть на КПДВ.
Теперь о логике работы. После включения света в туалете штатным выключателем, питание приходит на все блоки, срабатывает реле и загорается лампа. Теперь вы можете пойти в приватную комнату и заняться своими делами. Если делать их долго и не двигаться, автоматика выключит свет через заданный промежуток времени. Чтобы снова засветиться — достаточно взмахнуть рукой или другой не менее массивной частью тела (датчик PIR реагирует на движение предметов, излучающих в инфракрасном диапазоне).При выходе вы можете выключить свет в обычном режиме или забыть сделать это (автоматика сделает это за вас через некоторое время). Теперь таймер выставлен на две минуты, мы будем его корректировать при получении отзывов от пользователей. На кошке не работает сенсор (ей это не нужно).
Никаких схем не привожу, там все просто — питание 5В, сигнал с датчика на сборку оптопары, оттуда — на вход китайского реле, управляющего лампой.
Благодарю за внимание.
Управление освещением с помощью автоматических выключателей давно стало обычным делом в жизни каждого человека. Этот элемент управления прост в настройке и использовании.
Часто возникают ситуации, когда кто-то может забыть выключить свет на улице или в доме. В результате теряется электроэнергия и возникает опасность пожара … Это связано с человеческим фактором, который непостоянен и приводит к таким последствиям. Но есть еще автомат выключения света , , который может полностью контролировать источник питания, когда датчик подключен к цепи.
Автоматический свет в квартире и доме
В зависимости от места установки можно выбрать несколько принципов работы этих устройств. Могут отреагировать:
- Хлопок ладоней или просто шум.
- Для движения человек или предметов в комнате.
- По степени освещенности .
Все они могут комбинироваться между собой и работать в одной цепи, что позволяет управлять освещением сразу несколькими способами.
Для управления освещением в помещениях помогут датчики двух типов. В ванной комнате для управления освещением чаще всего используются датчики движения. Например, если кто-то входит, устройство включает питание лампы, а при выходе через минуту при отсутствии движения освещение отключается.
Характеристики датчиков
Регистратор движения постоянно сканирует комнату на наличие инфракрасных лучей. Как только они появляются, происходит мгновенная реакция.Во время длительного пребывания человека в комнате происходит постоянное сканирование пространства датчиком присутствия, который намного чувствительнее датчика движения.
Он способен различать малейшие движения, которые все еще происходят. Это ему в этом помогает. большое количество линз, которые постоянно собирают информацию и подают ее на центральный оптический элемент.
Интеллектуальный выключатель света также может работать в ладоши. Для этого в нем установлен высокоселективный микрофон, способный отличить характерный звук от остальных.Также есть варианты автоматизации, которые анализируют полученный спектр с записанным в него фрагментом. Такой перформанс позволит управлять светом с помощью определенного слова, звука или других шумов.
Умные выключатели для уличного освещения
Как правило, на улице используют автоматический выключатель света с фотодатчиком. , г. , который реагирует на уровень освещения. Он умеет включать освещение с наступлением сумерек, а когда снова начинает рассветать, включать его.Он полностью автономен и требует только одноразовой установки и настройки.
Иногда нужно автоматизировать освещение в коридоре или на лестнице … Для этого идеально подойдет датчик движения, который будет освещать путь при прохождении человека через пространство.
Для работы светочувствительного датчика используется фотоэлемент, чувствительный к уровню внешней освещенности. Его можно настроить на определенные уровни запуска. Это может быть наступление полной темноты или легкое затемнение.Также этот датчик успешно используется в сочетании с регистратором движения.
В итоге получается, что ночью при движении возле датчика включается освещение. Днем закрытый датчик света будет мешать срабатыванию.
Для правильной установки световой датчик необходимо установить в нейтральной зоне, где свет от лампы не попадет на него. Также желательно, чтобы он не находился в тени деревьев или других предметов. Поскольку он должен устанавливаться на открытом воздухе, его степень защиты должна быть обеспечена по стандарту не ниже IP44.
При одновременном управлении несколькими потребителями электроэнергии необходимо проверить общую нагрузку, проходящую через датчик. Если она превышает номинальную, то потребуются специальные контроллеры для приема сигнала с датчика, который будет регулировать освещение.
Выключатели для умного дома служат для повышения комфортности использования освещения, которое автоматически регулируется в зависимости от установленных датчиков. Когда несколько из них объединяются в одну цепочку, получается гибкая система управления освещением.
Стоит отметить, что помимо управления лампочками, такие датчики могут успешно включать питание вентиляции, кондиционирования, отопления или других устройств в зависимости от требований пользователя.
Каждый из нас мечтает, чтобы собственный дом был автоматизирован и чтобы включить свет или телевизор, достаточно было просто войти в комнату. Если с бытовой техникой в плане автоматики дела обстоят не очень хорошо, то с системой освещения все намного лучше.И сегодня в доме или квартире с помощью специальных устройств создать систему автоматического освещения относительно просто.
Наша статья расскажет, как самому сделать в любой комнате дома качественную систему освещения, работающую в автоматическом режиме.
Автоматизация подсветки: преимущества и назначение
Построение системы автоматического управления освещением в домашних помещениях — мечта, которая сегодня легко реализуется с помощью специального оборудования … Такие системы в доме имеют следующие преимущества:
- эффективное и удобное управление осветительными приборами без непосредственного участия человека;
- возможность установки автоматики DIY системы управления освещением;
- автоматический свет в ночное время;
- экономия на электроэнергии.Устройство (датчик движения, реле и т. Д.), Которое используется в той или иной ситуации, позволяет добиться разной степени экономии энергии.
Автоматическое комнатное освещение
Следует отметить, что автоматические системы освещения, используемые в помещениях, входят в понятие «умный дом» или «умный свет». Подключив такие системы, вы получаете возможность быстро, комфортно и эффективно управлять уровнем освещения в любом помещении дома, где установлено необходимое оборудование.
В зависимости от того, какое устройство имеет конкретное устройство (датчик, реле и т. Д.), Свет можно включить следующим образом:
- через регистрацию устройством в указанной зоне движения. Здесь устройство содержит специальный датчик, который фиксирует любые изменения в контролируемой зоне. Здесь для выключения / включения освещения нужно установить датчик движения;
- через звуковые эффекты. Например, чтобы включить свет, нужно хлопнуть в ладоши. Здесь нужен специальный переключатель звука;
- по степени освещенности.В этой ситуации используется реле, устройство которого способно оценить уровень освещенности в доме и, когда она опускается ниже определенного показателя, включить свет.
Примечание! Все вышеперечисленные способы включения и выключения освещения в темноте можно использовать как в доме, так и на улице. Но те устройства, которые способны реагировать на звуковой сигнал, следует устанавливать в помещениях, чтобы снизить риск ложных срабатываний.
В некоторых ситуациях можно даже комбинировать устройства с разными устройствами для достижения наиболее полной автоматизации системы автоматического переключения света в любой комнате дома или квартиры.
Теперь рассмотрим подробнее каждый тип аппаратов, используемых для организации системы автоматического освещения.
Датчики движения являются наиболее распространенным вариантом
Чаще всего систему автоматического освещения в доме организуют путем установки датчиков движения. Такие устройства очень разнообразны:
- инфракрасный. Наиболее безопасны при длительной эксплуатации в жилых помещениях. Они оценивают изменения теплового сигнала и, если они обнаруживают разницу между отправленным и полученным сигналом, могут включать или выключать свет в комнате;
Инфракрасный датчик движения
- СВЧ и ультразвуковой датчик.Такие изделия чаще используют для автоматизации систем наружного освещения. Это связано с тем, что микроволновое регулирование света, особенно при длительном использовании, может негативно сказаться на здоровье людей. Принцип работы микроволнового и ультразвукового датчика практически одинаков. Единственная разница заключается в типе принимаемого и излучаемого сигнала: микроволновый или ультразвуковой. Организационные схемы таких устройств практически идентичны;
СВЧ датчик движения
Комбинированный датчик
- датчик комбинированный.Такое управление освещением, как и инфракрасное, является наиболее оптимальным для дома. Комбинированное сенсорное устройство содержит сенсоры двух типов, которые анализируют сигналы в контролируемой зоне.
Примечание! Комбинированные и инфракрасные датчики обеспечивают минимальное количество ложных срабатываний.
Для корректной работы устройства требуются схемы подключения, которые обычно предоставляются производителями и находятся либо в инструкции к устройству, либо напечатаны на боковой стороне упаковки. Схемы подключения могут быть разного вида… Все зависит от модели устройства, с помощью которого планируется организовать управление светом.
Установка датчиков движения возможна в любой части дома, в том числе в ванной и туалете. Свет в такой ситуации будет включаться, когда человек входит в комнату, и выключаться, когда он выходит.
Кроме того, такие устройства часто сочетаются с таким элементом, как автоматический выключатель света. Он может дополнять другие типы устройств в этой системе.
Умный переключатель — хлопайте в ладоши
Интеллектуальный переключатель
Еще один достаточно оригинальный, но, тем не менее, популярный способ включения света в комнате — установка выключателя, реагирующего на хлопки ладоней.
Такое устройство оснащено микрофоном, который отличается высокой избирательностью. Этот микрофон способен различать определенный звук и отделять его от других звуковых колебаний. Кроме того, интеллектуальный коммутатор оснащен специальной автоматикой, которая способна анализировать принятый звуковой спектр и извлекать из него требуемый сигнал.
Примечание! Умный выключатель может реагировать не только на хлопок ладоней, но и на специальное слово. При желании в качестве сигнала можно использовать любые вариации звуковых колебаний.Здесь главное правильно все настроить.
Для установки такого выключателя также используются специальные схемы. Это необходимо учитывать при установке устройства в доме.
Лучше всего использовать выключатель в таких комнатах, как спальня, гостиная, кухня, коридор. А вот для ванной с туалетом умный выключатель не подойдет.
Фотореле и их роль в системе автоматического освещения дома
Фотореле
Все устройства, которые используются для организации в доме автоматической системы подсветки, могут в той или иной степени реагировать на степень освещенности.Но есть специальные продукты, которые реагируют на уровень естественной подсветки. Это реле различных модификаций.
Управление светом здесь происходит при понижении уровня. естественный свет ниже установленного показателя. Чтобы управление было правильным, реле такой схемы необходимо установить по правильным схемам … Реле устанавливается в осветительный прибор. Только тогда управление будет доступно. Следовательно, если хотя бы один провод подключен неправильно, реле не будет работать должным образом.
Схема подключения фотореле
В то же время следует отметить, что при организации системы автоматического освещения внутри жилого дома редко используется фото реле или другие его модификации. Чаще всего их включают в систему наружного освещения, где их размещение будет наиболее актуальным и эффективным. Здесь, как правило, используется фотореле, внешне похожее на датчик. Обладает определенной чувствительностью к световым лучам. Попадая на реле, солнечные лучи способствуют переходу устройства в режим изолятора.Но в темноте, когда световой поток ослабевает, реле превращается в проводник. В результате этого преобразования свет включается ночью и вечером. Прибор питается от электросети дома.
Заключение
Для организации качественного и эффективного автоматического включения системы освещения можно использовать три группы устройств. У каждого из них есть свои достоинства и недостатки, которые следует учитывать при выборе для дома. Есть устройства (микроволновые датчики движения), длительная работа которых недопустима вблизи людей из-за причинения значительного вреда здоровью.А эта статья поможет вам сделать осознанный выбор в пользу того или иного вида. автомат для освещения жилых комнат.
Как выбрать и установить датчики объема для автоматического управления освещением
Самодельные стабилизированные транзисторные блоки питания: сборка, применение на практике
Датчики движения значительно упростили жизнь человека. Их устанавливают в различные устройства, в том числе в осветительные. Так что человеку больше не нужно искать выключатель в темноте. Благодаря установленному датчику свет движения включается автоматически.
Освещение появляется из-за передачи на панель управления сигнала о движении в помещении. Итак, рассмотрим принцип работы устройства, которые есть, а также разберем основные модели, представленные на рынке.
Следует отметить, что сам датчик устанавливается не в цоколе, а на стене. Угол обзора до 120 градусов.
Уровень излучения регистрируется в поле зрения датчика. В состоянии покоя датчик «молчит».Когда объект попадает в поле зрения, на выходе происходит изменение напряжения. В зависимости от типа датчика способ передачи сигнала различается.
Цепочка импульсов о появлении объекта передается на центральный пульт управления. В зависимости от уровня чувствительности свет на объекте включается на 3-10 секунд. Для того, чтобы освещение появлялось достаточно быстро, установку датчика движения проводят на входе в комнату. .
Типы датчиков движения
Сегодня на рынке представлено довольно много типов датчиков движения. В зависимости от имеющихся задач на объекте, бюджета и внешних условий необходимо установить тот или иной датчик движения для включения света. Итак, вы можете установить ультразвуковой, инфракрасный или микроволновый датчик.
Ультразвуковой Датчик работает по принципу отражения волн от окружающих его предметов. Считается, что это самый надежный прибор. На рынке представлен , при этом цена наиболее привлекательная.Такое устройство экономит электроэнергию, оно простое в эксплуатации и достаточно функциональное. При необходимости вы можете подключить датчик к микрофону или монитору для наблюдения за объектом. Единственный недостаток у этого датчика — сложность установки.
Инфракрасный датчик работает как термометр. При попадании в объект, температура тела которого выше, чем в помещении, сигнал передается на панель управления. Свет включается автоматически через 3-10 секунд.Главный недостаток у такого датчика — реакция на перепады температуры … Поэтому он плохо подходит для помещений, где есть отопительные приборы … Не рекомендуется устанавливать его перед дверью. Однако именно такие датчики обычно используются в жилых помещениях. Это связано с возможностью регулировать температурный диапазон, чтобы на домашних питомцах не зажигался свет.
Microwave датчик работает как локатор. Таким образом, устройство периодически отправляет сигналы определенного диапазона.Когда сигнал возвращается, датчик срабатывает. На сегодняшний день это самый продвинутый датчик на рынке. У него максимальная чувствительность , а угол обзора достигает 120 градусов. Однако стоимость таких датчиков довольно высока, поэтому их устанавливают в офисных помещениях или в производственных цехах.
Также датчики движения для включения света бывают наружного и внутреннего исполнения … Если комнатный датчик срабатывает при температуре 0-45 градусов Цельсия, то датчик наружной температуры выдерживает морозы до -50 градусов.При установке сигнализаций важно учитывать дальность действия устройства. Чаще всего устанавливаются устройства, которые работают на 100-500 метров, но есть и профессиональные модели, радиус действия которых приближается к одному километру. Обратите внимание, что многие датчики работают только с осветительными приборами определенного типа. Этот нюанс важно учитывать при установке.
Напомним, что основное назначение датчиков движения для включения света — это экономия энергии.
При установке в большом коммерческом объекте экономия энергии составляет от 25 до 40%.
Выбор датчика движения для включения света
Конечно, можно купить любой датчик движения. Но при выборе обязательно отталкиваться от запланированного бюджета и технических возможностей объекта. Есть несколько правил установки датчиков движения.
Итак, многие специалисты рекомендуют устанавливать параллельно датчику движения обычный выключатель. … Дело в том, что если вам нужно подолгу находиться в комнате, то для того, чтобы свет горел, вам придется постоянно перемещаться.В противном случае через определенное время он отключится, если используется не инфракрасный датчик движения.
Чтобы прибор не воздействовал на домашних животных, его следует устанавливать на расстоянии 1 метра от пола. … Если важно, чтобы угол обзора был максимальным, датчик устанавливается на потолке.
Можно установить самые простые датчики — ультразвуковые. Однако инфракрасные устройства рекомендуются для темных и холодных подвалов. Они больше всего подходят для таких объектов.Что касается микроволновых печей, то они универсальны, хотя из-за дороговизны их установка чаще осуществляется на крупных промышленных объектах.
Производителей
Сегодня на рынке представлены несколько крупных производителей. Но у большинства из них есть заводы в КНР. Однако есть несколько отечественных производителей, которые собирают датчики из китайских комплектующих в России. Стоимость таких моделей немного выше, но это полностью окупается увеличенным сроком гарантии.
Важно отметить, что цена на устройство напрямую зависит от ассортимента центрального склада поставщика или производителя. Так, на Дальнем Востоке китайские модели намного дешевле отечественных. В Москве можно найти датчики российского производства, которые будут стоить дешевле импортных. Самые надежные и простые в установке датчики — это бренды Ultralight, Theben и Sen. В последнее время Camelion LX-03A стал очень популярным на рынке.
Хотя характеристики, по сути, везде в техпаспорте одинаковые, отечественные модели уличного исполнения более морозостойкие … Гарантия обычно составляет от 6 месяцев до 1 года.
Установка датчиков движения
Теоретически установить датчик, реагирующий на звук или движение, очень просто. К разводке нужно подключить провода устройства. Для того, чтобы все выглядело эстетично, используется специальная распределительная коробка. При установке необходимо соблюдать несколько правил.
Во-первых, стоит сразу придумать место для установки, так как перенести датчик на другое место после его установки будет довольно сложно и трудоемко.Во-вторых, переключатель должен работать отдельно от датчика движения. В противном случае могут возникнуть трудности, если датчик сломается. В-третьих, важно заранее понимать, какой набор устройств понадобится на том или ином объекте. Важно, чтобы датчик не подвергался воздействию прямых солнечных лучей. В противном случае он быстро сломается.
Однако, чтобы все было установлено правильно, рекомендуется обратиться к специалисту. Если вы приобретете датчик напрямую у монтажной компании, вы сможете сэкономить на монтажных расходах.Чем выше стоимость заказа, тем больше скидка … В некоторых случаях установка может быть бесплатной.
Подборка любительских радиолюбителей разрабатывает различные типы автоматических выключателей и схем управления освещением для освещения как внутри помещений, так и снаружи.
При освещении длинных коридоров, лестничных клеток, подъездов, ангаров и подобных мест, где требуется включить или выключить свет с двух и более мест, обычно используются коридорные выключатели. Установите их в противоположных частях коридора.Схема стандартная и наверняка известна любому электрику, и чтобы изменить состояние такого переключателя, его нужно перевернуть в положение, противоположное предыдущему. Поэтому типовая схема требует прокладки трех проводов к выключателям вместо двух, и это только при условии, что управление освещением нужно осуществлять с двух мест. В рамках этой статьи мы покажем наглядные примеры, как можно обойти такие недостатки.
Такие схемы идеальны для использования в местах, где присутствие человека непродолжительно.Свет горит ровно столько, сколько вам нужно. После выезда с места освещение выключается с небольшой задержкой по времени, что позволяет значительно сэкономить электроэнергию. К тому же такие радиолюбительские конструкции — отличный способ отпугнуть мелких воришек, напуганных внезапно включенным светом.
Самая распространенная конструкция — это управление освещением на основе датчика движения и микроконтроллера AVR, но если человек просто стоит, то освещение выключится. Схема на основе пиродетектора достаточно сложна и требует настройки и настройки.Но схема на ультразвуковом датчике лишена этих недостатков.
Автоматический выключатель света может включать или выключать свет или другую нагрузку в запрограммированное время каждый день. Он собран с помощью микроконтроллера PIC12C508. (Прошивка прилагается к МК).
Попадая в темноту, не всегда удается сразу найти выключатель света, особенно если он находится далеко от двери. Похожая ситуация может быть и в случае выхода из комнаты, когда мы выключили освещение и затем наощупь идем к выходу.Акустический выключатель, схема и конструкция которого рассмотрены в этой статье, может избавить вас от проблем.
Устройство переключателя хлопка реагирует на звуковой сигнал хлопка. Если громкости достаточно, то схема включает освещение в подъезде (или другом помещении) на одну минуту. У первой конструкции есть одна интересная особенность для предотвращения зацикливания работы, а именно, после включения освещения микрофон автоматически отключается, а снова включается только через пару секунд после выключения света.
В его основе лежит автоматический выключатель; поставлена отечественная микросхема КР512ПС10, представляющая собой многофункциональный мультивибратор-счетчик. Микросхема включает в себя логические инверторы для RC-цепи или кварцевого мультивибратора и счетчик с максимальным коэффициентом деления 235929600. То есть при использовании стандартного тактового резонатора 32768 Гц и выборе режима максимального коэффициента деления счетчик будет выдавать импульсы с период 120 минут. И агрегат появляется на выходе через 60 минут.Таким образом, если выставить момент появления единицы на выходе после обнуления, то получается временной интервал в один час. Выходы микросхемы 10 и 9 выполнены с открытыми стоками, поэтому подтягивающие резисторы там нужны. Что ж, а теперь я расскажу немного о других выводах микросхемы и их назначении (может пригодиться при апгрейде или модификации схемы для других целей). Итак, вывод 3, это вывод STOP, когда к нему применяется логическая единица, счетчик зависает.Вывод 2 — обнуление, подача единицы и счетчик обнуляется. Пин 11 регулирует уровень на выводе 10. Если вывод 11 равен нулю, уровень на выводе 10 будет противоположным уровню на выводе 9.
Цепь выключателя для KR512PS10
Если он есть, то контакты 10 и 9 работают одинаково. Чтобы установить коэффициент деления, используйте контакты 1, 12, 15, 13, 14. Если все они имеют нули, то коэффициент деления будет минимальным базовым, равным 1024. Когда единица измерения применяется к любому из этих установочных контактов , базовый коэффициент умножается на коэффициент этого выхода.Например, если вы подаете один на контакт 1 (128), то коэффициент деления будет равен 128×1024 = 131072. Единица может быть применена только к одному из контактов 13, 14 или 15, а два других из этих трех булавки должны быть нулевыми. Но по выводам 1 и 12 возможно питание агрегатов одновременно. Все коэффициенты деления, на выводы которых поставлены блоки, умножаются, а затем полученный результат умножается на базовый коэффициент 1024. Включение ночника можно осуществить двумя способами.Первоначально ночник включается как обычно с помощью сетевого выключателя S2. В этом случае сразу загорается лампа и начинается отсчет времени. Если он уже был включен и выключен ранее, вы можете включить его снова, нажав кнопку S1, или выключив и затем включив с помощью переключателя S2. После любого из вышеперечисленных вариантов включения счетчик D1 оказывается нулевым (конденсатор С1 или кнопка S1). В этом состоянии выходы счетчика (выводы 9 и 10) нулевые.Транзистор VT1 закрыт и не шунтирует цепь затвора полевого транзистора VT2. Напряжение открытия подается на затвор VT2 через резистор R6, которое ограничивается до приемлемого уровня стабилитроном VD2.
Следовательно, транзистор VT2 открывается и включает лампу h2 (которая питается пульсирующим напряжением через выпрямительный мост VD3-VD6. Полное открытие, по справочным данным, должно быть не менее 8В, следовательно, затвор VT2 и микросхема питается от разных источников, а транзистор VT1 выполняет функции не только инвертора, но и согласователя уровней.Через час после обнуления на выводах 9 и 10 D1 появляются логические единицы. Вывод 9 останавливает счетчик, подавая логическую единицу на вывод 11. Вывод 10 открывает транзистор VT1. Он, открывшись, шунтирует цепь затвора полевого транзистора VT2, и напряжение на его затворе падает до нуля. Транзистор VT2 закрывается и лампа h2 гаснет. Питание микросхемы осуществляется напряжением 5В (а точнее 4,7В) от параметрического стабилизатора на стабилитроне VD1 и резисторе R5. Кнопка S1 должна быть мгновенной.Без этой кнопки можно вообще обойтись.
В этом случае, чтобы включить ночник после автоматического выключения, вам нужно будет выключить его сетевым выключателем S2 и снова включить. Кстати, от переключателя питания тоже можно отказаться в пользу кнопки S1. Но тогда выключить ночник раньше времени можно будет, только вынув вилку из розетки. И есть еще третий вариант — установка вместо кнопки переключения. Тогда переключатель, находясь во включенном состоянии, заблокирует таймер, и автоматического выключения света не произойдет.А для перехода в автоматический режим нужно будет выключить выключатель, установленный вместо S1. Кварцевый резонатор Q1 — это стандартный часовой резонатор. Его можно заменить импортным часовым резонатором на 16384 Гц (из китайских кварцевых будильников), но тогда время включения ночника соответственно удвоится.
При отсутствии необходимого кварцевого резонатора, а также при желании сделать плавно регулируемый временной интервал можно выполнить мультивибраторную часть схемы на RC-элементах с переменным резистором, как показано на втором рисунке.Транзистор IRF840 можно заменить на отечественный аналог типа КП707Б, КП707В. Транзистор КТ3102 — с практически любым обычным маломощным транзистором структуры p-p-p, например, КТ315. Стабилитрон КС147А можно заменить любым стабилитроном 4,7 — 5,1 В. На такое напряжение есть большой выбор импортных стабилитронов. То же можно сказать и о стабилитроне D814D-1, но только он должен быть при любом напряжении в диапазоне от 9 до 13В. Выпрямительный мост выполнен на диодах 1N4007, которые сейчас, пожалуй, самые распространенные выпрямители средней мощности, работающие от сетевого напряжения.Конечно, его можно заменить любыми другими выпрямительными диодами с параметрами прямого тока и обратного напряжения не ниже этих. Конденсатор С4 должен быть на напряжение не менее 6В, а конденсатор С5 — не менее 12В. В ночники обычно устанавливают лампы малой мощности. Если это лампа накаливания, то ее мощность не превышает 25-40 Вт. Однако данная схема допускает работу с лампами мощностью до 200Вт включительно (без радиатора для VT2). Хотя, это уже может иметь значение только в том случае, если эта схема не будет использоваться для управления ночником.
Схемы, обсуждаемые в этой статье, предназначены для автоматического включения уличного освещения с наступлением темноты и автоматического выключения на рассвете. Некоторые из них имеют оригинальные схемные решения.
Предлагаемая радиолюбительская конструкция плавно включает и выключает освещение лестницы при появлении человека в зоне действия пироэлектрического датчика движения (ДД), а благодаря микросборке К145АП2 именно плавное увеличение яркости при появлении включается свет и выполняется его уменьшение при выключении.
Автоматический выключатель состоит из светового датчика, переделанного китайского кварцевого будильника и триггера, объединяющего их с высоковольтным ключом на выходе. Фототранзистор FT1 используется как светочувствительный элемент. Подбирая сопротивление резистора R1, его чувствительность регулируется так, чтобы днем напряжение на R1 было выше порога переключения логического элемента на единицу, а ночью ниже этого порога. Если датчик настроен правильно, то напряжение на выводе 1 D1.1 по-прежнему достаточно легкий — логическая единица. При потемнении фототранзистор закрывается и напряжение на выводе 1 D1.1 уменьшается. В какой-то момент он достигает верхнего порога логического нуля. Это вызывает запуск одноразового D1.1-D1.2, который генерирует импульс, который устанавливает триггер D1.3-D1.4 в единицу.
Автоматический выключатель от будильника
Напряжение с выхода элемента D1.3 поступает на затвор высоковольтного полевого транзистора VT1.Его канал открывается и включает лампу лампы. Затвор VT1 подключен к выводу D1.3 через резистор R4, который снижает нагрузку на вывод логического элемента от заряда относительно большой емкости затвора транзистора. Наличие схемы R4-VD2 значительно облегчает работу логической микросхемы и исключает склонность к выходу из строя. Лампа горит. Триггер находится в устойчивом состоянии, поэтому он остается включенным, даже если свет лампы попадает на фототранзистор.Для выключения лампы используется китайский кварцевый сигнальный механизм. Будильник должен быть установлен на реальное время, а звонок на то время, когда лампа должна быть выключена, например, на два часа. Будильник модернизируется. На схеме изображена схема будильника, на ней изображена плата электронного устройства будильника со всеми подключениями. Плата показана так, как она выглядит. B — зуммер будильника, L — его шаговый электропривод, S — переключатель, связанный с часовым механизмом. Также указана батарея.Для подачи команды на выключение лампы используется механический выключатель S, связанный с механизмом сигнализации. Чтобы отключить его от микросхемы сигнализации, нужно вырезать отпечатанную дорожку на плате. А затем припаяйте провод к печатной плате, подключенной к переключателю S. Все эти операции можно производить, не снимая плату с будильника. Осторожно снимите заднюю крышку часового механизма, предварительно сняв все ручки.
Действовать нужно аккуратно, чтобы механизм не рассыпался.Затем тонким шилом отрываем отпечатанную дорожку на плате и тонким паяльником припаиваем монтажный провод. После этого вводим провод в батарейный отсек и очень осторожно закрываем крышку, чтобы все шестеренки оказались в своих отверстиях. Как только стрелки будильника будут выставлены на указанное время, например, в 2-00, контакты S замыкаются и замыкают вывод 13 D1.4 на общий минус.
Это то же самое, что и запись логического нуля для этого вывода. Триггер переключается на ноль, напряжение на D1.3 падает, и VT1 замыкается, выключая лампу h2. У будильника стандартная 12-часовая шкала, поэтому контакты замыкаются дважды в день, но это несущественно, так как, например, закрытие их в 14:00. ни к чему не приведет, потому что свет днем не горит. Хотя возможен и неправильный вариант установки, например, в 7-00, то есть если вы хотите, чтобы свет горел всю ночь и выключался на рассвете, в 7-00 утра. Но, если стемнеет в 18-00 (6-00 вечера), то свет выключится в 19-00 (7-00 утра).Поэтому такой настройки следует избегать — необходимо, чтобы настройка будильника соответствовала дневному и ночному времени суток, а не утреннему и вечернему. Схема и лампа питаются постоянным пульсирующим током через выпрямитель на диодах VD3-VD6. Напряжение на микросхему подается от параметрического стабилизатора на резисторах R5-R7 и стабилитроне VD1.
Выключатель S2 используется для включения лампы вручную. В качестве фотодатчика можно использовать фототранзистор, фоторезистор, фотодиод, соединенные фоторезистором (обратная полярность).Марка используемого фототранзистора мне не известна. Фототранзистор я взял из разборки ленточного механизма старого неисправного видеомагнитофона. Опытным путем проверил, где какой вывод и какое нужно сопротивление R1 около 70 кОм (задано 68 кОм). При использовании другого фототранзистора, фоторезистора или фотодиода вам нужно будет провести те же эксперименты, чтобы выбрать необходимое сопротивление R1. Ранее можно было заменить R1 двумя переменными резисторами на 1 МОм и 10 кОм, подключив их последовательно.
Поэкспериментируя со светом, найдите необходимое сопротивление, затем измерьте и замените постоянным резистором, близким к номинальному. Без радиатора и с диодами, показанными на схеме, транзистор КП707В2 может переключать лампу мощностью до 150 Вт включительно. Диоды КД243Ж можно заменить на КД243Г-Е, 1 Н4004-1, N4007 или другими подобными. Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К176ЛА7 или CD4011. Стабилитрон VD2 — любое напряжение 12В, например КС512. Транзистор КП707В2 можно заменить на КП707А1, КП707Б2 или IRF840.Кварцевый будильник называется «KANSAI QUARZ», по крайней мере, так написано на его циферблате.
Многие люди, выходя из комнаты, забывают выключить свет в туалете, ванной или коридоре. А если не забыть, то выключатель в этих местах может быстро выйти из строя от частых механических нагрузок. Все это косвенно говорит о необходимости установки блока автоматического управления освещением, например, таких радиолюбительских разработок, о которых рассказывается в этой статье. Предлагаемые блок-схемы автоматического управления освещением, а управление в них — это дверь в герконовую сенсорную систему.
Автоматический выключатель собран всего на двух цифровых микросхемах DD1 и DD2, на одном транзисторе; и один SCR. Он содержит генератор импульсов, построенный на логических элементах DD1.2-DD1.4, конденсаторе C7 и резисторе R10, и выдает прямоугольные импульсы с частотой 10 000 Гц (или 10 кГц — звуковая частота). Тем более, что стабильность частоты особого значения не имеет. Следовательно, период повторения этих импульсов составляет 0,1 мс (100 мкс). Эти импульсы практически симметричны, поэтому длительность каждого импульса (или паузы между ними) составляет примерно 50 мкс.
На логических элементах DD1.1, DD2.1, конденсаторах C1-C3, резисторах R1, R2, диоде VD1 и антенне WA1 с разъемом X1 выполнено емкостное реле, реагирующее на емкость между антенной и проводами сети. . При незначительной этой емкости (менее 15 пФ) на выходе элемента DD1.1 формируются прямоугольные импульсы той же частоты 10 кГц, но пауза между которыми сокращается (за счет дифференцирующей цепочки C1R1) до 0,01 мс (10 мкс). Понятно, что длительность импульса 100 — 10 = 90 мкс.Однако за такое короткое время конденсатор C3 все же успевает разрядиться почти полностью (через диод VD1), поскольку время его зарядки (через резистор R2) велико и составляет примерно 70 мс (70000 мкс).
Автоматический выключатель цепи светильника
Поскольку конденсатор заряжается только в то время, когда на выходе элемента DD1.1 находится напряжение высокого уровня (будь то импульс или просто постоянный уровень), в течение длительности импульса 90 мкс конденсатор C3 не имеет пора зарядить хоть сколько-нибудь заметно, но; следовательно, на выходе элемента DD2.1 постоянно сохраняется высокий уровень напряжения. При увеличении емкости между антенной WА1 и проводами сети (например, за счет тела человека) до 15 пФ и более амплитуда импульсного сигнала на входах элемента DD1.1 уменьшится настолько, что импульсы на выходе этот элемент исчезнет и перейдет в постоянный высокий уровень. Теперь конденсатор С3 можно заряжать через резистор R2, а на выходе элемента DD2.1 выставляется низкий уровень.
Именно он запускает одноразовый (ожидающий мультивибратор), собранный на логических элементах DD2.2, DD2.3, конденсатор С4 и резисторы R3, R4. В то время как емкость антенного контура мала, из-за чего на выходе элемента DD2.1 присутствует высокий уровень напряжения, однократный находится в состоянии, в котором выход элемента DD2.2 будет низким. , и выход DD2.3 будет высоким. Конденсатор синхронизации С4 разряжается (через резистор R3 и входную цепь элемента DD2.3). Однако как только емкость значительно возрастет и на выходе DD2 появится низкий уровень.1 элемент, однократный импульс немедленно образует временную задержку при указанных номиналах схемы C4R3R4, равную примерно 20 с.
Как раз в это время на выходе элемента DD2.3 появится низкий уровень, а на выходе DD2.2 — высокий уровень. Последний способен открывать электронный ключ, выполненный на логическом элементе DD2.4, транзисторе VT1, диоде VD3 и резисторах R5-R8. Но этот ключ не остается открытым все время, что было бы явно неуместно как с точки зрения энергопотребления, так и, что самое главное, из-за совершенно бесполезного нагрева управляющего спая тринистора VS1.Поэтому электронный ключ работает только в начале каждого полупериода сети, когда напряжение на резисторе R5 снова увеличивается примерно до 5 В.
В этот момент вместо высокого уровня напряжения на выходе элемента DD2.4 появляется низкое напряжение, из-за чего сначала открывается транзистор VT1, а затем тринистор VS1. Но, как только последний откроется, напряжение на нем значительно снизится, из-за чего напряжение на верхнем (по схеме) входе DD2.4 уменьшится, и поэтому низкий уровень на выходе этого элемента снова резко изменится на высокий, что вызовет автоматическое закрытие транзистора VT1. Но SCR VS1 в течение этого полупериода будет оставаться открытым (включенным).
В течение следующего полупериода все будет повторяться в той же последовательности. Таким образом, электронный ключ открывается только на несколько микросекунд, необходимых для включения VS1 SCR, а затем снова закрывается. За счет этого не только снижаются энергопотребление и нагрев SCR, но и резко снижается уровень излучаемых радиопомех.Когда 20-секундная выдержка заканчивается, и человек уже покинул «волшебный» коврик, на выходе элемента DD2.3 снова появляется высокий уровень, а на выходе DD2.2 — низкий уровень. Последний блокирует электронный ключ на нижнем входе элемента DD2.4. В этом случае транзистор VT1, а значит, и тринистор VS1, уже нельзя открыть (согласно верхнему входу элемента DD2.4 на схеме) синхронизацией сетевых импульсов. Если время воздействия истекло, но человек все еще остается на коврике (на антенне WA1), электронный ключ не будет заблокирован, пока человек не покинет коврик.
Как видно из рис. 1, тиристор VS1 способен замыкать горизонтальную (по схеме) диагональ диодного моста VD5. Но это равносильно закрытию вертикальной диагонали того же моста. Следовательно, когда тринистор VS1 открыт, лампа EL1 горит; когда он не открыт, лампа гаснет. Лампа EL1 и выключатель SA1 — стандартные электроприборы, доступные в коридоре. Таким образом, с переключателем SA1 вы все равно можете включить лампу EL1 в любое время и независимо от машины.Выключить его можно только при замкнутом тринисторе VS1. Однако также важно, чтобы после замыкания контактов переключателя SA1 автоматический выключатель был обесточен. Следовательно, формирование временной задержки всегда может быть прервано по желанию путем замыкания и последующего размыкания переключателя SA1. Питание машины осуществляется от параметрического стабилизатора, содержащего балластный резистор R9, выпрямительный диод VD4 и стабилитрон VD2. Этот стабилизатор выдает постоянное напряжение около 10 В, которое фильтруется конденсаторами С6 и С5, а конденсатор С6 сглаживает низкочастотные пульсации этого напряжения, а С5 — высокочастотные.
Кратко рассмотрим работу автомата (при условии, что переключатель SA1 разомкнут). Пока антенна WA1 не заблокирована емкостью человеческого тела, на выходе элемента DD2.1 присутствует постоянный высокий уровень. Следовательно, одноразовый находится в дежурном режиме, когда на выходе элемента DD2.2 присутствует низкий уровень, запирающий (на нижнем входе элемента DD2.4) электронный ключ. В результате, тиристор VS1 не открывается при синхроимпульсах, поступающих на верхний вход DD2.4 элемент от моста VD5 через резистор R6. Когда человек блокирует антенный контур, на выходе элемента DD2.1 появляется низкий уровень, который запускает одноразовый выстрел, а на выходе элемента DD2.2 появляется высокий уровень, открывающий электронный ключ и VS1 SCR на 20 секунд (в это время горит лампа EL1). Если к этому времени блокировка антенного контура прекратится (человек покинул коврик), лампа EL1 погаснет, в противном случае она будет гореть до тех пор, пока человек не покинет коврик.
В любом случае one-shot (и автомат в целом) переключается обратно в дежурный режим. Чтобы выключить свет досрочно (не дожидаясь 20 с), если вдруг возникнет необходимость, достаточно замкнуть и разомкнуть выключатель SA1. Затем машина также переходит в режим ожидания. Требуемая чувствительность машины зависит от размера антенны WA1, толщины мата и других факторов, которые трудно учесть. Поэтому нужная чувствительность подбирается изменением сопротивления резистора R1.Итак, повышение его сопротивления приводит к увеличению чувствительности, и наоборот. Однако увлекаться излишней чувствительностью не стоит по двум причинам. Во-первых, увеличение сопротивления резистора R1 более 1 МОм, как правило, требует заполнения его лаком, чтобы исключить влияние влажности воздуха на режим работы.
Во-вторых, при чрезмерной чувствительности автомата не исключены его ложные срабатывания. Также они возможны после того, как пол в коридоре вымыт, но еще не высох.Затем, чтобы выключить свет, следует временно отключить антенну WA1 с помощью однополюсного разъема X1. Антенна WA1 представляет собой лист одностороннего фольгового стеклотекстолита, покрытый со стороны фольги вторым листом тонкого текстолита, гетинакса или полистирола. По периметру первого листа фольгу тем или иным способом снимают на ширину примерно 1 см. Затем оба листа склеивают, тщательно заполняя клеем (например, эпоксидной шпатлевкой) периферийные места антенны. где снимается фольга.
Особое внимание следует обратить на надежность заделки провода, идущего от фольги к внешней стороне антенны. размеры антенны зависят от имеющегося мата. Ориентировочно его площадь (по фольге) 500 … 1000 см2 (предположим 20х30 см). Если длина провода, идущего от станка к антенне, значительна, может потребоваться его экранирование (подключается защитный чулок, тогда, с одной стороны, чувствительность станка неизбежно снизится, с другой стороны, емкость конденсатора С1, возможно, придется немного увеличить.сети, сверху она должна быть покрыта хорошей и толстой изоляцией. Сама машина собирается на пластиковой печатной плате с печатным или поверхностным монтажом … Плата помещается в пластиковый ящик подходящего размера, что предотвращает случайное прикосновение к любой электрической точка, так как все они в той или иной степени опасны, так как подключены к сети. По этой причине все перепайки во время налаживания следует проводить после отключения автомата от сети (от переключателя SA1).Настройка заключается в выборе чувствительности (резистор R1), как уже было сказано, и времени выдержки одиночного импульса (резистор R4), если это необходимо. Кстати, выдержку можно увеличить до 1 мин (при R4 = 820 кОм) и более.
Максимальная мощность лампы EL1 (или нескольких параллельно соединенных ламп) может достигать 130 Вт, чего вполне достаточно для прихожей. Вместо тринистора КУ202Н (ВС1) допустимо установить КУ202М или, в крайнем случае, КУ202К, КУ202Л, КУ201К или КУ201Л.Диодный мост (VD5) серии КЦ402 или КЦ405 с буквенным индексом Ж или I. Если использовать мост той же серии, но с индексом А, В или С, допустимая мощность составит 220 Вт. легко собрать из четырех отдельных диодов или двух сборок серии КД205. Так, при использовании диодов КД105Б, КД105В, КД105Г, Д226Б, КД205E мощность лампы придется ограничить до 65 Вт, КД209В, КД205А, КД205Б — 110 Вт, КД209А, КД209Б — 155 Вт, КД225В, КD225D202 — 375D202 — 375D202 W, КД202М, КД202Н, КД202Р, КД202С — 440 Вт.Ни SCR, ни диоды моста в радиаторе (радиаторе) не нуждаются. Диод VD1 — любой импульсный или высокочастотный (германиевый или кремниевый), а диоды VD3, VD4 — любой выпрямительный, например серии КД102-КД105. Стабилитрон VD2 — на напряжение стабилизации 9 … 10 В, например серии КС191, КС196, КС210, КС211, Д818 или типа Д814В, Д814Г. Транзистор VT1 — любой из серий КТ361, КТ345, КТ208, КТ209, КТ3107, GT321. Микросхемы К561ЛА7 (DD1 и DD2) можно заменить на КМ1561ЛА7, 564ЛА7 или К176ЛА7.
Для улучшения теплоотвода двухваттный балластный резистор (R9) должен состоять из четырех полуваттных резисторов: сопротивление 82 кОм при параллельном соединении или сопротивление 5,1 кОм при последовательном соединении. Остальные резисторы — типа МЛТ-0,125, ОМЛТ-0,125 или ВС-0,125. В целях электробезопасности номинальное напряжение конденсатора С2 (лучше всего слюдяного) должно быть не менее 500 В. Конденсаторы С1-С3, С5 и С7 керамические, слюдяные или металлобумажные с любым номинальным напряжением (кроме С2). Оксидные (электролитические) конденсаторы С4 и С6 любого типа на номинальное напряжение не менее 15 В.
Принципиальная схема выключателя
Выключатель автоматический; представляет собой электронный аналог обычного кнопочного выключателя с фиксацией, который срабатывает каждый раз: одно нажатие — лампа горит, второе — лампа выключена. Эта машина также построена всего на двух цифровых микросхемах, но вместо второй микросхемы К561ЛА7 (четыре логических элемента 2И-НЕ) используется микросхема К561ТМ2 (два D-триггера). Нетрудно заметить, что триггеры последней микросхемы установлены вместо одноразового автомата предыдущего поколения.Кратко рассмотрим их работу в автомате. Назначение триггера DD2.1 является вспомогательным: он обеспечивает строго прямоугольную форму импульсов, поступающих на счетный вход C триггера DD2.2.
Если бы не было такого формирователя импульсов, триггер DD2.2 не смог бы четко переключаться на входе C в одиночный (когда его прямой выход высокий, а на обратном — низкий) или ноль (когда выходные сигналы противоположны указанным) состояние. Начиная с установочного входа S (установка «единица») триггера DD2.1 постоянно применяется к высокому уровню относительно его входного сигнала настройки R (установка «ноль»), его обратный выход представляет собой обычный повторитель.
Поэтому интегрирующая схема R3C4 резко обостряет фронты импульсов, снимаемых с конденсатора C3. Когда напряжение на нем низкое (к антенне WA1 не приложена рука), на инверсном выходе триггера DD2.1 также низкий уровень напряжения. Но как только напряжение на конденсаторе C3 поднимется (поднесите руку достаточно близко к антенне WA1) примерно до 5 В, низкого уровня на инверсном выходе DD2.1 триггер внезапно изменится на высокий. Напротив, после снижения напряжения на конденсаторе C3 (рука была удалена) ниже 5 В высокий уровень на том же инвертированном выходе также резко изменится на низкий.
Однако для нас важен только первый (положительный) из этих двух выбросов, так как триггер DD2.2 не реагирует на отрицательный выброс напряжения (на входе C). Следовательно, триггер DD2.2 будет переключаться в новое состояние (одиночное или нулевое) всякий раз, когда рука подносится к антенне WA1 на достаточно близком расстоянии.Прямой выход триггера DD2.2 подключен к верхнему (по схеме) входу элемента DD1.2, входящего в состав электронного ключа. Воздействуя на этот вход, триггер может как открыть, так и закрыть электронный ключ, а вместе с ним и тринистор VS1, тем самым включив или выключив лампу EL1.
Отметим, что прямое соединение инверсного выхода триггера DD2.2 с собственным информационным входом D обеспечивает его работу в желаемом режиме счета — «через раз», но интегральная схема C5R4 нужна, чтобы после отключения «пробки») триггер DD2.2 обязательно будет установлен в ноль, что соответствует погашенной лампе EL1. Как и в предыдущем автомате, лампу EL1 можно включить и обычным выключателем SA1. Но он будет выключен, если с одной стороны выключатель SA1 разомкнут, с другой — триггер DD2.2 установлен в ноль.
Еще одной особенностью этой машины является то, что генератор импульсов (10 кГц) собран по упрощенной схеме — всего на двух элементах (DD1.З и DD1.4) вместо трех. Вместо микросхемы К561ТМ2 (DD2) допустимо использовать КМ1561ТМ2, 564ТМ2 или К176ТМ2.Остальные детали в нем такие же, как и в предыдущем. Имеет смысл уменьшить размеры антенны до 50 … 100 см2 в районе фольги
.Автоматический выключатель простой цепи
Это устройство является как бы электронным аналогом обычной кнопки самовозврата: нажал — лампа горит, отпустил — гаснет. Такую бесконтактную «пуговицу», например, мягкий стул, очень удобно оборудовать, лампочка над которым автоматически загорается всякий раз, когда вы садитесь в него для чтения, вязания или других занятий на свежем воздухе.Отличие этого упрощенного автомата от предыдущих в том, что у него нет ни одного выстрела, ни триггеров. Поэтому конденсатор С3 подключается напрямую к нижнему (согласно схеме) входу элемента DD1.2 электронного ключа. При отсутствии «райдера» скрытая под обивкой сиденья антенна WA1 не препятствует появлению импульсного сигнала на выходе элемента DD1.1, конденсатор С3 разряжается, а значит электронный ключ и тринистор VS1 закрыты, лампа EL1 не загорается.Когда отдыхающий садится в кресло, указанные импульсы исчезают, конденсатор C3 заряжается и электронный ключ позволяет открывать тринистор VS1, свет горит. Конечно, этими примерами не исчерпываются все возможности использования легких автоматов.
Простой термостат для холодильникаСделай самХотите сделать точный электронный термостат для своего холодильника? Схема твердотельного термостата, описанная в этой статье, удивит вас своей «крутой» производительностью. Введение После сборки и интеграции с любым подходящим устройством, устройство немедленно начнет демонстрировать улучшенное управление системой, экономию энергии и увеличение срока службы устройства.Обычные холодильные термостаты дороги и не очень точны. Кроме того, они подвержены износу и, следовательно, непостоянны. Здесь обсуждается простой и эффективный электронный охлаждающий термостат. Описание схемы На схеме показана простая схема, построенная на базе микросхемы IC 741, которая в основном сконфигурирована как компаратор напряжения. В нем используется трансформатор с более низким энергопотреблением, что делает схему компактной и твердотельной. После завершения сборки конфигурация схемы очень проста и выполняется со следующими элементами: ПОМНИТЕ ВНЕШНЯЯ ЦЕПЬ, ОСНОВАННАЯ НА ПОТЕНЦИАЛЕ ПОСТОЯННОГО ИСТОЧНИКА, ВНИМАНИЕ, ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ, ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ, КОТОРЫЕ БУДУТ ПРОТИВ ИСПЫТАНИЙ И ПРОЦЕДУР УСТАНОВКИ.СТРОГО РЕКОМЕНДУЕТСЯ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДЕРЕВЯННУЮ ПЛАНУ ИЛИ ЛЮБОЙ ДРУГОЙ ИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ НОГИ; ТАКЖЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИНСТРУМЕНТЫ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ ИЗОЛИРОВАНЫ ВБЛИЗИ ПЛОЩАДКИ. Как настроить этот электронный термостат для контура охлаждения Вам понадобится образец источника тепла, который точно настроен на желаемый порог отключения для контура термостата. Список деталей R2 = Предустановка 10KR3, R9 = 56 Ом / 1Вт С1 = 105 / 400В C2 = 100 мкФ / 25 В Z1 = 12В, 1Вт стабилитрон * опция через оптопару, переключатель и диодный мост добавлены к блоку питания Как создать автоматическую схему регулятора температуры холодильника Идею этой схемы мне предложил один из заядлых читателей этого блога, Mr.Густаво. Я опубликовал одну такую схему для автоматического термостата холодильника, но схема была разработана для определения более высокого уровня температуры, доступного в задней части решетки холодильника. Введение Г-н Густаво не совсем понял эту идею, и он попросил меня разработать схему термостата холодильника, которая могла бы определять холодные температуры внутри холодильника, а не горячие температуры в задней части холодильника. IC 741 была реализована в стандартном режиме компаратора, а также в виде схемы без инвертирующего усилителя. Регулировка RP1, RP2 могут быть уставками для контроля температуры, 555 временная схема для инвертирования цепей Шмитта с использованием реле для достижения автоматического управления. |
Можем ли мы предсказать функцию по структуре?
Клетка-канделябр (красный) иннервирует несколько начальных сегментов аксона (зеленый) в неокортексе мыши.Предоставлено: Хироки Танигучи.(Medical Xpress) — нейробиологи пытались объяснить такие болезни, как шизофрения и аутизм, с точки зрения аномального развития корковых микросхем. Прежде чем перейти к функциональным выводам высокого уровня из анатомии низкого уровня, может быть хорошей идеей спросить, какие функции низкого уровня можно вообще вывести из структуры. В новой перспективной статье в Science , озаглавленной «От рождения нейронов до корковых цепей», анализируются новые методы отслеживания развития некоторых из наиболее ярких игроков в мозговом списке.Главными из них являются загадочные «люстры», которые могут узурпировать контроль над выходом почти всех пирамидальных ячеек в непосредственной близости от них. Синапсы-канделябры способны превзойти всех желающих и управлять самым желанным объектом коры головного мозга — начальным сегментом аксона. Способность электрически накладывать на целевые подтипы развивающихся корковых клеток, одновременно отображая влияние их активности на окружающую сеть, теперь дает возможность напрямую отображать микромасштабную анатомию для функционирования.Там, где стерильные электронные микрофотографии (ЭМ) ранее только намекали на динамическую бурю, непрерывно разворачивающуюся в каждом синапсе, теперь исследователи могут начать расширять ограниченное понятие статических корковых «цепей» при просвещенном понимании того, что процессы развития в мозге могут замедляться, но они никогда не заканчиваются.
Клетки-канделябры отличаются от других ГАМК-ергических интернейронов своим уникальным «картриджным» синаптическим массивом и быстрой импульсной активностью.Хотя были предприняты попытки соотнести паттерны спайковой активности с наблюдаемыми, такими как размер и распределение митохондрий, окончательные выводы из ЭМ-изображений невозможны. В некоторых случаях, таких как гигантский синапс «Чашечка Удержания», обнаруженный в слуховой системе, структурно-функциональные связи более очевидны. Легче усвоить идею о том, что такой большой и разрастающийся синапс необходим для поддержки устойчивой, быстрой и надежной передачи сигнала для локализации источника звука в слуховой системе.Чтобы доказать подобные идеи, исследователи теперь могут использовать методы, которые пространственно и временно маркируют эти уникальные компоненты для изучения.
Для визуализации клеток люстр, в частности, индуцибельная сайт-специфическая рекомбиназа Cre может использоваться для картирования генетической судьбы гена гомеобокса Nkx. Клетки Chandelier — это новейшие интернейроны, происходящие из семейства предшественников, экспрессирующих Nkx, и Nkx необходим для их развития. Путем скрещивания определенного вида Cre-мышей (Nkx2.1CreERT2) с другими мышами, экспрессирующими флуоресцентный гибридный белок, можно создать животное, на которое могут быть нацелены только клетки, происходящие из определенного региона и времени, например клетки люстры.У этих мышей можно вызвать экспрессию индикаторного белка путем инъекции соответствующей активирующей молекулы, в данном случае тамоксифена. «ER» в Nkx2.1CreERT2 обозначает рецептор эстрогена, а «T» предположительно тамоксифен.
Начальный сегмент аксона пирамидного нейрона в слое 4 зрительной коры 6-летней обезьяны. Начальный сегмент аксона образует симметричные тормозные синапсы с тремя окончаниями аксона. Эти терминалы аксонов взяты из люстры.Предоставлено: д-р Алан Петерс, Медицинский факультет Бостонского университета.Перспектива Science также описывает другие случаи, когда могут быть нацелены определенные подтипы нейронов, например те, которые содержат соматостатин (SST). Внутри подгруппы интернейронов SST подтипы нейронов слоя 3 специфически контактируют с дендритами пирамидных клеток, в то время как подтипы слоя 4 синапируются с интернейронами с быстрым выбросом. В какой-то момент утверждение все более тонких церебральных аксиом, таких как иногда нечеткое наложение специфичности слоя, может создать ситуацию, когда описание вместе с исключениями становится настолько длинным, что фактический полный коннектом можно рассматривать как более компактный дескриптор. .Более того, многие из этих аксиом постоянно меняются в процессе развития.
Например, хорошо известно, что конечные эффекты передатчика GABA триггеры во время созревания между наличием возбуждающего и тормозящего влияния. В ячейках люстр эти эффекты наблюдались физиологически. Исследователи предположили, что такие передатчики должны делать больше, чем просто переключать мембранный потенциал вверх и вниз.Синапсы в начальном сегменте обладают уникальной способностью контролировать другие аспекты нейронной функции, такие как, например, аксональный транспорт или даже начальные обратные спайки. Доказательства того, что обратный всплеск в пирамидных клетках во время сна играет решающую роль в корковых микросхемах, недавно были обнаружены Дугласом Филдом и его группой в NIH.
Одним из противоядий неограниченному распространению все более специфической молекулярной аксиомы является поиск основного принципа. Основное внимание в перспективе Science уделяется разработке схем с критическим акцентом на последовательную синхронизацию волн мигрирующих нейронов.Идея о том, что разные виды нейронов и другие клетки коры головного мозга должны занимать определенную нишу, которая становится доступной в то время, когда они впервые попадают в пункт назначения, очень сильна. Например, можно спросить, почему пирамидные клетки приняли свою особую морфологию и положение в глубоком слое?
Трудно заставить нейроны развить в культуре такую же структуру цепи, как in vivo. Как и в случае с другими видами деревьев, генетика, очевидно, играет огромную роль в структурах, которые принимают нейроны.У кого-то может возникнуть соблазн спросить, являются ли мелкомасштабные детали узоров их ветвей в действительности более значимыми, чем детали деревьев? В некоторых частях зрительной системы, таких как сетчатка, есть достаточно доказательств того, что это возможно и происходит. Для коры эту концепцию поддержать сложнее.
Для пирамидных клеток глубокий слой имеет огромное значение, если ваш большой аксон все равно будет проецироваться вниз в белое вещество, несмотря на миелин. Затем логически следуют длинный апикальный дендрит и даже выступающая в стороны дендритная структура.Затем прибывающие нейроны отрываются и разветвляются в зависимости от того, где они могут получить доступ к питательному веществу в конечном итоге из капилляров, которое метаболизируется через синаптическую мельницу в форму, которую они больше всего желают. В ходе эволюции появилась тенденция к увеличению объема пирамидных клеток с точки зрения размера и количества синапсов. Дополнительное синаптическое возбуждение, создаваемое этими суперпирамидальными элементами, обычно сдерживалось смещением типичного ингибирования, специфичного для клетки-тела, дальше в сторону. Это часто сопровождалось усилением тормозящего синаптического влияния на полноразмерные интернейроны, изобилующие их гибкостью.
Эти широко нарисованные мазки не исключают необходимости получения полной молекулярной картины, а скорее дополняют ее. Миграция нейронов в процессе развития фактически сортирует их, как белки или ДНК, стекающие по гелю. Попутно молекулярная адгезия в локальной среде и внутренняя стабилизация нижележащего цитоскелета являются одними из важнейших факторов. Стимулирование прогресса на молекулярном и структурном уровнях с стимулированием функционального конца с помощью новых техник, подобных упомянутым здесь, будет иметь решающее значение для развития нейробиологии.
Исследование решает загадки рождения и миграции мощных ингибиторов коры головного мозга, клеток-канделябров.
Дополнительная информация: Пространственное и временное происхождение люстр в неокортексе мыши, Science 4 января 2013 г .: Vol.339 нет. 6115 с. 70-74 DOI: 10.1126 / science.1227622
РЕФЕРАТ
Разнообразные интернейроны, высвобождающие γ-аминомасляную кислоту, регулируют функциональную организацию корковых цепей и происходят из множества эмбриональных источников. Остается неясным, в какой степени эмбриональное происхождение влияет на спецификацию интернейронов и кортикальную интеграцию из-за трудностей в отслеживании определенных типов клеток. Здесь мы проследили траекторию развития клеток-канделябров (ChCs), наиболее отчетливых интернейронов, которые иннервируют начальный сегмент аксона пирамидных нейронов и контролируют инициирование потенциала действия.ChCs в основном происходят из вентральной зародышевой зоны бокового желудочка во время поздней беременности и нуждаются в гомеодоменном белке Nkx2.1 для своей спецификации. Они мигрируют по стереотипным маршрутам и расписанию и достигают определенного ламинарного распределения в коре головного мозга. Спецификация развития этого истинного типа интернейрона, вероятно, вносит вклад в сборку мотива корковой цепи.
Перспектива: www.sciencemag.org/content/340/6136/1058.full
© 2013 Медицинский Экспресс
Ссылка : Кортикальная микросхема: можем ли мы предсказать функцию по структуре? (31 мая 2013 г.
