Symulator obecności domowników
Opis układu
Podstawowym blokiem symulatora jest układ czasowy generujący
ciąg impulsów o nierównej długości.
Można tu zastosować wiele różnych rozwiązań; autor
zdecydował się na użycie popularnego układu CMOS4541,
pozwalającego uzyskać impulsy i przerwy o długościach 4,096,
128, 512 oraz 32768 taktów oscylatora. Aby to osiągnąć
należy do wejść programujących układu (końcówki 12, 13)
dołączyć wyjścia licznika binarnego liczącego do 4. W
urządzeniu zastosowano licznik zbudowany z dwóch przerzutników
typu D (układ 4013). Ciągi stanów wyjściowych licznika to 00,
11, 10, 01, 00, itd.
Podanie tych stanów na wejścia programujące układu 4541 wg
schematu daje ciąg par impuls-przerwa kolejno o długościach w
przybliżeniu 512, 128, 4096 i 32768 taktów oscylatora.
Ważną sprawą przy opracowaniu był wybór elementu wykonawczego. Rozwiązaniem, które przyjęto w układzie jest użycie przekaźnika bistabilnego. Przekaźnik taki ma dwa stany stabilne: włączony i wyłączony, wystarczy zatem krótki impuls sterujący, aby przełączyć styki i przekaźnik pozostanie w tym nowym stanie.
Ponieważ pobór
prądu układów US1 i US2 wynosi poniżej 1mA (0,76mA), a
przekaźnik sterowany jest krótkimi impulsami, do zasilania
wystarczy prosty układ, z kondensatorem szeregowym C6 o bardzo
małej wartości.
Napięcie pracy cewki przekaźnika wynosi 12 V, zastosowano
jednak diody 18V (D3, D4) dla pewniejszego przełączania. Gdy
kondensatory C4, C5 są naładowane do pełnego napięcia 18V,
zbocza impulsów z punktu X spowodują powstanie na cewce
przekaźnika krótkich szpilek kolejno dodatnich i ujemnych.
Długość tych szpilek zależy od rezystancji cewki wzmocnienia
tranzystorów oraz pojemności C3. Należy tak dobrać C3, aby
uzyskać pewne przełączanie - zbyt długie szpilki zwiększą
tylko niepotrzebnie pobór prądu.
Wartość C4 i C5 powinna być przy tym na tyle duża, aby pobór
prądu podczas impulsu przełączającego nie rozładował
odpowiedniego kondensatora więcej niż o 1...4V. Chodzi m.in. o
to, aby US1 i US2 miały w miarę stałe napięcie zasilania.
Wymagana wartość kondensatora C6 zależy więc tylko od
częstotliwości przełączania i poboru przez układy scalone. Z
tego też powodu R1 ma wartość co najmniej 1M om - mniejsze
wartości zwiększają pobór prądu.
Do normalnej pracy
należy tak dobrać wartość C2, aby najkrótszy impuls (128
taktów oscylatora) nie był krótszy niż 1s. Natomiast
najdłuższy (32 768 taktów) nie powinien trwać więcej niż
godzinę. Do prób R1 można zbocznikować mniejszym rezystorem,
uzyskując częstotliwości możliwe do zaobserwowania na
oscyloskopie. Na koniec należy wlutować C3.
Autor: Piotr Górecki, Elektronika Praktyczna
[ Strona główna | Uwagi ]
