在工業(yè)生產(chǎn)和生活中,常常需要按照某種時(shí)序關(guān)系進(jìn)行循環(huán)控制的電器開關(guān)。例如,若冰箱溫控器壞了而不想拆機(jī)修理,可利用555集成電路組成的多諧振蕩器制作一個(gè)簡單的外置控制電路。通過調(diào)節(jié)占空比來控制壓縮機(jī)的起停時(shí)間進(jìn)行溫度控制。但有時(shí)需要按照一定的時(shí)序去控制一臺(tái)或多臺(tái)電器進(jìn)行有規(guī)律的循環(huán)工作,雖然可以用單片機(jī)通過編程來實(shí)現(xiàn),但其制作成本比較高。更改時(shí)序時(shí)需要由專業(yè)人員修改程序。不利于廣泛使用,而對(duì)于十步以內(nèi)的時(shí)序控制電路采用數(shù)字計(jì)數(shù)器CD4017和555集成電路組成,其結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,調(diào)節(jié)時(shí)序方便。具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
電路工作原理如上圖所示:
220V交流電經(jīng)過C4、R7、VD12~VD15,VD11、C3組成電容降壓、整流、濾波穩(wěn)壓電路后得到12V直流電壓,為后級(jí)電路供電;RP、R1、R2、C1和555組成多諧振蕩電路,3腳輸出的振蕩信號(hào)作為CD4017的時(shí)鐘;發(fā)光二極管VD1~VD10接CD4017的輸出便于使用者觀察;三極管VT、R5、R6、VD16、VD17和繼電器K構(gòu)成控制模塊(虛線框內(nèi)部分);通過改變A,B,C,D,E,F(xiàn),G,H,I,J點(diǎn)與M點(diǎn)的連接方式可以實(shí)現(xiàn)不同的時(shí)序控制功能。下面以一個(gè)四步循環(huán)為例,說明如何改變接線方法來實(shí)現(xiàn)不同時(shí)序控制,例如:要求開關(guān)接通十秒鐘后斷開三十秒鐘,再接通二十秒鐘后斷開三十秒鐘,并以此方式周而復(fù)始的循環(huán)工作。在說明電路的工作原理之前,請(qǐng)讀者先分析一下下圖中的4017CD時(shí)序圖,從下圖可以看出,當(dāng)555的3腳輸出第一個(gè)脈沖時(shí),CD4017的Q。輸出高電平,發(fā)光二極管VD1亮,A點(diǎn)和M點(diǎn)同為高電平,則VT飽和導(dǎo)通繼電器吸合,吸合時(shí)間為10S(應(yīng)先調(diào)整555外圍電路參數(shù)使其振蕩周期為10S),被控電器通電工作10S;當(dāng)?shù)诙谌?,第四個(gè)脈沖到來時(shí),Q1、Q2、Q3輸出高電平,但由于對(duì)應(yīng)的B,C,D點(diǎn)未與M點(diǎn)相連,在第二個(gè)脈沖到來后“Q0”已變?yōu)榈碗娖?,繼電器釋放,所以被控電器斷開電源30S;當(dāng)?shù)谖?,第六個(gè)脈沖到來后,Q4、Q5依次輸出高電平,VD5、VD6依次點(diǎn)亮,M點(diǎn)保持高電平,繼電器吸合,被控電器通電工作時(shí)間為20S;當(dāng)?shù)谄撸诎?,第九個(gè)脈沖到來后,G、H、I點(diǎn)依次輸出高電平,但這三個(gè)輸出端未與M點(diǎn)相連,繼電器斷開。被控電器斷開電源時(shí)間為30S;當(dāng)?shù)诰艂€(gè)脈沖到來后,輸出高電平使CD4017復(fù)位,CD4017回到初始零狀態(tài),開始下一個(gè)循環(huán)。
同理。若有四臺(tái)電器按“第一臺(tái)電器先工作10S后停止,第二臺(tái)電器再開始工作30S后停止。第三臺(tái)電器依次工作20S后停止。最后第四臺(tái)電器開始工作30S后停止。”的要求工作,仍可按照以上電路設(shè)計(jì)思路來完成,但需要增加四個(gè)控制模塊,分別對(duì)應(yīng)接入A,BCD,EF,GHI點(diǎn)即可。照此方法,用戶只需改變控制模塊與A~J點(diǎn)接線方式就能夠?qū)崿F(xiàn)一機(jī)或多機(jī)按時(shí)序進(jìn)行控制,用途十分廣泛。電路中,時(shí)鐘脈沖由555電路產(chǎn)生。振蕩頻率為F=1.44/(RP+R1+2R2)C1Hz通過調(diào)節(jié)RP改變時(shí)鐘頻率,即步進(jìn)時(shí)間。本例中,調(diào)節(jié)R,使振蕩頻率為0.1Hz。
電路中555可使用普通555集成電路,CD4017可選擇任何型號(hào),圖中控制模塊可根據(jù)需要進(jìn)行復(fù)制,按要求接入電路中的對(duì)應(yīng)位置,以實(shí)現(xiàn)不同的控制功能。發(fā)光二極管VD1~VD10和VD16可采用不同顏色的發(fā)光二極管。以分別指示但前的工作狀態(tài)。VD11用1W12V左右的穩(wěn)壓二極管,繼電器的觸點(diǎn)電流可根據(jù)控制電器的負(fù)載大小去選擇,工作電壓為12V。
由于本電路采用電容降壓與市電不隔離,調(diào)試時(shí)要請(qǐng)注意安全。
此電路雖然簡單,但有著較大的實(shí)用價(jià)值,并且制作成本低廉,如果在4017的10個(gè)輸出端接上跳線帽那么變換時(shí)序?qū)⒆兊檬趾唵巍?/p>
評(píng)論