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采用DNL9204长延时控制器
本例介绍采用DNL9204设计制作的控制器,该控制器集延时开、延时关和循环开关控制于一体,具有延时时间长、精度高、数字显示直观等特点,在许多场所都得到了应用。
工作原理
采用DNL9204制作的控制器电路如图(a)所示。
图(a)中的核心器件是DNL9204,它是集时基、计数、符合、置零、译码、扫描和驱动于一体的CMOS大规模集成电路。它采用常用的32768 Hz石英晶体为振荡元件,时基输出有0.01、0.1、is及0.1、1 min5种。选用不同的时基输出,定时范围可从is一9999min,精度可达万分之一。其采用扫描方式直接驱动发光二极管显示,具有低功耗、高精度的特点,且外围元件少,为系统的可靠性提供了保证。
DNL9204采用软封装,各引脚功能如表所示。
延时控制分为延时开、延时关和循环控制三种方式,原理如下:
(1)延时开(开关SA2拨于1位置)。当给电路供电时,由于C3的充电作用使电子开关D2导通,DNL9204的清零端R接地为低电位,计数器清零,清零后计数器开始计时。当计时值等于延时设定开关SA31的设定值时,DNL9204的Q端输出高电位,VT3导通,继电器K吸合,动合触点接通用电器的电源,使电器得电而工作,从而达到延时开的目的。
(2)延时关(开关SA2拨于2位置)。当给电路供电时,一方面由于C3的充电作用使电子开关D2导通,DNL9204的清零端R接地为低电位,计数器清零,清零后计数器开始计时;另一方面,电源通过R18使VT3导通,继电器K吸合,用电器获电。当计时值与延时设定开关SA31的设定值相等时,DNL9204的‘Q端输出高电位,VTl导通,VT3截止,继电器K释放,切断用电器的电源使电器停止工作,从而实现延时关的目的。
(3)循环控制(开关SA2拨于3位置)。循环控制独特之处是开和关的时间可以分开设定,并且可以通过SA4选择先开后关或先关后开。当电路供电时,由于C3的充电作用使电子开关D2导通,DNL9204的清零端R接地为低电位,计数器清零,清零后计数器开始计时。IC2双稳态电路的心端为高电平,D3导通。开关K31接人DNL9204 0当DNL9204的计时值与延时设定开关K31的设定值相等时,DNL9204的Q端变为高电位,一方面使由IC2构成的双稳态电路发生翻转,其Q端变为高电位,万端变成低电位,该高、低电位使K31脱离电路,K32接入电路;另一方面DNL9204的Q端的高电位使D1导通,DNL9204的R端为低电位而使DNL9204清零,DNL9204的Q端变为低电位,DNL9204恢复到计时状态,当计时值等于延时设定开关K3一2的设定值时,DNL9204的Q端又变为高电位,使DNL9204清零。K31与K32轮流接入电路和双稳态电路定时翻转,这一过程周而复始,实现了循环控制。开关SA4是先开后关和先关后开的选择开关,当奋1位置时,为先关后开,双稳态第一次翻转前,Q
为高电位、Q为低电位,VT3因Q端的低电位而截止,继电器K不动作,用电器无电而不工作,当双稳态第一次翻转后,Q为高电位,万为低电位,VT3因Q端的高电位而导通,继电器K吸合,用电器获电而工作。当SA4在2位置时,为先开后关,其过程与上述相反,双稳态第一次翻转前,心为高电位,Q为低电位,VT3因万端的高电位而导通,继电器K动作,用电器获电而工作;当双稳态第一次翻转后,Q为高电位,万为低电位,V”因万端的低电位而截止,继电器K释放,切断用电器的电源。
元器件选择
IC3宜选用丹尼尔电子公司生产的专用定时芯片DNL9204。IC1选用CD4066, IC2选用CD4013或功能相当的数字集成电路,BCD拨盘开关选用小型KSA系列开关,如KSA一30等,继电器K根据用电器功率的大小选择工作电压为9V的***率继电器,如JQK一4F型。石英晶体JT可以从废旧电子手表中获得,数码管选用单节共阴数码管,其他元件无特殊要求,按图中标定的型号及参数选择即可。
制作与调试
将所有电子元器件安装在一块自制的印制电路板上,并将其装入大小合适的塑料或木制盒内,盒面板的布置可以参考图(b)所示。
电路一般不用调试,一装即成。只是VT2一定要使用3DG6,若发生不计时,说明电路没有起振,可微调R14的阻值。
CD4013是双D型触发器,本例电路只使用了其中之一,闲置的一个要将其CP、R、D,S端均接低电位地。
使用本控制器控制大功率用电器时,要采用加中间继电器或接触器的方法,避免控制器中的控制继电器损坏。
范围选择开关SAl各挡位的延时时间范围如表8一3所示,要根据延时控制的范围选择合适的挡位。计时单位是由发光二极管VD7(s)和VD8 (min)来指示的。
使用时,先接通控制器的电源,设置好延时间、延时方式,按复位键启动控制器,再打开用电器的电源开关,即开始延时控制。 |
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