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Circuito temporizador de 1 a 10 minutos

O post narra um circuito temporizador ajustável de 1 a 10 minutos simples, mas altamente preciso, com display. A ideia foi pedida por um dos dedicados leitores deste blog.

Especificações técnicas

Estou tentando construir um circuito para me ajudar a dar discursos. Já tenho várias peças e gostaria de usá-las se possível. Eu quero que ele tenha uma chave liga/desliga para alimentar o circuito e um botão Iniciar/Parar, bem como um botão Redefinir.

Eu gostaria que ele acendesse um LED verde após 5 minutos, depois apague o LED verde e acenda um LED âmbar em 6 minutos e, em seguida, desligue o LED âmbar e acenda um LED vermelho, além de soar uma campainha em 7 minutos .

Eu também gostaria que um display de sete segmentos mostrasse o tempo decorrido. Deixe-me saber o quão viável isso seria. Obrigado.

O design

No mostrador de 1 a 10 minutos com circuito de exibição, o IC 4060 é configurado como um gerador de relógio de 1 minuto que é adquirido em seu pino #3.

O IC 4017 é conectado em seu modo de contador de década usual, em que suas saídas mudam uma lógica “alta” entre o pino 3 e o pino 6 em resposta a cada pulso de minuto do IC 4060 em seu pino 14.

Conforme solicitado, três LEDs são posicionados para indicar o decorrer de 5 minutos, 6 minutos e 7 minutos em sequência no pino 1,5,6 respectivamente, com os LEDs coloridos selecionados relevantes.

Para configurar o IC 4060 com 1 minuto de intervalo em seu pino3, inicialmente usamos um capacitor de baixo valor selecionado aleatoriamente para Cx e, em seguida, anotamos o intervalo no pino3 para este capacitor.

Uma vez conhecido o intervalo, o valor de Cx para atingir o tempo de 1 minuto pode ser calculado com a seguinte fórmula:

Cx/Cr = 1/Rm

onde Cx = valor necessário, Cr = capacitor de valor aleatório (em uF), Rm = intervalo de tempo observado de Cr (em segundos)

O botão de reset no pino 15/12 dos ICs pode ser usado para redefinir o circuito para o estado original.

Uma vez que o intervalo final selecionado é decorrido, o circuito trava e congela fornecendo um “alto” da saída relevante do IC 4017 para o pino 11 do IC 4060.

O LED vermelho no pino 15 do IC 4060 indica o processo de contagem piscando o LED conectado até que o pino 6 do IC 4017 fique alto.

O circuito proposto pode ser utilizado para indicar qualquer intervalo de tempo de 1 a 10 minutos utilizando todas as saídas do IC 4017.

Para obter diferentes intervalos de tempo em cada pinagem do IC 4017, o relógio do IC 4060 pode ser ajustado com os intervalos de tempo desejados, por exemplo, 2 minutos, 5 minutos, 40 segundos etc.

Este circuito temporizador de 1 a 10 minutos, quando usado junto com um circuito de exibição de 7 segmentos, conforme ilustrado abaixo, pode consumir cerca de 60 mA de corrente, então provavelmente um adaptador CA/CC seria mais preferível do que uma bateria.

Diagrama de circuito

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CIRCUITO TEMPORIZADOR DE 1 A 10 MINUTOS 11

Adicionando um display de 7 segmentos ao circuito acima

Um circuito simples de contador de pulsos usando o IC 4033 mostrado abaixo pode ser usado com o circuito acima para exibir os minutos decorridos.

O pino do clock IN deve ser conectado com o pino 3 do IC 4060.

O circuito exibirá fielmente o tempo decorrido em minutos desde 1 até o último minuto selecionado.

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Layout da placa de circuito impresso

CIRCUITO TEMPORIZADOR DE 1 A 10 MINUTOS

Temporizador de 1 a 10 minutos usando apenas dois transistores

Os designs acima parecem desnecessariamente complexos. Porque a mesma aplicação pode ser implementada de forma eficiente através de um circuito de 2 transistores como mostrado abaixo:

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Quando eu projetei isso inicialmente, ele estava sem o link de feedback 1K/1N4148, o que na verdade tornou o design bastante impreciso com seus ciclos de tempo.

Isso ocorreu devido à descarga inconsistente do capacitor de 1000uF que causou saídas de tempo imprecisas para cada ciclo de tempo subsequente.

Percebi o problema e o resolvi adicionando o link de feedback 1K/1N4148 no coletor BC557 e o pino positivo do capacitor de 1000uF.

Isso assegurado após cada ciclo de temporização quando o BC557 DESLIGADO permitia que a carga residual do capacitor descarregasse completamente através do link 1K/1N4148 e da bobina do relé.

Isso, por sua vez, permitiu a precisão perfeita para os ciclos de carga/descarga do capacitor e produziu intervalos de tempo uniformes e consistentes para cada ciclo subsequente.

Temporizador simples de 10 minutos usando um FET

O temporizador simples de 10 minutos mostrado abaixo é uma forma de gatilho Schmitt aprimorado, usando uma combinação de um FET e um BJT.

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CIRCUITO TEMPORIZADOR DE 1 A 10 MINUTOS 12

No modo stand-by alimentado, o FET Q1 está na condição de ligado, o BJT Q2 permanece desligado e o relé será desativado em sua posição N/C.

Assim que o temporizador é iniciado pressionando o interruptor “iniciar”, o capacitor C1 começa a carregar rapidamente com os -12 V, que corta o FET e liga o BJT.

Agora, quando S1 é liberado, C1 começa a descarregar lentamente através de R1, até que o potencial em C1 caia para Vp do FET.

Neste instante, Q1 liga novamente e Q2 BJT desliga, voltando ao seu estado de espera original. O relé agora desativa novamente

Atrasos muito maiores podem ser alcançados selecionando um FET com Vp menor que 1,5 V e valores maiores de C1.

A única desvantagem do design é que ele funciona com uma tensão de alimentação dupla.

Hashtags: #Circuito #temporizador #minutos
 

FONTE


Nota: Este conteúdo foi traduzido do Inglês para português (auto)
Pode conter erros de tradução

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