可调十步时序控制电路的制作.docVIP

可调十步时序控制电路的制作 在工业生产和生活中，常常需要按照某种时序关系进行循环控制的电器开关。例如，若冰箱温控器坏了而不想拆机修理，可利用 555 集成电路组成的多谐振荡器制作一个简单的外置控制电路。通过调节占空比来控制压缩机的起停时间进行温度控制。但有时需要按照一定的时序去控制一台或多台电器进行有规律的循环工作，虽然可以用单片机通过编程来实现，但其制作成本比较高。更改时序时需要由专业人员修改程序。不利于广泛使用，而对于十步以内的时序控制电路采用数字计数器 CD4017 和 555 集成电路组成，其结构简单，成本低廉，调节时序方便。具有很强的实用性。电路工作原理如图 1 所示： 220V 交流电经过 C4 、 R7 、 VD12 ～ VD15 ， VD11 、 C3 组成电容降压、整流、滤波稳压电路后得到 12V 直流电压，为后级电路供电； RP 、 R1 、 R2 、 C1 和 555 组成多谐振荡电路， 3 脚输出的振荡信号作为 CD4017 的时钟；发光二极管 VD1 ～ VD10 接 CD4017 的输出便于使用者观察；三极管 VT 、 R5 、 R6 、 VD16 、 VD17 和继电器 K 构成控制模块 ( 虚线框内部分 ) ；通过改变 A ， B ， C ， D ， E ， F ， G ， H ， I ， J 点与 M 点的连接方式可以实现不同的时序控制功能。下面以一个四步循环为例，说明如何改变接线方法来实现不同时序控制，例如：要求开关接通十秒钟后断开三十秒钟，再接通二十秒钟后断开三十秒钟，并以此方式周而复始的循环工作。在说明电路的工作原理之前，请读者先分析一下图 2 中的 4017CD 时序图，从图 2 可以看出，当 555 的 3 脚输出第一个脉冲时， CD4017 的 Q 。输出高电平，发光二极管 VD1 亮， A 点和 M 点同为高电平，则 VT 饱和导通继电器吸合，吸合时间为 10S( 应先调整 555 外围电路参数使其振荡周期为 10S) ，被控电器通电工作 10S ；当第二，第三，第四个脉冲到来时， Q1 、 Q2 、 Q3 输出高电平，但由于对应的 B ， C ， D 点未与 M 点相连，在第二个脉冲到来后“ Q 0 ” 已变为低电平，继电器释放，所以被控电器断开电源 30S ；当第五，第六个脉冲到来后， Q4 、 Q5 依次输出高电平， VD5 、 VD6 依次点亮， M 点保持高电平，继电器吸合，被控电器通电工作时间为 20S ；当第七，第八，第九个脉冲到来后， G 、 H 、 I 点依次输出高电平，但这三个输出端未与 M 点相连，继电器断开。被控电器断开电源时间为 30S ；当第九个脉冲到来后，输出高电平使 CD4017 复位， CD4017 回到初始零状态，开始下一个循环。 同理。若有四台电器按“第一台电器先工作 10S 后停止，第二台电器再开始工作 30S 后停止。第三台电器依次工作 20S 后停止。最后第四台电器开始工作 30S 后停止。”的要求工作，仍可按照以上电路设计思路来完成，但需要增加四个控制模块，分别对应接入 A ， BCD ， EF ， GHI 点即可。照此方法，用户只需改变控制模块与 A ～ J 点接线方式就能够实现一机或多机按时序进行控制，用途十分广泛。电路中，时钟脉冲由 555 电路产生。振荡频率为 F=1 ． 44 ／ (RP+R1+2R2)C1Hz 通过调节 RP 改变时钟频率，即步进时间。本例中，调节 R ，使振荡频率为 0 ． 1Hz 。 电路中 555 可使用普通 555 集成电路， CD4017 可选择任何型号，图中控制模块可根据需要进行复制，按要求接入电路中的对应位置，以实现不同的控制功能。发光二极管 VD1 ～ VD10 和 VD16 可采用不同颜色的发光二极管。以分别指示但前的工作状态。 VD11 用 1W12V 左右的稳压二极管，继电器的触点电流可根据控制电器的负载大小去选择，工作电压为 12V 。由于本电路采用电容降压与市电不隔离，调试时要请注意安全。 点评：本文清楚的说明了电路的时序控制关系，电路虽然简单，但有着较大的实用价值，并且制作成本低廉，如果在 4017 的 10 个输出端接上跳线帽那么变换时序将变得十分简单。