5 zanimljivih krugova japanke - UKLJUČITE / ISKLJUČITE tipkom

Pet jednostavnih, ali učinkovitih elektroničkih sklopnih sklopki preklopnih sklopki može se izgraditi oko IC 4017, IC 4093 i IC 4013. Vidjet ćemo kako se to može primijeniti za uključivanje releja naizmjenično UKLJUČENO ISKLJUČENO , koji će pak jednim pritiskom tipke prebaciti elektroničko opterećenje poput ventilatora, svjetla ili bilo kojeg sličnog uređaja.

Što je Flip Flop krug

Krug releja flip flop radi na a bistabilni krug koncept u kojem ima dva stabilna stupnja bilo ON ili OFF. Kada se koristi u krugovima za praktičnu primjenu, omogućava povezanom opterećenju da se naizmjenično prebacuje iz stanja UKLJUČENO u ISKLJUČENO i obratno kao odgovor na vanjski okidač za uključivanje / isključivanje.

U slijedećim primjerima naučit ćemo kako napraviti krugove releja flip flop temeljenih na 4017 IC i 4093 IC. Oni su dizajnirani da reagiraju na alternativne okidače pritiskom na tipku i odgovarajuće upravljaju relejem i opterećenjem naizmjenično iz stanja UKLJ. U ISKLJ. I obrnuto.

Dodavanjem samo nekolicine drugih pasivnih komponenata, sklop se može precizno prebacivati ​​kroz naknadne ulazne okidače bilo ručno ili elektronički.

Njima se može upravljati putem vanjskih okidača bilo ručno ili elektroničkim stupnjem.

1) Jednostavni elektronički sklopni preklopni krug natikača pomoću IC 4017

Prva ideja govori o korisnom elektroničkom sklopnom preklopnom preklopniku sklopkom izgrađenom oko IC 4017. Ovdje je broj komponenata minimalan, a dobiveni rezultat uvijek je na visini.

Pozivajući se na sliku vidimo da je IC povezan u svoju standardnu ​​konfiguraciju, tj. Logika visoka na svom izlazu prebacuje se s jednog pina na drugi u utjecaju primijenjenog takta na njegovom pribadača # 14 .

Naizmjenično prebacivanje na ulazu takta prepoznaje se kao impulsi sata i pretvara se u potrebno prebacivanje na izlaznim pinovima. Cijelu operaciju mogu razumjeti sa sljedećim točkama:

Popis dijelova

• R4 = 10K,
• R5 = 100K,
• R6, R7 = 4K7,
• C6, C7 = 10µF / 25V,
• C8 = 1000µF / 25V,
• C10 = 0,1, DISC,
• SVE DIODE SU 1N4007,
• IC = 4017,
• T1 = BC 547, T2 = BC 557,
• IC2 = 7812
• TRANSFORMATOR = 0-12V, 500ma, ULAZ PO SPECIFIKACIJAMA PODRUČJA.

Kako radi

Znamo da se kao odgovor na svaki logički visoki impuls na pinu # 14, izlazni pinovi IC 4017 preklapaju visoko uzastopno s # 3 na # 11 redoslijedom: 3, 4, 2, 7, 1, 5, 6, 9, 10 i 11.

Međutim, ovaj postupak može se zaustaviti u bilo kojem trenutku i ponoviti samo spajanjem bilo koje od gore navedenih pinova na pin za resetiranje br. 15.

Na primjer (u ovom slučaju), pin # 4 IC spojen je na pin # 15, stoga će sekvenca biti ograničena i vraćati se u početni položaj (pin # 3) svaki put kad sekvenca (logika High) dosegne pin # 4 i ciklus se ponavlja.

To jednostavno znači da se sada slijed prebacuje s pina # 3 na pin # 2 naprijed-nazad, što predstavlja tipičnu akciju prebacivanja. Rad ovog kruga elektroničke preklopne sklopke može se dalje razumjeti kako slijedi:

Svaki put kada se pozitivni okidač primijeni na bazu T1, on provodi i povlači pin # 14 IC na zemlju. To dovodi IC u stanje pripravnosti.

U trenutku kada se okidač ukloni, T1 prestaje provoditi, pin # 14 odmah prima pozitivni impuls od R1. IC to prepoznaje kao signal sata i brzo prebacuje svoj izlaz s početnog pina 3 na pin 2.

Sljedeći impuls daje isti rezultat, tako da se sada izlaz prebacuje s pina # 2 na pin # 4, ali budući da je pin # 4 povezan s resetiranjem pina # 15, kako je objašnjeno, situacija se vraća na pin # 3 (početna točka) .

Stoga se postupak ponavlja svaki put kada T1 primi okidač bilo ručno ili kroz vanjski krug.

Video isječak:

Nadogradnja kruga radi upravljanja više od jednog opterećenja

Sada da vidimo kako se gornji koncept IC 4017 može nadograditi tako da upravlja jednim od mogućih električnih opterećenja jednim pritiskom na tipku.

Ideju je zatražio gospodin Dheeraj.

Ciljevi i zahtjevi sklopa

Ja sam Dhiraj Pathak iz Assama u Indiji.

Prema donjem dijagramu, trebale bi se izvršiti sljedeće radnje -

• AC prekidač S1 pri prvom uključivanju, AC opterećenje 1 treba se uključiti i ostati u stanju ON dok se S1 ne isključi. Tijekom ove operacije AC opterećenje 2 trebalo bi ostati isključeno
• Drugi put kada se S1 ponovo uključi, AC opterećenje 2 treba se uključiti i ostati uključeno sve dok se S1 ne isključi. Tijekom ove operacije AC opterećenje 1 trebalo bi ostati isključeno
• Treći put kada se S1 ponovo uključi, oba izmjenična opterećenja trebaju se uključiti i ostati UKLJUČENA dok se S1 ne isključi.4. Četvrti put kada je S1 UKLJUČEN, radni ciklus trebao bi se ponoviti kako je spomenuto u koracima 1, 2 i 3.

Namjera mi je koristiti ovaj dizajn u svojoj dnevnoj sobi iznajmljenog stana. Soba ima skrivene ožičenja, a ventilator je smješten u središtu krova.

Svjetlo će biti spojeno paralelno s ventilatorom kao središnje svjetlo u sobi. Na sredini krova nema dodatne utičnice. Dostupna je samo utičnica za ventilator.

Ne želim provoditi odvojene žice od razvodne ploče do središnjeg svjetla. Stoga, razmišljam o dizajniranju logičkog sklopa koji može otkriti stanje (uključeno / isključeno) izvora napajanja i prema tome prebaciti opterećenja.

Za upotrebu središnjeg svjetla ne želim držati ventilator stalno uključenim i obrnuto.

Svaki put kad se krug uključi, zadnje poznato stanje treba pokrenuti sljedeću operaciju kruga.

Dizajn

Jednostavni elektronički sklopni sklop prilagođen za obavljanje gore spomenutih funkcija prikazan je u nastavku, bez MCU-a. Prekidač tipa zvona koristi se za izvršavanje sekvencijalnog prebacivanja za priključeno svjetlo i ventilator.

Dizajn je samoobjašnjiv, ako imate bilo kakvih sumnji u vezi s opisom sklopa, slobodno ga pojasnite kroz svoje komentare.

Elektronički prekidač bez tipke

Prema zahtjevu i povratnim informacijama primljenim od gospodina Dheeraja, gornji dizajn može se izmijeniti tako da radi bez gumba .... to jest, koristeći postojeći prekidač ON / OFF na mrežnoj ulaznoj strani za generiranje specificiranih sekvenci za prebacivanje .

Ažurirani dizajn može se vidjeti na donjoj slici:

Još jedno zanimljivo Relej ON OFF vještica s jednim gumbom može se konfigurirati pomoću jednog IC 4093. Naučimo postupke uz sljedeće objašnjenje.

2) Točan CMOS krug japanke pomoću IC 4093

IC4093 Detalji o izvlačenju

Popis dijelova

• R3 = 10K,
• R4, R5 = 2M2,
• R6, R7 = 39K,
• C4, C5 = 0,22, DISC,
• C6 = 100µF / 25V,
• D4, D5 = 1N4148,
• T1 = pr. Kr. 547,
• IC = 4093,

Drugi koncept govori o prilično točnom krugu koji se može napraviti koristeći tri vrata IC 4093 . Gledajući sliku vidimo da su ulazi N1 i N2 spojeni zajedno kako bi oblikovali logičke pretvarače, baš kao i NE vrata.

To znači da, bilo koji logička razina primijenjeni na njihove ulaze bit će obrnuti na njihovim izlazima. Također, ta su dva vrata povezana serijski u oblik a konfiguracija zasuna uz pomoć povratne petlje putem R5.

N1 i N2 momentalno će se zakvačiti u trenutku kad osjete pozitivan okidač na svom ulazu. Uveden je još jedan ulaz N3 koji u pravilu naizmjenično prekida ovaj zasun nakon svakog sljedećeg ulaznog impulsa.

Funkcioniranje sklopa može se dalje razumjeti sa sljedećim objašnjenjem:

Kako radi

Po primanju impulsa na ulaz okidača, N1 brzo reagira, njegov izlaz mijenja stanje prisiljavajući N2 da također promijeni stanje.

To dovodi do visokog izlaza N2 pružajući povratnu informaciju (putem R5) na ulaz N1 i oba vrata se zaskoče u tom položaju. U ovom je položaju izlaz N2 blokiran na logički visokoj razini, prethodni upravljački krug aktivira relej i priključeno opterećenje.

Veliki izlaz također polako puni C4, tako da sada jedan ulaz ulaza N3 postaje visok. U ovom trenutku, drugi ulaz N3 R7 drži na logički niskoj razini.

Sada će puls na točki okidača učiniti da se ovaj ulaz također trenutno povisuje, prisiljavajući njegov izlaz da se smanji. To će povući ulaz N1 na zemlju preko D4, trenutno prekidajući zasun.

To će smanjiti izlaz N2, deaktivirajući tranzistor i relej. Krug se sada vratio u prvobitno stanje i spreman za sljedeći ulazni okidač za ponavljanje cijelog postupka.

3) Preklopni krug pomoću IC 4013

Brza dostupnost mnogih CMOS IC-a danas je projektiranje mnogo kompliciranijih sklopova učinila dječjom igrom, i bez sumnje novi entuzijasti uživaju u stvaranju sklopova s ​​ovim veličanstvenim IC-ima.

Jedan od takvih uređaja je IC 4013, koji je u osnovi dvostruki IC-japanca tipa D, i može se diskretno koristiti za provedbu predloženih radnji.

Ukratko, IC nosi dva ugrađena modula koja se lako mogu konfigurirati kao japanke samo dodavanjem nekoliko vanjskih pasivnih komponenata.

IC 4013 funkcija izvlačenja

IC se može razumjeti sa sljedećim točkama.

Svaki pojedinačni modul flip flopa sastoji se od sljedećih pin izlaza:

1. Q i Qdash = komplementarni izlazi
2. CLK = Ulaz sata.
3. Podaci = Nevažni pin out, moraju biti povezani ili s pozitivnim ili s negativnim opskrbnim vodom.
4. SET i RESET = Dopunski pin izlazi koji se koriste za postavljanje ili resetiranje uvjeta izlaza.

Izlazi Q i Qdash izmjenjuju svoja logička stanja naizmjenično kao odgovor na podešavanje / resetiranje ili na izlaze sata.

Kad se na ulaz CLK primijeni takt frekvencije, izlazi Q i Qdash mijenjaju se naizmjenično sve dok se satovi ponavljaju.

Slično tome, status Q i Qdash mogu se promijeniti ručnim pulsiranjem pinova za postavljanje ili resetiranje pozitivnim izvorom napona.

Uobičajeno je da se set i pin za resetiranje trebaju spojiti na masu kada se ne koriste.

Sljedeći dijagram sklopa prikazuje jednostavnu postavu IC 4013 koja se može koristiti kao japanski krug i primijeniti za predviđene potrebe.

Obje se mogu koristiti ako je potrebno, no ako je zaposlen samo jedan od njih, pobrinite se da su postavljanje / resetiranje / podaci i klinovi sata drugog neiskorištenog odjeljka odgovarajuće uzemljeni.

Primjer praktične primjene flip flop kruga može se vidjeti u nastavku, koristeći gore objašnjene 4013 IC

Sigurnosna kopija mrežnog kvara i memorija za preklopni krug

Ako ste zainteresirani za gore objašnjeni dizajn 4013 uključiti memoriju kvara mreže i sigurnosnu kopiju, možete je nadograditi sigurnosnom kopijom kondenzatora kao što je prikazano na sljedećoj slici:

Kao što se može vidjeti, kondenzator i otpornička mreža velike vrijednosti dodani su uz priključni priključak IC-a, a također i nekoliko dioda kako bi se osiguralo da se pohranjena energija unutar kondenzatora koristi za opskrbu samo IC-a, a ne i na drugi vanjski faze.

Kad god mrežni strujni kvar zakaže, kondenzator od 2200 uF stabilno i vrlo polako dopušta da njegova pohranjena energija dođe do opskrbnog pina IC-a održavajući 'memoriju živog' IC-a i osiguravajući da IC zapamti položaj zasuna dok mreža nije dostupna .

Čim se mrežna mreža vrati, IC izvrši izvornu akciju zakačivanja na releju prema ranijoj situaciji i na taj način sprječava da releji izgube svoj prethodni status UKLJ. Tijekom odsutnosti mreže.

4) SPDT elektronički 220V preklopni prekidač pomoću IC 741

Preklopna sklopka odnosi se na uređaj koji se koristi za izmjenično uključivanje i isključivanje električnog kruga kad god je to potrebno.

Normalno, redovno mehaničke sklopke koriste se za takve operacije i intenzivno se koriste svugdje gdje je potrebno električno prebacivanje. Međutim, mehanički prekidači imaju jedan veliki nedostatak, skloni su habanju i imaju tendenciju stvaranja iskrenja i RF buke.

Ovdje objašnjeni jednostavni sklop pruža elektroničku alternativu gore navedenim operacijama. Koristeći singl na pojačalu i nekoliko drugih jeftinih pasivnih dijelova, vrlo zanimljiv elektronički preklopni prekidač može se izgraditi i koristiti u spomenutu svrhu.

Iako sklop također koristi mehanički ulazni uređaj, ali ovaj mehanički prekidač je maleni mikro prekidač koji samo zahtijeva naizmjenično pritiskanje za provedbu predloženih radnji prebacivanja.

Mikroprekidač je svestran uređaj i vrlo je otporan na mehanička naprezanja i zato ne utječe na učinkovitost kruga.

Kako krug funkcionira

Na slici je prikazan izravni dizajn sklopa sklopke s elektroničkim prekidačem, koji uključuje 741 opamp kao glavni dio.

IC je konfiguriran kao pojačalo s velikim pojačanjem i stoga njegov izlaz ima tendenciju da se naizmjenično lako aktivira ili na logiku 1 ili na logiku 0.

Mali dio izlaznog potencijala primjenjuje se natrag na neinvertirajući ulaz opampa

Kada se pritisne tipka, C1 se povezuje s invertirajućim ulazom opampa.

Pod pretpostavkom da je izlaz bio na logici 0, opamp odmah mijenja stanje.

C1 sada počinje punjenje putem R1.

Međutim, držanjem prekidača pritisnutim dulje vrijeme, C1 će se puniti samo djelomično, a tek kad se otpusti, C1 se počinje puniti i nastavlja se puniti do razine opskrbnog napona.

Budući da je prekidač otvoren, sada se C1 isključuje i to mu pomaže da 'zadrži' izlazne informacije.

Ako se prekidač pritisne još jednom, visoki izlaz preko potpuno napunjenog C1 postaje dostupan na invertirajućem ulazu op amp-a, opcijsko pojačalo opet mijenja stanje i stvara logiku 0 na izlazu tako da C1 počinje pražnjenje donoseći položaj kruga u izvorno stanje.

Krug je obnovljen i spreman je za sljedeće ponavljanje gornjeg ciklusa.

Izlaz je standard postavljen okidač triac koristi se za reagiranje na izlaze opampa za odgovarajuće preklopne radnje priključenog opterećenja.

Popis dijelova

• R1, R8 = 1M,
• R2, R3, R5, R6 = 10K,
• R4 = 220K,
• R7 = 1K
• C1 = 0,1uF,
• C2, C3 = 474 / 400V,
• S1 = tipka za mikro-prekidač,
• IC1 = 741
• Trijak BT136

5) Tranzistorski bistabilni flip flop

Pod ovim petim i posljednjim, ali ne najmanje važnim dizajnom fliop flopa, saznajemo nekoliko tranzistoriziranih krugova flip flopa koji se mogu koristiti za uključivanje / isključivanje tereta pomoću jednog okidača tipke. Oni se također nazivaju tranzistorskim bistabilnim krugovima.

Pojam tranzistorski bistabilni odnosi se na stanje sklopa u kojem krug radi s vanjskim okidačem kako bi se učinio stabilnim (trajno) u dva stanja: stanju UKLJUČENO i ISKLJUČENO, odakle naziv bistabilno znači stabilno u bilo kojem stanju UKLJUČENO / ISKLJUČENO.

Ovo stabilno uključivanje / isključivanje sklopa naizmjenično može se normalno izvršiti pomoću mehaničkog gumba ili putem ulaza okidača za digitalni napon.

Razumijemo predložene bistabilne tranzistorske krugove uz pomoć sljedeća dva primjera sklopa:

Kružni rad

U prvom primjeru možemo vidjeti jednostavan križno spojeni tranzistorski krug koji izgleda prilično slično kao monostabilni multivibrator konfiguracija osim baze na pozitivne otpore koji ovdje namjerno nedostaju.

Razumijevanje funkcioniranja tranzistorskih bistala prilično je jednostavno.

Čim se napajanje uključi, ovisno o neznatnoj neravnoteži vrijednosti komponenata i karakteristika tranzistora, jedan od tranzistora će se potpuno UKLJUČITI da bi se drugi potpuno isključio.

Pretpostavimo da smatramo da prvo treba voditi desni bočni tranzistor, koji će svoje pristranost dobiti preko lijeve LED diode, 1k i kondenzatora 22uF.

Nakon što se desni tranzistor potpuno prebaci, lijevi tranzistor će se potpuno ISKLJUČITI budući da će se njegova baza sada držati uzemljenom preko 10k otpornika preko desnog tranzistorskog kolektora / emitora.

Gornji položaj bit će čvrst i trajan sve dok traje napajanje kruga ili dok se ne pritisne prekidač push-to-ON.

Kad se prikazani gumb na trenutak pritisne, lijevi kondenzator od 22uF sada neće moći pokazati nikakav odgovor jer je već potpuno napunjen, međutim desni 22uF u ispražnjenom stanju dobit će priliku za slobodno ponašanje i pružiti teže pristranost lijevi tranzistor koji će se trenutačno UKLJUČITI i preokrenuti situaciju u svoju korist, pri čemu će se desni tranzistor prisiliti da se isključi.

Gornji položaj držat će se netaknut dok se ponovno ne pritisne tipka za pritiskanje. Prebacivanje se može prebacivati ​​naizmjence s lijevog na desni tranzistor i obrnuto trenutnim aktiviranjem prekidača.

Spojene LED diode svijetlit će naizmjenično, ovisno o tome koji tranzistor postaje aktivan zbog bistabilnih radnji.

Kružni dijagram

Tranzistorski bistabilni krug flip-flopa pomoću releja

U gornjem primjeru naučili smo kako se nekoliko tranzistora može zaključati u bistabilnom načinu rada pritiskom na jedan gumb i koristiti za prebacivanje relevantnih LED-a i potrebnih indikacija.

U mnogim prilikama prebacivanje releja postaje imperativ kako bi se prebacila veća vanjska opterećenja. Isti krug koji je gore objašnjen može se primijeniti za aktiviranje releja ON / OFF s nekim uobičajenim izmjenama.

Gledajući sljedeću tranzistorsku bistabilnu konfiguraciju, vidimo da je krug u osnovi identičan gore navedenom, osim desne LED diode koja je sada zamijenjena relejem, a vrijednosti otpornika malo su prilagođene kako bi se olakšala veća struja koja bi mogla biti potrebna za relej aktivacija.
Operacije sklopa također su identične.

Pritiskom na prekidač isključit ćete ili uključiti relej, ovisno o početnom stanju kruga.

Relej se može izmjenjivati ​​naizmjenično iz stanja UKLJUČENO u ISKLJUČENO jednostavnim pritiskom priključenog gumba koliko god puta želite za odgovarajuće prebacivanje vanjskog opterećenja povezanog s kontaktima releja.

Slika bistabilne japanke

Imate li još ideja za nadogradnju flip flop projekata, podijelite s nama, bit će nam drago da ih objavimo ovdje za vas i za zadovoljstvo svih posvećenih čitatelja.

Flip Flop krug pomoću IC 4027

Nakon dodirivanja dodirne podloge. Tranzistor T1 (vrsta pnp-a) počinje raditi. Rezultirajući impuls na ulaznom satu 4027 ima izuzetno trome rubove (zbog CI i C2).

U skladu s tim (i izvanredno), prvi J-K japanka 4027. godine služi kao Schmittova kontrolna vrata koja pretvara vrlo trom impuls na svom ulazu (pin 13) u glatki električni signal koji se može dodati na sat sljedećeg flip-flopa ulaz (pin 3).

Nakon toga, drugi flip-flop funkcionira prema udžbeniku, pružajući stvarni komutacijski signal koji se može koristiti za uključivanje i isključivanje releja kroz tranzistorski stupanj, T2.

Relej provodi naizmjenično ako prstom dodirnete kontaktnu ploču. Potrošnja struje u krugu dok je relej isključen manja je od 1 mA, a kada je relej uključen, do 50 mA. Bilo koji relej pristupačniji može se koristiti sve dok je napon zavojnice 12 V

Međutim, prilikom upravljanja mrežnim uređajem koristite relej s ispravno ocijenjenim kontaktima.