Timer con NE555
TIMER 555
Da una richiesta E-Mail che diceva: " ....è possibile realizzare in maniera semplice un circuito che: CON UN PULSANTE START ECCITI UN PICCOLO RELE' DOPO DUE MINUTI (semmai regolabili) E LO MANTENGA ECCITATO PER 3 SEC.(volendo regolabili anche questi). La tensione è 12Vcc...." é nato il circuito qui sotto raffigurato.
FUNZIONAMENTO
All'accensione del circuito abbiamo i pin 2 di entrambi gli NE555 a livello alto mentre i pin 6 a livello basso essendo le capacità da 220uF e da 10 uF scarichi.
In queste condizioni l'uscita pin 3 di entrambi i 555 sono a livello basso come pure i pin 7; il transistore BC237 pertanto é interdetto e relè diseccitato.
Pigiando il pulsante porto basso il pin 2 del primo NE555 che forza il pin 3 ad andare alto come pure il pin 7 sempre del primo 555. La capacità da 220 uF ora inizia a caricarsi tramite il trimmer da 1 M e la R da 100 K. Quando raggiunge la soglia dei 2/3 di Vcc (circa 8V) il pin 3 torna basso come pure il pin 7 che tramite il condensatore da 47nF porta un impulso negativo sul pin 2 del secondo 555; anche in questo caso il pin 3 del secondo 555 va alto come pure il pin 7 cosi il BC237 può condurre ed eccitare il relè. Il condensatore da 10 uF inizia a caricarsi attraverso il trimmer da 470K e la R da 47 K. Al raggiungimento degli 8 V riporta pin 3 e pin 7 a livello basso diseccitando il relè.
Se si pigia immediatamente il pulsante riparte il ciclo scaricando l'eventuale tensione residua dei condensatori attraverso i due diodi 1N4148. Questi due diodi non sarebbero indispensabili se il pulsante di START venisse pigiato dopo un tempo pari alla temporizzazione stessa.
ALTRA SOLUZIONE
La durata del relè eccitato dipende dal valore di C5 abbinato a R3 e dalla R da 15K sulla base del BC547
8 RELÉ CICLICI TEMPORIZZATI
Da una richiesta E-Mail che diceva: " ....Parlando di giardinaggio, ho bisogno di pilotare 8 relè che a loro volta accendono e spengono altrettanti elettrovalvole/irrigatori una dopo l'altra con tempi che vorrei variare per ciascun relè (in futuro vedrò come collegare il circuito ad un orologio per rendere veramente automatica l'irrigazione giornaliera), per il momento mi accontenterei di attivare manualmente il primo relè per un tempo "t" (variabile manualmente), allo scadere di questo, automaticamente, si dovrebbe attivare il secondo relè per un altro tempo "t" ... e così via fino all'ottavo, dopodiché tutti a nanna...." é nato il circuito qui sotto
Cominciamo con l'ultimo 555 di destra e il relativo relè ... Quando schiaccio il pulsante ACCensione alimento provvisoriamente tutto il circuito e porto pure il pin 6 di questo ultimo 555 al positivo che manterrà l'uscita pin 3 a massa tenendo così il relè eccitato che manterrà alimentato tutto il circuito anche se io rilascio il pulsante. Il circuito in queste condizioni non fa ancora nulla, è solo alimentato e per mettere in azione il ciclo devo chiudere anche solo per un istante il contatto START CICLO (a destra dello schema). Chiudendo tale contatto porto il pin 2 a livello basso che fa andare a Vcc il pin 3 del primo 555 che polarizza il BC237 (BC547) ad esso connesso con la R da 10K ed inoltre fornisce corrente attraverso la 100K e il trimmer da 1M al condensatore da 470 uF che inizierà a caricarsi. Intanto il relè ha chiuso il suo contatto e può comandare ad esempio una elettro-valvola o quant'altro. Quando la 470uF raggiunge il livello di commutazione sul pin 6, il pin 3 va a livello di massa interdicendo il BC e diseccitnado il relè ma attraverso la C dA 47nF porta basso il pin 2 del secondo 555 che si comporta nello steso modo del primo cioè fa scattare il secondo relè per un tempo che dipenderà dal trimmer da 1M. Terminato questa temporizzazione parte il terzo e così via fino ad arrivare all'ultimo che portando alto il pin 3 diseccita il relè che toglie tensione e ferma tutto.
NUOVA VERSIONE
Da una richiesta E-Mail che diceva: "...é possibile realizzare in maniera semplice un circuito che:CON UN IMPULSO (insensibile hai successivi) START ECCITI UN PICCOLO RELE' DOPO 10 SECONDI (semmai variabili) e lo mantenga eccitato finche non viene tolta la tensione(12-15 Vcc)..." sono nati i
TIMER 0,1-2 SECONDI
Da un E-Mail che diceva: ".....mi servirebbe far eccitare un relè per un tempo che va da 0,1 sec a 1 sec regolabile indipendentemente dalla durata del contatto, e allo stesso tempo se il contatto mi dà un secondo impulso non si deve rieccitare prima di un tempo regolabile che va da 0,1 a 2 sec , il tutto utilizzando un NE555. ", è nato il seguente circuito:
FUNZIONAMENTO:
A riposo il circuito si trova con pin 3 dell'IC1 a livello basso di 0V così Q2 non é polarizzato e il relè rimane diseccitato. Con pin 3 IC1 basso sarà pure pin 7 a livello basso pertanto C5 scarico. C10 é scarico cioé pin 2 IC2 basso e di conseguenza pin 3 di IC2 alto e D4 polarizzato inversamente pertanto non può condurre. Se il contatto NA permane aperto anche Q1 é interdetto e pertanto pin 2 a livello alto attraverso la R9 da 22k.
Se il contatto NA si chiude anche per un breve istante, attraverso D3, C7, R4 e Dz1 arriva un impulso positivi alla base di Q1 che va in saturazione per un brevissimo istante portando il pin 2 di IC1 basso così da far commutare a livello alto l'uscita pin 3 di IC1.
Si polarizza Q1 e si eccita il relè RL1 e nel frattempo attraverso D1 porto a livello alto il C10 (pin 2-6 di IC2) forzando l'uscita pin 3 IC2 a livello basso così D4 può condurre e tenere basso il punto di unione di C7-R4 bloccando eventuali altri impulsi positivi dovuti al contatto NA che si chiude durante il ciclo di temporizzazione. In queste condizioni il pin 7 dell'IC1 (open colector) si apre e lascia caricare C5 attraverso il potenziometro R2 e il trimmer R3. Quando C5, cioé pin 6 IC1 raggiunge circa i 2/3 di +12V ha finito la temporizzazione e l'uscita pin 3 IC1 torna a livello basso discettando RL1.
Questa temporizzazione dipende dunque dalla resistenza selezionata con la regolazione del potenziometro R2; quando il cursore sarà girato tutto verso R3 si avrà il tempo minimo di 0,1 secondi regolabile con R3. Con il cursore tutto verso C5 si avrà la temporizzazione massima di circa 1 secondo (T=1,1 R x C5) dove R=R2+R3.
Con pin 3 IC1 a livello basso D1 si interdice essendo C10 a livello alto. Ora C10 attraverso R7 e R1, essendo pin 7 basso, inizia a scaricarsi e fa una seconda temporizzazione tenendo per tutto questo tempo sempre pin 3 IC2 basso e di conseguenza, attraverso D4, inibisce un possibile nuovo comando dato dal contatto NA.
Quando C10 scende sotto i 4 V circa, l'uscita pin 3 e pin 7 vanno a livello alto così da interdire D4 che libera il passaggio di eventuali nuovi comandi che provengono dal contatto NA, così da ripetere un nuovo ciclo.
La seconda temporizzazione dipende dal potenziometro R1 e dal trimmer R7; quando il cursore del potenziometro é tutto verso R7 si ha la massima tempirizzazione mentre con cursore tutto verso pin 7 si avrà la minima temporizzazione da 0,1 secondi regolabile con il trimmer R7.
Per avere tempi stabili si devono usare capacitá al tantalio, trimmer multigiri e potenziometri multigiri con possibilmente manopola demoltiplicata e graduata.
QUATTRO CICLI ON/OFF CON NE555
VIA E-MAIL:
" ...per avere un contatto che chiuda e apra così: 1-2 sec. ON; 1-2 min. OFF; per 4-5 volte alimentazione a 12 Vcc (il tutto dovrebbe partire quando gli si fornisce alimentazione o si chiude un contatto START)..."
POSSIBILE SOLUZIONE:
IL primo NE555 é configurato come monostabile, cioè una sola temporizzazione stabile iniziale data da (R1+R2) x C1 fino a che C1 raggiunge i 3/4 di Vcc e l'uscita pin 3 va bassa (da +12 a 0 V). Questo tempo vale circa 0,693 x C1 x (R1+R2).
Il secondo NE555 é configurato come astabile cioè oscillatore ad onda quadra dove l'uscita pin 3 va a da livello +12V a 0V con tempi che dipendono da Ts o Tm x C3. L'uscita resta alta per un tempo pari a 0,69 Ts x C3 mentre resta bassa per un tempo pari a 0,69 Tm x C3.
Durante la fase di carica di C3 (out = +12V) infatti D2 é interdetto mentre conduce D1 e la resistenza utile a determinare il tempo d'uscita alta é Ts, viceversa durante la fase di scarica D1 é interdetto e D2 conduce tirato a massa dal pin 7 scaricando C3 attraverso Tm.
Ts di valore basso fissa il tempo di 1/2 secondi mentre Tm, di valore alto, fissa il tempo di 1/2 minuti.
Alimentando il circuito avendo C1 scarico forza l'uscita del primo NE555 ad andare a +12V e ci resterà per un tempo di 4/5 minuti determinato dalla regolazione di R2.
L'uscita del secondo NE555 andrà alta a + 12V per un tempo di 1/2 secondi regolabile da R5+Ts poi rimarrà a 0V per un tempo di 1/2 minuti regolabile con Tm. Questo ciclo si ripete per Nr. volte dipendenti dal primo 555 infatti quando l'uscita del primo 555 va bassa (e ci resta) il pin 4 del secondo 555 pure va basso e tiene bloccata l'uscita pin 3 del secondo NE555 a livello 0V (Reed relè diseccitato).
La tensione sul C3 ha il seguente andamento:
Internamente al 555 vi si trova un partitore composto da tre resistenze uguali da 5 K (da qui il nome 555) ed ognuna fa una caduta di tensione pari a 1/3 di Vcc (4V nel caso di Vcc=12V). Per saperne di più
All'accensione C3 inizia la carica partendo da 0V pertanto la prima temporizzazione sarà circa il doppio di quelle successive. Per evitare che ad ogni START C3 parta sempre da da 0V e cioè la prima temporizzazione sia doppia rispetto alle altre, si mantiene C3 ad una tensione prossima a quella minima di 4V mediante la rete R3 R4 D3 che la mantiene a 3,1 V circa.
In questo modo anche la prima temporizzazione si diversificherà di poco dalle successive.
TRE VOLTE ON OF
Da un E-Mail : "... un circuito che attivi un piccolo relé da 9 Vcc. per tre volte per la durata di 1 secondo con un tempo di riposo di 2. ..."
POSSIBILE SOLUZIONE:
Si puó modificare il circuito qui sopra descritto mettendo C3 = 10 µF e i trimmer Ts = Tm = 100 KOhm oppure realizzando il seguente circuito.
4 CICLI ON OFF
Da un E-Mail : "...La richiesta è questa: in abbinamento al "4 cicli on-off con NE555" come posso fare in modo che, quando questi chiude il suo relè mi possa comandare un altro piccolo circuito che ne ecciti un altro con un ritardo di circa 1 minuto e lo tenga chiuso per circa 3sec? ..."
POSSIBILE SOLUZIONE:
DUE RELE' DIVERSAMENTE TEMPORIZZATI
Mi è stato chiesto di studiare un circuito per auto capace di attivare due relè secondo questo grafico:
Grafico dei tempi:
Cioè all'accensione del quadro dell'auto deve eccitarsi un relè per un tempo T1 di qualche secondo, e nello stesso momento, deve scattare un secondo relè che permane per tutto il tempo di quadro acceso.
Allo spegnimento del quadro, deve rieccitarsi il primo relè per un tempo T2 ancora di qualche secondo, mentre il secondo relè deve permanere eccitato ancora per un tempo T3, regolabile fino a oltre 5 minuti.
Il seguente circuito risolve il problema.
Schema ellettrico:
Funzionamento:
Il circuito a riposo, a quadro spento non consuma nulla.
Inserendo e girando la chiave del quadro dell'auto attraverso R6, D6 e R8 il transistore Q3 va i conduzione ed eccita il relè RL2 come previsto, poi vedremo quando si diseccita.
Attraverso D1, C2 si carica a tensione di batteria meno la caduta dei diodi mentre C1 non può caricarsi immediatamente perché riceve corrente attraverso R2 e T1, pertanto Q1 attraverso R3 e C1 ha la base verso massa cioè e polarizzato e può condurre pertanto tensione su R4 polarizzando e mandando in conduzione Q2 che eccita il relè RL1 come voluto.
Regolando T1 si regola la velocità di carica di C1 che una volta caricato raggiunge una tensione di 0,6 V circa più positiva dell'emettitore di Q1 pertanto la sua base e polarizzata inversamente e Q1 si interdice togliendo corrente di base a Q2 che pure si interdice e il relè RL1 si diseccita come richiesto.
Con RL2 chiuso attraverso il contatto del relè si alimenta l'integrato NE555, che dopo la temporizzazione T1, essendo D4 polarizzato inversamente (catodo al + attraverso RL1), C3 può iniziare la carica ma per tutto questo tempo il pin 3 del 555 rimarrà alta e attraverso R7 rafforza la polarizzazione di Q3 che deve continuare a tenere RL2 eccitato.
Dopo un tempo regolabile con il trimer T3 i pin 2 e 6 del 555 arrivano a circa 8V così da portare il pin 3 a potenziale di massa ma questo non è sufficiente per interdire Q3 che continua a condurre e tenere RL2 chiuso.
Se spengo con la chiave il quadro dell'auto togliendo alimentazione a D1, D2, R1 e R2 si avrà D1 interdetto perché il catodo è a potenziale più positivo del suo catodo mentre D1 avendo il catodo a massa con R1 conduce e trascina C1 scaricandolo velocemente portando il potenziale di base di Q1 basso mandandolo in conduzione.
C2 pertanto fornisce corrente attraverso Q1 e R4 mandando in conduzione Q2 eccitando RL1.
Attraverso il trimmer T2 posso regolare la scarica di C2 che una volta scarico Q2 si interdice e RL1 si riapre.
Nello stesso istante che Q2 chiude a massa per eccitare RL1, mediante il diodo D4 scarica rapidamente C3 e il 555 fa ripartire la sua temporizzazione appena Q2 riapre infatti D4 si interdice e C3 ricomincia la ricarica attraverso T3 e R5.
Nel frattempo Q3 non riceve più polarizzazione attraverso D6 e R6 ma attraverso R7.
C5 è stato messo per evitare che nell'istante dello spegnimento del quadro potesse nascere qualche incertezza dovuta ai ritardi introdotti dalle commutazioni di Q1 e Q2.
Quando C3 arriva con la sua carica agli 8V circa di nuovo il pin 3 va basso e questa volta R7 trascina a massa C5 e R8 togliendo polarizzazione a Q3 che si apre e diseccita RL2 finendo il ciclo previsto.
RL2 riaprendosi toglie definitivamente tensione anche al 555 che sarebbe l'unico elemento ad assorbire corrente che pur essendo dell'ordine di 10 mA potrebbe contribuire a scaricare inutilmente la batteria.