Цифровое реле времени Советский патент 1993 года по МПК H01H43/00 

Изобретение относится к устройствам электроавтоматики, используемым для включения нагрузок на задаваемые пользователем фиксированные промежутки времени, например, стиральных машин, миксеров, кофемолок, или для отключения нагрузок через заданное время, например, телевизоров, радиоприемников, осветительных приборов.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности цифрового реле времени за счет совмещенного кнопочного управления запуском и выбором времени выдержки.

На фиг.1 представлена блок-схема.устройства: на фиг.2 - пример схемной реализации.

Рассмотрим блок-схему устройства, представленную на фиг.1. Выход генератора тактовых импульсов 1 связан со счетным входом делителя частоты 2 и входом ключа 3. Выход делителя частоты 2 соединен с первым входом, а выход ключа 3 - со вторым входом логического элемента ИЛИ поз.4. Выход последнего подключен к счетному входу счетчика 5, выходы которого, в свою очередь, соединены со входами дешифратора 6. Выходы дешифратора подключены к контактам кнопочного пульта 7. вывод общей шины которого связан с запрещающим входом ключа 3. Кроме того, выход дешифратора б, соответствующий нулевому состоянию счетчика 5, подключен ко входу сброса делителя частоты 2 и является выходом уст- .ройства,

VJ

чэ

sO

00

сь

CJ

Реле, времени работает следующим образом. При подаче питания осуществляется сброс в нулевое состояние счетчика 5. На соответствующем выходе дешифратора появляется логический сигнал высокого уров- ня, фиксирующий делитель частоты 2 в нулевом состоянии-по входу асинхронного сброса R. На управляющем входе ключа присутствует сигнал логической единицы (обеспечиваемый, например, соединением его с шиной питания через резистор). Импульсы с выхода генератора 1 не проходят на выход ключа 3. В результате, на счетный вход счетчика 5 импульсы не поступают и устройство может находиться в таком состо- янии неограниченное время. На выходе устройства присутствует высокий уровень напряжения. При нажатии на любую кнопку пульта 7, кроме верхней по схеме, сигнал логического нуля с соответствующего вых.о- да дешифратора поступает на запрещающий вход ключа 3, что приводит k его отпиранию и прохождению импульсов генератора 1 на вход счетчика 5 до тех пор, пока последний не примет состояния, соответет- вующего нажатой кнопке. Частота генератора должна быть достаточно высока, чтобы это произошло за минимальное время пребывания кнопки в нажатом состоянии. Логический сигнал на входе сброса делителя 2 (и на выходе устройства) примет нулевое значение. С этого момента начинается отсчет времени. Делитель 2 выводится из состояния блокирования счета сигналом асинхронного сброса, импульсы с его выхода через элемент 4 поступают на вход счетчика 5 до тех пор, пока счетчик вновь не придет в нулевое состояние. Отсчет времени может быть прекращен и ранее нажатием на верхнюю по схеме кнопку пульта 7, Очевидно, продолжительность формируемого выходного сигнала может быть выражена формулой:,

Т Тг КДел П,

где Тг - период следования импульсов генератора;

Кдел коэффициент деления делителя 2 ;

п - номер нажатой кнопки (считая по схеме снизу вверх).

Изменяя первые две величины, можно изменять диапазон выдержек в очень широких пределах - от единиц секунд до суток и более.

На фиг.2 показан пример схемной реализации предложенного устройства в каче- стве реле времени для стиральной машины.

обеспечивающего включение двигателя активатора на 1,2. 3...9 мин. в зависимости от нажимаемой кнопки, а также остановку двигателя в любой момент. Генератор тактовых импульсов и делитель частоты выполнены на микросхеме D1. Частота генератора стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1. Роль ключа выполняет логический элемент D2.1. Цепочка R4, СЗ обеспечивает первоначальный сброс счетчика 3, объединенного в одном корпусе с дешифратором. Транзистор VT1 служит усилителем для управления двигателем через тиристорный оптрон А1.

Реле времени выполнено на недорогой широко распространенной элементной базе, не требует регулировки в процессе изготовления, что делает его удобным для крупносерийного производства. Кнопки выполнены с использованием печатных проводников, расположенных на печатной плате остальной части устройства, замыкаемых проводящей резиной. Наружная изоляция состоит из электрически прочной резины, на которой нанесен рисунок площадки с указанием времени выдержки. Таким образом, благодаря предложенному техническому решению, удалось обеспечить высокую износоустойчивость органов уп- равления и безопасность пользования ими во влажной среде. Макет устройства длительное время испытывался в составе малогабаритной стиральной машины Ивушка и пдказал высокую надежность и удобство пользования по сравнению со штатным реле времени РВ-1.

Формула изобретения Цифровое реле времени, содержащее генератор тактовых импульсов и дешифратор, отличаю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности за счет совмещенного кнопочного управления запуском и выбором времени выдержки, в него дополнительно введены делитель частоты, логический элемент ИЛИ и кнопочный пульт, причем выход генератора тактовых импульсов соединен также со счетным входом делителя частоты, его выход и выход ключа соединены через элемент ИЛИ с входом счетчика, выход которого через дешифратор соединен с кнопочным пультом, его общая шина соединена с запрещающим входом ключа и, кроме того, вывод дешифратора, соответствующий нулевому состоянию счетчика, подключен к входу сброса делителя частоты и служит выходом цифрового реле времени.

Фиг.1

Применение: устройства электроавтоматики, используемые для включения нагрузок на фиксированные, задаваемые пользователем, промежутки времени, например, стиральных машин, миксеров, или для отключения нагрузок через заданное время, например, телевизоров, радиоприемников, осветительных приборов. Целью изобретения является повышение надежности и долговечности цифрового реле времени за счет совмещенного кнопочного пульта управления запуском и выбором времени выдержки. Сущность: генератора и делитель частоты тактовых импульсов, счетчик импульсов с дешифратором, кнопочный пульт, электронный ключ и логический элемент ИЛИ. Выход генератора тактовых импульсов связан с входом счетчика через делитель частоты и через ключ, выходы которых объединены элементом ИЛИ. Запрещающий вход ключа соединен с общей шиной кнопочного пульта, остальные выводы которого подключены к выходам дешифратора. Кроме того, выход дешифратора, соответствующий нулевому состоянию счетчика, соединен -с входом сброса делителя частоты и одновременно является выходом устройства. 2 ил,