Neste post, aprendemos como construir um circuito temporizador simples, porém preciso, usando o IC 4060 e alguns componentes passivos comuns.
Principal vantagem de usar o IC 4060 como o Timer IC
Eu já discuti este IC de forma abrangente em um dos meus artigos anteriores, tudo sobre seus pin-outs foi discutido em detalhes. Estudamos que o IC 4060 é adequado especificamente para aplicações de temporizador e também como oscilador. Neste artigo estudaremos como um temporizador simples e versátil pode ser construído usando o IC 4060.
Além do IC, você precisaria de apenas alguns resistores, um pote e um capacitor para fazer esse temporizador.
Referindo-se à figura, a simplicidade do projeto torna-se evidente e, portanto, este circuito é perfeitamente adequado para todos os recém-chegados à eletrônica, que podem facilmente construir este projeto e desfrutar de seu serviço útil.
Conforme explicado anteriormente em um dos meus artigos, o IC possui um oscilador embutido que precisa de apenas alguns componentes externos passivos para fazê-lo funcionar.
Dependendo dos valores dos componentes RC externos, os períodos de oscilação podem variar desde algumas frações de segundo até muitas horas.
Os componentes RC referem-se aos valores dos componentes externos determinantes do tempo que consistem em um resistor ou um pote e um capacitor.
As saídas produzem uma taxa variada de períodos de tempo; cada saída gera períodos de tempo que são exatamente o dobro da saída anterior em uma determinada ordem dos pinos do IC.
Como aqui queremos usar esta unidade como um temporizador, selecionamos a pinagem que é a última na ordem no que diz respeito à duração do período de tempo, o que significa que selecionamos o pino 3 que gera o maior período de atraso.
A maior vantagem de fazer um temporizador usando IC 4060 é que o capacitor de temporização envolvido pode ser mantido o menor possível aumentando o valor do componente de temporização complementar, que é o resistor.
Isso ajuda a manter o circuito simples, menor e muito elegante, ao contrário de outros IC temporizadores como o 555, que exigem capacitores eletrolíticos de alto valor para gerar atrasos de tempo comuns.
Como o circuito é travado quando o tempo passa
Na figura você pode ver um diodo sendo introduzido do pino de saída #3 para um dos pinos #11 do oscilador. Este diodo atua como um componente de travamento, que trava o IC assim que o tempo definido expira e a saída do IC fica alta.
Se este diodo não for inserido, a saída irá girar livremente da lógica alta para a lógica baixa e continuar repetindo os atrasos de tempo.
O circuito pode ser alimentado por uma pequena bateria de 9 volts que durará quase para sempre.
Uma campainha é instalada na saída para as indicações necessárias da saída do temporizador após o tempo de atraso ter decorrido.
Como redefinir o temporizador
O IC pode ser reinicializado simplesmente pressionando o botão de reinicialização ou, alternativamente, o circuito é reinicializado automaticamente quando desligado e ligado novamente.
Como Calcular a Frequência ou o Tempo de Atraso do IC 4060 – A Fórmula
Ou Alternativamente, a seguinte fórmula padrão para calcular os valores de Rt e Ct é:
f(osc) = 1 / 2,3 x Rt x Ct
2.3 é uma constante de acordo com a configuração interna do IC.
Rt vai em Ohms e Rt em Farads
Projeto PCB
Adicionando um relé
Você pode atualizar ainda mais o design acima adicionando um controle de relé à saída para facilitar uma comutação de carga CA de rede externa, conforme mostrado na imagem a seguir:
Lembre-se que o intervalo de atraso no pino3 pode ser aumentado aumentando o valor C1 junto com o valor do potenciômetro P1. No entanto, certifique-se de que o C1 seja sempre um não polar, portanto, para aumentar seu valor, você pode conectar vários capacitores não polares em paralelo. Por exemplo, você pode conectar o capacitor de 1uF não polar quantos números quiser para obter um atraso longo desejado.
Entendendo a sequência básica ON/OFF das pinagens do IC 4060
O vídeo a seguir mostra como um circuito temporizador básico pode ser configurado usando um IC 4060 e alguns componentes passivos de suporte.
O esquema para o circuito discutido no vídeo pode ser visualizado nos seguintes diagramas:
A imagem a seguir mostra como travar a saída do IC 4060 adicionando um diodo no pino de saída selecionado e no pino 11
Como já sabemos que a saída de tempo ou atraso em todos os pinos de saída mostrados do IC 4060 depende do produto dos valores de R1 e C1, aqui o pino 3 pode ser visto após 32 pulsos lógicos do pino 14 do CI. Ou seja, quando o LED no pino 14 completa 32 pulsos, o LED no pino 3 liga e desliga após outros 32 pulsos do pino 14. Da mesma forma, você pode encontrar diferentes taxas equivalentes nos outros pinos de saída do IC.
Essa proporção de tempo é observada quando R2 e C1 são selecionados para serem 10K e 0,1uF, respectivamente.
Temporizador simples com alarme
O próximo circuito também é projetado usando o CMOS IC CD4060, que inclui um gerador de pulsos e um contador. Quando a energia é ligada via S1, uma tensão de reset é fornecida ao IC através de C2. Simultaneamente, o oscilador integrado do IC começa a fornecer pulsos ao contador.
Após 213 clocks, a saída do contador (Q14) fica alta, ligando o oscilador em T1 e T2. Ao fazer isso, uma frequência nítida de 3 kHz é emitida através de um pequeno alto-falante de 8 ohms. O circuito é desligado simplesmente desligando S1.
Com os R2 e C1 indicados, a campainha soará aproximadamente uma hora após o início do circuito. Ao atualizar o R2 com um potenciômetro ajustável de 1 M, o período de tempo da campainha pode variar de 5 minutos a 214 horas.
A escala do potenciômetro pode ser calibrada adequadamente para configuração rápida. O circuito não utiliza quase nenhuma corrente (0,2 mA embora o contador esteja operando com 35 mA quando o sinal de alarme é ligado), portanto, uma bateria de 9 V deve prometer uma vida útil bastante prolongada.
O design da placa de circuito impresso e o layout dos componentes para o temporizador acima com alarme podem ser vistos abaixo:
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FONTE
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