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tanti tipi di timer con un circuito solo

Hit parade di timer

facili, utili, versatili

Schema elettrico | Montaggio | Tavole per timer monostabile, ciclico, giornaliero, accensione ritrdata, allungatore di impulso, rivelatore mancanza impulso

Il timer è un circuito fondamentale dell'elettronica e si presta ad una infinità di applicazioni. Ci sono tantissimi tipi di timer in commercio, uno diverso dall'altro. Il Nutchip si presta molto bene alla costruzione di un timer: lo stesso circuito, programmato in modo diverso, copre le funzioni di una grandissima gamma di timer commerciali, con una precisione invidiabile.

Schema elettrico

Schema elettrico. Il timer si attiva premendo il pulsante SW1.


Lo schema elettrico è molto semplice. Il pulsante SW1 collegato all'ingresso IN1 serve per azzerare il timer e fare partire il tempo. Le uscite vanno a livello 1 allo scadere del tempo. Il transitor TR1 - pilotato dall'uscita del Nutchip tramite la resistenza di limitazione R1 - fornisce la potenza necessaria per eccitare il relè. Il diodo D1, collegato ai capi della bobina, protegge il transistor dalle tensioni elevate che si generano sull'avvolginento del relè al momento della commutazione. Quest'ultimo va scelto con eccitazione a 5 volt e contatto di uscita con caratteristiche adeguate al carico che si vuole pilotare, tenendo un margine di sicurezza di almeno il 50%. Ad esempio, se vogliamo accendere una lampada alogena a 12 volt che assorbe 3 ampere, sceglieremo un relè il cui contatto di uscita sia certificato per almeno 24V e 5A.
Il Nutchip è illustrato con un oscillatore di tipo ceramico, che ha una precisione migliore dell'1%. Ma se voleste ottenere una precisione ancora migliore (per esempio per realizzare timer giornalieri o settimanali), utilizzate un quarzo come indicato nella raccolta dei circuiti base. Nella stessa raccolta troverete dei collegamenti alternativi per il RESET, che qui per semplicità è portato direttamente al positivo tramite una semplice rete RC composta da R2 e C2.

L'alimentazione proviene da un piccolo alimentatore "a spina". La tensione viene stabilizzata da questo circuito.

Montaggio

Il circuito è molto semplice e si presta bene ad essere montato sia sull'apposito circuito stampato, che su di una basetta sperimentale tipo "millefori". Il circuito stampato ospita anche i componenti dell'alimentatore. Cominciate sempre dai componenti più bassi, tenedo per ultimi i componenti più ingombranti che altrimenti ostacolerebbero il lavoro. Non saldate direttamente il Nutchip, ma utilizzate uno zoccolo. Fate estrema attenzione a montare il relè, in modo che i fili e le saldature dei contatti siano bene isolate dal resto del circuito. Un contatto indesiderato fra i fili che vanno al morsetto CN2 ed il resto del circuito può risultare in pericolosissime scosse elettriche, oltre alla distruzione del circuito.
Vi consigliamo di usare uno zoccolo a 20 piedini per il Nutchip. Se non è richiesta la programmazione in-circuit, cioè senza smontare il Nutchip dalla scheda, potete omettere il connettore CN1 per la porta di programmazione. In tal caso però dovrete programmare il Nutchip prima di collocarlo sulla basetta, utiizzando un'altra scheda collegabile al PC.

Piazzamento dei componenti sul circuito stampato. Potete anche servirvi di una basetta "millefori": in tal caso seguite la quadrettatura (che è proprio del passo usato nelle basette sperimentali) unendo le piazzole con dei fili di rame nudo.

 

Elenco dei componenti

  • R1=resistenza da 4700 ohm
  • R2=resistenza da 100 kohm
  • R3=resistenza da 470 ohm
  • OSC1=1 risuonatore ceramico da 4 MHz a tre piedini (vedi testo)
  • TR1=transistor BC237 o equivalente
  • D1= diodo 1N4007 oppure 1N4001
  • RELAY1= relè 5 volt (vedi testo)
  • C1,C2,C3= condensatore da 100 nF
  • C4= condensatore elettrolitico da 10uF/16V
  • SW1 pulsante normalmente aperto
  • CN2= morsetto a 3 poli
  • CN3= morsetto a 2 poli
  • IC1=Nutchip NUT01-AK completo di zoccolo
  • IC2=stabilizzatore tipo 7805 con aletta

Occorrono inoltre: un alimentatore tipo "a muro" da 7...12V, una basetta sperimentale tipo "millefori", l'interfaccia Nutchip completa di cavo, e naturalmente un PC con il software Nutstation.

 

Le tavole della verità

Con questo timer possiamo ottenere una grandissimo assortimento di timer differenti, semplicemente utilizzando programmi diversi. Ogni tipo di timer è idoneo per una specifica applicazione, con tempi che vanno dai pochi secondi a molte ore.

Timer monostabile.
Questo timer aziona il relè appena si schiaccia il pulsante, e si stacca dopo il tempo prefissato nello stato st01. Successive pressioni del pulsante all'interno del tempo di attivazione non hanno alcun effetto.
 
Applicazioni:
ingranditore fotografico, spruzzatori, dosatori di liquidi, avanzamento di un motore di una quantità prefissata, tempo di apertura di un cancello.

Il file "timer_monostabile.nut" è impostato per 1 minuto.
Potete allungare il tempo fino a mille ore!

Accensione ritardata
Il tempo parte appena si schiaccia il pulsante. Il relè si attiva soltanto allo scadere del tempo e resta acceso finchè non si toglie corrente al circuito.
 
Applicazioni:
Accensione elettrodomestici, timer da cucina (allo scadere del tempo si aziona un buzzer), tempo massimo in giochi a quiz, accensione antifurto, anti-bump per casse acustiche (cortocircuitareSW1), parchimetri.

Con questo esempio potete azionare la lavatrice 1 ora dopo essere usciti da casa.
Questa matrice è contenuta nel file "timer_ritardato.nut".

Allungatore di impulso
Aziona il relè appena si schiaccia il pulsante: ripremendolo o tenendolo premuto il tempo ricomincia daccapo. Il relè si disattiva allo scadere del tempo.
 
Applicazioni:
Timer per luci scale, ventilatori per toilette, timer per pompe, rubinetti e asciugamani elettrici.

Un timer perfetto per le luci scale, perchè si "ricarica" finchè si tiene premuto il pulsante.
Lo trovate nel file "timer_allungatore.nut"

Rivelatore di mancanza di impulso
Bisogna premere il pulsante entro il tempo prefissato, altrimenti il relè scatta.
Ad esempio, se il tempo è regolato su 5 secondi, bisogna premere il pulsante almeno una volta ogni 5 secondi, o più spesso.

 
Applicazioni:
Macchine automatiche per segnalare la mancanza di un pezzo, per rivelare l'arresto di un meccanismo, per sistemi di sorveglianza (il guardiano deve premere il pulsante periodicamente).

Se il contatto SW1 resta aperto per più di 5 secondi, il relè si accende.
Se SW1 è collegato ad un nastro, il relè rivelerà la mancanza del movimento.
E' il file "timer_rivelatore.nut"

Timer ciclico
E' un timer a doppio tempo: il primo tempo stabilisce la durata di accensione del relè (tempo di ON) , il secondo tempo la durata di spegnimento (tempo di OFF).
Il tempo ON parte appena si schiaccia il pulsante. Successive pressioni fanno ripartire daccapo il tempo di ON.

 
Applicazioni:
Intermittenze, insegne luminose, decorazioni natalizie, economizzatori di consumo

Per realizzare un modulatore per riscaldatori da acquario sostituiremo SW1 con un interruttore.
Finchè l'interruttore resta chiuso, il riscaldatore elettrico resta acceso al 100%.
Aprendo SW1, si accenderà con una cadenza di 5 minuti, riducendo la potenza media al 50%.
File: "timer_ciclico.nut"

Timer giornaliero
E' un timer ciclico in cui la somma del tempo ON e del tempo OFF dà esattamente 24 ore.
Appena si schiaccia il pulsante il relè si attacca, e resta acceso per tutto il tempo specificato nello stato st00.Si riattaccherà il giorno successivo, esattamente alla stessa ora.

 
Applicazioni:
Accensione di insegne e vetrine, impianti di riscaldamento, innaffio giardini, illuminazione notturna e anti-ladro.

Un timer per innaffio giardini con il sistema a microgocce: si accende per un'ora, tutti i giorni.
E' importante che i tempi ON+OFF diano esattamente 24 ore.
In questo esempio, tratto dal file "timer_giornaliero.nut", il tempo ON=1 ora, il tempo OFF=23 ore.

 

E' solo l'inizio

Come avete visto, realizzare un timer non è difficile. Il timer è un punto di partenza per aggiungere nuove funzionalità modificando la matrice del Nutchip.

Che ne dite di...
  • aggiungere dei pulsanti per scegliere tempi diversi o resettare il tempo
  • aggiungere un modulo ricevitore e sostituire il pulsante SW1 con un telecomando
    (potete fare le prove senza dovere acquistare il modulo: basta usare il telecomando virtuale)
  • utilizzare le altre uscite libere per accendere dei LED: verde = OK, giallo = tempo quasi scaduto, rosso = tempo scaduto
    

 download telecomando virtuale