Как сделать таймер

Делаем реле времени своими руками

Включать и выключать электроприборы можно по запланированному графику автоматически без участия пользователя, для этого есть специальные устройства, замыкающие контакты в нужный, определяемый настройкой, момент. Некоторые изделия изначально снабжаются производителями программируемым узлом размыкания цепи. Для приборов без него приобретают такой аппарат, но также конструируют реле времени своими руками. Проанализируем несколько проверенных способов сборки таймера вкл./выкл.

Что такое таймеры, реле паузы, задержки

Сразу оговоримся: самодельные автотаймеры регулируют задержку от нескольких секунд до 10–15 мин. Есть схемы только для вкл. и для вкл./выкл. нагрузки, а также для активации в определенное время суток. Но их диапазон задержки и опции ограниченные, нет функции периодического самостоятельного срабатывания несколько раз и настройки промежутков между такими циклами, как у розеточных заводских приборов. Впрочем, возможностей самоделки (есть также в продаже готовые подобные простые модули) хватит для активации вентиляции гаража, освещения в кладовой и подобных не слишком требовательных операций.

Временное реле (таймер, реле паузы, задержки) — это автоматический расцепитель, срабатывающий в момент, выставленный на нем пользователем, включая/выключая (смыкая/размыкая контакты) электроприбора. Таймер чрезвычайно практичный в ситуациях, когда пользователю необходимо, чтобы устройство активировалось или деактивировалось, когда он находится в ином месте. Также такой узел выручит в обычных бытовых случаях, например, подстрахует, когда забывают выключить/включить оснащение.

Таким образом, временное реле исключит ситуации, когда оставили электроприбор включенным, забыли его выключить, соответственно, он перегорел или еще хуже, стал причиной пожара. Включив таймер, можно идти по своим делам, не беспокоясь, что надо будет возвратиться в определенное время для обслуживания оборудования. Система автоматизируется, агрегат сам отключится, когда установленный период на расцепителе истечет.

Где применяют

Многим знакомы пощелкивания в советских стиральных машинках, когда большими градуированным селекторами выставляли определенную задержку до вкл./выкл. Это яркий пример данного устройства: например, выставляли работу на 10–15 мин., барабан крутился это время, затем, когда часы внутри доходили до нуля, стиралка сама выключалась.

Временные реле всегда устанавливают производители в микроволновки, электропечи, электроводонагреватели, автополив. В то же время многие приборы его не имеют, например, освещение, вентиляция (вытяжка), тогда можно докупить таймер. В самом простом виде он выглядит как небольшой прямоугольный блок с селекторами времени и вилкой под обычную розетку («суточные» розетки-таймеры), в которую вставляется. Затем в него вставляют вилку кабеля питания обслуживаемого прибора, настраивают элементами управления на корпусе время задержки. Есть также типоразмеры для размещения путем соединения с линией (с проводами, проводкой, для распредщитков), для интегрирования внутрь приборов.

Устройство, разновидности, особенности

Преимущественно таймеры в заводских электроприборах с расцепителями основываются на микроконтроллере, часто управляющем также всеми режимами работы автоматизированного аппарата, где они установлены. Описанное объединение функций дешевле для производителя, так как не надо изготавливать отдельные микросхемы.

Мы же будем описывать самые простые схемы реле времени с задержкой, только с опцией вкл./выкл. и подбора временной паузы в небольшом диапазоне (до 15–20 мин.):

• для низковольтного питания (5–14 В) — на транзисторах;
• на диодах — для питания напрямую от сети 220 Вольт;
• на микросхемах (NE555, TL431).

Есть специальные заводские модули, их можно купить на интернет площадках (Aliexpress, подобные и специализированные ресурсы), на радиорынках, в спецмагазинах. Полностью кустарные изделия создаются по аналогичным схемам, в основном для несложных задач: элементарное расцепление/сцепление контактов в определенный, задаваемый момент времени, при этом диапазон задержки небольшой от секунд до 15–20 мин.

Какой принцип надо реализовать в самодельном реле времени

Основа кустарных автоматических расцепителей с таймерами — запуск настроенной (подобранной) выдержки. Часто это низко вольтовое изделие (5–14 В), реже делают для прямого подсоединения к обычной сети (диодные варианты).

Основы самых простых сборок

Таймер в данном случае, это конденсатор, длительность его разрядки — это и есть отсчет. Зарядка начинается по нажатию кнопки переключателя. Исполнительное устройство — электромеханическое реле (выглядит как небольшая коробочка), после «опустошения» конденсатора, ток на ее контактах исчезает, происходит расцепление.

В схему включают также настроечный (переменный, подстроечный) резистор для регулировки задержки, но в целом диапазон задается емкостью конденсатора (можно подбирать разные экспериментальным путем для требуемых промежутков) — она влияет на длительность его разрядки, соответственно, на общие рамки паузы.

На транзисторах

Транзисторная схема наиболее легкая в сборке, менее затратная из всех вариантов. Самая простая включает всего 8 элементов, которые можно разместить без платы, спаяв между собой. Часто такое простое реле времени создают и применяют для освещения: после нажатия тумблера лампа горит заданный промежуток времени, потом сама выключается.

• э/м реле 250 В, 5 А, допускаются параметры выше;
• транзистор КТ973А, подойдут также подобные, например, 973Б;
• диод КД105Б или иной подходящий;
• микропереключатель («микрик», кнопочка или с бегунком);
• резисторы 3 шт.: на 100 Ом; 2.2 мОм и переменный на 820 Ом (ним будет регулироваться временная пауза);
• конденсатор 3300 мкФ, 25 В.

Самоделку можно использовать, например, для включения вентиляции в гараже.

1. Исходная позиция перекл. S1 — «выкл». Конденсатор C1 пока разряжен и когда первый элемент переключат в другое положение, стартует его зарядка.
2. Транз. VT1 пока открыт, поскольку ток заряженного C1 течет сквозь его базу. При зарядке он понижается и VT1 через небольшой промежуток выходит из насыщения (из состояния, когда сопротивление «эмиттер-коллектор» наименьшее, вхождение в насыщение составных транзисторов как бы не происходит).
3. Ток коллектора VT1 падает быстрее, в момент, его нехватки, чтобы исполнительный расцепитель K1 держал контакты K1.1 сомкнутыми, они расцепляются.
4. Для нового запуска реле переводят переключатель в позицию «выкл.», чтобы конденсатор разрядился и через 5–10 сек. — «вкл.» Продолжительность задержки зависит от емкости данного элемента (чем она выше, тем дольше пауза) и от положения регулятора подстроечного резистора R1 (возрастает сопротивление — длиннее пауза). Диод VD1 предназначен для защиты транз. VT1.

Простая сборка на одном биполярном транзисторе

Запчасти для реле задержки выключения 12 вольт:

• э/м расцепитель 10 А, 250 В;
• конденсатор 3.3 мФ, 25 В;
• диод КД105Б (или аналог);
• резисторы: 1 кОм; от 1 до 100 Ом, в нашем случае 18 Ом;
• переключатель.

Мультиметром определяем выводы диода:

Определяем сопротивление релейной обмотки. Соотношение напряжения питания к ней не должно превышать макс. тока на коллекторе Iкmax примененного транз. (КТ315 Iкmax=100 мА=0.1 А).

Мультиметром проверяем транзистор:

Далее, самодельное на 12 В реле времени конструируется по схеме:

Сборка поэтапно в иллюстрациях:

Вот еще подобные чрезвычайно простые схемы (у первой задержка от 2 сек. до 9 мин. 20 сек.):

Как работает

Алгоритм для первой описанной нами схемы (он же подобный и у других, анализируемых в разделе):

1. Перекл. S1 в позиции зарядки — конд. C1 аккумулирует энергию через резистор R1 (не должно быть слишком низкое количество Ом).
2. При «полном» C1 «микрик» переводят в «вкл.» — он начинает разряжаться через резистор R2 и транзисторную базу VT1.
3. Пока идет разрядка, контакты реле сомкнутые. Когда ток становится достаточно слабым — размыкаются.

Элементарный эффективный вариант с задержкой 10 мин

Рассматриваемый дальше вариант расценивается пользователями как один из лучших среди простых самоделок такого типа.

Задержка — 10 мин. Можно обойтись без платы. Регулировка — стандартным резист. R1, управляют изделием контактами. Можно также создать площадку, макет ниже:

С двумя транзисторами, также и для включения нагрузки

В схеме есть 2 транзистора:

• первый (Б1) — регулировка, управление паузой. Запускает таймер;
• второй — электронный ключ, активация и отключение питания обслуживаемого прибора.

Сложность состоит в подборе сопротивления R3. Нам потребуется такое, чтобы реле смыкалось только при поступлении импульса от Б2. Обратная активация нагрузки происходит только при сработке Б1, подбирать данный параметр надо экспериментально.

На микросхеме

Недостатки выше указанных временных реле на транзисторах:

• короткие, нечеткие рамки задержек;
• потребность в сбросе заряда конденсатора для следующей активации;
• возникают трудности с определением длительности.

Минусы частично устранятся, если интегрировать в самоделку микросхему (микроконтроллер, сокращенно МК), позволяющую настраивать паузу — NE555, или подобный. Начальные буквы у указанного МК могут быть LM и другие. Это модуль времени, дающий возможность настраивать паузу переменным резистором, то есть точнее, чем у сборок (рассмотрены выше).

Есть несколько вариантов как сделать реле времени на МК. Первое изделие на NE555 мы выбрали с защитой (R4), предохраняющей от «выкручивания» переменного резистора.

Основная схема на LM555

Выключение реле обеспечивает автоматическое переключение резистора, только он закрывается по сигналу с выхода микросхемы, после отсчета нужных секунд.

Обозначения на схеме расшифровано в выше описанных нами вариантах, будем напоминать о них по ходу описания этапов самоделки. R2 и 4 (если присутствует), C1 задают продолжительность пауз. Активация «микрика» — SB1 — смыкает K1.1 и после некоторого промежутка они расцепляются. После этого можно снова нажимать SB1. Задержки исчисляются по уравнению:

В формулу добавляют умножение на R4, если такой резистор ставят. Реле пригодно для широкого диапазона разновидностей нагрузок, для 9…14 В.

Микропереключатель кнопочный и резисторы (могут быть с реле):

Переменники (R2) изготавливаются в нескольких типоразмерах, подойдут все, номинал берут в зависимости от подобранной мин. и макс. задержки:

Сборка реле времени на 555 функционирует от БП с сетевым трансформатором, через диодный мост, конденсаторы, параметрический стабилизатор отсутствует. Все части можно соединять между собой на площадке или без нее.

Усовершенствованный вариант

Вышеописанная схема имеет недостатки: подверженность помехам, реле не деактивируется, если длительность импульса на входе превышает задержку. Второй вариант на NE555 более совершенный, без транзистора, устойчивый к наводкам и подобному. Данное решение упрощает, удешевляет самоделку, количество элементов уменьшено, максимальный выходной ток повышен, чтобы обмотки реле можно было подсоединять напрямую к выходу.

Самоделка базируется на реле K1, подсоединяемое на выход. Максимальный ток NE555 превышает 100 мA, что дает возможность подключать его напрямую, если его обмотка потребляет меньше, если больше — потребуется подходящий транзистор. Потребуется VD1 — обратный диод. Низкая помехоустойчивость — следствие наличия двух компараторов на 555, половина выводов идут наружу, остальные связанные с внутренними резисторами с высоким сопротивлением.

• 2, 5, 6 идут наружу — напряжение им задается как угодно, еще один — остается внутри, но наводки вряд ли повлияют на таймер;
• 6 — связан с RC-цепью (как и было) — напряжение ему задается четко;
• 5 — допустимо для перестраховки подсоединить к трем внешним резисторам с малым сопротивлением, что немного улучшит помехоустойчивость;
• 2 — стандартно подключают через резистор к «+» питания, а дальше через кнопку на землю («–»). Это не создаст некорректности, поскольку, когда кнопка не активирована, на N 2 напряжение сравнивается с напряжением питания, а когда нажата — на N 2 оно = 0.

Если к выводу 2 будет идти чрезмерно длинный кабель, то он будет инициировать помехи и создавать там напряжение не то, которое требуется. Поэтому промежуток от N 2 до кнопки или узла, создающего на нем корректную величину, делают как можно меньше и подбирают резистор «подтягивающий» данный вывод к «+» с возможно меньшим сопротивлением, но не настолько, чтобы возникло КЗ при активации кнопки или при проседании до 0 напряжения в этом месте. В первой схеме данный параметр был 100 Ом (выше для меньшего расхода электричества), в рассматриваемом варианте – 4.7 кОм. То есть как можно ниже для повышения помехоустойчивости, допустимо ставить еще ниже, например, если рядом индукционная печь и подобные устройства.

Еще один минус устраняет конденсатор C1, а оптрон U1 поставлен для гальванической развязки цепи управления и реле, что также улучшит помехоустойчивость. При резкой активации его светодиода и открытия транзистора напряжение на коллекторе быстро проседает — на N 2 создается низкое его значение на короткое время. При окончании зарядки конденсатора C1 величина становится равной параметру питания и даже если транзистор будет всегда открытый, то импульс на входе в схему все равно короткий, реле деактивируется после истечении срока паузы.

После закрытия транзистора C1 с небольшой паузой разрядится через R1 и 2 (резисторы), можно будет активировать таймер снова.

Сама схема реле времени реализована на плате, созданной из двухстороннего стеклотекстолита, на одной стороне — дорожки для всех элементов, другая оставлена пустой, к ней припаян 0 (минус), который соединили с выводом 1 контроллера 555, что еще больше усилит устойчивость. Контакты расцепителя желательно выносить как можно дальше от схемы, если можно, то припаивать на отдельную плату (не на ту же, где 555).

Другие варианты на NE555

Следующая схема намного проще и понятнее предыдущих. Можно настроить как на вкл., так и на выкл.

Как видим, тут есть 2 кнопки:

• запуск — «старт»;
• вернуть к началу — «стоп».

Управление — резистором R1 и конд. C1, пауза зависит от их параметров, в данном случае ее диапазон 2 сек. — 3 мин. Питание — 12 В.

Пример работающей самоделки

Схема запитывается 9 В. Активация — кнопка «Пуск», загорается светодиод HL1, по истечению интервала — HL2. Переменником на таймере подстраивают задержку. Данное кустарное изделие применяется пользователем для обогрева зеркал в машине. Если встроить силовое реле, то подсоединять можно что угодно.

Следующий вариант немного сложнее, но в целом и он элементарный:

Вид готовой сборки (есть такие аналогичные заводские модули):

На базе TL431

Элементы (характеристики на схеме):

• резисторы — 3 шт. (на схеме R);
• контроллер TL431;
• «микрик»;
• конденсатор (C1, подбирают экспериментально);
• э/м реле (исполнительный узел).

Один контакт реле подсоединяют параллельно «микрику», к нему — «+» от питания; второй — выводят на резистор 100 Ом, также соединяемый с сопротивлениями. Вывод 2 и 3 микросхемы подключают к резистору на 100 Ом и диоду. Последний контакт таймера — к полупроводнику с исполняющим узлом (э/м реле). Минус питания — к сопротивлению 510 Ом. Особенность схемы: конденсатор разряжается автоматически, дополнительное включение «микрика» SB1 не потребуется.

Таймер для каждодневного включения на микросхемах CD4060B, CD4001

Схема собрана на базе 2 генераторов импульсов, охватывающих периодичность в диапазоне 24 ч. А также в нее включен триггер и выходной ключ с реле. Питание — «зарядка» смартфона, мобильника 5 В. Можно предусмотреть резервный источник (в рассматриваемом варианте его нет). Генераторы построены на микросхемах CD4060B с 14-разрядным двоичным счетчиком (выводов от 1–3 и 11 разрядов в них нет) и 2 инвертора (один связан с входом счетчика) для схемы мультивибратора, поставленных последовательно.

Частота мультивибратора задается RC-цепями C1-R2 и C4-R7, подбором сопротивлений резисторов R2 и R7 устанавливается 24-часовая периодичность импульсов. Добиваются, чтобы логическая единица на выводе 14 возникала через 2 мин. 50 сек. после нажатия S1 (S2). Затем точнее подбирают сопротивление, делают этот промежуток равным 1 мин. 15 сек., на последнем этапе осуществляют суточную корректировку.

Схема для 220 Вольт

Таймеры на транзисторах и микросхемах работают от 5–14 В (стандартно от 12 В). Реле времени на 220 Вольт — может быть выполнено по достаточно простой схеме, однако, так как в схеме используется опасное высокое напряжение, то собирать её рекомендуется только специалистам, имеющим соответствующее образование.

В схеме ключевой элемент — тиристор VS1, а он, как известно, может пропускать только одну полуволну переменного напряжения. Для того, чтобы в нагрузку уходили две полуволны, отрицательная и положительная, входное напряжение проходит через диодный мост D1-D4. После моста обе полуволны становятся одной полярности и легко коммутируются тиристором.

• резисторы: 4.3 МОм (R1), 200 Ом (R2) и регулируемый 1.5 кОм (R3);
• 4 диода с макс. током от 1 А, обратным напряжением от 400 В;
• конденсатор 0.47 мкФ;
• тиристор (можно аналоги) BT151;
• обычный микропереключатель.

Принцип стандартный для таких сборок: постепенная зарядка конденсатора C1 (начинается после включения S1). Тиристор VS1 при этом открыт, на нагрузку L1 от сети идут 220В. После зарядки он закрывается, отсекая ток — лампа L1 выключается. Пауза регулируется установкой значения на R3, подбором емкости C1.

Сборка имеет минус: прикосновение к любому оголенному проводку, ножке грозит сильным ударом тока, так как на элементы поступает сильный ток.

Многофункциональные, с отсчетом времени на дисплее, с часами

Если добавить в схему блок памяти, дисплей, то опции можно расширить:

Целесообразность самоделок

Почти нет таких ситуаций, когда пользователи вынуждены делать временное реле своими руками из-за отсутствия в продаже подходящего прибора для их потребностей.

Все возможные таймеры, а точнее модули, комплекты для сборок, если рассматривать данный вопрос приближенно к самоделкам, можно купить на интернет площадках. Например, цена аналогов описанных нами сборок на NE555 колеблется от 1 до 3 $. Стоит ли затруднять себя? Плюс к этому можно подобрать устройство с большим диапазоном, с несколькими каналами, многофункциональное и с дисплеем; на слаботочное питание 5, 12, 24 В, и иное, а также на 220 Вольт.

Самоделкой целесообразно заниматься, если под рукой есть необходимые запчасти, пользователь имеет навыки работы с электроникой, а также когда нет желания заказывать и ждать модуль, когда в местности отсутствуют магазины радиодеталей. Также часто кустарные изделия создают ради интереса, чтобы повысить опыт, познания в данной сфере.

Где купить

Конечно, максимально быстро приобрести устройства можно в ближайшем специализированном магазине. Оптимальным же, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:

Делаем свой таймер на Python

У нас когда-то был мини-проект: сделать свой таймер-напоминалку, который спрашивает, про что вам напомнить, а потом выдаёт сообщение через нужное время. В прошлый раз мы его сделали на JavaScript, теперь напишем на Python. Потому что Python — это модно, красиво и приятно.

Отличия и особенности

JavaScript прекрасен тем, что его можно запустить в консоли любого современного браузера. Это для него родная среда, и JS легко работает со страницами, объектами на ней, вкладками браузера и всем, что с ним связано.

Python — более универсальный язык, который работает не только с браузерами, поэтому для него нужен отдельный интерпретатор. Интерпретатор — это программа, которая берёт исходный код и выполняет команду за командой. Вы можете написать отличный код, но чтобы его исполнить, вам всегда нужен будет интерпретатор.

Есть два способа запустить Python-код:

1. Поставить Python себе на компьютер — этот способ хорош, если вы решили основательно изучить язык или просто любите, когда всё быстро и под контролем. Скачать Python можно с официального сайта — есть версии для всех основных операционных систем.

Из минусов — нужно разбираться в параметрах установки и настройки и уметь работать с командной строкой. Плюсы — полный контроль и быстродействие.

2. Использовать онлайн-сервисы, например, этот: onlinegdb.com/online_python_compiler. Работает точно так же — пишете код, нажимаете кнопку Run и смотрите на результат.

Минусы: так как это онлайн-сервис, им пользуется одновременно много человек, поэтому быстродействия от него ждать не стоит. С подключением внешних модулей тоже могут возникнуть проблемы, но с этим можно разобраться, если потратить немного времени.

Плюс: не нужно ничего настраивать и устанавливать, всё работает сразу из браузера. Есть подсветка синтаксиса, сообщения об ошибках и возможность сохранения кода.

Сейчас мы напишем таймер с оглядкой на онлайновый сервис. А отдельно ещё расскажем об установке.

Исходный код на JavaScript

Что мы здесь сделали:

• спросили текст напоминания;
• выяснили, через сколько минут нужно напомнить;
• поставили таймер на нужное время;
• в нём написали, что когда время выйдет, надо вывести сообщение и помигать заголовком страницы.

Особенность Python в том, что в нём нет встроенных средств работы с браузером и его вкладками, поэтому помигать заголовком пока не получится. С другой стороны, Python не зависит от браузера, поэтому будем использовать штатные средства ввода и вывода сообщений.

Простая реализация на Python

Самое простое, что можно сделать — поставить программу на паузу на нужное время, а потом вывести сообщение. Для этого подключаем стандартный модуль time — он отвечает за работу со временем.

Модуль в Python — это уже готовый python-файл, где собраны запчасти, которые помогают решать какую-то узкую задачу: функции и классы. Например, замерять время, работать с математическими функциями или календарём.

Чтобы сделать паузу, используют команду time.sleep(). Time — это название модуля, который мы подключили, а sleep — функция, которая находится внутри модуля. Её задача — подождать нужное количество секунд, а потом продолжить выполнение программы.

Что дальше: многозадачность и оптимизация

Наша программа уже работает как нужно, но её можно улучшить. Дело в том, что ставить весь код на паузу — не самое удачное решение с точки зрения производительности. Представьте, что вам нужно поставить себе несколько напоминаний на разное время. С таким подходом нам придётся выяснять, какое сработает раньше, потом корректировать время паузы для следующего напоминания и так далее.

Можно сделать так: выносить напоминания в отдельные потоки. Это как подпрограмма, которая работает параллельно с нашей программой и не сильно зависит от неё. Это позволит не ждать первого события, а запускать их одновременно. Но про всё это — в следующем материале.

Если нужно взять дату напрямую с сервера

Добавляем очки, жизни и нарастание сложности.

Проще уже некуда

Простая игрушка на JS.

Для некоторых это становится источником постоянного дохода, если подойти к процессу с умом.

Циклический таймер включения и выключения электроприборов своими руками: практичные схемы

Циклический таймер можно представить как устройство, состоящее из двух таймеров, работающих поочередно. Один из них определяет период срабатывания устройства, а другой – время включения нагрузки. Подобные схемы позволяют автоматизировать работу полива, подачи корма животным или рыбкам, имитацию присутствия жильцов дома путем периодического включения освещения. В автомобиле работой стеклоочистителей и поворотников также управляет циклический таймер. Рассмотрим практичные схемы, которые позволяют реализовать различные временные параметры.

Циклический таймер на микросхеме NE555

Трудно придумать лучший вариант для коротких отрезков времени, чем применение микросхемы интегрального таймера КР1006ВИ1 (импортный аналог NE 555). С ее помощью реализуется относительно простое цикличное устройство, не требующее наладки, которое позволяет устанавливать требуемые промежутки времени с достаточной точностью в бытовом применении.

Описание работы устройства

Следующая схема обеспечивает плавную установку времени включения нагрузки в пределах 0,5-15 сек и периода работы в диапазоне 0,5-60 сек. При использовании реле RM96P12 максимальный ток нагрузки составляет 8 А. Срабатывание реле подтверждает светодиод LED2.

Схема питается от сети 220 В через предохранитель FU1. Конденсатор С1 создает требуемое сопротивление переменному току, а диодный мостик В1 выпрямляет напряжение. Резистор R1 ограничивает ток диодов в момент включения, а резистор R2 обеспечивает разряд конденсатора С1 при отключении питания. При использовании диодов с максимальным током нагрузки до 1 А резистор R1 можно исключить.

Стабилитрон D1 обеспечивает параметрическую стабилизацию напряжения, то есть пропускает через себя такой ток, при котором сохраняется напряжение 12 В. Конденсатор С2 сглаживает пульсации сети 50 Гц, а конденсатор С3 гасит импульсы высокочастотных помех. Светодиод LED2 служит индикатором питания устройства.

Питание устройства можно обеспечить практически от любого стабилизированного блока питания на 12 В, который используется в бытовых приборах. Важно, чтобы его максимальный ток нагрузки был не менее 100 мА. В этом случае стабилитрон D1 и все элементы схемы слева от него следует исключить. Элементы C5, R5 и PR1 определяют период срабатывания устройства, а элементы C6, R7 и PR2 определяют время включения нагрузки.

Для сборки реле времени используйте печатную плату, представленную на фото. В случае питания от 220 В данная схема не имеет трансформатора и не обеспечивает гальванической развязки. Таким образом, на всех элементах потенциально может присутствовать опасное напряжение. Следовательно, все работы по настройке необходимо выполнять при отключенном питании!

При изготовлении простого устройства можно обойтись и без печатной платы. Похожий таймер на 555 микросхеме я собрал на основании пластиковой коробочки. Сначала наклеил все крупные элементы на основание ножками вверх с помощью клеевого пистолета. Затем выполнил монтаж проводом МГТФ. Получается не очень красиво, зато быстро и достаточно надежно.

При настройке переменными резисторами PR1 и PR2 подбирают период и время включения нагрузки. Их можно снабдить шкалами, и тогда получится универсальный периодический таймер. На практике удобно измерить сопротивление переменных резисторов после подбора и заменить их соответствующими постоянными.

Подбор элементов схемы

Рассмотрим возможные варианты элементов схемы:

• В качестве ИС1 подойдет отечественный аналог КР1006ВИ1.
• Реле требуется с рабочим напряжением 12 В и током срабатывания не более 50 мА. Его контакты должны быть рассчитаны на ток и напряжение, которые необходимы для питания управляемого устройства. В старых компьютерах и прочих гаджетах полно подходящих, а их параметры хорошо представлены в сети.
• Стабилитрон подойдет отечественный Д814Д, но можно включить последовательно 2 стабилитрона КС168А или КС468А. Важно, чтобы его дифференциальное сопротивление было не менее 2,5 Ом, иначе напряжение питания будет ниже необходимого.
• Конденсатор С1 мне пришлось установить емкостью 1 мкФ, так как при меньших значениях не обеспечивался достаточный рабочий ток стабилитрона, реле и микросхемы, а, значит, и напряжение питания было ниже 12 В.
• Резистор R2 должен иметь мощность не менее 1 Вт.
• Диодный мост подойдет любой с рабочим напряжением не менее 400 В и рассчитан на ток не менее 100 мА. Можно установить отечественные дискретные диоды КД105, КД212, КД226 и многие другие с указанными параметрами.
• Электролитические конденсаторы С2, С5 должны иметь рабочее напряжение не менее 25 В. Эти элементы включены параллельно и, в принципе, достаточно и одного из них.
• Конденсатор С6 также используем на 25 В. Не рекомендую использовать старые емкости, так как они могут иметь большой ток утечки. Не следует использовать элементы RP2 и С6 с большими номиналами, чем указано на схеме с целью увеличения времени срабатывания таймера. При этом рабочие токи станут минимальными, что приведет к нестабильности работы схемы.
• Конденсатор С3 керамический, причем его емкость может заметно отличаться от указанной на схеме.
• Диоды D2,D3 1N4148, 1N4007, – практически любые из серии КД103, КД105, КД226, КД521 и пр.

Автоматический таймер на К561ИЕ16

Следующая схема циклического таймера позволяет установить как период, так и время включения в пределах от 1,5 — 180 минут. Она состоит из двух мультивибраторов (на DD1.1, DD1.2, и DD1.3, DD1.4 соответственно) и двоичного счетчика на DD2. При этом 14-ти разрядный счетчик К561ИЕ16 (импортный аналог NJM4020B) делит частоту каждого мультивибратора на 8192. Частота работы верхнего по схеме мультивибратора определяется значениями R1, R2, С1, а нижнего – элементами R5, R7, С3.

Как работает таймер

При включении питания счетчик сбрасывается импульсом тока заряда емкости С2. На выходе DD2 устанавливается ноль, который открывает транзисторы VT2 и VT3. В итоге реле включается и подключает нагрузку (если используются его нормально разомкнутые контакты). При этом блокируется работа верхнего по схеме мультивибратора, а генератор на DD1.3, DD1.4 работает.

После того, как счетчик отсчитает 8192 импульса, на его выходе появится единица, нагрузка отключится, нижний мультивибратор буде заблокирован, а генератор на DD1.1, DD1.2 будет работать. После отсчета 8182 импульсов работа схемы вновь инвертируется. При этом диоды VD1, VD2 обеспечивают развязку выходов мультивибраторов.

Питание устройства можно обеспечить практически от любого стабилизированного блока питания на 12 В, который используется в бытовых приборах. Важно, чтобы его максимальный ток нагрузки был не менее 100 мА. Возможно питание и от сети переменного тока без трансформатора по схеме, которая использована для рассмотренного выше таймера на КР1006ВИ1.

Если необходимо, чтобы реле включалось не сразу после включения питания устройства, а после задержки, можно воспользоваться другим вариантом схемы. В данном случае при нуле на выходе счетчика выходные транзисторы заперты, и реле обесточено. Теперь верхний по схеме мультивибратор определяет период отключения, а нижний – время включения нагрузки.

Выбираем элементы схемы

Рассмотрим возможные варианты элементов схемы:

• В качестве DD1 вместо К561ЛЕ5 можно использовать К561ЛА7 или подойдут импортные аналоги NJM4001А, NJM4011А соответственно. При использовании К561ЛА7 (NJM4011А) полярность подключения диодов VD1, VD2 нужно сменить на обратную, а резистор R3 необходимо перекинуть с минуса на плюс питания. При этом мультивибраторы поменяются ролями.
• В качестве DD2 вместо отечественного счетчика К561ИЕ16 подойдет импортный аналог NJM4020B.
• Реле требуется с рабочим напряжением 12 В и током срабатывания не более 50 мА. Его контакты должны быть рассчитаны на ток и напряжение, которые необходимы для питания управляемого устройства. В старых компьютерах и прочих гаджетах полно подходящих, а их параметры хорошо представлены в сети.
• Диоды D2,D3 КД522 – практически любые из серии КД103, КД105, КД226, КД521, 1N4148, 1N4007 и пр.
• Транзисторы КТ315 можно заменить на КТ3102, КТ503. Транзисторы КТ361 — на КТ3107, КТ502.
• Переменные резисторы R2, R7 лучше использовать с линейной характеристикой, что сделает заметно удобней их градуировку.

Резисторы и конденсаторы мультивибраторов, определяющие их частоту, можно выбрать другие и изменить временные параметры таймера. При этом конденсаторы большой емкости имеют недопустимую утечку, а большое сопротивление резисторов приведет к минимальным рабочим токам. В итоге схема будет работать нестабильно.

Делаем своими руками суточное реле времени

Если объединить рассмотренные выше схемы, можно собрать своими руками устройство, которое будет работать как суточное реле времени. При этом его точность работы вполне достаточна для бытовых целей. Реле можно использовать как недельный таймер для автополива теплиц или управления другими электроприборами. Для этого в схеме со счетчиком необходимо заменить один из мультивибраторов на логических элементах на мультивибратор на 555 микросхеме. Тогда мы получим максимальную задержку (15+60) сек х 8192 = 614400 сек или больше 7 суток.

За основу я взял схему, в которой при включении питания реле отключено. В результате компиляции двух схем маркировка некоторых элементов повторяется, но это не мешает пониманию работы устройства. В таком варианте при подаче 12 В счетчик D2 сбрасывается импульсом заряда конденсатора С3. Ноль на его выходе запрещает работу нижнего по схеме мультивибратора и включает генератор на NE555. При этом транзисторы закрыты, и обмотка реле не питается.

После того, как счетчик отсчитает 8192 импульса, на его выходе появится единица, включится нагрузка, верхний мультивибратор будет заблокирован, а генератор на DD1.3, DD1.4 будет работать. После отсчета 8182 импульсов работа схемы вновь инвертируется. При этом диоды VD1, VD2 обеспечивают развязку выходов мультивибраторов. При выборе комплектующих воспользуйтесь рекомендациями для представленных выше схем.

При настройке устройства, рассчитанного на большие выдержки (для автополива газона или полива теплиц), можно воспользоваться выходами нижних разрядов счетчика. На представленной в качестве примера схеме обычного таймера они расположены в порядке возрастания разряда. Во время наладки вместо вывода микросхемы 3 можно подключить один из расположенных выше по схеме и уменьшить скорость срабатывания устройства кратно 2-м.

Более того, можно включить в схему DIP-переключатель, который позволит ступенчато переключать время выдержки. В приведенной схеме в качестве задающего генератора используется мигающий с частотой 1,4 Гц светодиод. В этом случае обеспечивается задержка в соответствии с таблицей.

Если представленная схема таймера выключения вызывает интерес, замечу, что в этом случае нагрузка включается автоматически при подаче питания на устройство и отключается после окончания заданной выдержки.

В следующем исполнении нагрузка включается через заданное таймером время после подачи питания. Как видите, в последних схемах на выходе используется всего один транзистор, и в нашей схеме можно сделать точно так же. Экспериментируйте, это интересно!

Реле времени своими руками: обзор 3-х вариантов самоделок

Активизировать и отключать бытовую технику можно без присутствия и участия пользователя. Большинство выпускаемых в наши дни моделей оснащено реле времени для автоматического запуска/остановки.

Что делать, если точно так же хочется управлять устаревшим оборудованием? Запастись терпением, нашими советами и сделать реле времени своими руками — поверьте, этой самоделке найдется применение в хозяйстве.

Мы готовы помочь вам осуществить интересную задумку и попробовать свои силы на пути самостоятельного электротехника. Для вас мы нашли и систематизировали все ценные сведения о вариантах и способах изготовления реле. Использование представленной информации гарантирует простоту сборки и отличную работу прибора.

В предложенной к изучению статье подробно разобраны опробованные на практике самодельные варианты устройства. Сведения опираются на опыт увлеченных электротехникой мастеров и требования нормативов.

Сфера применения реле времени

Человек всегда стремился облегчить себе жизнь, внедряя в обиход разные приспособления. С появлением техники на базе электродвигателя встал вопрос об оснащении ее таймером, который управлял бы этим оборудованием автоматически.

Включил на заданное время — и можно идти заниматься другими делами. Агрегат по истечении установленного периода сам отключится. Вот для такой автоматизации и потребовалось реле с функцией автотаймера.

Классический пример рассматриваемого устройства – это в реле в старой стиральной машинке советского образца. На ее корпусе имелась ручка с несколькими делениями. Выставил нужный режим, и барабан крутится в течение 5–10 минут, пока часики внутри не дойдут до нуля.

Сегодня реле времени устанавливают в различную технику:

• микроволновки, печи и иную бытовую технику;
• вытяжные вентиляторы;
• системы автополива;
• автоматику управления освещением.

В большинстве случаев прибор делают на основе микроконтроллера, который одновременно и управляет всеми остальными режимами работы автоматизированной техники. Производителю так дешевле. Не надо тратиться на несколько отдельных устройств, отвечающих за что-то одно.

По типу элемента на выходе реле времени классифицируют на три вида:

• релейные — нагрузка подключается через «сухой контакт»;
• симисторные;
• тиристорные.

Наиболее надежен и устойчив к всплескам в сети первый вариант. Устройство с коммутирующим тиристором на выходе следует брать, только если подключаемая нагрузка нечувствительна к форме питающего напряжения.

Чтобы самостоятельно изготовить реле времени, также можно воспользоваться микроконтроллером. Однако самоделки в основном делаются для простых вещей и условий работы. Дорогой программируемый контроллер в такой ситуации – лишняя трата денег.

Есть гораздо более простые и дешевые в исполнении схемы на основе транзисторов и конденсаторов. Причем вариантов существует несколько, выбрать для своих конкретных нужд есть из чего.

Схемы различных самоделок

Все предлагаемые варианты изготовления своими руками реле времени построены на принципе запуска установленной выдержки. Сначала запускается таймер с заданным временным интервалом и обратным отсчетом.

Подключенное к нему внешнее устройство начинает работать — включается электродвигатель или свет. А затем, по достижении нуля, реле выдает сигнал на отключение этой нагрузки или перекрывает ток.

Вариант #1: самый простой на транзисторах

Схемы на базе транзисторного исполнения – наиболее легкие в реализации. Простейшая из них включает в себя всего восемь элементов. Для их соединения даже не потребуется плата, все можно спаять без нее. Подобное реле часто делают, чтобы подключить через него освещение. Нажал кнопку — и свет горит в течение пары минут, а потом сам отключается.

Чтобы собрать это самодельное реле времени, потребуется:

• пара резисторов (100 Ом и 2,2 мОм);
• биполярный транзистор КТ937А (либо аналог);
• реле переключения нагрузки;
• переменный резистор на 820 Ом (для регулировки временного интервала);
• конденсатор на 3300 мкФ и 25 В;
• выпрямительный диод КД105Б;
• переключатель для запуска отсчета.

Задержка времени в этом реле-таймере происходит за счет зарядки конденсатора до уровня питания ключа транзистора. Пока C1 заряжается до 9–12 В ключ в VT1 остается открытым. Внешняя нагрузка запитана (свет горит).

Через некоторое время, которое зависит от выставленного значения на R1, происходит закрытие транзистора VT1. Реле K1 в итоге обесточивается, а нагрузка отключается от напряжения.

Время заряда конденсатора C1 определяется произведением его емкости на общее сопротивление цепи зарядки (R1 и R2). Причем первое из этих сопротивлений фиксировано, а второе регулируемо для задания конкретного интервала.

Временные параметры для собранного реле подбираются опытным путем выставлением различных значений на R1. Чтобы впоследствии легче было выполнять уставку нужного времени, на корпусе следует сделать разметку с поминутным позиционированием.

Указать формулу расчета выдаваемых задержек для такой схемы проблематично. Многое зависит от параметров конкретного транзистора и остальных элементов.

Приведение реле в исходное положение производится обратным переключением S1. Конденсатор замыкается на R2 и разряжается. После повторного включения S1 цикл запускается заново.

В схеме с двумя транзисторами первый участвует в регулировке и управлении временной паузой. А второй – это электронный ключ для включения и отключения питания у внешней нагрузки.

Самое сложное в данной модификации – это точно подобрать сопротивление R3. Оно должно быть таким, чтобы реле замыкалось исключительно при подачи сигнала с Б2. При этом обратное включение нагрузки обязано происходить только при срабатывании Б1. Подбирать его придется экспериментально.

У этого типа транзисторов ток затвора очень мал. Если обмотку сопротивления в управляющем реле-ключе подобрать большую (в десятки Ом и МОм), то интервал отключения можно увеличить до нескольких часов. Причем большую часть времени реле-таймер практически не потребляет энергии.

Активный режим в нем начинается на последней трети данного интервала. Если РВ подключить через обычную батарейку, то прослужит она очень долго.

Вариант #2: на базе микросхем

У транзисторных схем есть два основных минуса. Для них сложно рассчитать время задержки и перед очередным пуском требуется разряжать конденсатор. Использование микросхем нивелирует эти недостатки, но усложняет устройство.

Однако при наличии даже минимальных навыков и познаний в электротехнике сделать своими руками подобное реле времени также не составит труда.

Порог открытия у TL431 более стабильный за счет наличия внутри источника опорного напряжения. Плюс для ее переключения вольтаж требуется гораздо больший. На максимуме, за счет увеличения значения R2, его можно поднять до 30 В.

Конденсатор до таких значений будет заряжаться долго. К тому же подключения C1 на сопротивление для разрядки в этом случае происходит автоматически. Дополнительно нажимать на SB1 здесь не нужно.

Еще один вариант – это применение «интегрального таймера» NE555. В этом случае задержка также определяется параметрами двух сопротивлений (R2 и R4) и конденсатора (C1).

“Выключение” реле происходит за счет переключения опять же транзистора. Только его закрытие здесь выполняется по сигналу с выхода микросхемы, когда она отсчитает нужные секунды.

Ложных срабатываний при использовании микросхем выходит гораздо меньше, нежели при применении транзисторов. Токи в этом случае контролируются жестче, транзистор открывается и закрывается именно тогда, когда требуется.

Еще один классический микросхемный вариант реле времени основан на базе КР512ПС10. В этом случае при включении питания цепь R1C1 подает на вход микросхемы импульс сброса, после чего в ней запускается внутренний генератор. Частоту отключения (коэффициент деления) последнего задает регулирующая цепь R2C2.

Количество подсчитываемых импульсов определяется коммутацией пяти выводов M01–M05 в различных комбинациях. Время задержки можно выставить от 3 секунд до 30 часов.

После отсчета указанного числа импульсов на выходе микросхемы Q1 устанавливается высокий уровень, открывающий VT1. В результате срабатывает реле K1 и включает либо выключает нагрузку.

Существуют еще более сложные схемы реле времени на базе микроконтроллеров. Однако для самостоятельной сборки они мало подходят. Здесь сказываются сложности как с пайкой, так и с программированием. Вариаций с транзисторами и простейшими микросхемами для бытового применения вполне хватает в подавляющем большинстве случаев.

Вариант #3: под питание на выходе 220 В

Все вышеописанные схемы рассчитаны на 12-вольтовое выходное напряжение. Чтобы подключить к собранному на их основе реле времени мощную нагрузку, необходимо на выходе устанавливать магнитный пускатель. Для управления электродвигателями или иной сложной электротехникой с повышенной мощностью так и придется делать.

Однако для регулировки бытового освещения можно собрать реле на базе диодного моста и тиристора. При этом подключать через такой таймер что-либо иное не рекомендуется. Тиристор пропускает сквозь себя только положительную часть синусоиды переменных 220 Вольт.

Для лампочки накаливания, вентилятора или ТЭНа это не страшно, а другое электрооборудование подобного может не выдержать и сгореть.

Для сборки подобного таймера для лампочки необходимы:

• сопротивления постоянные на 4,3 МОм (R1) и 200 Ом (R2) плюс регулируемое на 1,5 кОм(R3);
• четыре диода с максимальным током выше 1 А и обратным напряжением от 400 В;
• конденсатор на 0,47 мкФ;
• тиристор ВТ151 или аналогичный;
• выключатель.

Функционирует это реле-таймер по общей схеме для подобных устройств, с постепенной зарядкой конденсатора. При смыкании на S1 контактов С1 начинает заряжаться.

В течение этого процесса тиристор VS1 остается открытым. В итоге на нагрузку L1 поступает сетевое напряжение 220 В. После завершения зарядки С1 тиристор закрывается и отсекает ток, выключая лампу.

Регулировка задержки производится выставлением значения на R3 и подбором емкости конденсатора. При этом надо помнить, что любое прикосновение к оголенным ножкам всех использованных элементов грозит поражением током. Они все находятся под напряжение 220 В.

Если нет желания экспериментировать и самостоятельно заниматься сборкой реле времени, можно подобрать готовые варианты выключателей и розеток с таймером.

Подробнее о таких устройствах написано в статьях:

Выводы и полезное видео по теме

Разобраться с нуля во внутреннем устройстве реле времени часто бывает сложно. У одних не хватает познаний, а у других опыта. Чтобы упростить вам выбор нужной схемы, мы сделали подборку видеоматериалов, в которых подробно рассказывается обо всех нюансах работы и сборки рассматриваемого электронного девайса.

Принцип работы элементов реле времени на транзисторном ключе:

Автоматический таймер на полевом транзисторе для нагрузки 220 В:

Пошаговое изготовление реле задержки своими руками:

Собрать самостоятельно реле времени не слишком сложно — есть несколько схем для реализации этого замысла. Все они основаны на постепенной зарядке конденсатора и открытии/закрытии транзистора или тиристора на выходе.

Если нужен простой прибор, то лучше взять транзисторную схему. Но для точного контроля времени задержки придется паять один из вариантов на той или иной микросхеме.

Если у вас есть опыт сборки такого устройства, пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями. Оставляйте комментарии, прикрепляйте фотографии своих самоделок и участвуйте в обсуждениях. Блок для связи расположен ниже.