Микросхема CD4541
Функциональное обозначение микросхемы показано на рисунке 1. Два резистора R1, R2 и конденсатор С работают в частотозадающей цепи встроенного мультивибратора. Мультивибратор, физически, состоит из двух последовательно включенных инверторов. Вывод 3 — вход первого инвертора.
Точка соединения выхода первого инвертора и входа второго — вывод 1, а выход второго инвертора — вывод 2. Практически схема мультивибратора несколько отличается, так как есть вход для блокировки мультивибратора при установки счетчиков микросхемы в нулевое положение. А так же при помощи триггера, когда микросхема работает как одновибратор.
Счетчик-делитель имеет только один выход, — вывод 8. Это старший выход двоичного 16-разрядного счетчика. Максимальный коэффициент деления — 65536. Всего может быть четыре значения коэффициента деления, — 256, 1024, 8192 и 65536. Выбор значения осуществляется заданием двоичного кода на выводах выбора значения, — выв.
12 (А) и 13 (В). При А=0,В=0 коэффициент деления 8192, при А=0, В=1 коэффициент деления 1024, приА=1, В=0 коэффициент деления 256, при А=1, В=1 коэффициент деления 65536. Можно выбрать только одно из этих четырех значений, суммировать их нельзя. Вход S (вывод 9) служит для выбора полярности выходных импульсов.
При нуле на нем на выходе (вывод в обнуленном состоянии счетчика — логический ноль, то есть, импульсы положительные. А при единице на нем, на выходе импульсы инверсные.
Рис. 1. Функциональное обозначение микросхемы CD4541B.
Вход М (вывод 10) служит для выбора того как будет работать микросхема, — как одновибратор или как мультивибратор. При логическом нуле на выв. 10 микросхема работает как одновибратор, то есть, после пуска выдает один импульс. В таком режиме микросхема может работать как таймер, генерирующий один интервал и останавливающийся после завершения этого интервала.
При единице на выводе 10 микросхема работает в мультивибраторном режиме, то есть, генерирует импульсы, повторяющиеся с определенной частотой. При этом, что весьма важно, импульсы строго симметричной формы. Вход AR (вывод 5) служит для автоматического обнуления счетчика.
При нуле на нем автоматическое обнуление включено, при единице — выключено.
Вход MR (вывод 6) служит для обнуления. При подаче на него единицы счетчик обнуления и держится в обнуленном состоянии столько времени, сколько присутствует единица на выводе 6. Практически он работает как вход «R» любого счетчика. Здесь же, его можно использовать и для запуска цифрового одно-вибратора, путем подачи на него запускающего импульса.
Микросхема CD4541B имеет выход повышенной мощность, — выходное сопротивление всего 100 От при напряжении питания 15V. Вход позволяет подключать к нему до семи входов ИМС логики ТТЛ. Напряжение питания может быть от 3 до 18V.
Частота встроенного мультивибратора может быть в пределах от 10 Hz до 100 kHz. Измерять частоту импульсов мультивибратора можно на выводе 2 или 1, — это выходы логических инверторов, на которых построен мультивибратор. При этом нужно учесть, что встроенный мультивибратор работает только во время отсчета.
При работе от внешнего мультивибратора или другого источника тактовых импульсов, импульсы нужно подавать на вывод 3. При этом остальные выводы инверторов RC-мультивибратора не используются.
Ассортимент
| Модель |
| ||
| PLR-S-CPU-0804 | PLR-S-CPU-1206 | PLR-S-CPU-1410 | |
| Питание | 12-24В DC | 12-24В DC | 12-24В DC |
| Дискретные входы | 4 | 6 | 8 |
| Универсальные входы (0-10В или дискретные) | 4×10 бит | 6×10 бит | 6×10 бит |
| Выходы | 4 (реле 10А) | 6 (реле 10А) | 10 (реле 10А) |
| Экран | Нет | LCD 4×16 символов | LCD 4×16 символов |
| Расширение | Нет | До 16 модулей | До 16 модулей |
| Часы реального времени | Есть. Сохраняемые | Есть. Сохраняемые | Есть. Сохраняемые |
| Размер памяти программы | 64 блока | 1024 блока / 13К Шагов | 1024 блока / 13К Шагов |
| Высокоскоростные счетчики | Нет | 4 канала 60КГц | 4 канала 60КГц |
| Коммуникации | RS232 (Modbus RTU) Требуется кабель PLR-S-CABLE-RS232 | RS232 (Modbus RTU) Требуется кабель PLR-S-CABLE-RS232 RS485 (Modbus RTU) Требуется модуль PLR-S-EMC-RS485 | RS232 (Modbus RTU) Требуется кабель PLR-S-CABLE-RS232 RS485 (Modbus RTU) |
| Размер | 4DIN (90×71,5×58 мм) | 6DIN (90×95,2×61,4 мм) | 8DIN (90×133,2×61 мм) |
Принципиальная схема
На рисунке 2 показана схема таймера на одной микросхеме CD4541B, который предназначен для выключения нагрузки через заданное время.
Вывод 9 подключен к плюсу питания (на них единицы) поэтому выход инверсный, то есть, с начала работы на выходе D1 есть логическая единица. Она поступает через R6 на базу транзистора VT1.
Он открывается и включает реле К1, которое своими контактами включает нагрузку (контакты реле на схеме не показаны, — их включение зависит от схемы нагрузки). Это состояние продолжается пока счетчик D1 считает импульсы от своего встроенного мультивибратора, а зависит это время от частоты импульсов этого мультивибратора. Частота регулируется плавно переменным резистором R1 от 10 до 500 Гц, при этом время включенного состояния нагрузки может быть установлено, в зависимости от положения R1, от 2,2 минуты до 110 минут.
Рис. 2. Принципиальная схема электронного реле времени на 2,2-110 минут, таймер на микросхеме CD4541B.
Поскольку вывод 10 соединен с общим минусом питания микросхема работает в одновибраторном режиме. Это значит, что по окончании временного интервала на выводе 8 устанавливается ноль. Транзистор VТ1 закрывается и реле выключает нагрузку. И работа счетчика на этом останавливается.
Теперь чтобы повторить выдержку нужно обнулить счетчик нажимом кнопки S1. Если нужно чтобы схема включала нагрузку после заданного времени, нужно вывод 9 микросхемы подключить к минусу питания.
Что такое программируемое логическое реле?
Программируемое логическое реле является оборудованием класса микро и нано ПЛК. Оно может использоваться для управления и мониторинга состояния контролируемого оборудования в соответствии с заданным алгоритмом функционирования. Логическое реле может быть предварительно запрограммировано на выполнение определенных задач управления: обработка сигналов аналоговых и дискретных датчиков, проведение арифметических и логических операций с данными, отсчет времени, обмен данными по промышленной сети, управление выходными каналами и т. д.
Забудьте про отдельные компоненты системы управления, такие как реле времени, счетчики, промежуточные реле, индикаторы, и т. д., или про дорогостоящие программируемые логические контроллеры. Программируемые логические реле могут решить Ваши задачи по управлению малыми системами автоматизации.
Покупай стартовые наборы ПЛР ONI
Стартовый набор программируемого логического реле ONI. Включает модуль ЦПУ программируемого логического реле ONI PLR-S-CPU-1206R-AC-BE и кабель для программирования PLR-S-CABLE-USB. Напряжение питания 220В AC.
Стартовый набор программируемого логического реле ONI. Включает модуль ЦПУ программируемого логического реле ONI PLR-S-CPU-1206 и кабель для программирования PLR-S-CABLE-USB. Напряжение питания 24В DC.
Выходы
В данной схеме используется только один выход — реле 1. В будущем найдётся применение и другим выходам.
Выход 1 (на схеме R1)
CCU825. Выход 1. Реле
Именно это реле включает контактор () и подает в дом 220.
Программы μGuard позволяет контролировать и управлять GSM контроллером с смартфона и планшета на платформе Android. В разработке находится версия для iOS (iPhone/iPad).
Преобразователи уровня
В прошлом большинство сигналов в цепи работало бы на одном и том же напряжении, и это напряжение обычно составляло 5 В. Однако с увеличением технологических возможностей современной электроники снижается напряжение на новых устройствах. Из-за этого многие схемы включают смешанные сигналы, в которых более старые части могут работать при напряжении 5 В, в то время как более новые части работают при напряжении 3,3 В.
Хотя многие радиолюбители предпочли бы использовать один уровень напряжения, правда состоит в том, что более старые 5-вольтовые части могут не работать на 3,3 В, в то время как более новые устройства 3,3 В не могут работать при более высоком напряжении 5 В. Если устройство 5V и устройство 3.3V хотят общаться, то требуется сдвиг уровня, который преобразует один сигнал напряжения в другой. Некоторые устройства с напряжением 3,3 В имеют 5 В «толерантность», что означает, что сигнал 5 В может напрямую подключаться к сигналу 3,3 В, но большинство устройств 5 В не могут переносить 3.3 В. Чтобы охватить оба варианта, приведенные ниже схемы показывают преобразование от 5 до 3,3 В и наоборот.
Примеры преобразователей уровня
Ассортимент
| Наименование | Описание | Артикул | |
| Логическое реле PLR-S. USB кабель серии ONI | Используется для программирования модулей ЦПУ с персонального компьютера | PLR-S-CABLE-USB |
| Логическое реле PLR-S. RS-232 серии ONI | Используется для подключения смежного оборудования (панелей оператора, преобразователей частоты и др.) по протоколу Modbus RTU и программирования модулей ЦПУ с персонального компьютера | PLR-S-CABLE-RS232 |
Кнопки
При подключении кнопки к микроконтроллеру могут иногда возникнуть простые проблемы. Первая (и самая раздражающая проблема) возникает в виде отскока, когда кнопка посылает много сигналов при нажатии и отпускании.
Кнопки обычно представляют собой кусок металла, который при контакте соприкасается с каким-то другим металлом, но когда кнопки вступают в контакт, они часто отскакивают (хотя они чаще всего крошечные). Этот отскок означает, что кнопка соединяется и отключается несколько раз, прежде чем зафиксироваться, а в итоге — результат, который ненадолго выглядит случайным. Поскольку микроконтроллеры очень быстрые, они могут поймать этот отскок и выполнять события нажатия кнопки несколько раз. Чтобы избавиться от отскока, можно использовать схему ниже. Схема, показанная здесь, представляет собой очень тривиальную схему, которая хорошо работает и проста в построении.
Выходы контроллера
CCU825. μGuard. Выход.
Выход пока только один. Включение 220В в доме.
В контроллере, есть очень удобная функция — подтверждение выполнения команды. Справа от выхода, есть серый кружок, это индикатор состояние выхода. Когда вы, посылаете команду на включение выхода, контроллер после получения команды и включения реле, посылает обратно отчет, что команда получена и выполнена. Только после этого кружок станет зеленый и состояние входа станет «Включено».
Введение
Как только у вас возникнет идея для проекта, очень заманчиво перейти прямо к подключению Arduino к схемам и устройствам, таким как светодиоды, реле и динамики. Однако делать это без правильной схемы может оказаться фатальным для вашего микроконтроллера.
Многие устройства ввода/вывода потребляют много тока (> 100 мА), которые большинство микроконтроллеров не могут обеспечить в безопасном режиме, а когда они пытаются обеспечить такое количество тока, они часто ломаются. Здесь нам на помощь приходят специальные схемы, которые называются «драйверы» (англ. — drivers). Драйверы — это схемы, которые могут принимать небольшой слабый сигнал от микроконтроллера, а затем использовать этот сигнал для управления каким-либо энергопотребляющим устройством.
Для правильной работы микроконтроллеров с внешними устройствами иногда требуются специальные схемы. Эти внешние устройства включают:
- Цепи драйвера
- Схемы защиты входа
- Схемы защиты выхода
- Цепи изоляции
Итак, давайте посмотрим на некоторые из этих схем и на то как они работают!
Входы контроллера
CCU825. μGuard. Входы контроллера
В окне «Входы» мы видим состояния и значения всех входов, который настраивали ранее.
Как и в окне «Состояние» мы можем на интересующем нас входе, нажать и подержать палец и появится контекстное меню, в котором можем выбрать пункт «Журнал значений» и посмотреть как менялись значения входов.
CCU825. μGuard. Входы. Журнал значений
CCU825. μGuard. Входы. Журнал значений
CCU825. μGuard. Входы. Журнал значений
