PaJa - Konstrukce - Semafor 2

Semafor 2

Toto schéma el. obvodu napodobuje funkci skutečného semaforu, princip vychází z prvního semaforu.
V čem je tento semafor jiný ? Lze nastavit čas svícení jednotlivých LED diod potenciometrama P1-P3. Dále můžete kdykoliv celý obvod vyresetovat, nebo "přeskočit" dobu počítání tlačítkem plus.
Jak to funguje ? Základem obvodu je tzv. Johnsonův čítač - 4017 (IO 2), který dostává impulsy od astabilního klopného obvodu tvořeného ze známého časovače 555 (IO 1), P1-P4 a kondenzátoru C1. Z výstupu 3 (IO 1) je přiváděn přes tlačítko plus hodinový signál do IO 2. Ten reaguje na každou náběžnou hranu z multivibrátoru postupným spínáním jednoho ze svých deseti výstupů, na kterých jsou před oddělovací diody a tranzistory zapojeny LED diody semaforu a připojovány potenciometry P1-P3, kterými se nastavují jednotlivé časy.
Jak zvolit hodnoty součástek P1-P4 a C1 ? V podstatě platí, že čím větší hodnota, tím delší čas svícení.
Kondenzátor C1 se nabíjí přes P1 (nebo P2, P3), R4 a P4 až do 2/3 napájecího napětí, tím se vytvoří na výstupu IO1 náběžná hrana (log.1). Vybíjí se jen přes P4 do 1/3 napájecího napětí, sestupná hrana (log.0).
Doba nabíjení se spočítá : T1=0,693*(P1+R4+P4)*C1. Vybíjí se : T2=0,693*P4*C1. Doba svitu jedné diody T=T1+T2. Podle tohoto vzorečku si spočítáte přibližné hodnoty součástek tak, aby vám vyhovovali. Uváděné hodnoty v seznamu součástek jsou pouze orientační. Pokud použijete velkou kapacitu kondenzátoru C1 (1000M a víc) a velkou hodnotu trimru P4, tak se může stát, že se při resetu nevybije kondenzátor do 1/3 nap. napětí a svícení LED diody by se zkrátilo, proto můžete kondenzátor vybít úplně přes JUMPER na zem, ale doba svícení se zase prodlouží než dosáhne 1/3 nap. napětí.
Po správném sestavení a pájení funguje semafor na první pokus po připojení baterie.
Tento semafor měl původně sloužit jako signalizace pro řečníka, kolik času mu zbývá pro "krafání". Pro tento účel by se dalo přidělat dálkové ovládání a LED diody s přijímačem umístit do již zmíněného pultu.

Schéma el. obvodu semafor 2

Zde je návrh plošného spoje o rozměrech 68 x 53 mm
Návrh plošného spoje s rozmístěním součástek

Seznam použitých součástek :

R2-R8  - 10k (6x)
R9,R11 - 1k
R10    - 1k5
P1_C   - potenciometr PC16ML (od 100k do 10M)
P2_O   - potenciometr PC16ML (od 100k do 10M)
P3_Z   - potenciometr PC16ML (od 100k do 10M)
P4     -¨trimr PT10V ležatý (od 1k do 500k)
D1     - LED červená
D2     - LED oranžová
D3     - LED zelená
D4-D8  - 1N4148
C1     - (od 100M do 2200M) el.
C2     - 10n
C3-C5,C8 - 100n (4x)
C6     - 1M el.
T1-T6  - BC546 (6x)
IO1    - 555
IO2    - 4017
IO3    - 4011
JUMPER - řadový konektor (hřebínek)(S1G2)
NAP    - svorkovnice ARK500/2
PLUS   - tlačítko P-B170 (dva přepínací kontakty)
RESET  - tlačítko P-B170 (dva přepínací kontakty)
konektor na 9V baterii

Download:
Návrh DPS a schématu pro Eagle (od verze 3.55).