Wie kann ich alle 20 Minuten einen Schalter ein- und ausschalten?

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Ich möchte den obigen Schalter betätigen, der 20 Minuten lang eingeschaltet und dann 20 Minuten lang ausgeschaltet bleibt. Dies sollte kontinuierlich sein. Eigentlich möchte ich diesen Schalter für meine Klimaanlage stellen, die ich nicht die ganze Nacht laufen lassen möchte, sondern alle 20 Minuten von selbst ausschalten und nach 20 Minuten neu starten möchte. Dies spart meinen Strom um die Hälfte. Da die Thermostatfunktion der Klimaanlage nicht sehr nützlich ist und ich auch nicht möchte, dass mein Gerät die ganze Nacht läuft.

Das Gerät, das ich wechseln werde, benötigt ca. 5 bis 15 Ampere.

Tushar L.
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Bevor Olin kommt ... benutze einen Mikrocontroller und Relais
Clabacchio
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Ich habe eine großartige Idee: Verwenden Sie eine 555, um die Uhr für einen PIC 10F200 zu generieren :)
Clabacchio
@clabacchio - Nein, der 10F200 kann nicht mit einer externen Uhr arbeiten. Sie können den 555 Interrupts geben lassen, bei denen der 10F200 seinen Ausgang umschaltet.
Stevenvh
@stevenvh: Meine Güte, meine Schuld :) Nein, nein, zu einfach :)
Clabacchio
Abgesehen davon - es ist eigentlich nicht erforderlich, dass das Intervall zeitlich oder im Arbeitszyklus genau ist. Ich bin mir sicher, dass 1220s an und 1180s aus auch in Ordnung wären. Es muss nur ungefähr 50% Betrieb mit einem ausreichend langen Zyklus sein, um keine Probleme mit schnellem Zyklus zu verursachen.
Cybergibbons

Antworten:

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Oh je nein. Bitte benutzen Sie einen Mikrocontroller.

Der Mikrocontroller

Suchen Sie nach einem, der einen Timer hat (ich glaube nicht, dass ich jemals einen gesehen habe, der dies nicht tut). Ihr Timer läuft in einem periodischen, vorhersehbaren Intervall (das Sie einrichten werden) über. Teilen Sie 20 Minuten durch dieses Intervall und Sie wissen, wie viele Timer-Überläufe erforderlich sind, um bis 20 Minuten zu "zählen". Erhöhen Sie bei jedem Auslösen des Timer-Interrupts eine Variable. Wenn die Variable den zuvor berechneten Wert erreicht, schalten Sie den Schalter / Relais / FET um, den Sie zur Steuerung der Schaltung haben (siehe unten für dieses Problem). Diese Lösung macht das Ändern der Ein- / Ausschaltzeit relativ einfach, da Sie lediglich die maximale Anzahl Ihrer Inkrementvariablen ändern müssen, anstatt die Kappen und Widerstände ändern zu müssen. Sie können sogar unterschiedliche Ein / Aus-Zeiten haben, wenn Sie dies später wünschen, zum Beispiel: Ein für 5 Minuten / Aus für 15.

Der Schalter

Von dem, was Sie sagen, sehen Sie 5-15 Ampere Strom. Das Problem ist, dass der "Einschaltstrom" (der plötzliche Stromstoß ist, den Sie direkt nach dem Schließen des Schalters erhalten). Es gibt viele Schalter / Relais, die problemlos mit 15 A Konstantstrom (stationärer Zustand) umgehen können. Durch wiederholtes Schalten fallen sie jedoch aus, da sie in Wirklichkeit einen viel höheren Einschaltstrom sehen. Sie müssen also eine finden, die nicht nur 15 A verarbeiten kann, sondern auch den Einschaltstrom, den Ihre Schaltung hat. Es gibt zwei allgemeine Kategorien von Schaltern:

  1. Mechanisch - elektromechanische Relais
  2. Halbleiter - FETs, Triacs, Halbleiterrelais

Von diesen beiden empfehle ich für 15A die zweite Kategorie, da die mechanischen Relais beim Schließen häufig "biegen", um einzuschalten, was im Laufe der Zeit zu einer Anhäufung an den Klemmen führt und die Sicherung geschlossen wird (immer an) oder niemals sein wird kann vollständig geschlossen werden (niemals einschalten), wenn sie zu oft geschaltet werden. Normalerweise erhalten Sie einen guten Leistungs-MOSFET oder ein Halbleiterrelais, das die mit dem Einschaltstrom verbundene Wärme richtig handhaben und abführen kann. Sie finden leicht eine Schaltung zum Ansteuern eines MOSFET-Schalters von einem der Pins des Mikrocontrollers durch einfaches Googeln .

Joel B.
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+1 für den Abschnitt Einschaltstrom. Weitere Hinweise hier zum Umgang mit Einschaltstrom: sound.westhost.com/articles/inrush.htm
shimofuri
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Vor ein paar Stunden wurde ich von einem meiner Kunden nach einer Lösung gefragt, um alle n Minuten ein älteres elektronisches Gerät eines Herstellers zurückzusetzen. Ich antwortete sofort "benutze einen billigen Mikrocontroller". Mir kam jedoch eine andere Idee in den Sinn - ein 555-Timer als Frequenzquelle und ein D-Latch-Flipflop als Frequenzteiler. Der N-te Ausgang des Flipflops könnte verwendet werden, um einen Transistor anzusteuern, der am Ende ein Relais seines Geräts ansteuern könnte. Letzteres wäre die Lösung der Wahl, wenn jemand jegliche Art von Programmierung vermeiden und alles in einer diskreten Elektronikwelt behalten möchte.
Vladimir Djuricic
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Suchen Sie einen Motor, der sich alle 40 Minuten dreht, machen Sie einen halbkreisförmigen Nocken und passen Sie ihn an die Motorspindel an. Besorgen Sie sich einen Mikroschalter, der die erforderliche Spannung / den erforderlichen Strom verarbeiten kann, und montieren Sie ihn so, dass der Nocken den Mikroschalter für die Hälfte der Drehzeit des Motors aktiviert. Verwenden Sie den Mikroschalter, um die Stromversorgung des Geräts zu steuern, und Robert ist der Bruder Ihres Vaters.

@skyler kommentierte eine andere Antwort, dass Sie Zahnräder verwenden müssten, um den Motor dazu zu bringen, dies langsam zu drehen. Das stimmt, aber ich habe einen Motor mit eingebautem Untersetzungsgetriebe verwendet, der eine Umdrehung pro Tag erzeugt. Dadurch wurde jeweils ein Mikroschalter gedrückt, um das Bewässerungssystem in meinem Gewächshaus zu aktivieren.

Wenn Sie mit 30 Minuten Ein / 30 Minuten Aus fertig werden, funktioniert eine alte Uhr, bei der die Kamera den Minutenzeiger ersetzt, gut.

uɐɪ
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Sind Sie im Ernst?
Clabacchio
@clabacchio Aber wenn es ein Witz ist, ist es ein sehr guter :-)
m.Alin
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@ m.Alin: definitiv ist es kein Witz :( Es ist eine Antwort im Stil des 17. Jahrhunderts
Clabacchio
+1 für das "out of the box" -Denken. Alte Geräte verwendeten etwas Ähnliches. Wenn Sie den Zeitmechanismus aus etwas herausreißen und ihn neu verwenden könnten, könnte dies etwas sein. Ich würde jedoch keine von Grund auf neu bauen. Ein Mikrocontroller wäre besser, wenn Sie von vorne anfangen.
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@ m.alin - Es ist eine elektromechanische Lösung. Hier gibt es viele Fragen zu Motoren, Gehäusen, Leiterplatten, Steckverbindern und anderen nur lose elektronischen Geräten. Das OP stellte eine Frage zur Lösung eines Problems. Dies ist eine perfekt praktikable Lösung für dieses Problem. So wie nicht jedes Werkzeug ein Hammer ist, erfordert nicht jedes Problem einen Prozessor und eine Software.
uɐɪ
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Wie Clabacchio in einem Kommentar feststellte, würde ich dieses Problem mit einem Mikrocontroller lösen, der ein Relais ansteuert. 20 Minuten ein und 20 Minuten aus sind eine sehr lange Zeit für einen 555-Timer oder die meisten analogen Elektronikgeräte.

Ein PIC 10F200 kann diese Aufgabe problemlos erledigen. Sie benötigen lediglich den PIC, der in einem SOT23-Paket geliefert wird, und eine einzelne Bypass-Kappe. Dadurch erhalten Sie einen digitalen Ausgang, der 20 Minuten lang hoch und 20 Minuten lang niedrig ist. Die Schaltung zum Ansteuern eines Relais ist von dort aus dieselbe, unabhängig davon, ob das Ein / Aus-Signal von einem Timer 666 555, einem Mikrocontroller oder einem anderen hirnrissigen Schema erzeugt wird.

Olin Lathrop
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Sie haben eine Tastenkombination zur Eingabe von "PIC 10F200", nicht wahr?
Stevenvh
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Kortuk
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Wenn Sie mit Mikrocontrollern vertraut sind, ist dies für etwas wie einen PIC10 / 12F, wie erwähnt, eine einfache Aufgabe. Schreiben Sie den Code in 5 Minuten, löten Sie ein paar Drähte zusammen und Sie sind fertig.

Es ist jedoch durchaus möglich, dass Sie dies nicht tun.
Ein 555 oder ähnliches reicht jedoch aus, aber wie Clabacchio erwähnt, haben Sie weniger Kontrolle (und Genauigkeit) über das Timing. Es wird sehr rau sein.
Ich stelle mir jedoch vor, dass diese Anwendung kein wirklich enges Timing erfordert, sodass ein 555 möglicherweise nur für Ihre Anforderungen geeignet ist.
Also schnappen Sie sich Ihren 555 und lesen Sie das Datenblattund stellen Sie es für das richtige Timing ein. Schließen Sie dann den Ausgang an ein geeignetes Relais an, das über dem erwarteten Maximalstrom liegt (der 555-Ausgang kann bis zu 200 mA liefern / senken, was für die meisten Relais in Ordnung sein sollte). Für mehr Genauigkeit, aber immer noch kein Mikro, einige recht einfache 7400/4000-Serien Logik mit z. B. einem 32768-Hz-Quarzoszillator, ein paar Zähler zum Aufteilen der Frequenz wären billig und ziemlich einfach aufzubauen, wenn Sie Erfahrung mit diesen Dingen haben.

Ich bin mir sicher, dass es einen Timer-Chip geben wird, der bequemer ist als der 555, wenn Sie sich Farnell, Mouser, Rs usw. ansehen. Ein 32-kHz-IC auf Kristallbasis mit einem einstellbaren Ausgangsimpuls wäre das, was Sie wollen, obwohl viele dies tun werden müssen über SPI / I2C gesteuert werden, damit Sie wieder bei micros sind :-)

Oli Glaser
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1

Ich denke nicht, dass die Antwort "Mikrocontroller verwenden" für Tushar sehr nützlich ist. Der gute alte 555 macht keine 20 Minuten, selbst sein CMOS-Simbling wird es wahrscheinlich nicht.

Aber es gibt noch einen anderen Oldie, den manche Leute zu vergessen scheinen: den CD4060-Oszillator + 14-stufigen Binärzähler. Überprüfen Sie beispielsweise http://www.coolcircuit.com/circuit/timer_4060/index.html auf eine Schaltung. Es zeigt sogar eine 20-minütige Ausgabe :)

Wouter van Ooijen
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Kortuk
Warum macht der 555 keine 20 Minuten? Ich bin neugierig, weil ich selbst etwas sehr Ähnliches gemacht habe ... außer dass mein 555 eine LED über 45 Minuten an und eine etwas geringere Dauer ausschaltet.
Jeder
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Wenn Sie einen Gegenstand haben, der zu festgelegten Zeiten schwingt, z. B. eine Fischteichdekoration:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hiermit können Sie ein Getriebe antreiben, das mit dem Drehpunkt des Bambus verbunden ist und bei jeder Drehung des Getriebes den Netzschalter auf der Fernbedienung drückt.

<Einfügung-Rube-Goldberg-Witze-hier>

Es gibt viele mögliche alternative Oszillatoren, wenn Sie keinen Fischteich haben, z. B. eine Standuhr oder Teile, die Ihrem alten Wecker entnommen wurden.

Es wäre ein Anblick und etwas, das Sie Ihrem Geek-Ruf hinzufügen könnten.

Lie Ryan
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Komm schon Leute, ernst!
Clabacchio
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Ich denke nicht, dass dies Abstimmungen verdient! Es ist im Geiste anderer Antworten.
Cybergibbons
Ich habe das gleiche Design in einem Wasserpark gesehen. Der Korb war riesig!
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@ Cybergibbons Die Antwort hat nichts mit Elektrotechnik
m.Alin
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@ m.Alin, aber es hat alles mit Engineering zu tun . Manchmal ist die richtige Antwort nicht genau das, wonach der Kunde gefragt hat, sondern was der Kunde braucht. Diese Antwort ist jedoch in Bezug auf praktische Maßnahmen etwas mangelhaft. Eine Bambuswasserskulptur dazu zu bringen, nützliche Arbeit zu leisten, ist eine Übung für fortgeschrittene Schüler.
Ganz
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Verwenden Sie einen 555-Timer-Chip, einen Kondensator und 2 Widerstände. Verdrahten Sie diese mit einem Relais am Ausgang. Wenn der Chip eingeschaltet ist, leitet das Relais Strom von Punkt a nach b, und wenn es ausgeschaltet ist, ist dies nicht der Fall. Google-Suche 50 555 Schaltungen und es sollte die erste sein. Dies enthält viele Schaltkreise und einer sollte Ihren Anforderungen entsprechen, zumindest wenn er geändert wird. Die Kondensator- und Widerstandswerte sollten variieren.

Der 555 - Timer ist ein billiger Chip, der in den meisten elektronischen Geschäften geholt werden kann (auch Radio Shack !!!!!) http://www.csgnetwork.com/ne555timer2calc.html die Calc auf dem Link zu berechnen verwenden Ein- und Ausschaltzeit und welche Kondensatoren und Widerstände zu verwenden sind

Skyler
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555 scheint die unmittelbarste Lösung zu sein, aber in diesen Fällen ist es besser, einen Mikrocontroller zu verwenden, da Sie dadurch mehr Kontrolle über das Timing haben und die Neukonfiguration einfacher ist
clabacchio
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@ Ian: Genauigkeit ist nicht das Problem, aber die Langzeitkonstanten. Ermitteln Sie die Widerstands- und Kondensatorwerte, die ein 555-Timer für einen Zeitraum von 40 Minuten benötigt, berechnen Sie dann die Ströme und vergleichen Sie sie mit den Leckwerten.
Olin Lathrop
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@ Ian - wie kann es übertrieben sein? Es verwendet weniger Komponenten als der 555: nur eine. Der 555 ist tot, heute sind es Mikrocontroller. Weniger Teile, genauer, bessere Reproduzierbarkeit. Sobald Sie eine verwendet haben, möchten Sie nicht mehr zurück.
Stevenvh
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@Cybergibbons, haben Sie eine tatsächliche Reichweite für die AVRs? 555 Timer sind so konzipiert, dass alle Messungen relativ sind. Aufgrund der Invarianz der Versorgungsspannung sind sie in vielen Anwendungen funktionsfähig. Ich versuche nicht zu sagen, dass es die beste Lösung ist, nur dass Sie möglicherweise nicht erkennen, wie breit ein Angebot ist, das es akzeptiert. In diesem Fall kann ich nicht erkennen, wie breit ein Angebot ein AVR akzeptiert.
Kortuk
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0,7-5,5 V sind am breitesten, wobei 1,8-5,5 V typisch sind. Dies ist relativ gesehen nicht viel weniger als die typischen 4,5-16 V, die ein LM555 benötigt. Was passiert mit einem 555 mit einer langen Zeitkonstante, wenn die Versorgungsspannung während des Zyklus driftet?
Cybergibbons