Новый подход в реализации реле времени для работы с активной нагрузкой

     В [1] описана схема, выполненная на микроконтроллере (МК) АТ89С2051, который находится в состоянии, аналогичном процессу чтения его FLACH-памяти в программаторе. Последовательное циклическое чтение ячеек памяти выполнено в одном периоде импульсов от тактового генератора, что не соответствует рекомендуемому фирмой ATMEL циклу взаимодействия сигналов, но реально работает. Чтение всех ячеек памяти выполняется за 2048 импульсов генератора. Из этого следует, что суммарная длительность включенного и выключенного состояния нагрузки должна быть равна или кратна количеству ячеек памяти.
     Предлагаемое устройство позволяет обойти этот недостаток и обеспечить циклический отсчет времени в диапазоне от 3 до 2048 с.
     На микросхеме DA1 (рис.1) собран автоколебательный генератор с частотой 1 Гц, являющийся источником прямоугольных импульсов для чтения памяти МК. Период между импульсами генератора задается цепочкой R1C1.
     Выходы параллельного регистра DD2 синхронно с положительным перепадом на его тактовом входе отображают информацию на его входах с задержкой на один такт генератора. Необходимость в этом вызвана тем, что при уровне лог. "1" на выв. 5 и 8 МК (DD1) выводы его порта Р1 находятся в третьем Z-состоянии, а данные на его выводах появляются при уровне лог. "0" на выв. 3 генератора.
     Диоды VD1-VD4 преобразуют синусоидальное напряжение питающей сети 220 В/50 Гц для обеспечения нормальной работы тиристора VS1. Время включения лампы накаливания EL1 увеличивается до тех пор, пока в ячейках памяти, начиная с нулевой, в шестом бите присутствует лог "1" (выв. 18 МК). Если в следующих ячейках памяти в этом бите записан "0", то тиристор и лампа выключаются.
     В [1] процесс чтения ячеек памяти в МК циклически повторяется после завершения чтения последней ячейки памяти. Чтение с нулевой ячейки памяти начинается также после включения питания. Последний вариант использован в предлагаемом устройстве. Для этого применен N-канальный полевой транзистор VT1 (возможна замена на КП501 или КП504 с любым буквенным индексом), имеющий в открытом состоянии максимальное сопротивление 5 Ом и постоянный ток до 500 мА. Он соединяет выводы 7 и 10 МК с общим проводом до тех пор, пока в бите 7 (выв.19 МК) записана "1". Если в бите 7 ячейки памяти записан "0", то МК на 1 секунду отключается от общего провода источника питания, после чего цикл чтения ячеек памяти начнется сначала.
     В начальный момент включения питания все выходы параллельного регистра DD2 находятся в состоянии лог. "1". Напряжение положительной полярности с выв. 19 DD2 поступает на затвор полевого транзистора и открывает его. Общий провод питания подключается к МК, и он готов к чтению нулевой ячейки памяти.
     Для повторения устройства не нужно знать систему команд МК. В ячейки памяти заносятся данные в соответствии с описанной логикой работы.
     Если в схему ввести переключатели, то можно использовать свободные выводы МК и микросхемы DD2 еще для двух циклов реле времени или пяти выдержек времени при одинаковой длительности цикла.
     Следует отметить, что на идею реализации предложенного устройства меня натолкнуло описание [2], хотя там применение аналогичного транзистора переводит таймер, после отработки заданного временного интервала, в высокоэкономичный режим потребления "Выключено".
     Для программирования МК можно применить простейший программатор без электронных компонентов [3].
     Литература
1. В.А. Мельник. Семиканальное реле времени с одним генератором//Радиокомпоненты.- 2007.- №4.- С.44.
2. А. Ознобихин. Электронный таймер//Радиомир.- 2009.- №5.- С.47.
3. В. Мельник. Программатор АТ89С2051 для IBM PC//Радиомир.- 2006.- №4.- С.20.

     Рис.1