Como ligar e desligar um interruptor a cada 20 minutos?

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Quero fazer a opção acima, que permanecerá ligada por 20 minutos e depois desligada por 20 minutos. Isso deve ser contínuo. Na verdade, quero colocar esse interruptor no meu ar condicionado, que não quero executar a noite inteira, mas desligar a si mesmo a cada 20 minutos e reiniciar após 20 minutos. Isso economiza minha eletricidade pela metade. Como a função termostato do ar condicionado não é muito útil e também não quero que meu aparelho funcione a noite toda.

O dispositivo que vou trocar demora entre 5 e 15 Amps.

Tushar L
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Antes Olin vem ... usar um microcontrolador e relés
clabacchio
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Eu tenho uma incrível idéia: usar um 555 para gerar o relógio para um PIC 10F200 :)
clabacchio
@clabacchio - Não, o 10F200 não pode funcionar em um relógio externo. O que você pode fazer é deixar que o 555 dê interrupções nas quais o 10F200 alterna sua saída.
stevenvh
@stevenvh: Gosh minha culpa :) não, não, muito simples :)
clabacchio
Apenas como um aparte - não há realmente nenhum requisito para que o intervalo seja preciso no tempo ou no ciclo de trabalho. Tenho certeza de que 1220s e 1180s também estariam bem. Ele só precisa ter aproximadamente 50% de serviço com um ciclo longo o suficiente para não causar problemas de ciclagem rápida.
9788 Cybergibbons

Respostas:

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Oh querido não. Por favor, use um microcontrolador.

O microcontrolador

Procure um que tenha um cronômetro (acho que nunca vi um que não tenha). Seu cronômetro transbordará em um intervalo periódico e previsível (que você configurará). Divida 20 minutos por esse intervalo e você saberá o número de estouros de timer necessários para "contar" para 20 minutos. Sempre que a interrupção do timer for acionada, aumente uma variável. Quando a variável atingir o valor calculado anteriormente, mude o interruptor / relé / FET que você possui para controlar o circuito (veja abaixo para esse problema). Essa solução facilita a alteração do tempo de ativação / desativação, pois tudo o que você alterará é a contagem máxima de variáveis ​​de incremento, em vez de precisar alterar os limites e os resistores. Você pode até ter diferentes tempos de ativação / desativação se decidir que deseja mais tarde, por exemplo: Ativado por 5 minutos / desativado por 15.

O interruptor

Pelo que você diz, você está olhando de 5 a 15 Amperes de corrente. O problema que você encontrará é que a "corrente de irrupção" (que é o repentino aumento de corrente que você terá logo após o fechamento do interruptor). Existem muitos interruptores / relés por aí que podem lidar facilmente com 15 A de corrente constante (estado estacionário), mas você verá que a comutação repetida fará com que falhem porque, na realidade, eles veem uma corrente de irrupção muito maior. Portanto, você precisará encontrar um que possa suportar, não apenas 15A, mas qualquer corrente de irrupção que seu circuito tenha. Existem duas categorias gerais de opções:

  1. Relés mecânicos - eletromecânicos
  2. Estado sólido - FETs, Triacs, relés de estado sólido

Desses dois, para 15A, eu recomendo a segunda categoria, porque os relés mecânicos geralmente "arcam" ao fechar para ligar, o que, com o tempo, produz um acúmulo nos terminais e eles éteres fechados (sempre ligados) ou nunca capaz de fechar completamente (nunca ligue) se forem trocados com muita frequência. Geralmente, você pode obter um bom MOSFET de potência ou relé de estado sólido que possa manipular e dissipar adequadamente o calor associado ao aumento da corrente de irrupção. Você encontrará facilmente um circuito sobre como acionar um comutador MOSFET de um dos pinos do microcontrolador, simplesmente pesquisando no Google .

Joel B
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+1 para a seção corrente de irrupção. Outra referência aqui sobre como lidar com picos de corrente: sound.westhost.com/articles/inrush.htm
shimofuri
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Algumas horas atrás, um cliente meu me pediu uma solução para redefinir algum dispositivo eletrônico herdado do fornecedor a cada n minutos. Eu imediatamente respondi "use um microcontrolador barato". No entanto, outra ideia veio à minha mente - um timer 555 como fonte de frequência e flip-flop com trava d como divisor de frequência. A n-ésima saída do flip-flop poderia ser usada para acionar algum transistor que, no final, poderia acionar um relé de seu dispositivo. O último seria a solução de escolha quando alguém gostaria de evitar qualquer tipo de programação e manter tudo em um mundo eletrônico discreto.
Vladimir Djuricic
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Encontre um motor que gire uma vez a cada 40 minutos, faça uma came semicircular e encaixe no eixo do motor. Obtenha um microinterruptor que possa lidar com a tensão / corrente necessária e monte-o para que o came ative o microinterruptor pela metade do período de rotação do motor. Use o microinterruptor para controlar a energia do dispositivo e Robert é o irmão de seu pai.

@skyler comentou com outra resposta que você teria que usar engrenagens para fazer o motor girar lentamente. Isso é verdade, mas usei um motor com engrenagem de redução integrada que produzia uma rotação por dia. Isso pressionou um microinterruptor para ativar o sistema de rega na minha estufa.

Se você conseguir lidar com 30 minutos ligado / 30 minutos desligado, um relógio antigo com a câmera substituindo o ponteiro dos minutos funcionará bem.

uɐɪ
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Você está falando sério?
Clabacchio
@clabacchio Mas se é uma piada, é um muito bom :-)
m.Alin
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@ m.Alin: definitivamente não é uma piada :( É uma resposta 17 ao estilo do século
clabacchio
+1 para o pensamento "pronto para uso". Aparelhos antigos usavam algo semelhante. Se você pudesse extrair o mecanismo de temporização de algo e redirecioná-lo, pode haver algo a fazer. Eu não construiria uma a partir do zero, no entanto. Um microcontrolador seria melhor se você estiver começando do zero.
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@ m.alin - É uma solução ELECTRO-mecânica. Aqui há muitas perguntas sobre motores, gabinetes, PCBs, conectores e outros dispositivos eletrônicos frouxos. O OP postou uma pergunta sobre como resolver um problema. Esta é uma solução perfeitamente viável para esse problema. Assim como nem toda ferramenta é um martelo, nem todo problema exige um processador e software.
uɐɪ
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Como clabacchio observou em um comentário, eu resolveria esse problema com um microcontrolador acionando um relé. 20 minutos ligado e 20 minutos desligado é um tempo muito longo para um temporizador 555, ou quase todos os componentes eletrônicos analógicos.

Um PIC 10F200 pode fazer esse trabalho facilmente. Tudo que você precisa é o PIC, que vem em um pacote SOT23, e uma única tampa de derivação. Isso gera uma saída digital alta por 20 minutos e baixa por 20 minutos. O circuito para acionar um relé é o mesmo a partir daí, se o sinal liga / desliga é produzido por um temporizador 666 555, um microcontrolador ou algum outro esquema estanque.

Olin Lathrop
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Você tem um atalho de teclado para digitar "PIC 10F200", não é?
stevenvh
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Kortuk
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Se você está familiarizado com microcontroladores, esse é um trabalho fácil para algo como um PIC10 / 12F, conforme mencionado. Escreva o código em 5 minutos, solde alguns fios e pronto.

No entanto, é bem possível que você não seja, então:
Um 555 ou similar fará o truque, mas como clabacchio menciona, você terá menos controle (e precisão) do tempo. Vai ser muito difícil.
Dito isso, imagino que esse aplicativo não exija um tempo muito apertado, embora um 555 possa ser adequado às suas necessidades.
Então você pega o seu 555, leia a folha de dadose configure-o para o tempo correto. Em seguida, conecte a saída a um relé adequado classificado para suportar acima da corrente máxima esperada (a saída 555 pode gerar / diminuir até 200 mA, o que deve ser bom para a maioria dos relés) Para obter mais precisão, mas ainda sem micro, algumas séries 7400/4000 razoavelmente simples lógica envolvendo, por exemplo, um oscilador de cristal de 32768 Hz, alguns contadores para dividir a frequência seriam baratos e bem fáceis de montar se você tiver alguma experiência com essas coisas.

Tenho certeza de que haverá algum chip de timer mais conveniente do que o 555, se você der uma olhada em Farnell, Mouser, Rs, etc. Alguns ICs baseados em cristal de 32Khz com pulso de saída ajustável seriam o que você deseja, embora muitos precisa ser controlado via SPI / I2C, para que você volte ao micros novamente :-)

Oli Glaser
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Eu não acho que a resposta 'use um microcontrolador' seja muito útil para Tushar. O bom e velho 555 não aguenta 20 minutos, mesmo o seu simulador CMOS provavelmente não.

Mas há outra coisa antiga que algumas pessoas parecem esquecer: o oscilador CD4060 + o contador binário de 14 estágios. Verifique, por exemplo, http://www.coolcircuit.com/circuit/timer_4060/index.html quanto a um circuito. Até mostra uma saída de 20 minutos :)

Wouter van Ooijen
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Kortuk
Por que o 555 não dura 20 minutos? Estou curioso porque fiz algo muito parecido ... exceto que o meu 555 aciona um LED por mais de 45 minutos e uma duração um pouco menor.
Todos
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Se você tem um item que oscila em períodos fixos, por exemplo, uma decoração de viveiro de peixes:

insira a descrição da imagem aqui

que você pode usar para acionar uma caixa de velocidades conectada ao pivô do bambu, que a cada rotação da caixa de marchas, ele pressiona o botão liga / desliga no controle remoto.

<inserir-rube-goldberg-jokes-here>

Existem muitos osciladores alternativos possíveis, se você não tiver um viveiro de peixes, por exemplo, um relógio de ponto ou peças retiradas do seu antigo despertador.

Seria uma visão para assistir, e algo a acrescentar ao seu crédito nerd.

Lie Ryan
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Vamos lá pessoal, sério!
clabacchio
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Eu não acho que isso mereça votos negativos! Está no espírito de outras respostas.
9683 Cybergibbons
Eu vi o mesmo desenho em algum parque aquático. A cesta era enorme!
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@Cybergibbons A resposta não tem nada a ver com engenharia elétrica
m.Alin
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@ m.Alin, mas tem tudo a ver com engenharia . Às vezes, a resposta certa não é exatamente o que o cliente pediu, mas o que ele precisa. Esta resposta é um pouco deficiente em medidas práticas, no entanto. Fazer uma escultura em água de bambu fazer um trabalho útil é um exercício para estudantes avançados. Não mudar menção 15A AC com água ... ;-)
RBerteig
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Use um chip de timer 555, um capacitor e 2 resistores. Conecte-os com um relé na saída; assim, quando o chip estiver ligado, o relé conduz a eletricidade do ponto a eb e, quando desligado, não funciona. O Google pesquisa 50 555 circuitos e deve ser o primeiro. Isso contém muitos circuitos e um deve atender à sua necessidade, pelo menos se modificado. Os valores do capacitor e do resistor devem variar.

O temporizador 555 é um chip barato, que pode ser obtido na maioria das lojas de eletrônicos (até o RadioShack !!!!!) http://www.csgnetwork.com/ne555timer2calc.html use o calc no link para calcular o tempo dentro e fora e quais capacitores e resistores usar

Skyler
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555 parece ser a solução mais imediata, mas é melhor usar um microcontrolador, nesses casos, porque lhe dá mais controle sobre o tempo, e é mais fácil de reconfigurar
clabacchio
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@Ian: Precisão não é o problema, mas as constantes de longo tempo são. Descubra os valores do resistor e do capacitor necessários para um temporizador 555 fazer um período de 40 minutos, depois calcule as correntes e compare-as com os valores de vazamento.
precisa saber é o seguinte
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@Ian - como pode ser um exagero? Ele usa menos componentes que o 555: apenas um. O 555 está morto, hoje são microcontroladores. Menos peças, mais precisas, melhor reprodutibilidade. Depois de usar um, você não quer voltar.
stevenvh
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@ Cyybibbons, você tem um alcance real para os AVRs? Os 555 temporizadores são projetados de forma que todas as medições sejam relativas, elas são funcionais em muitas aplicações devido à invariância da tensão de alimentação. Não estou tentando dizer que é a melhor solução, apenas para que você não perceba quão amplo é o suprimento que ele aceita. Nesse caso, talvez eu não perceba a quantidade de suprimento que um AVR aceita.
precisa saber é o seguinte
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0,7-5,5V é o mais amplo, com 1,8-5,5V sendo típico. Isso, relativamente, não é muito menor que o típico 4.5-16V que um LM555 precisa. O que acontece com um 555 com um longo período de tempo, à medida que a tensão de alimentação varia durante o ciclo?
9788 Cybergibbons