Предлагаемое автором устройство предназначено для автоматической подачи звонков в школах и других учебных заведениях в соответствии с действующим на данный момент расписанием занятий. В отличие от описанного в свое время электронного программатора учебного времени ("Радио", 1985, №11, с.30,31) оно исключает необходимость каждодневного включения, допускает кратковременное отключение сетевого напряжения без нарушения работы, обеспечивает возможность выбора любой из четырех заранее составленных программ подачи звонков. Отличается устройство и более простым схемотехническим решением.
Принципиальная схема программатора приведена на рис. 1. Он состоит из формирователя минутных импульсов (DD1). делителя, формирующего из них импульсы с периодом 5 мин (DD2.1, DD3.1-DD3.3). счетно-логического блока (DD2.2 и DD4-DD7). ППЗУ (DD8) и узла включения звонка (DD9. \/Т1, \/S1).
Работает программатор так. Импульсы длительностью 1 мин с выхода 10 микросхемы DD1 поступают на делитель, а с него (выв. 5 DD2.1) импульсы с периодом 5 мин (4 мин длительность логического нуля и 1 мин - логической единицы) попадают на вход счетно-логического блока, выходы которого (выв. 2, 4, 6,10,12, 15 DD6 и 2. 4 DD7) подключены к адресным входам ППЗУ DD8. Через каждые 4 и 1 мин в течение 10 ч 40 мин информация на этих входах попеременно будет меняться от 0 до 255 в двоичной системе счисления. Этого времени вполне достаточно для подачи звонков при двухсменной работе школы. В течение всего указанного времени на выходах 6 и 11 микросхемы DD4 будет присутствовать уровень логического нуля, который, пройдя через элементы DD3.4, DD7 и DD9.1, попадет на вход выборки V2 ППЗУ DD8. На выходах же этой микросхемы в соответствии с записанной программой появляются или логические нули, или логические единицы. Звонок включается, когда на выходах DD8 присутствует логическая единица.
Происходит это следующим образом. Поскольку на выходах 6, 11 микросхем DD4 присутствует, как указывалось выше, уровень логического нуля, то такое же напряжение будет и на входах 4. 5 элемента DD9.2 микросхемы DD9. Значит, на входах 9. 10 элемента DD9.3 будут в это время уровни логической единицы, на его выходе 8 - уровень логического нуля, а на выходе 11 элемента DD9.4 - уровень логической единицы.
В результате начнет заряжаться конденсатор С10 и через обмотку реле К1 потечет ток. Реле сработает и его контакты замкнут цепь между управляющим электродом и анодом симистора VS1. который и включит звонок. Когда же на выходе 6 или 11 микросхемы DD4 появляется уровень логической единицы, то такой же уровень устанавливается на входе выборки ППЗУ \/2 и на входах 4, 5 элемента DD9.2. Значит, на выходе 6 этого элемента и выходе 11 элемента DD9.4 будет присутствовать уровень логического нуля. В таком положении конденсатор С10 заряжаться не будет, ток через обмотку реле К1 не потечет и звонок не зазвенит.
Через сутки после включения программатора на выходах 4 и 11 микросхемы DD4. а следовательно, и на выходе 11 микросхемы DD5 появится логическая единица и произойдет сброс счетчиков в нулевое состояние. В результате программатор автоматически возобновит свою работу. Установку счетчиков в нулевое состояние в момент включения программатора в сеть обеспечивает элемент DD5.1 Для увеличения нагрузочной способности КМОП-микросхем их выходы подсоединены к входам ТТЛШ-микросхем через преобразователи уровней.
Принципиальная схема блока питания программатора учебного времени показана на рис. 2. Перед включением автомата переключателем 8А1 (рис. 1) выбирают нужную программу подачи звонков, а затем в момент начала занятий, например, ровно в 8 ч 30 мин. последовательно включают переключатели ЗА2 и ЗА1 (рис. 2). В этот момент прозвенит звонок, извещающий о начале занятий.
Выключают автомат на выходные дни и во время летних каникул переключателем SА1 (рис. 2).
Детали программатора рекомендуется смонтировать на плате из фольгированного стеклотекстолита. Шины питания желательно протравить, а остальные соединения выполнить тонким многожильным проводом. Конденсаторы С5-С8 следует равномерно распределить по шинам питания микросхем.
При монтаже использованы постоянные резисторы МЛТ-0,125, оксидный конденсатор программатора С10 - К50-16. а остальные - КМ. Кварцевый резонатор ZQ1 - на частоту 32 768 Гц.
Микросхему К176ИЕ18 можно заменить на К176ИЕ12, КР556РТ4 - на КР556РТ11. а К555ЛАЗ - на аналогичную серий К155, 531. Реле К1 - любое с напряжением срабатывания около 4 В и током срабатывания до 30 мА. При большем токе срабатывания транзистор КТ315Б (см. рис. 1) необходимо заменить более мощным, например, КТ603, КТ608 с любым буквенным индексом. Желательно также, чтобы контакты реле были рассчитаны на напряжение 220 В. В авторском варианте программатора применено реле РЭС64А (паспорт 4.569.724).
Трансформатор блока питания должен иметь мощность не менее 5 Вт и напряжение на вторичной обмотке 7...9 В. Транзистор VT1 (рис. 2) следует установить на теплоотвод. Вместо КТ815А подойдут КТ817, КТ807 с любым буквенным индексом. Конденсаторы С1-С2 - К50-6. В качестве переключателя 5А1 (см. рис. 1) и выключателей SА1. SА2 (рис. 2) можно использовать любые имеющиеся в наличии. Важно лишь, чтобы они были расположены в удобном месте. Само устройство следует поместить в небольшой корпус и повесить его на стену рядом с кнопкой звонка.
Налаживание программатора состоит в установке необходимой продолжительности звонка подбором конденсатора С10.
В заключение остановимся на программировании ППЗУ КР556РТ4. Схемы устройств программирования микросхем неоднократно описывались (1-3). Там же дано подробное описание процесса программирования.
Нужный код адреса в соответствии с расписанием, при котором в ППЗУ записывают логическую 1, можно найти по формуле:
А(n) =(Т(n)-Т(0))1/2.5,
где А(n) - код адреса в десятичной системе счисления (n=1,2...); Т(0) - время начала занятий, мин; Т(n) - время включения звонка, мин.
Поясним, как пользоваться этой формулой для конкретного расписания подачи звонков:
8 ч 30 мин - 9 ч 15 мин - 1-й урок, первая смена;
9 ч 15 мин - 9 ч 20 мин - перемена:
9 ч 20 мин - 10 ч 05 мин - 2-й урок, первая смена и т. д.
18 ч 15 мин - 19 ч 00 мин - 6-й урок, вторая смена.
В этом случае
Следовательно, в ППЗУ на выход, например Q1, необходимо записать логические 1. когда на адресных входах установлен код: 0000000. 00010010 (т. е. на адресном входе АО должен быть логический 0, А1 - 1. А2 - 0. АЗ - 0. А4 - 1. А5 - 0. А6 - 0. А7 - 0). 00010100 (т. е. на адресном входе АО должен быть логический 0. А1-0.А2-1,АЗ-0.А4-1.А5-0.А6-0. А7 - 0) и т. д. Три других расписания подачи звонков можно записать на выходы Q2-Q4.
Литература
Автор: А.Крутовцов, г.Атырау, Казахстан