Пропоноване автором пристрій призначений для автоматичної подачі дзвінків в школах та інших навчальних закладах відповідно до чинного на даний момент розкладом занять. На відміну від описаного в свій час електронного програматора навчального часу ("Радіо", 1985, №11, с. 30,31) воно виключає необхідність щоденного включення, допускає короткочасне відключення напруги без порушення роботи, що забезпечує можливість вибору будь-якої з чотирьох заздалегідь складених програм подачі дзвінків. Відрізняється пристрій і більш простим схемотехнічними рішенням.
Принципова схема програматора наведена на рис. 1. Він складається з формувача хвилинних імпульсів (DD1). дільника, який формує з них імпульси з періодом 5 хв (DD2.1, DD3.1-DD3.3). лічильно-логічного блоку (DD2.2 і DD4-DD7). ППЗП (DD8) і вузла включення дзвінка (DD9. \/Т1, \/S1).
Працює програматор так. Імпульси тривалістю 1 хв з 10 виходу мікросхеми DD1 надходять на дільник, а з нього (вив. 5 DD2.1) імпульси з періодом 5 хв (4 хв тривалість логічного нуля і 1 хв - логічної одиниці) потрапляють на вхід лічильно-логічного блоку, виходи якого (вив. 2, 4, 6,10,12, 15 DD6 і 2. 4 DD7) підключені до адресних входів ППЗУ DD8. Через кожні 4 і 1 хв протягом 10 год 40 хв інформація на цих входах поперемінно буде змінюватися від 0 до 255 двійковій системі числення. Цього часу цілком достатньо для подачі дзвінків при двозмінній роботі школи. Протягом зазначеного часу на виходах 6 і 11 мікросхеми DD4 буде присутній рівень логічного нуля, який, пройшовши через елементи DD3.4, DD7 і DD9.1, потрапить на вхід вибірки V2 ППЗУ DD8. На виходах ж цієї мікросхеми згідно із записаною програмою з'являються або логічні нулі, або логічні одиниці. Дзвінок включається, коли на виходах DD8 присутня логічна одиниця.
Відбувається це наступним чином. Оскільки на виходах 6, 11 мікросхеми DD4 є, як зазначалося вище, рівень логічного нуля, то таке ж напруга на входах 4. 5 елементу DD9.2 мікросхеми DD9. Значить, на входах 9. 10 елемента DD9.3 будуть в цей час рівні логічної одиниці, на його вихід 8 - рівень логічного нуля, а на виході 11 елемента DD9.4 - рівень логічної одиниці.
В результаті почне заряджатися конденсатор С10 і через обмотку реле К1 потече струм. Реле спрацьовує і його контакти замкнутий ланцюг між керуючим електродом і анодом симістора VS1. який і включить дзвінок. Коли ж на виході 6 або 11 мікросхеми DD4 з'являється рівень логічної одиниці, то такий же рівень встановлюється на вході вибірки ППЗУ \/2 і на входах 4, 5 елементу DD9.2. Отже, на виході 6 цього елемента і виході 11 елемента DD9.4 присутній рівень логічного нуля. У такому положенні конденсатор С10 заряджатися не буде, струм через обмотку реле К1 не потече та дзвінок не задзвенить.
Через добу після включення програматора на виходах 4 і 11 мікросхеми DD4. а отже, і на виході 11 мікросхеми DD5 з'явиться логічна одиниця і відбудеться скидання лічильників в нульовий стан. В результаті програматор автоматично відновить свою роботу. Встановлення лічильників в нульовий стан в момент включення програматора в мережу забезпечує елемент DD5.1 Для збільшення навантажувальної здатності КМОП-мікросхем їх виходи підключені до входів ТТЛШ-мікросхем через перетворювачі рівнів.
Принципова схема блоку живлення програматора навчального часу показана на рис. 2. Перед включенням автомата перемикачем 8А1 (рис. 1) вибирають потрібну програму подачі дзвінків, а потім у момент початку занять, наприклад, рівно о 8 год 30 хв. послідовно включають перемикачі ЗА2 і ЗА1 (рис. 2). В цей момент продзвенить дзвінок, який сповіщає про початок занять.
Вимикають автомат на вихідні дні та під час літніх канікул перемикачем ЅА1 (рис. 2).
Деталі програматора рекомендується змонтувати на платі з фольгованого склотекстоліти. Шини харчування бажано протравити, а інші з'єднання виконати тонким багатожильним проводом. Конденсатори С5-С8 слід рівномірно розподілити по шинах живлення мікросхем.
При монтажі використані постійні резистори МЛТ-0,125, оксидний конденсатор програматора С10 - К50-16. а решта - КМ. Кварцовий резонатор ZQ1 - на частоту 32 768 Гц.
Мікросхему К176ИЕ18 можна замінити на К176ИЕ12, КР556РТ4 - на КР556РТ11. а К555ЛАЗ - на аналогічну серій К155, 531. Реле К1 - будь з напругою спрацьовування близько 4 В і струмом спрацьовування до 30 мА. При більшому струмі спрацьовування транзистор КТ315Б (див. рис. 1) необхідно замінити більш потужним, наприклад, КТ603, КТ608 з будь-яким буквеним індексом. Бажано також, щоб контакти реле були розраховані на напругу 220 В. В авторському варіанті програматора застосовано реле РЭС64А (паспорт 4.569.724).
Трансформатор блоку живлення повинен мати потужність не менше 5 Вт і напруга на вторинній обмотці 7...9 Ст. Транзистор VT1 (рис. 2) слід встановити на тепловідвід. Замість КТ815А підійдуть КТ817, КТ807 з будь-яким буквеним індексом. Конденсатори С1-С2 - К50-6. В якості перемикача 5А1 (див. рис. 1) вимикачів ЅА1. ЅА2 (рис. 2) можна використовувати будь-які наявні в наявності. Важливо лише, щоб вони були розташовані в зручному місці. Сам пристрій слід помістити в невеликий корпус і повісити його на стіну поряд з кнопкою дзвінка.
Налагодження програматора полягає у встановленні необхідної тривалості дзвінка підбором конденсатора С10.
В укладення зупинимося на програмуванні ППЗУ КР556РТ4. Схеми пристроїв програмування мікросхем неодноразово описувалися (1-3). Там же дано докладний опис процесу програмування.
Потрібний код адреси у відповідності з розкладом, при якому в ППЗУ записують логічну 1, можна знайти за формулою:
А(n) =(T(n)-Т(0))1/2.5,
де А(n) - код адреси в десятковій системі числення (n=1,2...); Т(0) - час початку занять, хв; Т(n) - час включення дзвінка, хв.
Пояснимо, як користуватися цією формулою для конкретного розкладу подачі дзвінків:
8 год 30 хв - 9 год 15 хв - 1-й урок, перша зміна;
9 год 15 хв - 9 год 20 хв - зміна:
9 год 20 хв - 10 год 05 хв - 2-й урок, перша зміна і т. д.
18 год 15 хв - 19 год 00 хв - 6-й урок, друга зміна.
В цьому випадку
Отже, в ППЗУ на вихід, наприклад Q1, необхідно записати логічні 1. коли на адресних входах встановлений код: 0000000. 00010010 (тобто на адресному вході АТ повинен бути логічний 0, А1 - 1. А2 - 0. АЗ - 0. А4 - 1. А5 - 0. А6 - 0. А7 - 0). 00010100 (тобто на адресному вході АТ повинен бути логічний 0. А1-0.А2-1,АЗ-0.А4-1.А5-0.А6-0. А7 - 0) і т. д. Три інших розкладу подачі дзвінків можна записати на виходи Q2-Q4.
Література
Автор: А. Крутовцов, р. Атирау, Казахстан