一种无限循环定时交流控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无限循环定时工作交流控制器，主要用于水产养殖池内增氧机通断的循环定时控制。本实用新型专利技术由时基电路、编码定时电路、继电器控制电路、复位电路、告警电路组成；时基电路将时基周期信号送至编码定时电路，编码定时电路将控制信号送至继电器控制电路，继电器控制电路分别连接复位电路、告警电路和交流接触器，复位电路将复位信号送至编码定时电路，编码定时电路连接警告电路；每个电路板经灌胶防水处理。本实用新型专利技术采用集成数字逻辑电路设计，避免了MCU软件带来的不可靠性。

An infinite cycle timing AC controller

The utility model discloses an infinite cycle timing AC controller, which is mainly used for the cycle timing control of the on-off of the aerator in the aquaculture pond. The utility model consists of a time-base circuit, a coding timing circuit, a relay control circuit, a reset circuit and an alarm circuit. The time-base circuit transmits the time-base periodic signal to the coding timing circuit, and the coding timing circuit transmits the control signal to the relay control circuit. The relay control circuit connects the reset circuit and the alarm circuit respectively. In AC contactor, the reset circuit sends the reset signal to the coded timing circuit, and the coded timing circuit connects the warning circuit. Each circuit board is treated with glue waterproof. The integrated digital logic circuit is adopted in the utility model to avoid the unreliability caused by the MCU software.

【技术实现步骤摘要】
一种无限循环定时交流控制器
本技术涉及定时控制
，更具体的说，是涉及一种无限循环定时交流控制器。
技术介绍
交流定时控制技术广泛应用于日常的生活及工业控制中，在农村个体水产养殖中，出于节能和生产需要，常在室外环境循环定时启动和关闭增氧机等电气设备，且定时时长需随季节、气候、养殖密度等环境不同随时调整。准确灵活地自动循环通电和断电，可节省人力成本。名称为“一种通断时间可调的循环定时器插座”、公开号为CN201610057462.6的中国专利为家用插座型设计，并非为个体养殖专门设计，受控开关为单相继电器，不适于三相大功率电气设备负载，不能室外防水，无告警功能。市场通用的智能型定时交流控制器，多采用软件控制方式，以按键与液晶屏配合定时，日光下显示辨识困难，且菜单式操作相对复杂，不便于个体养殖户学习使用。
技术实现思路
为克服上述现有技术中的不足，本技术提供了一种无限循环定时交流控制器的设计。本技术一种无限循环定时交流控制器由时基电路、编码定时电路、继电器控制电路、复位电路、告警电路组成；时基电路将时基周期信号送至编码定时电路，编码定时电路将控制信号送至继电器控制电路，继电器控制电路分别连接复位电路、告警电路和交流接触器，复位电路将复位信号送至编码定时电路，编码定时电路连接警告电路；每个电路板经灌胶防水处理；时基电路部分采用以芯片U1(型号NE555)为核心的多谐振荡电路，通过电阻R1、电阻R2和电容C3参数选择，使芯片U1第3脚输出TIM1信号为周期为4.8s的方波(可根据需要调节)，作为12位计时芯片U4(型号CD4040)的计时时钟输入，在芯片U4的Q7-Q12引脚(64-2048脉冲计数输出，折合计数周期约为5-160分钟)接入6选1波段开关S2，开关S2的输出信号TIMbase为编码定时电路部分提供5、10、20、40、80、160分钟时基周期信号选择，作为基本定时时间单位。编码定时电路分为接通与关断两个结构相同的定时通道。接通定时通道由10进制编码器芯片U7(型号74HC147)、16进制可预置计数器芯片U8(型号74HC161)、10档波段开关S3和上拉排阻RP1、上拉排阻RP2构成，通过开关S3的旋转选择，使得芯片U7的D1-D9编码输入端中的一个接地或者全部不接地，形成0-9十个预置数反码编码，该编码由芯片U7的A0-A3引脚输出，连接至芯片U8的预置数输入端P0-P3，实现定时时长选择功能；芯片U8的输入时钟CLK端接时基周期信号TIMbase，芯片U8引脚15作为接通输出经与非门芯片U5(型号74HC00)的B单元取反后与关断输出一同送入芯片U5的C单元求出逻辑或运算结果；芯片U8的预置控制引脚9(PE)，由复位电路输出与继电器控制信号LDON经过芯片U5B(型号74HC00)求与运算后输出，芯片U8的复位端RST和使能端CET、CEP均接高电平，保证其正常计数；关断定时通道由10进制编码器芯片U9(型号74HC147)、16进制可预置计数器芯片U10(型号74HC161)、10档波段开关S4和上拉排阻RP3、上拉排阻RP4构成，其工作过程与接通定时通道相同，只是芯片U10的预置控制引脚9(PE)，由继电器控制信号求反后直接控制。这两个通道使定时时长可以为时基周期的1-10倍，配合时基选择可实现最短5分钟、最长1600分钟的接通或关断时间定时，且接通或关断时长设置互相独立。所述继电器控制电路模块包括与非门芯片U5(型号74HC00)、D触发器芯片U6(型号74HC74)、三极管Q2、电阻R7、二极管D4、继电器K2构成；接通和关断两个定时通道的输出经芯片U5的B、C、D单元求或后同时接入芯片U6中两个D触发器的时钟脉冲输入端引脚3和引脚11，D触发器的反向输入接入各自的输入端D，因此任何一个定时通道输出上升沿都会引起芯片U6的引脚5和引脚9同时翻转；芯片U6引脚5的输出信号LDON被用作与复位信号一道控制接通定时通道预置控制端，芯片U6引脚9的输出信号OUT+通过R7接在三极管Q2基极，用来控制继电器动作；继电器K2为双刀双掷型，K2的两个接刀端子CTI0与CTI1接输入交流电源(三相时接A相电源)，K2的两个固定端子CTO0与CTO1接输出(三相时输出到A相负载)，交流电源为单相小电流(220V，3A以下)时可直接控制交流电源通断，为三相或大电流时，继电器控制三相接触器，以提高负载能力。所述复位电路模块包括与非门芯片U5A、电阻R6、电容C5，其作用是在系统上电时，芯片U5A输出为0，置位芯片U6上的两个D触发器，使其输出为高，保证控制器直接按定时设置工作于接通状态。所述告警电路模块包括外接互感器、隔直电容C1、整流桥堆D1、滤波电容C2、稳压二极管D3、基准电阻R3和基准电阻R5、比较器芯片U2(型号LM393)、与门芯片U3A、限流电阻R4、三极管Q1、继电器K1和高音警号LS1组成，其作用是在控制电路进行接通操作时，若检测不到A相交流输出，则启动高音警号报警；来自外接互感器的交流取样信号ACO经隔直电容C1隔直，经整流桥堆D1整流、滤波电容C2滤波后，送入比较器芯片U2反相输入端，比较器芯片U2输出端接在与门芯片U3A上；若交流有输出，则该信号高于同相输入端电压(电阻R3、电阻R5分压后形成比较标准)，比较器芯片U2输出为低电位，与门芯片U3A输出为低，继电器K2无动作，否则，比较器芯片U2输出为高电平，此时，若继电器K1控制逻辑信号LDON也为高，则继电器K2动作，闭合高音警号的12V电源，启动报警。本技术的具有下述有益效果：1.定时单位选择、通断时长选择操作分别采用三个波段开关、计数器、译码器与刻度盘配合完成，操作简便易学。2.电路板采用灌胶防水处理，利于室外使用。3.波段开关与刻度盘设置利于露天日光下操作。4.采用集成数字逻辑电路设计，避免了MCU软件带来的不可靠性。5.设计了警告电路，并采用交流输出常闭设计，降低电气设备意外失电带来的损失风险。附图说明图1为时基电路模块中芯片U1(NE555)方波产生部分；图2为时基电路模块中芯片U4(CD4040)时基时长选择部分；图3为编码定时电路模块中编码器芯片U7(74HC147)时长设置部分；图4为编码定时电路模块中计数器芯片U8(74HC161)计数部分；图5包括复位电路与继电器控制电路模块；图6是报警电路模块中的互感输出信号比较电路；图7是报警电路模块中的高音警号控制电路；图8是控制器的结构原理框图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步描述。图1-7中，系统供电采用交流220V输入(取自CTI0、CTI1端)，+5V与+12V双电压共地输出的20WAC-DC模块，其中VCC为+5V。本技术一种无限循环定时交流控制器由时基电路、编码定时电路、继电器控制电路、复位电路、告警电路组成；如图8所示，时基电路将时基周期信号送至编码定时电路，编码定时电路将控制信号送至继电器控制电路，继电器控制电路分别连接复位电路、告警电路和交流接触器，复位电路将复位信号送至编码定时电路，编码定时电路连接警告电路。如图1和图2所示，时基电路部分采用以芯片U1(型号NE555)为核心的多谐振荡电路，通过电阻R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无限循环定时交流控制器，其特征在于，由时基电路、编码定时电路、继电器控制电路、复位电路、告警电路组成；时基电路将时基周期信号送至编码定时电路，编码定时电路将控制信号送至继电器控制电路，继电器控制电路分别连接复位电路、告警电路和交流接触器，复位电路将复位信号送至编码定时电路，编码定时电路连接警告电路；每个电路板经灌胶防水处理；时基电路部分采用以芯片U1为核心的多谐振荡电路，通过电阻R1、电阻R2和电容C3参数选择，使芯片U1第3脚输出TIM1信号为周期为4.8s的方波，作为12位计时芯片U4的计时时钟输入，在芯片U4的Q7‑Q12引脚接入6选1波段开关S2，开关S2的输出信号TIMbase为编码定时电路部分提供5、10、20、40、80、160分钟时基周期信号选择，作为基本定时时间单位；编码定时电路分为接通与关断两个结构相同的定时通道，接通定时通道由10进制编码器芯片U7、16进制可预置计数器芯片U8、10档波段开关S3和上拉排阻RP1、上拉排阻RP2构成，通过开关S3的旋转选择，使得芯片U7的D1‑D9编码输入端中的一个接地或者全部不接地，形成0‑9十个预置数反码编码，该编码由芯片U7的A0‑A3引脚输出，连接至芯片U8的预置数输入端P0‑P3，实现定时时长选择功能；芯片U8的输入时钟CLK端接时基周期信号TIMbase，芯片U8引脚15作为接通输出，经与非门芯片U5的B单元取反后与关断输出一同送入芯片U5的C单元，求出逻辑或运算结果；芯片U8的预置控制引脚9，由复位电路输出与继电器控制信号LDON经过芯片U5B求与运算后输出，芯片U8的复位端RST和使能端CET、CEP均接高电平，保证其正常计数；关断定时通道由10进制编码器芯片U9、16进制可预置计数器芯片U10、10档波段开关S4和上拉排阻RP3、上拉排阻RP4构成，其工作过程与接通定时通道相同，只是芯片U10的预置控制引脚9，由继电器控制信号求反后直接控制；所述继电器控制电路模块包括与非门芯片U5、D触发器芯片U6、三极管Q2、电阻R7、二极管D4、继电器K2构成；接通和关断两个定时通道的输出经芯片U5的B、C、D单元求或后同时接入芯片U6中两个D触发器的时钟脉冲输入端引脚3和引脚11，D触发器的反向输入接入各自的输入端D，任何一个定时通道输出上升沿都会引起芯片U6的引脚5和引脚9同时翻转；芯片U6引脚5的输出信号LDON被用作与复位信号一道控制接通定时通道预置控制端，芯片U6引脚9的输出信号OUT+通过R7接在三极管Q2基极，用来控制继电器动作；继电器K2为双刀双掷型，K2的两个接刀端子CTI0与CTI1分别接输入交流电源，K2的另外两个固定端子CTO0与CTO1接输出；所述复位电路模块包括与非门芯片U5A、电阻R6、电容C5，系统上电时，芯片U5A输出为0，置位芯片U6上的两个D触发器，使其输出为高，保证控制器直接按定时设置工作于接通状态；所述告警电路模块包括外接互感器、隔直电容C1、整流桥堆D1、滤波电容C2、稳压二极管D3、基准电阻R3和基准电阻R5、比较器芯片U2、与门芯片U3A、限流电阻R4、三极管Q1、继电器K1和高音警号LS1组成，若检测不到A相交流输出，则启动高音警号报警；来自外接互感器的交流取样信号ACO经隔直电容C1隔直，经整流桥堆D1整流、滤波电容C2滤波后，送入比较器芯片U2反相输入端，比较器芯片U2输出端接在与门芯片U3A上；若交流有输出，则该信号高于同相输入端电压，比较器芯片U2输出为低电位，与门芯片U3A输出为低，继电器K2无动作，否则，比较器芯片U2输出为高电平，此时，若继电器K1控制逻辑信号LDON也为高，则继电器K2动作，闭合高音警号的12V电源，启动报警。...

【技术特征摘要】
1.一种无限循环定时交流控制器，其特征在于，由时基电路、编码定时电路、继电器控制电路、复位电路、告警电路组成；时基电路将时基周期信号送至编码定时电路，编码定时电路将控制信号送至继电器控制电路，继电器控制电路分别连接复位电路、告警电路和交流接触器，复位电路将复位信号送至编码定时电路，编码定时电路连接警告电路；每个电路板经灌胶防水处理；时基电路部分采用以芯片U1为核心的多谐振荡电路，通过电阻R1、电阻R2和电容C3参数选择，使芯片U1第3脚输出TIM1信号为周期为4.8s的方波，作为12位计时芯片U4的计时时钟输入，在芯片U4的Q7-Q12引脚接入6选1波段开关S2，开关S2的输出信号TIMbase为编码定时电路部分提供5、10、20、40、80、160分钟时基周期信号选择，作为基本定时时间单位；编码定时电路分为接通与关断两个结构相同的定时通道，接通定时通道由10进制编码器芯片U7、16进制可预置计数器芯片U8、10档波段开关S3和上拉排阻RP1、上拉排阻RP2构成，通过开关S3的旋转选择，使得芯片U7的D1-D9编码输入端中的一个接地或者全部不接地，形成0-9十个预置数反码编码，该编码由芯片U7的A0-A3引脚输出，连接至芯片U8的预置数输入端P0-P3，实现定时时长选择功能；芯片U8的输入时钟CLK端接时基周期信号TIMbase，芯片U8引脚15作为接通输出，经与非门芯片U5的B单元取反后与关断输出一同送入芯片U5的C单元，求出逻辑或运算结果；芯片U8的预置控制引脚9，由复位电路输出与继电器控制信号LDON经过芯片U5B求与运算后输出，芯片U8的复位端RST和使能端CET、CEP均接高电平，保证其正常计数；关断定时通道由10进制编码器芯片U9、16进制可预置计数器芯片U10、10档波段开关S4和上拉排阻RP3、上拉排阻RP4构成，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海丰，高烔烔，汪然，高吉鑫，杨倩，李培豪，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：新型
国别省市：天津,12