Jste zde

Ozdravný RESET s logickými obvody a periodou 24 hodin

Redakce HW serveru, 26. Duben 2013 - 0:00
Na základě požadavků z praxe bylo nutné vytvořit vhodné HW zařízení, které by vždy po 24 hodinách provedlo reset. Bohužel jsem nikde nic podobného nenašel a tak vzniklo toto řešení – RESET WD24.
Zařízení se skládá z krystalem řízeného oscilátoru a děličky tak, aby z jejího výstupu vycházely impulsy po 64 sec (32/32). Impulsy dále pokračují do děličky 675, protože 64 sec x 675 = 43 200 sec, tedy 12 hodin. Další obvod dělí čas dvěma a generuje vlastní resetovací impuls.
 
 
A proč právě 12 hodin? Instalace WD24 nebyla možná během noci a zařízení rovněž nemá z důvodu jednoduchosti možnost nastavení času. Proto jsem zvolil řešení, kdy první impuls přijde nejprve po 12 hodinách a pak každý další už po požadovaných 24 hodinách.
 

 

Stručný popis konstrukce WD24

 
Krystal 32,768 kHz je připojen k obvodu 4521, který obsahuje děličku 224. Zde využívám pouze výstup Q21, kde jsou již zmíněné impulsy 32/32 a pro účely testování jsem použil i Q18 s časem 4/4. Druhý obvod je zapojen jako dělička 675 a je realizován pomocí diod. I když jsem zastáncem hradel, zde to bylo opravdu úspornější řešení a to i z nutnosti kombinovat resetování obvodů.
 
 
Z výstupu děličky jde impuls do děličky dvěma 4013. Její první úkol je uvolnit druhou polovinu 4013 a tím se přes diody otevře tranzistor a sepne relé. Nyní druhá polovina 4013 čeká na ukončení krátkého resetovacího impulsu od obvodu 4521, který v tomto případě přijde po 32 sec. Tím se druhá polovina 4013 překlopí, dioda zavře tranzistor a relé odpadne. První polovina 4013 se překlopí až po 43 168 sec (43 200 sec – 32 sec).
 
Vše se tedy událo po 43 200 sec (12 hod.) po zapnutí WD24, nyní ale přijde do 4013 sestupná hrana, na kterou nereaguje. K opakování cyklu proto dojde až po 24 hod.
 
 
Poněkud složitější bylo vyřešit nulování všech obvodů. K prvnímu nulování dojde po zapnutí napájení WD24 – to zajistí kondenzátor C4, který nuluje 4521 přímo, první polovinu 4013 rovněž a přes diodový součet pak i druhý obvod 4040. Kondenzátor se přes rezistor nabije a pak již neuplatní.
 
Obvod 4521 již nulovat nepotřebuje, čítá a dělí stále dokola. Obvod 4040 nuluje každý 675. impuls diodovou maticí a 4013 se nulují samy.
 
 
Napájení je možné od 10 - 15 V, stabilizaci 9 V pro čítače zajišťuje obvod 78L09. Spotřeba je natolik malá (cca 12 mA), že by zařízení šlo doplnit 9 V destičkovou baterií pro případ výpadku sítě. V mém případě jsem to ale neřešil, WD24 „sedí“ za UPS.
 

 

Rozpis součástek

 
  • IO1 CD4521
  • IO2 CD4040
  • IO3 CD4013
  • IO4 78L09
  • T1 BC337
  • D1-D12 1N4148
  • D13,D14 1N4001-1N4007
  • LED1 3 mm LED dioda
  • X1 krystal 32,768 kHz, 20 ppm
  • R1 M47
  • R2 3M3
  • R3 M1 SMD
  • R4 56k
  • R5 3k9
  • R6, R7 5k6
  • R8 2k2
  • R9 18k
  • R10 4k7
  • C1, C3 22 pF
  • C2 10 pF
  • C4 2M2, tantal
  • C5, C6 M1
  • C7, C8 220 M/16 V
  • Re1 RAS-1215
  • J1 jumper, 3 piny
  • J2 jumper, 2 piny
  • Krabička KM35BN, svorkovnice 4pol, plošný spoj 80 x 52 mm
 
 

Závěr

 
I když zde nezáleží tolik na přesnosti a toleranci času, podařilo se mi pomocí čítače a výběru kondenzátorů okolo krystalu nastavit takovou přesnost frekvence, že čas „sedí“ každých 24 hodin na vteřinu přesně ještě po několika dnech.
 
Celé zařízení je na destičce plošných spojů o rozměrech 80 x 52 mm, umístěné v plastové krabičce KM35BN. Celou funkci lze pochopitelně řešit i na menší ploše a s využitím mikrokontroléru. V našem případě však bylo použito základních prvků logických obvodů, doplněných součástkami „klasického“ provedení, se kterými návrh zpřístupníme širší obci konstruktérů.
 
 
Autorem řešení i konstrukce je Luděk Srb, Kališnická 27/1566, České Budějovice, 370 06
tel.: 602 148 862, e-mail: srb.ludek@seznam.cz , web: www.arteman.cz
 
Hodnocení článku: 

Související články

Komentáře

Engy (neověřeno) - 29. Duben 2013 - 9:45

Proč to dělat jednoduše, když to jde složitě, že.

Krystal, ATtiny (8pinů) + zbytek.

Luděk (neověřeno) - 1. Květen 2013 - 11:47

Obdivuji čtenáře s dobrým postřehem a radami...

I když vím , že 99% lidí umí stvořit SW pro jednočipa a zároveň jej naprogramovat, tak bohužel patřím mezi to 1 procento, co to neumí, proto jsem to udělal takto. Hezký den. Luděk Srb

RadoK (neověřeno) - 19. Květen 2013 - 21:47

Nezavidim vam testovanie 1-dnoveho casovaca. Ked si predstavim, ze jeden test spravnosti fungovania zaberie den... :-)
 

Luděk (neověřeno) - 7. Červen 2013 - 21:10

Ano to je pravda :-) ale tak se to nedělá... Přesnost krystalu je dostačujcí pro 99% aplikací. Pokud chcete přesnost, tak je třeba použít čítač a kondenzátory u krystalu nastavit přesně 32768,000 Hz. Ale stejně s tím bude hýbat i okolní změna teploty... A testování funkce jako celku? Já použil na testování "rychlejší" výstup a připojil k Jumperu.