viernes, 2 de diciembre de 2016

Timer



Como comentaba en el artículo anterior, me he dedicado a diseñar un temporizador que pueda ser usado junto con PWM72 y PWM73 para automatizar ciertas funciones que necesitan un retardo de tiempo, como por ejemplo la parada en una estación.

Realmente hacer un temporizador electrónico es muy simple, y para ello basta usar un circuito NE555 en un montaje como el de la figura adjunta. De hecho el circuito NE555 se llama precisamente "timer" aunque sus funciones son variadísimas. Por ejemplo en todos mis controladores PWM se utiliza este circuito para genera la señal cuadrada que una vez amplificada se lleva a las vías.


El que quiera construir uno de estos circuitos temporizadores no tiene más que hacer el esquema de la figura anterior. El funcionamiento es muy simple: Cuando se cierra el pulsador S1, y por lo tanto la tensión del terminal TR cae a cero,  comienza a medirse un intervalo de tiempo, durante el cual la señal de salida en el terminal Q está alta, de manera que si tenemos conectado en esa salida, por ejemplo un relé, éste se activará durante dicho intervalo. Al cumplirse el tiempo la señal de salida cae a cero, y por lo tanto si había un relé conectado este se desactiva.

El tiempo que dura activo depende de dos factores: la resistencia de la rama que une el terminal  TH y el positivo de la alimentación y la capacidad del condensador conectado entre el mismo terminal TH y tierra. En el esquema, la rama entre TH y el positivo lleva una resistencia variable de 1 M más una fija de 10 K. Por la parte de tierra se han puesto tres condensadores de capacidades 10 uF, 100 uF y 1000 uF, con unos puentes que permiten conectar  uno u otro. Con este esquema, y con tensión de 5 voltios el tiempo se puede ajustar entre 0,1 y 12 segundos moviendo la resistencia variable de extremo a extremo y con el condensador de 10 uF conectado. Si cambiamos al condensador de 100 uF el tiempo se puede ajustar entre 1 y 120 Segundos y con el tercer condensador entre 10 y 1200 segundos, que son veinte minutos. Son intervalos de tiempo muy útiles para los automatismos habituales en las maquetas.

Quede claro que no se trata de un cronómetro de precisión, ya que su funcionamiento se basa en la descarga de un condensador, de manera que puede variar por las variaciones de características de los componentes electrónicos.

Sin embargo yo quería algo más complicado: Por un lado aunque en algún caso se pueda querer activar el sistema mediante un pulsador, como el S1 del esquema, mi idea es mantener este dispositivo dentro de la misma línea del resto de automatismos, es decir que pueda ser accionado por detectores reed, hall, etc. No me ha parecido necesario hacer  un sistema de puertas lógicas, pero si que la sensibilidad sea suficiente para cualquier detector. Realmente NE555 es un elemento analógico asi que he querido pasar las señales de entrada y salida por un circuito "trigger" para que el funcionamiento sea más estable.

Por la parte de la salida he añadido un segundo NE555 que se activa precisamente cuando el primero termina la cuenta de tiempo. Este segundo temporizador se mantiene activo un tiempo muy corto y además fijo (aproximadamente 100 ms), es decir, produce una salida que es exactamente como la que produce por ejemplo un detector Hall cuando pasa sobre él una locomotora. Esta clase de impulso es precisamente la que activa cualquier de las entradas de los automatismos tales como el BLKS03, o el DDESVIO3, y también las "funciones externas" de los controladores PWM72 y PWM73. Realmente es también el tipo de señal que activa el propio temporizador, de manera que el efecto que se obtiene es que cuando el temporizador recibe una señal, al cabo del tiempo establecido emite una señal análoga a la que recibió, de modo que actúa como una linea de retardo para la señal.

Para verlo gráficamente he grabado un pequeño video. Hay que explicar que lo que vemos en la imagen son tres cosas: En la parte de abajo hay un BLKS03 que tiene conectada a su izquierda, en lo que serían las salidas, una placa con unos leds que se encienden y apagan para poder ver la activación y desactivación del BLKS03.

En la parte de arriba tenemos el temporizador que tiene conectado en la entrada, a la izquierda, un sensor Hall. Por la derecha, en la salida, un cable amarillo va a una de las entradas del BLKS03.  El resto de cables, rojos y negros son alimentación de 12 V, tanto para la placa de leds, como para el BLKS03 como para el temporizador.



Lo que vemos es lo siguiente: Inicialmente están encendidos dos leds de la placa de leds (los más externos) entonces, acercamos un imán al sensor Hall y vemos como cuando el Hall se activa, en el temporizador se enciende un led amarillo. Al BLKS03 no le llega señal alguna. Al cabo del tiempo programado, que en este caso es de unos seis segundos, termina la temporización, se apaga el led amarillo y se enciende momentáneamente el segundo led amarillo. Este segundo led indica que se ha emitido la señal de salida. La señal sale por el cable amarillo, llega al BLKS03 y este conmuta, con lo que vemos como cambian los leds encendidos de la placa de leds.

Después de restaurar manualmente tocando con un cable (verde) la otra puerta del BLKS03 repetimos el procedimiento.

Esto que resulta un poco soso, vamos a ver pronto que permite realizar con toda facilidad una variedad de automatismos muy interesante.

Seguiremos informando.

Editado 27/12/2016:
Véase el artículo Controladores PWM donde aparecen varias formas de uso de este temporizador

1 comentario:

  1. Hola Ignacio,

    Muchas gracias por siempre compartir tus avances con todos nosotros (y en especial los electrónicos). Te seguimos muy atentamente.

    Un saludo,

    Gerard

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