电子装置定时器

本电路是用现成IC构建的1个低成本定时器,可精确地定时所有重要的电子/电气装置。
此电路可用于3个目的：可在装置启动中引入1个延迟;在一定的时间之后可关闭装置；可在正规时间内重新启动装置工作在所希望的时间长度。可以为这三个机能选择时间周期，时间上限可扩展到24小时。

电路描述
电路由3个主要部分组成（图1），每个部分执行3个不同的功能。第1部分用于启动第2部分，它在一定的时间间隔之后产生1个脉冲，其时间间隔由电阻器R1和电容器C1确定(见图2)。在启动第2部分之后，它去激励自己。第2部分用于保持在正规时间内重新启动第3部分和装置。由于此部分必须在正规时间内重新启动第3部分和装置，所以它一旦第1次被启动就决不会去激励。第3部分由第2部分启动固定时间之后关闭装置。电阻器和电容器对R3和C3决定时间，在此时间之后去激励装置。在去激励之后，它也去激励本身自己。
电路第2部分同时启动装置和第3部分，这样在启动设置时间（由R3和C3确定）之后电路第3部分立即关闭装置。

图1 电子装置定时器框图

图2 电子装置定时器的实际电路图

电路的每一部分由J-K触发器（74LS109），定时器（SE/NE555）和十进别计数器（CD4017）组成。555（工作在自激模式）的复位引脚连接到触发器的Q输出，触发器工作在反转条件（J和K都是高态）下。当触发器输出为低态时，555变为复位模式，而它不能产生任何时钟脉冲。每当触发器输出变高态时，555定时器克服复位模式并开始产生脉冲。
555输出到十进计数器（CD4017），此计数器在每10个输入时钟脉冲之后产生1个脉冲。因此，当触发脉冲加到J-K触发前（触发器又输出为低态）时，触发器反转而又变为高态，因而启动555，产生脉冲。在555的10个脉冲之后，即加触发到74LS109一定时间（10×R1×C）之后,CD4017产生1个脉冲。此脉冲用于触发其他部分。CD4017所产生的脉冲启动另外的部分，触发该部分的J-K触发器。同样的脉冲当加到同样部分的J-K触发器时可以去激励自己（由于Q输出反转变为零）。
最初，用可变电阻器R1、R3和R2分别设置不同的时间周期，即装置启动所希望的时间延迟、装置工作所希望的时间周期和每次启动之间的时间间隔。一旦设置完，电路便开通并按按钮开关S1。按钮开关为电路第1部分的J-K触发器提供手动触发，使第1部分启动。一旦此部分启动,CD4017 IC的输出Q9变高态(在555产生10个脉冲之后)因此,第1部分的CD4017在大约10×R1×C时间之后产生1个脉冲。
CD4017所产生的脉冲用于触发电路的第2部分。电路第1部分仅用于启动第2部分,而由于此目的已达到,电路第1部分CD4017的时钟脉冲给予J-K触发器,所以它被去激励。现在，电路第2部已启动，其输出从Q1得到，它在555第1个脉冲之后立即变高态。由于Q1的脉冲馈入电路第3部分的J-K触发器，所以第3个触发器输出变高态（电路第2和第3部分在同一时间启动，尽管被不同源激励，因为到电路第3部分的触发器来自第2个CD4017的Q1输出，在电路第2部分被触发之后它立即变高态）。电路第3部分触发器变高态之后，与它连接的继电器立即通电而且启动装置，即在10×R1×C时间延迟之后装置开通。同时，电路第3部分的555保持产生脉冲并在第10个脉冲之后，即10×R3×C时间之后，电路第3部分的CD4017产生1个脉冲，此脉冲去激励装置以及本身自己。电路第2部分的触发器继续导通，因此，此部分的CD4017继续以正规时间间隔产生脉冲来定期地启动电路第3部分装置和固定时间间隔启动装置，然而，电路第3部分在其功能的固定时间周期之后保持去激励自己。此周期继续下去直到关闭电路为止。

图3 电路波形图

由于导通之后立即引起的电噪声会错误地触发电路。所以，开始清零所有所用的J-K触发器（输出Q为零），是用在引脚1（清零）连接低通滤波器（低态到高态转换），CD4017复位，起初用高通滤波器（高态到低态转换）。电路中的二极管靠提供1个反向偏置中止触发达到电路不希望的点。

电路应用
此电路具有广阔的应用。它可用于各种电气装置。图2是实际的电路图，图3是波形图。■ （冰）