Рассматриваемый в статье электронный однокомандный таймер позволяет через заданное время однократно изменить управляющий сигнал для исполнительного устройства, например, сервопривода стабилизатора свободнолетающей модели. Конечно же, аккумулятор, сервопривод и модуль таймера в сумме проигрывают фитилю в весе и стоимости, но выигрывют в простоте реализации механизма привода стабилизатора и возобновляемости ресурса – не нужно каждый раз рассчитывать и изготавливать фитиль. Научно-технический прогресс, опять же……. )))
Устройство рассчитано на начинающих моделистов, не требует наладки/программирования и, собранное из заведомо исправных компонентов, начинает работать сразу. Себестоимость устройства около ста рублей.
В качестве источника управляющего сигнала для исполнительного устройства применяется сервотестер, аналогичный этому:
S_Tester - ESC Сервотестер 3-х канальный 4.8-6V
Товар http://www.parkflyer.ru/product/1474774/
Его цена колеблется от 68 до 350 руб. у разных продавцов )))
Сервотестер представляет собой устройство, позволяющее задавать на своем выходе управляющий сигнал в зависимости от положения регулятора – переменного резистора, установленного на плате сервотестера.
При включении питания сервотестер всегда устанавливается в режим «Ручной» и, как показывает практика, сохраняет этот режим до нажатия кнопки «Select». Собственно, для реализации таймера это и нужно.
В основе сервотестера лежит генератор импульсов, длительность которых устанавливается в зависимости от величины управляющего напряжения (от 0 до 5В) на входе.
Сервотестер для работы с таймером модифицируется, для чего с платы сервотестера удаляются все ненужные элементы:
-переменный резистор
- светодиоды «Neutral» (LED2) и «Auto» (LED3)
- 2/3 части выходного разъема (пластмасса аккуратно спиливается, контакты выпаиваются).
Кстати, при пайке надо соблюдать осторожность – дорожки печатного монтажа от перегрева отклеиваются и повреждаются.
Светодиод «Man», а так же кнопка «Select» не удаляются и служат для оперативного контроля режима работы сервотестера.
Шток кнопки «Select» необходимо срезать так, чтобы из корпуса кнопки он выходил на длину около одного миллиметра.
Детали со стороны печатного монтажа не удаляются.
Получаем вот такую плату сервотестера (рис. 1)
Теперь, собственно, сам таймер. Устройство собрано на широко распространенной микросхеме 1006ВИ1 (ее импортный аналог - NE555). Применение этой микросхемы позволяет реализовать простые и недорогие таймеры с выдержкой времени от нескольких секунд до нескольких часов. Таймер собран на отдельной плате. Схема таймера представлена на рис. 2.
Работа таймера.
При показанном на схеме положении выключателя S1 (разомкнут) питание микросхемы таймера отключено, на базе транзистора VT1 отсутствует напряжение, транзистор закрыт, в результате чего через резистор R3 на верхний по схеме вывод резистора R4 подается напряжение питания +5В. Резистор R4 является делителем управляющего напряжения для сервотестера (как можно догадаться, подстроечный резистор R4 замещает штатный переменный резистор сервотестера). С помощью резистора R4 задается положение исполнительного механизма, которое механизм займет ПО ОКОНЧАНИИ ОТСЧЕТА ВРЕМЕНИ.
При замыкании выключателя S1 начинается отсчет времени, а на выходе таймера (вывод 3 DA1) появляется напряжение около 3.5В вследствие чего транзистор VT1 открывается и шунтирует резистор R4, что в свою очередь приводит к тому, что напряжение на входе сервотестера падает практически до нуля вольт, а исполнительный механизм занимает крайнее положение, которое и является рабочим «полетным» положением.
По окончании отсчета времени напряжение на выходе таймера (вывод 3 DA1) упадет до нуля вольт и транзистор VT1 закроется. При этом на вход сервотестера будет подано ранее установленное резистором R4 напряжение, а исполнительный механизм займет заданное ранее «посадочное» положение.
Время выдержки зависит от сопротивления резистора R1 и емкости конденсатора С1. Чем меньше их значения, тем меньше время выдержки и наоборот. При указанных на схеме значениях время выдержки составляет около десяти секунд. Минимальное сопротивление резистора R1 не менее 100кОм, максимальное до 10МОм.
Номинал подстроечного резистора может быть выбран в диапазоне 10…15кОм (в оригинале установлен 10кОм). Если найти подстроечный резистор нужного номинала найти не удастся, то можно оставить в плате сервотестера штатный переменный резистор, выпаяв из платы вывод этого резистора, соединенный с линией питания «+5В» (на рис. 3 указано стрелкой) и аккуратно отогнуть его в сторону для соединения с платой таймера ( коллектор VT1).
Плата таймера в этом случае может быть прикреплена к плате сервотестера со стороны его печатного монтажа через трубчатые втулки длиной 6мм. При этом платы располагаются «печатью к печати, деталями наружу» - крепежные отверстия совпадают.
Чертеж печатной платы таймера приведен на рис. 4, так же имеется файл в формате SprintLayout 6. Размеры печатной платы таймера, 32х28мм, такие же как и у платы сервотестера, монтажные отверстия совпадают. Кроме монтажных отверстий на плате таймера имеются отверстие для регулировки подстроечного резистора R4 (напротив его шлица) и отверстие для визуального контроля состояния светодиода LED1.
Для изготовления платы при помощи ЛУТ, при выводе чертежа на печать из программы следует «отзеркалить» рисунок на странице печати SprintLayout.
(plata_timer.lay6)
Конструктивно платы сервотестера и таймера скреплены между собой «деталями к деталям» в единый модуль винтами М3х14мм через втулки длиной 11мм, нарезанные из алюминиевой трубки D=4мм. Винты проходят сквозь отверстия в плате таймера и вворачиваются в отверстия в плате сервотестера – там отверстия изначально имеют несколько меньший диаметр и, если заворачивать винты без фанатизма, то получается вполне крепкое крепление (рис. 5).
Электрические соединения между платами выполнены отдельными проводниками. Для подключения питания и исполнительного устройства используются штатные разъемы сервотестера в их штатном включении. Выключатель S1 подключается к плате таймера. Схема межплатных соединений представлена на рис. 6.
Готовый модуль может быть обтянут термоусадочной трубкой, как и большинство устройств китайского производства.
Вес собранного модуля составляет 11 грамм.
Настройка исполнительного механизма.
В качестве исполнительного устройства для примера будет рассмотрен сервопривод стабилизатора свободнолетающей модели.
- Включить питание устройства. При отключенном выключателе S1 поворотом подстроечного резистора R4 против часовой стрелки (если смотреть со стороны печатных проводников платы таймера) установить сервопривод в крайнее положение, при этом напряжение на входе сервотестера (проводник (2) на схемах) должно стать равным нулю.
- Отключить питание устройства, при этом сервопривод останется в крайнем положении.
- Отрегулировать изменением длины тяги/положением кабанчика на ней «полетное» положение стабилизатора.
- Включить питание устройства.
- Поворотом подстроечного резистора R4 по часовой стрелке (если смотреть со стороны печатных проводников платы таймера) установить стабилизатор в нужное («посадочное») положение.
Выключить питание.
Использование.
Включить питание устройства. При этом стабилизатор займет «посадочное» положение.
Непосредственно перед запуском модели включить выключатель S1, при этом начнется отсчет времени, а стабилизатор займет «полетное» положение.
К таймеру может быть подключено несколько «модифицированных» сервотестеров для синхронного управления по таймеру несколькими исполнительными механизмами либо многоканальное устройство управления с аналогичным принципом регулирования, что позволит переводить в «посадочное» положение не только стабилизатор, но и, скажем, закрылки (рис. 7). Рабочее положение и положение после отсчета времени в этом случае устанавливаются вышеописанным способом для каждого механизма отдельно.
Если диапазон регулирования не критичен, то можно отказаться от резисторов R2, R3 и транзистора VT1 (рис. 8). Верхний по схеме вывод резистора R4 в этом случае подключается непосредственно к выходу таймера (вывод 3 DA1). При этом величина хода исполнительного механизма составит примерно 60% от крайнего положения (напряжение на входе сервотестера 0…3.5В).
При этом алгоритм настройки и работы таймера изменится на противоположный:
резистором R4 (порядковый номер элемента оставлен для понимания) можно будет установить «полетное» положение стабилизатора, а вот «посадочное» положение стабилизатора придется устанавливать изменением длины тяги/положением кабанчика на ней после установки сервопривода в крайнее положение по окончании отсчета времени.
Как всегда, готов ответить на Ваши вопросы.
Удачных возвращений!
S_Tester - ESC Сервотестер 3-х канальный 4.8-6V Товар http://www.parkflyer.ru/product/1474774/
Его цена колеблется от 68 до 350 руб. у разных продавцов )))
Сервотестер представляет собой устройство, позволяющее задавать на своем выходе управляющий сигнал в зависимости от положения регулятора – переменного резистора, установленного на плате сервотестера.
При включении питания сервотестер всегда устанавливается в режим «Ручной» и, как показывает практика, сохраняет этот режим до нажатия кнопки «Select». Собственно, для реализации таймера это и нужно.
В основе сервотестера лежит генератор импульсов, длительность которых устанавливается в зависимости от величины управляющего напряжения (от 0 до 5В) на входе.
Сервотестер для работы с таймером модифицируется, для чего с платы сервотестера удаляются все ненужные элементы:
-переменный резистор
- светодиоды «Neutral» (LED2) и «Auto» (LED3)
- 2/3 части выходного разъема (пластмасса аккуратно спиливается, контакты выпаиваются).
Кстати, при пайке надо соблюдать осторожность – дорожки печатного монтажа от перегрева отклеиваются и повреждаются.
Светодиод «Man», а так же кнопка «Select» не удаляются и служат для оперативного контроля режима работы сервотестера.
Шток кнопки «Select» необходимо срезать так, чтобы из корпуса кнопки он выходил на длину около одного миллиметра.
Детали со стороны печатного монтажа не удаляются.
Получаем вот такую плату сервотестера (рис. 1)
Теперь, собственно, сам таймер. Устройство собрано на широко распространенной микросхеме 1006ВИ1 (ее импортный аналог - NE555). Применение этой микросхемы позволяет реализовать простые и недорогие таймеры с выдержкой времени от нескольких секунд до нескольких часов. Таймер собран на отдельной плате. Схема таймера представлена на рис. 2.
Работа таймера.
При показанном на схеме положении выключателя S1 (разомкнут) питание микросхемы таймера отключено, на базе транзистора VT1 отсутствует напряжение, транзистор закрыт, в результате чего через резистор R3 на верхний по схеме вывод резистора R4 подается напряжение питания +5В. Резистор R4 является делителем управляющего напряжения для сервотестера (как можно догадаться, подстроечный резистор R4 замещает штатный переменный резистор сервотестера). С помощью резистора R4 задается положение исполнительного механизма, которое механизм займет ПО ОКОНЧАНИИ ОТСЧЕТА ВРЕМЕНИ.
При замыкании выключателя S1 начинается отсчет времени, а на выходе таймера (вывод 3 DA1) появляется напряжение около 3.5В вследствие чего транзистор VT1 открывается и шунтирует резистор R4, что в свою очередь приводит к тому, что напряжение на входе сервотестера падает практически до нуля вольт, а исполнительный механизм занимает крайнее положение, которое и является рабочим «полетным» положением.
По окончании отсчета времени напряжение на выходе таймера (вывод 3 DA1) упадет до нуля вольт и транзистор VT1 закроется. При этом на вход сервотестера будет подано ранее установленное резистором R4 напряжение, а исполнительный механизм займет заданное ранее «посадочное» положение.
Время выдержки зависит от сопротивления резистора R1 и емкости конденсатора С1. Чем меньше их значения, тем меньше время выдержки и наоборот. При указанных на схеме значениях время выдержки составляет около десяти секунд. Минимальное сопротивление резистора R1 не менее 100кОм, максимальное до 10МОм.
Номинал подстроечного резистора может быть выбран в диапазоне 10…15кОм (в оригинале установлен 10кОм). Если найти подстроечный резистор нужного номинала найти не удастся, то можно оставить в плате сервотестера штатный переменный резистор, выпаяв из платы вывод этого резистора, соединенный с линией питания «+5В» (на рис. 3 указано стрелкой) и аккуратно отогнуть его в сторону для соединения с платой таймера ( коллектор VT1).
Плата таймера в этом случае может быть прикреплена к плате сервотестера со стороны его печатного монтажа через трубчатые втулки длиной 6мм. При этом платы располагаются «печатью к печати, деталями наружу» - крепежные отверстия совпадают.
Чертеж печатной платы таймера приведен на рис. 4, так же имеется файл в формате SprintLayout 6. Размеры печатной платы таймера, 32х28мм, такие же как и у платы сервотестера, монтажные отверстия совпадают. Кроме монтажных отверстий на плате таймера имеются отверстие для регулировки подстроечного резистора R4 (напротив его шлица) и отверстие для визуального контроля состояния светодиода LED1.
Для изготовления платы при помощи ЛУТ, при выводе чертежа на печать из программы следует «отзеркалить» рисунок на странице печати SprintLayout.
(plata_timer.lay6) Конструктивно платы сервотестера и таймера скреплены между собой «деталями к деталям» в единый модуль винтами М3х14мм через втулки длиной 11мм, нарезанные из алюминиевой трубки D=4мм. Винты проходят сквозь отверстия в плате таймера и вворачиваются в отверстия в плате сервотестера – там отверстия изначально имеют несколько меньший диаметр и, если заворачивать винты без фанатизма, то получается вполне крепкое крепление (рис. 5).
Электрические соединения между платами выполнены отдельными проводниками. Для подключения питания и исполнительного устройства используются штатные разъемы сервотестера в их штатном включении. Выключатель S1 подключается к плате таймера. Схема межплатных соединений представлена на рис. 6.
Готовый модуль может быть обтянут термоусадочной трубкой, как и большинство устройств китайского производства.
Вес собранного модуля составляет 11 грамм.
Настройка исполнительного механизма.
В качестве исполнительного устройства для примера будет рассмотрен сервопривод стабилизатора свободнолетающей модели.
- Включить питание устройства. При отключенном выключателе S1 поворотом подстроечного резистора R4 против часовой стрелки (если смотреть со стороны печатных проводников платы таймера) установить сервопривод в крайнее положение, при этом напряжение на входе сервотестера (проводник (2) на схемах) должно стать равным нулю.
- Отключить питание устройства, при этом сервопривод останется в крайнем положении.
- Отрегулировать изменением длины тяги/положением кабанчика на ней «полетное» положение стабилизатора.
- Включить питание устройства.
- Поворотом подстроечного резистора R4 по часовой стрелке (если смотреть со стороны печатных проводников платы таймера) установить стабилизатор в нужное («посадочное») положение.
Выключить питание.
Использование.
Включить питание устройства. При этом стабилизатор займет «посадочное» положение.
Непосредственно перед запуском модели включить выключатель S1, при этом начнется отсчет времени, а стабилизатор займет «полетное» положение.
К таймеру может быть подключено несколько «модифицированных» сервотестеров для синхронного управления по таймеру несколькими исполнительными механизмами либо многоканальное устройство управления с аналогичным принципом регулирования, что позволит переводить в «посадочное» положение не только стабилизатор, но и, скажем, закрылки (рис. 7). Рабочее положение и положение после отсчета времени в этом случае устанавливаются вышеописанным способом для каждого механизма отдельно.
Если диапазон регулирования не критичен, то можно отказаться от резисторов R2, R3 и транзистора VT1 (рис. 8). Верхний по схеме вывод резистора R4 в этом случае подключается непосредственно к выходу таймера (вывод 3 DA1). При этом величина хода исполнительного механизма составит примерно 60% от крайнего положения (напряжение на входе сервотестера 0…3.5В).
При этом алгоритм настройки и работы таймера изменится на противоположный:
резистором R4 (порядковый номер элемента оставлен для понимания) можно будет установить «полетное» положение стабилизатора, а вот «посадочное» положение стабилизатора придется устанавливать изменением длины тяги/положением кабанчика на ней после установки сервопривода в крайнее положение по окончании отсчета времени.
Как всегда, готов ответить на Ваши вопросы.
Удачных возвращений!
Но если идет борьба за вес, то проще все это в один 8 ногий контроллер запихнуть, и дешевле и деталюх меньше и размеры с весом.
Удобство сервотестера в данном случае в том, что длительность выходного импулься изменяется входным напряжением - что удобно для применения в различных схемах, а не изменением постоянной времени RC-цепи.
Плюс к тому же сервотестер уже имеет на выходе стандартный сигнал - не надо настраивать/подбирать различные элементы собранной схемы, чтобы добиться "правильной" длительности импульса.
Что касается себестоимости, то сервотестер на али стОит 73руб, остальная рассыпуха чуть переваливает за 30руб....