Мигающие светодиоды могут не только служить индикаторами, но и выполнять функции генератора электрических импульсов частотой около 2 Гц, и причем довольно экономичных генераторов. Если последовательно мигающему светодиоду включить резистор относительно большого сопротивления, такого чтобы внутренний генератор импульсов с ключом работали, а ток через светодиод был минимальным (свечение едва заметно в темноте), то ток потребления генератором составит несколько десятков микроампер.
Используя мигающий светодиод в сочетании с многоразрядным двоичным счетчиком можно создать простой и достаточно точный цифровой таймер, позволяющий устанавливать временные интервалы от одной секунды до 34 минут (от 1S до 2048S), с дискретностью 8 одну секунду.
Схема такого таймера на базе 12-разрядного счетчика CD4040 (КА561ИЕ20А) показана на рисунке выше. Генератор импульсов образует цепь из мигающего светодиода HL1 и резистора R1. Светодиод не несет индикаторной функции (его свечение едва заметно). Цепь R2-C1 служит для подавления высокочастотных импульсов, которые возникают на светодиоде в момент его переключения (на экране осциллографа это напоминает дребезг контактов). Частота этих паразитных импульсов у разных типов мигающих светодиодов отличается, поэтому, и параметры цепи R2-C1 могут потребовать подбора.
Далее, импульсы через развязывающий резистор R3 поступают на вход счетчика D1. Предварительно счетчик устанавливают кнопкой S1 (без фиксации) в нулевое положение. По мере работы счетчика состояния на его выходе меняются. Необходимое время задается микротумблерами S2-S12 по системе бинарного кода. То есть, каждый тумблер подписан некоторым числом секунд (1S - 1024S).
Для того, чтобы получить какой-то временной интервал нужно его представить в секундах и включить такие тумблеры, чтобы подписанные возле них числа секунд в сумме были равны этому интервалу. Например, нужно время 10 минут. В секундах это будет 600 секунд. 600 = 512+64+16+8. То есть, замыкаем тумблеры S11, S8, S6, S5. Остальные тумблеры оставляем разомкнутыми.
Счетчик считает начиная с нуля (предварительно его сбросили кнопкой S1). Как только на его подключенных тумблерами выходах установится двоичный код. равный десятичному числу 600 на резисторе R5 возникнет напряжение, соответствующее высокому логическому уровню. Это напряжение посредством диода VD1 заблокирует вход счетчика (импульсы от светодиода перестанут изменять его состояние) и откроет транзисторный ключ на VT1 и VT2, который включит реле Р1, а это реле либо включит, либо выключит нагрузку (в зависимости от того как подключены его контакты).
Таким образом, получается достаточно точный и простой цифровой таймер, единственный недостаток которого в том, что временной интервал нужно представлять в бинарном коде. В схеме используется 12-разрядный двоичный счетчик CD4040 (КА561ИЕ20А). Поскольку частота генерируемых светодиодом импульсов равна 2 Гц, самый младший выход счетчика не используется, он делит частоту на два, чтобы время можно было представлять в секундах, а не в «пол-секундах».
Можно использовать любой мигающий одноцветный светодиод, падение напряжение на котором не более 3,6V. Частота мигания у светодиодов не нормирована и может в некоторой степени отличаться от 2 Гц. Немного подогнать частоту можно подбором сопротивления R1 (создается впечатление, что частота мигания несколько зависит от тока через светодиод).
В любом случае, близость заданного времени к реальному времени зависит от того, насколько частота мигания светодиода близка к значению 2 Гц. А вот использовать двухцветные мигающие светодиоды не получается. Дело в том, что в них есть два светодиода (красный и зеленый), а генератор с ключом их переключает. В результате импульсы получаются очень короткими и сопоставимы с паразитными импульсами, о которых сказано выше.
Впрочем, встречаются двухцветные мигающие светодиоды, работающие по такому своеобразному «трехфазному» алгоритму, когда между вспышками одного и другого цвета есть пауза, равная продолжительности вспышки одним цветом.
Получить выдержки до четырех с половиной часов можно, если вместо счетчика CD4040 использовать CD4020 (рис.2), у которого старшие разряды больше. Но этот счетчик не имеет выходов между «1» и «8», поэтому, установка времени будет с шагом в четыре секунды.
Рисунок 2В схемах используется малогабаритное электромагнитное реле BT-12S с обмоткой на 12V сопротивлением около 1000 Оm. Можно использовать ВТ-24S на напряжение 24V, подняв напряжение питания до 14-15V (данные реле уже начинают срабатывать при половине номинального напряжения на обмотке).
Существует
"двоичный таймер", на нём возможно задать любой интервал времени (от нескольких секунд до нескольких лет).
