Urządzenie będące tematem bieżącego projektu nie jest adresowane dla pomieszczeń w których przebywamy przez długi czas. Ale przede wszystkim tam, gdzie światło (lub inny odbiornik energii) potrzebne jest na stosunkowo krótki odcinek czasu.
Proponowany układ należy włączyć między źródło zasilania i odbiornik. Obciążenie zostanie automatycznie odcięte po ściśle określonym czasie (w prototypie ustawiono ten czas na ok. 15 minut). Czas ten można ustawić z rozsądnym marginesem względem potrzeb, a oszczędności rachunków za energię elektryczną powinny być znaczące. Pewną niedogodnością wynikającą z konstrukcji jest fakt, iż aby ponownie załączyć światło, trzeba na chwilę wyłączyć zasilanie i z powrotem je włączyć.
Budowa układu i jego działanie
Układ wykonano z wykorzystaniem transformatora sieciowego (X1) obniżającego napięcie z 230 VAC do 12 VAC (o nominalnej obciążalności 1 A). Kluczowym elementem jest timer/licznik CD4541BE (IC1). Ponadto wykorzystano 12-to woltowy stabilizator napięcia LM7812 (IC2), 5 diod 1N4007 (D1 do D5), tranzystor npn typu 2N2219 (T1), dwunasto-woltowy przekaźnik (RL1) i niewielką ilość rezystorów i kilka kondensatorów.
Wyłącznik czasowy zostanie załączony z chwilą podania napięcia 230 VAC na wejście (złącze CON1). Na wejściu musi być umiejscowiony switch ON/OFF, którego na schemacie ideowym nie pokazano. Styki wykonawcze timera zostaną wyłączone po zadanym czasie mimo dalszej obecności napięcia na złączu CON1. Układ scalony CMOS CD4541BE (IC1) umożliwia łatwe odmierzanie długich czasów. Działanie polega bowiem na oscylatorze i wielobitowym dzielniku częstotliwości. Częstotliwość oscylatora ustalona jest zewnętrznymi elementami RC zgodnie ze wzorem: f=1/(2,3×R2×C1). Dzielnik częstotliwości działa w oparciu o liczniki binarne, których „długość” można programować. Służą do tego piny 12 i 13. Poniższa tabelka pokazuje jakie współczynniki podziału są dostępne. Wyprowadzenia 12 i 13 (oznaczone A i B) można zwierać do masy lub plusa zasilania, co oznacza stan zera lub jedynki logicznej.
W naszym przypadku chcemy odmierzyć czas ok. 15-tu minut. W tym celu ustawiamy częstotliwość oscylatora 35,6 Hz. Współczynnik podziału ustawiamy maksymalny dostępny, tj. 16 bitów. To daje zwielokrotnienie okresu zegara 216 czyli 65536.