■使用振荡器之长时间定时器

汽车电子电路控制检测实务与应用篇

如上所述，10分钟以上之定时器，若使用C.R之充、放电方式电路，实际上较为困难。因此，可以使用交流电源，依每一周期之时间以及计时之时间来决定计数器计数之多寡。在此场合便需使用正反器(Flip-Flop ，以下简称FF)。

图13为T-FF，每当T端输入一时钟脉冲时，Q与Q输出端子之状态将反转一次。若以波形表示输出与输入间之关系时，则如图14所示。亦即，输入2个脉冲时，输出之状态变化一次，输入4个脉冲时，则变化2次。

换句话说，使用此种FF时，其输出端之信号频率为输入信号之半，故可用来作1/2分频电路。

假设使用5只T-FF，接成图15之方式，则输出频率将为输入频率 1/2× 1/2× 1/2× 1/2 ×1/21 之＝ 1/32。亦即输出信号之时间(周期)为输入侧之32倍。

若输入之频率为32Hz，则在经过1秒之后方有输出信号，换言之，该一电路可用来做1秒之定时器。设若增加FF之电路级数，则可制作长时间之定时器。

以下介绍时限为20分左右，可作通话时间之报知或其它用途之简单定时器之设计。使用之电源为干电池，而以蜂鸣器作报知之用。

图16为本器之方块图形，使用一振荡电路，使输出方形波信号，并以分频器予以分频。由于振荡系由C.R之电路常数所决定，故此种定时器仍属C.R方式。

若欲变更时间，则如图17(a)所示，虽可使用可变电阻以改变振荡频率，但往往时间与刻度之指示不合，而导致时间差异存在。因此，可将振荡器之频率予以固定，而改变分频电路之级数，藉以改变计时之时间。

振荡器使用反转器MC14069UB所组成，至于其电路详见前一章。分频器则采用MC14520B。图18为其接脚之连接图。由于MC14520系4Bit之2进计数器(4级FF串接)，故可作16分频。一只MC14520中包含两组相同之电路，故使用一只IC即可作1/16×16＝1/256分频之动作。

假若计时之时间为2分钟，则振荡率之周期约为0.47秒，亦即频率为2.12Hz。若将上述时间为2分之输出(方形波)输至MC14017B时，则每当MC14017输入一脉冲时，输出状态变化一次，如果将MC14017之输出依图17(b)所示，以开关予以切换时，即可设定2分至18分钟之计时时间。设定用之开关可使用IP之小型开关或旋转式之开关。

由于小型蜂鸣器之动作电流约为10mA左右，故可使用一只晶体管予以驱动。该晶体管虽可用MC14017B之输出直接驱动，但因反转器尚余多只，故本例中使用其中两只接成缓冲电路后，用以驱动晶体管。