Lödstationstimer

Den här artikeln beskriver en liten krets jag byggde för att lösa problemet att jag ibland glömmer slå av lödstationen. Det är helt enkelt en timer som slår av strömmen ungefär en timme efter att man tryckt på startknappen.

Målsättningen var att snabbt bygga ett exemplar av en liten pryl som löste problemet. Det finns många sätt att bygga en timer på, men att tiden ska vara runt en timme utesluter några lösningar och gör andra rimligare. En direkt RC-baserad timer är inte så lämplig för så här långa tider eftersom det skulle kräva löjligt hög kapacitans och att osäkerheten i självurladdning och kapacitans gör tiden högst oförutsägbar. Då återstår främst olika varianter baserade på en oscillator och en räknare.

Om jag skulle ha siktat på att bygga många kretsar och ville hålla komponentantalet så litet som möjligt skulle jag nog ha satsat på en lösning baserad på en minimal mikrokontroller med 6 eller 8 pinnar och inbyggd RC-oscillator (ATTINY13, PIC10F200, PIC12F508 eller liknande). I det här fallet ville jag dock inte lägga till det extra momentet att skriva och debugga ett assemblerprogram, så jag beslöt att basera kretsen på vanliga logikkretsar istället. Ibland är lödtenn ett lämpligare programmeringsspråk än t ex assembler eller C, även om jag inte fullt ut håller med Bob Pease vars favoritprogrammeringsspråk är just lödtenn.

Här är några krav och önskemål på kretsen:

• En fördröjning på en timme.
• Återstartningsbar, dvs man ska kunna trycka på startknappen när räknaren redan är igång och på så vis få den att påbörja en ny entimmesperiod.
• Stoppknapp så att man kan slå av utgången i förtid om man vill.

Ett uppenbart kretsval är 4060 som har både inbyggd oscillator och en ganska lång räknare som kan dela ned frekvensen till något som mer ligger i linje med fördröjningen på en timme. Man inser ganska snabbt att det även behövs någon extra vippa för att se till att utgången normalt sett är avslagen, men slås på när räknaren startas och slås av när räknaren räknat klart. Dessutom måste man se till att räknaren verkligen stannar när tiden löpt ut.

I figur 1 nedan visas den koppling jag kom fram till:

Utgången från 4060-räknaren är kopplad till två JK-vippor (4027) som dels förlänger räknaren och dels sköter om funktionen att ge en puls som varar så länge räknaren räknar. Notera hur set- och resetingångarna på vipporna kopplats så att utgången dels direkt aktiveras när man trycker på start och dels kräver två positiva flanker på utgången från 4060 innan den slår av. RST-ingången på 4060 är dels kopplad till sista JK-vippans utgång så att räknaren stannar när utgången slagits av och dels är den via en diod kopplad till startknappen så att räknaren nollställs och därmed börjar om från början om man trycker på START medan den redan räknar.

Nedan visas ett timingdiagram hur vågformerna ser ut från att man trycker på START tills att timern stannar:

Den korta pulsen på Q14 är inte skalenligt ritad.

Spänningsmatningen är enklast möjliga. Jag hade en lämplig transformator liggande som var märkt 6V. Efter likriktning och glättning var spänningen lite för hög för att driva reläet, så jag satte in en extra diod i serie med spänningen. Någon spänningsregulator behövdes inte i detta fall eftersom ingen av kretsarna är särskilt känslig för exakt matningsspänning eller variationer i spänningen.

Dioden som sitter i backriktningen över reläspolen ser till att ta hand om strömmen som fortsätter flyta genom spolen en kort stund efter att transistorn slagit av. Utan diod skulle spänningen som spolen alstrar över den avslagna transistorn bli så hög att transistorn antagligen skulle gå sönder.

Varning: Om du tänker bygga kretsen så måste du vara mycket kunnig om hur farlig nätspänning är och hur man hanterar den på ett säkert sätt i sina konstruktioner. Det här är inget för nybörjare. Väljer du att bygga något baserat på ritningarna i den här artikeln så gör du det helt på egen risk. Vet du inte vad du håller på med så är risken mycket stor för allvarliga konsekvenser.

Här finns några bilder på den färdiga konstruktionen: