Третий базовый строительный блок этой книги. Глава 04 колебалась сама по себе, глава 05 реагировала на постоянное условие. Эта схема — про третий частый паттерн: короткое событие (нажатие кнопки), после которого нагрузка остаётся включённой заданное время и гаснет сама.
| Компонент | Роль |
|---|---|
| SW1 — кнопка без фиксации | Запускает таймер быстрым зарядом конденсатора |
| C1 — конденсатор | Задаёт длительность таймера вместе с R1 |
| R1 — резистор (лучше потенциометр) | Путь разряда C1 и одновременно базовый резистор транзистора |
| Q1 — NPN-транзистор | Ключ, удерживающий нагрузку включённой, пока идёт заряд C1 |
| LED1 + R-LED (или реле) | Индикация/нагрузка на выходе |
τ = R1 × C1 — постоянная времени RC-цепи, время, за которое напряжение на конденсаторе падает примерно до 37% от начального значения при разряде. Реальное время, пока транзистор остаётся открытым, обычно составляет несколько таких постоянных (порядок величины — от τ до 3×τ), но зависит от конкретного транзистора, порога его открытия и начального напряжения заряда — единой точной формулы для "времени в открытом состоянии" здесь нет, в отличие от чистого расчёта разряда конденсатора самого по себе.
Например, при R1 = 470 кОм и C1 = 100 мкФ: τ = 470000 × 0.0001 = 47 секунд — то есть задержка отключения будет порядка десятков секунд, что уже полезно для практических задач вроде задержанного гашения света в подъезде или прихожей.
Эта схема не даёт стабильного, повторяемого времени с высокой точностью — разброс ёмкости обычных электролитических конденсаторов часто ±20%, плюс влияет конкретный экземпляр транзистора и температура. Для хобби-задач вроде "погасить свет через примерно полминуты" этого более чем достаточно. Там, где нужна точная и стабильная выдержка времени, в главе 10 появится таймер 555 — специализированная микросхема, которая решает именно эту проблему гораздо аккуратнее.
Поставь вместо фиксированного R1 потенциометр — тогда время выдержки можно подстроить руками уже на собранной схеме, нажимая кнопку и засекая время до погасания светодиода, вместо того чтобы точно рассчитывать номинал заранее.
Подключи щуп к узлу между C1 и R1 (тому самому "node A" на схеме), земляной зажим — на GND. После нажатия кнопки на экране должен быть виден резкий скачок напряжения вверх (быстрый заряд через кнопку), а затем плавная экспоненциальная кривая спада — классическая форма разряда конденсатора через резистор. Это хорошая возможность увидеть постоянную времени RC не в теории, а прямо на экране прибора.
Эта же топология — основа для десятков практических устройств: подсветка в шкафу или прихожей, которая гаснет сама через какое-то время после открытия двери, задержанное отключение вентилятора, простейшая "защита от забытого включённым" индикация. Концептуально это тот же принцип, что будет использован в главе 17 при подключении PIR-датчика движения — там роль "кнопки" будет играть сам датчик движения, а роль этой RC-цепи возьмёт на себя более точный узел выдержки времени.
Три базовых паттерна разобраны: автогенерация (глава 04), пороговая реакция на условие (глава 05), реакция на событие с выдержкой времени (эта глава). Блок «Первые схемы» закрыт. Следующий блок — та же логика, но с транзистором уже не просто как ключом, а как усилителем: первый настоящий звуковой каскад.
Книга бесплатна для чтения. Автор — Тариел Бежанидзе, компьютерный мастер в Батуми · tariel.ge · все бесплатные книги. Копировать текст целиком на другие сайты — только со ссылкой на источник.