Самодельный таймер для переворота яиц в инкубаторе, схема, инструкция

Все опытные птицеводы хорошо знают, что одним из главных условий успешной инкубации яиц, помимо правильно подобранной температуры и влажности, является их периодическое переворачивание.

Причём делать это нужно по строго определённой технологии. Все существующие инкубаторы подразделяются на три группы — автоматические, механические и ручные, причём две последние разновидности предполагают, что процесс переворачивания яиц будет осуществлять не машина, а человек.

Упростить эту задачу поможет таймер, который, имея некоторый запас времени и опыта, можно сделать своими руками. Несколько способов изготовления такого устройства описаны ниже.

Для чего нужен

Таймер переворота яиц в инкубаторе представляет собой устройство, размыкающее и замыкающее электрическую цепь через один и тот же промежуток времени, то есть, говоря простым языком, примитивное реле. Наша задача — выключать и затем снова включать главные узлы инкубатора, максимально автоматизируя таким образом систему и сводя к минимуму возможные ошибки, вызванные человеческим фактором.

Таймер, помимо осуществления переворота яиц, обеспечивает также реализацию таких функций:

• регулировка температурного режима;
• обеспечение принудительного воздухообмена;
• запуск и отключение освещения.

Микросхема, на основании которой изготавливается такое устройство, должна отвечать двум главным условиям: низкое переключение тока при высоком сопротивлении самого ключевого элемента.

Оптимальным вариантом в этом случае является технология построения электронных схем КМОП, имеющая как n-, так и p-канальне полевые транзисторы, что обеспечивает более высокую скорость переключения и к тому же является энергосберегающей.

Проще всего в домашних условиях использовать продающиеся в любом магазине электроники времязадающие микросхемы К176ИЕ5 или КР512ПС10. На их основе таймер будет работать долго и, что особенно важно, бесперебойно. Принцип работы устройства, выполненного на основе микросхемы К176ИЕ5, предполагает последовательное выполнение шести действий:

1. Система запускается (замыкание цепи).
2. Пауза.
3. На светодиод подаётся импульсное напряжение (тридцать два цикла).
4. Резистор отключается.
5. На узел подаётся заряд.
6. Система выключается (размыкание цепи).

Затем процесс запускается снова и так далее. Всё достаточно просто, при этом каждое из шести указанных выше действий можно регулировать, в зависимости от конкретного периода инкубации.

Таймер, изготовленный на микросхеме КР512ПС10, в общем, тоже довольно прост, но здесь есть дополнительные функциональные возможности, обусловленные изначальным наличием в схеме входов с переменным коэффициентом деления. Таким образом, для обеспечения работы таймера (точного времени задержки срабатывания) нужно правильно подобрать R1 , C1 и установить нужное количество перемычек. Здесь возможны три варианта:

• 0,1 секунды–1 минута;
• 1 минута–1 час;
• 1 час–24 часа.

Если микросхема К176ИЕ5 предполагает единственно возможный цикл действий, то на КР512ПС10 таймер работает в двух разных режимах: переменном либо постоянном.

В первом случае включение и выключение системы происходит автоматически, через равные промежутки времени (режим настраивается при помощи перемычки S1), во втором система включается с запрограммированной задержкой один раз и после этого работает до её принудительного отключения.

Инструменты и комплектующие

Для претворения в жизнь творческой задачи, помимо самих времязадающих микросхем, нам понадобятся следующие материалы:

• резисторы различной мощности;
• несколько дополнительных светодиодов (3–4 штуки);
• олово и канифоль.

Набор инструментов вполне стандартный:

• острый нож с узким лезвием (чтобы закоротить резисторы);
• хороший паяльник для микросхем (с тонким жалом);
• секундомер или часы с секундной стрелкой;
• пассатижи;
• отвертка-тестер с индикатором напряжения.

Самодельный таймер инкубатора своими руками на микросхеме К176ИЕ5

Большинство электронных приспособлений, таких как рассматриваемый таймер для инкубатора, известны ещё с советских времен. Пример реализации двухинтервального таймера для инкубации яиц с подробной инструкцией был опубликован в популярном среди радиолюбителей журнале «Радио» (№ 1, 1988 год). Но, как известно, всё новое — это хорошо забытое старое.

Схема принципиальная:

Если вам посчастливится найти готовый радиоконструктор на базе микросхемы К176ИЕ5 с уже вытравленной печатной платой, то сборка и настройка готового приспособления окажется простой формальностью (умение держать в руках паяльник, разумеется, весьма желательно).

Печатная плата:

Этап настройки временных интервалов рассмотрим подробнее. Двухинтервальный таймер, о котором идёт речь, обеспечивает чередование режима «работа» (управляющее реле включено, механизм поворота лотка инкубатора работает) с режимом «пауза» (управляющее реле отключено, механизм поворота лотка инкубатора остановлен).

Режим «работа» является кратковременным и длится в пределах 30–60 секунд (время, необходимое для поворота лотка на определенный угол, зависит от типа конкретного инкубатора).

Режим «пауза» длительный и может продолжаться до 5-ти, 6-ти часов (зависит от размера яиц и нагревающей способности инкубатора.)

Для простоты настройки в схеме предусмотрен светодиод, который в процессе настройки временных интервалов будет мигать с определенной частотой. Мощность светодиода согласуется со схемой при помощи резистора R6.

Настройка продолжительности указанных режимов осуществляется времязадающими резисторами R3 и R4. При этом нужно отметить, что продолжительность режима «пауза» зависит от номинала обоих резисторов, в то время как длительность рабочего режима задаётся исключительно сопротивлением R3. Для точной настройки в качестве R3 и R4 рекомендуется использовать переменные резисторы 3–5 кОм для R3 и 500–1500 кОм для R4 соответственно.

Регулировка режима «работа»:

• закоротить резистор R4 (уменьшить сопротивление R4 до нуля);
• включить устройство;
• резистором R3 отрегулировать частоту мигания светодиода. Продолжительность режима «работа» будет соответствовать тридцати двум вспышкам.

Регулировка режима «пауза»:

• задействовать резистор R4 (увеличить сопротивление R4 до номинального);
• включить устройство;
• засечь при помощи секундомера время между соседними вспышками светодиода.

  Продолжительность режима «пауза» будет равна полученному времени, умноженному на 32.

Например, для того чтобы установить продолжительность режима «пауза» 4 часа, время между миганиями должно составить 7 минут 30 секунд. После завершения настройки режимов (определения требуемых характеристик устанавливающих время резисторов), R3 и R4 можно заменить на постоянные резисторы соответствующих номиналов, а светодиод отключить. Это повысит надежность таймера и существенно продлит срок его службы.

Инструкция: как сделать своими руками таймер инкубатора на микросхеме КР512ПС10

Изготовленная на основе КМОП техпроцесса микросхема КР512ПС10 используется в самых разнообразных электронных устройствах-таймерах с переменным коэффициентом деления временного цикла.

Эти устройства могут обеспечить как однократное включение (включение рабочего режима после определённой паузы и удержание его до принудительного отключения), так и циклическое включение — выключение по заданной программе.

Создание таймера для инкубатора на базе одного из таких устройств не составит особого труда. Более того, вам даже не придётся брать в руки паяльник, поскольку ассортимент промышленно выпускаемых плат на основе КР512ПС10 чрезвычайно широк, их функционал разнообразен, а возможность настройки временных интервалов охватывает диапазон от десятых долей секунды до 24-х часов. Готовые платы оснащены необходимой автоматикой, обеспечивающей быструю и точную настройку режимов «работы» и «паузы». Таким образом, изготовление таймера для инкубатора на микросхеме КР512ПС10 сводится к правильному выбору платы под конкретные характеристики определённого инкубатора.

Если всё же понадобится изменить время рабочего режима, то сделать это можно, закоротив резистор R1.

Для тех, кто любит и умеет паять, а также желает собрать подобное приспособление собственноручно, приведём одну из возможных схем с перечнем электронных компонентов и трассировкой печатной платы. Описанные таймеры применимы для управления переворотом лотка в работе с бытовыми инкубаторами с периодическим включением нагревательных элементов. Фактически они позволяют синхронизировать движение лотка с включением и выключением нагревателя с циклическим повторением всего процесса.

Другие варианты

Помимо рассмотренных вариантов базовых микросхем, существует множество электронных компонентов, на которых можно построить надёжное и долговечное устройство — таймер.

Среди них можно выделить:

• MC14536BCP;
• CD4536B (с модификациями CD43***, CD41***);
• NE555 и др.

Некоторые из таких микросхем к настоящему моменту сняты с производства и заменены современными аналогами (индустрия производства электронных компонентов не стоит на месте).

Все они отличаются второстепенными параметрами, расширенным диапазоном питающих напряжений, тепловыми характеристиками и пр., но при этом выполняют всё те же задачи: включение–выключение управляемой электрической цепи по заданной программе.

Принцип настройки рабочих интервалов собранной платы тот же:

• найти и закоротить резистор режима «пауза»;
• резистором режима «работа» установить желаемую частоту мигания диода;
• разблокировать резистор режима «пауза» и измерить точное время работы;
• установить параметры делителя;
• поместить плату в защитный корпус.

Изготавливая таймер переворота лотка, нужно понимать, что это прежде всего таймер — универсальное приспособление, область применения которого не ограничивается исключительно задачей переворота лотка в инкубаторе.

В последующем, приобретя определённый опыт, вы сможете снабдить подобными устройствами и нагревательные элементы, систему освещения и вентиляции, а в дальнейшем, после некоторой модернизации, использовать его в качестве основы для автоматической подачи корма и воды цыплятам.

Среди альтернативных вариантов следует также отметить, что на радиорынках и в специализированных магазинах вам предложат огромный выбор от электронных компонентов и монтажных плат до уже готовых таймеров для инкубаторов. Цена многих наименований готовой автоматики может оказаться даже ниже, чем себестоимость самостоятельной сборки. Решение принимать вам. Таким образом, самостоятельно изготовить таймер совсем несложно. При наличии определённых навыков процесс не займет много времени. В результате вы получите надёжную автоматику для инкубатора, которой можно доверять.