5 விநாடி டைமர் சர்க்யூட் உருவாக்க முழுமையான வழிகாட்டி -5 Seconds Timer Circuit

Timer Circuit என்றால் எல்லோருக்கும் முதலில் நினைவிற்கு வருவது IC 555. ஆனால் அதே பணியை வெறும் இரண்டு Transistor-கள் மூலம் செய்ய முடியும் என்பதை உங்களுக்குத் தெரியுமா?

IC 555 Timer இல்லாமலேயே வெறும் இரண்டு Transistor-களை பயன்படுத்தி துல்லியமான 5 Seconds Timer Circuit ஒன்றை உருவாக்க முடியுமா? ஆம்! இந்த கட்டுரையில் Circuit Diagram, Working, PCB Design மற்றும் ஒவ்வொரு Component-இன் பங்களிப்பையும் படிப்படியாக தமிழில் கற்றுக்கொள்வோம். Beginners முதல் Electronics ஆர்வலர்கள் வரை அனைவருக்கும் இது ஒரு சிறந்த DIY Project!

Electronics Projects செய்யத் தொடங்கியுள்ளீர்களா? அப்படியானால் இந்த 5 Seconds Timer Circuit உங்களுக்கான சிறந்த Beginner Project. குறைந்த Components, எளிய Circuit Design, குறைந்த செலவு மற்றும் நம்பகமான செயல்பாடு ஆகியவற்றால் இந்த Project, Timer Circuit அடிப்படைகளை கற்றுக்கொள்ள உதவும்.

அறிமுகம்

டிஜிட்டல் எலக்ட்ரானிக்ஸ் (Digital Electronics) பற்றிய திறனையும் அறிவையும் பெறுவதற்கான சிறந்த வழி, சில எலக்ட்ரானிக்ஸ் பிராஜக்டுகளை (Electronics Projects) நீங்களே உருவாக்கிப் பார்ப்பதுதான். இவ்வாறான Hands-on Experience (நேரடி செய்முறை அனுபவம்), சர்க்யூட் வடிவமைப்பு (Circuit Design), செயல்பாடு (Operation), மற்றும் பகுப்பாய்வு (Analysis) ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் டிஜிட்டல் அமைப்புகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதை ஆழமாகப் புரிந்துகொள்ள உதவுகிறது.

எனவே, இந்த Project Section-ல் விவாதிக்கப்படவுள்ள பிராஜக்டுகள், டிஜிட்டல் எலக்ட்ரானிக்ஸை முழுமையாகக் கற்றறியும் நமது நோக்கத்திற்கு மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
நமது Digital Techniques Tutorial தொடரின் முதல் திட்டமாக, மிகவும் பிரபலமான மற்றும் சுவாரஸ்யமான Timer Project-ஐ இங்கு பார்க்கப் போகிறோம். பல செயல்முறைகள் குறிப்பிட்ட வரிசையில் (Sequence) இயங்க வேண்டியிருப்பதால், அவற்றிற்கு நம்பகமான Timer Circuit அவசியமாகிறது.

இந்தப் பயிற்சியில் 5-விநாடி Timer Circuit ஒன்றை உருவாக்குவது எப்படி என்பதைப் பார்க்கலாம்.
Timer Circuit என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட கால இடைவெளியை துல்லியமாக அளக்கப் பயன்படும் எலக்ட்ரானிக்ஸ் சர்க்யூட் ஆகும். கடந்த நேரம் (Time Passed) அல்லது கடந்த கால அளவு (Time Elapsed) ஆகியவற்றை சரியாகக் கணக்கிட இது உதவுகிறது. எனவே, நேரக் கணக்கீடு (Timing Calculations) தேவைப்படும் பல்வேறு பயன்பாடுகளில் Timer Circuit பயன்படுத்தப்படுகிறது.

5 Seconds Timer Circuit பயன்பாடுகள் (Timer Perspective)

இன்றைய அன்றாட வாழ்க்கையில் பல்வேறு துறைகளில் Timer-கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவற்றில் சில முக்கியமான பயன்பாடுகள் பின்வருமாறு:

• புகைப்படம் (Photography)
• சமையலறை Cooking Timer
• Athletics
• விளையாட்டு (Sports)
• மருத்துவ சிகிச்சைகள் (Medical Treatment)
• உடற்பயிற்சி மையங்கள் (Gym)
• Triggering Circuits
• விண்கல ஏவுதளங்களில் Ignition Control
• மேலும் பல தொழில்துறை பயன்பாடுகள்

பொதுவாக Timer Circuit-கள் சில விநாடிகளிலிருந்து (Seconds) பல மணி நேரங்கள் (Hours), சில நேரங்களில் பல நாட்கள் (Days) வரை செயல்படுமாறு வடிவமைக்கப்படுகின்றன.
தேவையான கால அளவை மிகவும் துல்லியமாக அமைக்கும் வசதியும் Timer Circuit-களில் உள்ளது.
பயன்பாட்டைப் பொறுத்து Timer இரண்டு வகைகளில் செயல்படும்.

Up Timer
Down Timer

Up Timer என்பது, நேரத்தை 0 விலிருந்து கூடிக்கொண்டேபாய்  டைமர் நிர்ணயிக்கப்பட்ட நேரம் வரை இயங்கி பின் முடிவடையும். உதாரணமாக 5 வினாடி டைமரில் 0–1—2—3—4—5 என வினாடிகள் அதிகமாகி முடிவடையும்.

Down Timer இல் up timer க்கு நேர் மாறாக வேலை செய்யும். முதலில் நிரனயிக்கபட்ட நேரத்திலி ருந்து குறைந்துகொண்டேபோய்  0 வில் முடிவடையும். 5—4—3—2–1—0 என டைமர் நேரம் குறைந்து கடைசியில் 0 வில் முடிவடையு ம்.

அதேபோல் Timer Circuit-இன் அவுட்புட்டும் (Output) அதன் பயன்பாட்டைப் பொறுத்து மாறுபடும்.
பொழுதுபோக்கு (Hobby) திட்டங்களில் Timer Output பெரும்பாலும்:

Visual Signal (ஒளி) – வெளிச்சம் தரக்கூடியதாகவோ அல்லது வெளிச்சம் அனையகூடியதாகவோ இருக்கும்.
Audible Signal (ஒலி) – இதில் ஒலி எழுப்பக்கூடியதாகவோ அல்லது ஏற்கனவே உள்ள சப்தம் நிற்பதாகவோ இருக்கலாம்.

ஆகிய வடிவங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
ஆனால் தொழிற்சாலைகள் மற்றும் சிறப்பு பயன்பாடுகளில் பொதுவாக:

Relay மற்றும் Sensor ஆகியவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

பெரும்பாலும் Relay-களே அதிகம் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. Relay-யின் உதவியால் மனிதர்கள் நேரடியாக ஈடுபட வேண்டிய அவசியமில்லாத அல்லது ஆபத்தான செயல்களை தானாகச் செய்ய முடியும். அதனால் அதிக ஆபத்து உள்ள தொழில்துறை செயல்பாடுகளில் Relay-கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.

அதுபோலவே விண்கலங்களில் அதிகமாக சென்சார்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. துல்லியம் மற்றும் கண் இமைக்கும் நேரத்தில் செயல்பட சென்சார்கள் சிறந்தது.

ஒரு Timer Circuit என்பது:

எப்படிப்பட்டதாக இருக்கவேண்டும் என்பது முக்கியம். அவைகளின் இயக்கம் கீழ்கண்ட தன்மைகளைகொண்டதாக இருத்தல் அவசியம்.

• நம்பகமானதாக (Reliable)
• பாதுகாப்பானதாக (Secure)
• பயன்படுத்த எளிதானதாக (Simple)

இருக்க வேண்டும்.
அதனால்தான் வீட்டு உபயோக சாதனங்கள் முதல் தொழிற்சாலைகள் வரை Timer Circuit-கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

பெரும்பாலான Timer Circuit-கள் மிகவும் பிரபலமான IC 555 Timer-ஐ பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படுகின்றன. பொதுவாக ஒரு IC 555 மட்டுமே பயன்படுத்தி Timer Circuit உருவாக்குவது வழக்கமாக இருந்தாலும், இங்கு அதைவிட மிகவும் எளிமையான ஒரு வடிவமைப்பு முயற்சிக்கப்பட்டுள்ளது. எளிமைக்கு எடுத்துகாட்டாக விளங்கும் ஒரு அமைப்பை இங்கு விரிவாக பாப்போம்.

இந்த Timer Circuit-ல் இரண்டு Transistor-கள் மட்டுமே பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன.
இருப்பினும், இது IC 555 Timer வழங்கும் துல்லியத்துடன் நம்பகமான Timing செயல்பாட்டை வழங்கக்கூடியது.

குறிப்பாக Electronics-ஐ புதிதாகக் கற்றுக்கொள்பவர்களும் மிகவும் குறைந்த செலவில் இந்த Circuit-ஐ எளிதாக உருவாக்க முடியும் என்பதால் இதனை இங்கு விளக்குகிறோம்.
IC 555 என்பது Pulse Triggering முறையில் செயல்படுகிறது. இத்தகைய Pulse-கள் Digital Logic Signal-களைப் போன்றவை. Digital Techniques-ல் பயன்படுத்தப்படும் Signal-களைப் பற்றி நமது முந்தைய பதிவுகளில் நீங்கள் ஏற்கனவே கற்றுள்ளீர்கள்.

5-விநாடி Timer Circuit

Timer Circuit வடிவமைப்பில் ஒரு மாற்று அணுகுமுறையாக, IC 555-ஐ பயன்படுத்தாமல் Transistor-களை பயன்படுத்தி 5-Second Timer ஒன்றை உருவாக்கும் முயற்சி மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளது.
இங்கு வெறும் இரண்டு Silicon Transistor-களை மட்டும் பயன்படுத்தி Timer உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.
அவை:

ஒரு NPN Transistor
ஒரு PNP Transistor

ஆகும்.
இந்த Timer Circuit மிகவும் எளிமையானது. Assemble செய்வதும் மிகவும் சுலபம்.
Circuit-இன் Output ஒரு Relay வழியாக வழங்கப்படுகிறது. இந்த Timer Circuit-க்கு 4.5V DC Power Supply வழங்கப்படுகிறது. மின்சாரம் வழங்குவதற்கு: 4.5V Battery அல்லது Power Adapter
பயன்படுத்தலாம். பொதுவாக எளிதில் கிடைக்கும் Transistor-களை மட்டுமே பயன்படுத்தி குறைந்த செலவில், நம்பகமான மற்றும் திறமையான Timer Circuit ஒன்றை உருவாக்க முடியும் என்பதை இந்த Project நிரூபிக்கிறது.

5 Seconds Timer Circuit Schematic

இந்த 5-Second Timer Circuit-இன் Circuit Diagram-ஐ கவனமாகப் பாருங்கள்.
இது மிகவும் எளிமையான Circuit ஆகும்.
இதில் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ள இரண்டு Silicon Transistor-கள்:
Q1 – BC547B (NPN Transistor)
Q2 – BC557B (PNP Transistor)
ஆகும்.
Output Stage-ல்: K1 – SPST 9V Relay பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது.
இந்த Circuit எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை அடுத்து நாம் தெரிந்துகொள்வோம்.

செயல்படும் முறை (Working)

இந்த Circuit-இன் Timing-ஐ நிர்ணயிப்பதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கும் மூன்று பாகங்கள்:
Capacitor C1
Resistor R1
Resistor R2
ஆகும்.
கொடுக்கப்பட்டுள்ள Component Values-ஐ பயன்படுத்தினால் சுமார் 5 விநாடிகள் Timing கிடைக்கும்.
அதாவது, Circuit இயக்கப்பட்ட பிறகு சுமார் 5 விநாடிகள் கழித்து SPST Relay Energise ஆகும்.
ஒருமுறை Relay செயல்பட்ட பிறகு, Circuit Reset செய்யப்படும் வரை அல்லது Power Supply நீக்கப்படும் வரை Relay தொடர்ந்து செயல்பட்டுக் கொண்டிருக்கும். இதனால் இது 5-Second Timer ஆக செயல்படுகிறது.

தேவையெனில், டைமரின் நேரத்தை கூட்டியோ குறித்தோ அமைக்க முடியும்.  அதற்கு,  Timing-ஐ அதிகரிக்க அல்லது குறைக்க வேண்டுமெனில், Capacitor C1-ன் மதிப்பை அல்லது Resistor R1-ன் மதிப்பை மாற்றி சர்க்யூட்டை இயக்கவைக்கவேண்டும். எனவே இவைகளின் மதிப்பிற்கு ஏற்ப டைமரின் நேரத்தை மாற்றி அமைக்கலாம்.
SW1 என்பது Push-to-ON Switch ஆக செயல்படுகிறது.
VCC = 4.5V DC Power Supply

அசெம்பிளிங்

இந்த சர்க்யூட்டை அசெம்பிள் செய்வது மிகவும் சுலபம். அதற்கான PCB அமைப்பை இங்கு விரிவாக பாப்போம்.

Timer PCB வடிவமைப்பு (Timer PCB Design)

இந்த Circuit-ல் மிகவும் குறைந்த எண்ணிக்கையிலான Components மட்டுமே பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளதால், இதனை எந்த ஒரு General Purpose PCB-யிலும் மிகவும் எளிதாக Assemble செய்யலாம். இருப்பினும் Circuit-ஐ அழகாகவும் எளிதாகவும் உருவாக்க விரும்பினால், பரிந்துரைக்கப்பட்டுள்ள PCB Design-ஐ பயன்படுத்தலாம். குறிப்பாக Electronics-ஐ புதிதாகக் கற்றுக்கொள்பவர்களுக்கு இந்த Ready-made PCB Design மிகவும் உதவியாக இருக்கும்.
இதன் மூலம் அனைத்து Components-களையும் PCB-யில் நேரடியாக பொருத்தி Solder செய்ய முடியும். Battery அல்லது Power Source தவிர, மற்ற அனைத்து Components-களும் PCB-யில் பொருத்தப்படுகின்றன.

Component Layout

கீழே காட்டப்பட்டுள்ள Component Layout Diagram, எந்த Component-ஐ எந்த இடத்தில் பொருத்த வேண்டும் என்பதை தெளிவாகக் காட்டுகிறது. இதனால் ஆரம்பநிலை பயிலர்களும் எந்த குழப்பமும் இல்லாமல் Components-ஐ சரியான இடத்தில் வைத்து Solder செய்ய முடியும்.
PCB-யில் நல்ல தரமான Soldering செய்வது மிகவும் அவசியம்.

PCB Copper Track View

Circuit-க்கான PCB Copper Track View-வும் வழங்கப்பட்டுள்ளது.
தேவையெனில் இந்த வடிவமைப்பைப் பயன்படுத்தி Copper Clad Board-ல் PCB-யை நீங்களே தயாரித்துக் கொள்ளலாம். அதற்காக: Copper Clad Board-ல் Track Pattern-ஐ மாற்றி (Etching)
தேவையான செயல்முறைகளை செய்து இந்த Circuit-க்கான PCB-யை தனிப்பட்ட பயன்பாட்டிற்காக நீங்களே உருவாக்கலாம்.

முடிவுரை

இங்கு விளக்கப்பட்டுள்ள இந்த எளிய 5-Second Timer Circuit, மிகவும் குறைந்த செலவில் உங்களுக்காகவோ அல்லது பிறருக்காகவோ பல்வேறு Electronics Projects-களை உருவாக்க மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். இவ்வாறான Circuit-களை நீங்களே உருவாக்கிப் பார்ப்பதன் மூலம் Electronics Circuit Design பற்றிய நடைமுறை அனுபவத்தைப் பெறலாம்.
குறுகிய கால அளவிற்கான Timing தேவைகளில் இந்த Timer Circuit மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். மேலும் Circuit மிகவும் எளிமையானதால்,
மாணவர்கள்
Hobbyists
Electronics-ஐ புதிதாகக் கற்றுக்கொள்பவர்கள்
எவரும் இதனை எளிதாக உருவாக்கி Timer செயல்பாட்டை அனுபவிக்க முடியும்.
இதுபோன்ற ஆரம்பநிலை Electronics Project-களை இந்த வலைப்பதிவின் Project Building பகுதியில் தொடர்ந்து காணலாம்.

இந்த Digital Electronics Project தொடர்களை மேலும் மேம்படுத்த உங்கள் கருத்துகளும் ஆலோசனைகளும் எங்களை உற்சாகப்படுத்தும். உங்கள் மதிப்புமிக்க கருத்துகளைத் தவறாமல் பகிர்ந்து கொள்ளுங்கள்.