흑두루미의 모든 것

이번에는 릴레이와 타이머를 활용한 신호등 회로를 구성해 보도록 하겠습니다.

1. 동작 사항

  1) 전원 투입 후 PB1을 누르면, 빨간불 5초 점등후 OFF

  2) 빨간불 OFF → 노란불 ON, 노란불 3초 점등 후 OFF

  3) 노란불 OFF → 초록불 ON, 초록불 7초 점등 후 OFF 

  4) 초록불 OFF → 다시 빨간불 5초 점등 하며 위 순서 반복

  5) PB1이 눌린지 60초가 지나면  노란불 2초 간격으로 점멸

  6) PB0을 누르면 초기 상태로 복귀

2. 동작 설명

  1) PB1을 누르면 릴레이(R1) 자기유지하며, 타이머(T1) 작동,  R1에 의해 L1 점등

                       릴레이 R4 자기유지 하며, 타이머(T4) 작동

  2) 타이머(T1) Set되면 타이머(T2)작동과 릴레이(R2)자기유지하며 R1자기유지 회로 차단→L1 Off, R2에 의해 L2점등

  3) 타이머(T2) Set되면 타이머(T3) 작동과 릴레이(R3) 자기유지 하며 R2자기유지 회로 차단→L2 Off, R3에의해 L3점등

  4) 타이머(T3) Set되면 릴레이(R2) 자기유지와 함께 타이머(T1)작동하며 위 순서 반복

  5) 타이머(T4) Set되면 R1,R2,R3 자기유지 회로 차단하며, 타이머(T5)작동하며 T4,T5 접점에 의해 L2점등

  6) 타이머(T5) Set되면 L2소등되며, 타이머(T6)작동

  7) 타이머(T6) Set되면 타이머(T5) 회로를 차단하고 차단과 동시에 T5 Reset되어 T6 Reset

  8) 타이머(T4)는 Set 상태이기에 6번 7번 항목 2초간격으로 반복동작

  9) PB0을 누를시 전원이 차단되어 초기 상태로 복귀

아래의 동작이 플리커 회로 입니다. 타이머 두개를 사용하여 서로를 2초간격으로 On/off 시킵니다.

3. 동영상을 통해 동작 확인을 해보세요~ 플리커 회로 동작 시간은 20초로 줄였습니다.

반일치 회로란 두 입력 신호가 서로 다른 상태에 있을 때 출력신호가 1이되는 회로를 말하며,

베타적 OR 회(EX-OR)라고도 한다. XOR 이라고도 한다.

1. 동작 사항

  1) 전원 투입시 L1 소등 상태

  2) X1 또는 X2 입력시 L1 점등

  3) X1,X2 둘다 입력시 L1 소등

  4) PB0 누를시 초기 상태로 전환

2. 동작설명

  1) 전원 인가시 PB1, PB2 버튼을 누르지 않았기에 R1,R2가 ON되지 않아 L1 OFF

  2) PB1을 누를경우 R1릴레이가 ON되며 자기유지, R1의 A접점이 ON 되어 회로 연결되어 L1 ON

  3) PB2를 누를경우 두개의 릴레이 모두 ON되어 R1,R2의 서로의 접점이 상반되어 L1 OFF

  4) PB0 누를경우 전원이 차단되며 R1,R2 자기유지 해제 되며 L1 OFF

동영상을 통해 동작 확인 해보세요~

일치 회로는 두 입력이 모두 같은 상태 On 또는 Off로 일치 할때만 출력이 1이되는 회로를 말한다.

즉, 두 입력중 하나라도 다르면 출력이 발생하지 않는 회로를 일치 회로 또는 배타적 NOR 회로라고 한다.

XNOR라고도 함.

1. 동작 사항

  1) 전원 투입시 L1 점등

  2) X1 또는 X2 입력시 L1 소등

  3) X1,X2 둘다 입력시 L1 점등

  4) PB0 누를시 초기 상태로 전환

2. 동작설명

  1) 전원 인가시 PB1, PB2 버튼을 누르지 않았기에 R1,R2가 ON되지 않아 R1,R2의 B접점을 통해 L1 ON 

  2) PB1 또는 PB2를 누를경우 릴레이가 ON 되어 자기유지, B접점 A접점으로 변환되어 L1 회로 차단

  3) PB1, PB2 둘다 누를경우 두개의 릴레이 ON되어 R1,R2의 A접점을 통해 L1 ON

  4) PB0 누를경우 전원이 차단되며 R1,R2 자기유지 해제 되며 A접점 → B접점으로 복귀되어 L1점등

동영상을 통해 동작 확인 해보세요

NOR 회로는 OR(논리합) 회로와 NOT(논리 부정) 회로를 조합한 것이므로 OR 앞에 NOT의 "N"을 붙여

NOR 회로라고 부르며, 논리합 부정 회로라고도 한다.

1. 동작 사항

  1) 전원 투입시 L1 점등

  2) PB1 또는 PB2를 누르면 램프 L이 소등

  3) 정지 버튼 PB0을 누르면 X1,X2,L이 모두 동작 중지하고 처음 상태로 돌아간다.

2. 동작 설명

  1) 전원 인가시 R1,R2가 OFF되어 있기때문에 R1,R2의 B접점을 통해 L1점등

  2) PB1 또는 PB2를 누를시 릴레이가 ON되어 B접점이 A접점 상태로 Open 되어 L1 소등

  3) PB0을 누르면 전원이 차단되어 릴레이 자기유지 해제되어 A접점이 B접점 상태로

     전환 되어 L1이 점등됨

동영상을 통해 동작을 확인해 보세요

논리곱 부정 회로(NAND)

NAND 회로는 AND(논리곱) 회로와 NOT(부정) 회로의 조합이므로 AND 앞에 NOT의 "N"을 붙여

NAND 회로라고 부르며 논리적 부정 회로라고도 한다.

1. 동작 사항

  1) 전원 투입시 L1 점등

  2) PB1과 PB2를 누르면 램프 L1이 소등

  3) 정지 버튼 PB0을 누르면 R1,R2,L1이 모드 동작을 중지하고 초기 상태로 돌아간다.

2. 동작 설명

  1) PB1,PB2를 누르지 않았을때 전원을 투입하면

     릴레이 코일 R1, R2는 작동하지 않으므로 회로가 연결되어 L1이 점등한다.

  2) PB1, PB2 둘중 하나만 눌렀을때

     예를들어 PB1만 눌렀을때 R1이 작동하나 L1에 R1,R2의 B접점이 병렬로 연결되어있어 점등한다.

  3) PB1,PB2 둘 다 눌렀을때

    둘다 눌렀을때 R1,R2가 작동하면서 R1,R2의 B접점도 작동하여 회로가 차단되어 L1은 소등된다.

  4) PB0을 누르면 R1,R2의 전원이 차단되어 R1,R2의 B접점이 복귀하여 L1이 점등된다.

아래 동영상을 통해 회로가 어떻게 동작을 확인하세요~

부정 회로(NOT)

논리 부라고도 하며, 출력의 값이 입력의 반대로 나오는 회로이다.

1. 동작 사항

  1) 전원을 투입하면 L1이 ON 된다.

  2) PB1을 누르면 L1이 소등된다.

2. 동작 설명

 1) PB1 스위치를 누르지 않았을때 릴레이 R1은 작동하지 않으므로 R1의 B접점이 회로를 연결시켜 L1이 점등 한다.

 2) PB1 스위치를 누르면 릴레이 R1 작동하며, R1의 B접점도 작동하여 회로가 Open되어 L1은 소등된다.

 3) 위와 같이 PB1을 누를때 L1은 점등되지 않고 PB1을 누르지 않을 때만 출력이 나오는 부정회로를 확인 할 수 있다.

아래 동영상을 통해 동작을 확인해 보세요~

병렬 회로(OR)

논리합 회로라고도 하며, 다수의 입력이 병렬로 연결된 회로이다.

1. 동작 사항

  1) PB1 또는 PB2를 누르면 램프L1이 점등

  2) 정지 버튼 PB0을 누르면 L1이 소등된다.

2. 동작 설명

스위치 PB1, PB2 중 어느 한개라도 누르면 릴레이가 동작하여 L1이 점등된다.

즉, 많은 입력 스위치 중 한 개만 ON 되어도 출력이 나오는 회로이다.

아래 동영상을 통해 동작을 확인해 보세요~

직렬 회로(AND)

논리곱 회로라고도 하며 다수의 입력이 직렬로 연결된 것이다.

1.동작 사항

  1) PB1, PB2를 누르면 램프 L1점등

  2) 정지버튼 PB0을 누르면 L1이 소등된다.

2.동작 설명

  PB1을 누르면 R1이 여자되고, PB2를 누르면 R2가 여자되면서 R1,R2 직렬 회로가 붙어 L1이 점등된다.

  즉, 모든 릴레이가 여자가 되어야 출력이 나오는 회로이다.

아래 동영상을 통해 동작을 확인해 보세요~

타이머를 이용하여 타이머 회로를 구성하여 보겠습니다.

1. 동작 사항

  1) PB1을 누르면 L1이 점등되고, 5초 뒤 L1이 소등되면서 L2가 점등된다.

  2) PB0을 누르면 타이머가 동작을 정지하고 L2가 소등된다.

2. 동작 설명

 1) PB1을 누르면 전원이 인가되어 타이머 T가 작동을 하며, 타이머 B접점(5,8)을 통해 L1 점등

 2) 타이머 설정시간 5초 도달시, 타이머 A접점(1,3) ON되어 자기유지가 되며, B접점(5,8) 이 A접점(6,8)으로 스위칭

    되며, L1은 OFF되고 L2는 ON이된다.

 3) PB0을 누르게되면 전원이 차단되어 타이머의 자기유지가 해제되며 L2가 OFF된다. 

타이머 내부 결선도는 아래와 같다.

타이머를 설정하고 설정된시간동안 전원이 인가되면 접점이 스위칭 되는 형태이다.

타이머는 전원이 끊기면 원래 접점으로 복귀된다.

아래 동영상을 통해 회로가 어떻게 동작을 확인하세요~

릴레이를 활용한 자기유지 회로를 구성해 보도록 하겠습니다.

개인 작업 공간이 따로 없는 저로써는 실제 배선은 불가능하여... FluidSIM이라는 프로그램을 

이용하여 회로 구성 및 시뮬레이션을 진행해 보도록 하겠습니다.

1. 동작 사항

  1) 전원을 인가하면 GL이 점등된다.

  2) PB1을 누르면 GL이 소등되고 RL이 점등된다.

  3) 정지 푸시버튼 스위치 PB0을 누르면, RL이 소등되고 처음 상태인 GL이 점등 된다.

회로는 위와 사진과 같이 구성하였다. 

회로를 설명하기전에 릴레이에 동작 방식에 대해 간단하게 설명 하고 넘어 가겠습니다.

릴레이는 8핀,11핀,14핀이 있으며 회로에 사용된 릴레이는 14핀 릴레이입니다.

14핀 릴레이에서 13, 14번 단자는 전원을 입력하는 단자입니다. 

접점 형태는 C접점 형태로 이루어져 있습니다.

초기 전원이 인가 되기 전에는 1,9 / 2,10 / 3,11 / 4,12 접점이 B접점 형태로 구성되어 있으며

전원이 인가되어 코일이 여자되면 B접점은 떨어지고  5,9 / 6,10 / 7,11 / 8,12 접점이 A접점 형태로 ON

되는 방식으로 작동 합니다. 

여기서 A접점은 Nomal Open Contact = N.O 이며 평상시 닫힌 회로 입니다. (5,9 해당)

          B접점은 Nomal Close Contact = N.C 이며 평상시 열린 회로 입니다. (1,9 해당)

          C접점은 Transfer Contact로 접점이 스위칭 되는 회로입니다. (1,5,9 해당)

  1. 전원 인가시 PB0, R1(3,11)의 B접점을 통해 전원이 인가되며 GL 램프 점등

  2. PB1누를시 R1이 여자 되며 R1(5,9)접점을 통해 자기유지되며

  3. R1여자됨과 동시에 R1(6,10) A접점이 붙어 RL 점등, R1(3,11) B접점 떨어지며 GL 소등

  4. PB0를 누를 시 R1(5,9) A접점 전원이 차단되어 R1릴레이 소자, RL 소등되며 , R1(1,9) 접점이 복귀 되며 GL 점등

아래 동영상을 통해 회로가 어떻게 동작을 확인하세요~