Temporizador activado por interruptor de láminas en el solenoide de CA

Estoy tratando de crear un temporizador de 2 dígitos que se restablece y luego comienza con la activación de un solenoide de CA externo y se detiene en la desactivación del solenoide. El circuito que he creado (vea el esquema a continuación) funciona bien con un imán de neodimio, pero no con un solenoide de CA (solo restablecerá el temporizador, no lo iniciará).

Explicación ampliada: trabajo como barista para una empresa con varias cafeterías y, para mejorar la calidad, y especialmente la consistencia de la calidad, de nuestro café, quiero crear un cronómetro automático para nuestras máquinas de espresso. El tiempo que tarda en completarse un trago de espresso (o lungo) es información importante para que un barista garantice la calidad, y quiero eliminar la necesidad de usar temporizadores separados operados manualmente.

El suministro de agua a los cabezales de grupo está regulado por válvulas de solenoide. Como mencioné antes, mi circuito actual (que, como puede ver, usa dos interruptores de láminas) funciona bien con imanes de neodimio, pero no con un solenoide de CA. Solo restablecerá el temporizador y no lo iniciará. Y cuando coloco los sensores de láminas dentro de la máquina de espresso, cerca de la válvula solenoide, el resultado es un parpadeo caótico de la pantalla de 7 segmentos (probablemente debido al "ruido" de todos los cables de alimentación).

Realmente agradecería algunos consejos sobre cómo modificar el circuito para que funcione con un solenoide de CA y para protegerlo de cualquier interferencia no deseada de los campos magnéticos cercanos (si esto es realmente un problema).

Además, esta es la primera vez que diseño un circuito y un esquema, por lo que cualquier consejo y comentario general también será muy apreciado.

circuito temporizador de tiro

También he subido un video de demostración de mi actual prototipo de tablero. Como puede ver en el video, los interruptores de lengüeta están conectados con cables, como lo estarán cuando finalmente convierta esto en un producto final, porque la pantalla estará en el exterior de la máquina de espresso, con los interruptores de lengüeta dentro de eso. Además, en esta placa de pruebas he conectado solo una pantalla y un IC 4026 con el único propósito de facilitar el trabajo. También estoy usando una batería de 9 V simplemente porque es una para la que tengo un conector de placa de prueba. En el PCB final, tengo la intención de usar una batería de botón de 3.3 V.

Enlace al video (asegúrese de configurarlo en HD): https://youtu.be/Iy0TjIrrIA4

Editar: en el video puedes ver que a veces (o más exactamente: una vez en este video) el temporizador actúa de manera errática. Creo que esto se debe únicamente a la posición y el enfoque del imán; Puedo hacer que funcione de manera consistente si coloco el imán correctamente y lo acerco de la misma manera y orientación.

Yo uso un sistema alemán ECM E61 en casa. Ya hay una pantalla y un temporizador allí. Eché un vistazo al Mirage y puedo ver por qué estás considerando la idea. Hay palancas que se manipulan y me pregunto por qué no simplemente adjuntó un pequeño imán permanente a algo que se mueve, de modo que el movimiento para comenzar haga que el imán se acerque al relé de láminas. ¿Podría discutir esa pregunta? (Es bueno tener contexto para las preguntas que se hacen aquí. +1 por eso. Creo que muestra respeto por el tiempo de los demás y respeto por su propia pregunta).
Gracias por tu respuesta, Jonk. Nuestros espejismos están construidos sin palancas y utilizan simples pulsadores como actuadores para los diversos ajustes programados. Usar el campo magnético de las electroválvulas parecía la mejor manera de hacerlo sin correr el riesgo de anular la garantía de las máquinas modificando los cables o las placas lógicas existentes. (Por cierto, ¡buena máquina de espresso para tener en casa!)
Quería algo en lo que realmente pudiera entrar y reparar. Me desanimé al ver las típicas máquinas de espresso domésticas, sus entrañas increíblemente complejas casi imposibles de reparar, etc. Así que todo se trataba de tener acceso al manual de servicio, acceso total a las piezas a un costo razonable de una variedad de fuentes, incluido el fabricante original ( lo cual prometieron, por escrito). Veo su punto sobre el botón. Pero, ¿no hay algo que se "mueva" en respuesta al botón, entonces? ¿Brazo actuador? ¿Algo? Evita toda esta cuestión de AC DC, creo.
Desafortunadamente, todo lo que se mueve es el botón en sí (un movimiento demasiado pequeño, obviamente) y el pasador en la válvula solenoide (también un movimiento demasiado pequeño y no se le puede conectar nada). Detrás de los botones hay un simple pcb que envía una señal eléctrica a la computadora de la máquina que a su vez activa la válvula solenoide; sin movimiento mecánico utilizable.
Eso es molesto, pero claro para mí ahora. Pasé por el proceso de agregar funcionalidad al equipo existente (por ejemplo, convertir una máquina de escribir electrónica IBM Modelo 85 en una impresora en 1982 más o menos) y todo el trabajo requerido para investigar y luego diseñar un enfoque para resolver problemas como este. Esto no quiere decir que sepa cuál es la mejor manera de abordar esto. Yo no. Pero si estuviera abordando esto y quisiera crear una unidad adaptable que fuera económica pero con todas las funciones, estaría usando un MCU y un efecto hall. Los caprichos de CA y CC se pueden "gestionar en software" fácilmente. Menos repuestos, más barato, etc.
¡Muchas gracias por la sugerencia! Es tarde aquí ahora, ¡pero seguramente lo investigaré mañana! Me emociona mucho pensar en un nuevo enfoque y en todas las cosas que podría aprender.

Respuestas (2)

Sospecho firmemente que su relé de láminas es demasiado rápido para permanecer cerrado durante los cruces por cero del campo de CA. Si no me equivoco, se está reiniciando y arrancando el temporizador 120 veces por segundo. Si le pones un límite o un circuito antirrebote, probablemente funcionará.

Tu circuito se ve bien, con 1.5 ajustes. Primero, agregue un capacitor de desacoplamiento a través de los pines de alimentación de cada IC. Un valor típico es 0,1 uF, como un tipo de cerámica pequeño. Lo más cerca posible de los pines de alimentación y GND, con cables cortos. En segundo lugar, una cosa menor, puede eliminar R20. R18 puede bajar ambas entradas de reinicio a GND.

El problema es que sus interruptores de láminas están diseñados para funcionar con un campo magnético constante, como el de un imán permanente, mientras que el campo alrededor del solenoide invierte la polaridad 60 veces por segundo. SW1 está parloteando, reiniciando constantemente los contadores. SW2 también está parloteando, interrumpiendo la señal del reloj de tal manera que los contadores verían muchos más bordes de reloj de los previstos si no se estuvieran reiniciando constantemente.

Entiendo completamente su necesidad de un mecanismo de detección sin contacto, pero complica las cosas. La forma industrial es colocar una pequeña bobina de alambre cerca del solenoide, actuando como el secundario de un transformador con núcleo de aire. La bobina producirá un voltaje de 60 Hz de muy baja energía que se puede convertir en una señal de encendido/apagado. Una alternativa es un sensor de efecto Hall, un dispositivo de estado sólido que produce una onda cuadrada que puede hacer lo mismo.

Hay otros en este foro con más experiencia en el mundo de la electrónica de hobby de hoy. Alguien como Adafruit podría hacer un pequeño módulo sensor para hacer esto.

Temporizador activado por interruptor de láminas en el solenoide de CA
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