Содержание

Простой таймер на микросхеме NE555

Этот очень простой хозяйственный таймер имеет 6 фиксированных выдержек времени: 1, 2, 5, 10, 15 и 30 минут (в зависимости от ваших потребностей, вы можете легко увеличить или уменьшить число выдержек времени). Этот таймер может пригодиться как в домашнем хозяйстве так и в промышленных условиях.

Схему таймера можно условно разделить на две части: блок питания и собственно таймер. Блок питания содержит понижающий сетевой трансформатор X1, диодный мостик BR1, электролитический конденсатор большой емкости C1, сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения, и 12-вольтовый регулятор напряжения типа LM7812

Принципиальная схема простого таймера на NE555

В случае необходимости схема может работать от батареи напряжением 12 вольт. Эта батарея показана на схеме (BATT.1). Переключателем S2 можно выбрать источник питания для таймера — батарея или выпрямитель. если питание от батареи не требуется, элементы BATT.1 и S2 не нужны.

Основа устройства — микросхема интегрального таймера типа NE555, сконфигурированная для работы в моностабильном режиме. Схема обеспечивает отработку временных интервалов в диапазоне от 1 до 30 минут. Желаемое время выбирается переключателем S1 в соответствии с таблицей:

Для начала процесса отработки времени служит кнопка «START» (S1). При нажатии на эту кнопку сработает электромагнитное реле RL1 и подключит нагрузку к сети 220в. По истечении заданного промежутка времени реле отпустит и разомкнет цепь питания нагрузки.

Работа схемы очень проста. Конденсатор С1 заражается через резистор ил цепочку резисторов R1 — R6. В момент нажатия на кнопку «START» (S3) таймер включается и на его выходе (3) появляется высокий уровень напряжения. Высокий уровень напряжения на выходе микросхемы остается таким в течение времени, которое выбирается переключателем S1. Высокий уровень напряжения на выходе микросхемы 555 открывает транзистор Т1, в цепь коллектора которого включена обмотка электромагнитного реле RL1.

Реле срабатывает, его контакты замыкаются и включают нагрузку в сеть 220 вольт.

Время выдержки в моностабильном режиме работы 555 можно определить по формуле:

T = 1.1 RC

Конструктивно таймер можно собрать на куске универсальной макетной палаты или развести для него печатную плату.

Электромагнитное реле должно быть рассчитано на напряжение 12 вольт. а его контакты должны быть способны коммутировать ток, потребляемый предполагаемой нагрузкой.

Подобрать электромагнитное реле можно здесь

микросхемы таймера 555

Visits: 1174 Total: 320293

Схемы пороговых устройств на микросхеме 555. Применение выхода Output. Устройство с функцией задержки включения

Таймер NE555 является, пожалуй, самой популярной интегральной микросхемой своего времени. Несмотря на то, что он был разработан более 40 лет назад (в 1972 году) он до сих пор выпускается многими производителями.

В этой статье, постараемся подробно осветить вопросы описания и применения таймера NE555.

Умные соединения компаратора, сбрасываемый триггер и инвертирующий усилитель в одной монолитной интегральной микросхеме, наряду с несколькими другими элементами породили почти бессмертные схемы устройств, которые сегодня используется многими радиолюбителями.

555 Таймер был разработан американской компанией Signetics в 1972 году и зарегистрирован на мировом рынке. Два года спустя той же компании был разработана микросхема с обозначением 556, которая объединила в себе два отдельных таймера NE555 имеющих только общие выводы по питанию. Еще позже были разработаны микросхемы 557, 558 и 559 с применением до четырех таймеров NE555 в одном корпусе. Но позже они были сняты с производства и почти забыты.

Интегральная микросхема NE555 разрабатывалась в качестве таймера и содержит в себе комбинацию аналоговых и цифровых элементов в одном кристалле. Выпускается в различном исполнении, начиная от классического DIP корпуса стандартного и SOIC для SMD монтажа и до миниатюрного корпуса версии SSOP или SOT23-5. (Цены на таймер NE555)

Таймер NE555, кроме стандартного исполнения производиться так же в маломощном CMOS исполнении. Схема электропитания NE555 составляет от 4,5 до 15 вольт (18 вольт максимум), а CMOS вариант использует питание от 3 вольт. Максимальная выходная нагрузка выхода для NE555 200мА, у версии маломощного таймера только 20 мА при 9 вольт.

Стабильность работы стандартной версии 555 сильно зависит от качества источника питания. Это не так сильно сказывается в простых схемах с применением таймера, однако, в более сложных конструкциях, желательно устанавливать буферный конденсатор по цепи питания емкостью 100 мкф.

Основные характеристики интегрального таймера NE555

  • Максимальная частота более чем 500 кГц.
  • Длина одного импульса от 1 мсек до часа.
  • Может работать в режиме моностабильного мультвибратора.
  • Высокий выходной ток (до 200 мА)
  • Регулируемая скважность импульса (отношение периода импульса к его длительности).
  • Совместимость с TTL уровнями.
  • Температурная стабильность 0,005% на 1 градус Цельсия.

Микросхема NE555 в своем составе содержит чуть более 20 транзисторов и 10 резисторов. На следующем рисунке приводится структурная схема таймера от Philips Semiconductors.

В следующей таблице перечислены основные свойства NE555

Назначение выводов таймера NE555

№2 — Запуск (триггер)

Триггер переключается, если на этом выводе напряжение упадет ниже 1/3 напряжения питания. Данный вывод имеет высокое входное сопротивление, более 2 мОм. В нестабильном режиме используется для контроля напряжения на времязадающем конденсаторе, в бистабильном режиме к нему подключается элемент коммутации, например, кнопка.

№4 – Сброс

Если напряжение на этом выводе ниже 0,7 вольт, то происходит сброс внутреннего компаратора. В случае неиспользования, на данный вывод таймера NE555 необходимо подать напряжение питания. Сопротивление вывода составляет около 10 кОм.

№5 — Контроль

Может использоваться для регулировки длительности импульсов на выходе путем подачи напряжения 2/3 от напряжения питания. Если это вывод не используется, то его желательно подключить к минусу источника питания через конденсатор 0,01 мкф.

№6 — Стоп (компаратор)

Останавливает функционирование таймера, если напряжение на этом выводе будет выше 2/3 напряжения питания. Вывод имеет высокое входное сопротивление, более 10 мОм. Он обычно используется для измерения напряжения на времязадающем конденсаторе.

№7 — Разряд

Вывод через внутренний транзистор подключается к «земле», когда внутренний триггер находится в активном состоянии. Вывод (открытый коллектор) используется в основном для разряда времязадающего конденсатора.

№3 – Выход

Микросхема NE555 имеет всего один выход с током до 200 мА. Это значительно больше, чем у обычных интегральных микросхем. Вывод способен управлять, например, светодиодами (с токоограничивающим резистором), небольшими лампочками, пьезоэлектрическим преобразователем, динамиком (с конденсатором), электромагнитным реле (с защитным диодом) или даже маломощными двигателями постоянного тока. Если требуется более высокий выходной ток, то можно подключить подходящий транзистор в качестве усилителя.

Таймер NE555 — схема включения

Способность вывода 3 таймера NE555 создавать как высокий уровень напряжения, так и низкий (практически 0 вольт) позволяет управлять нагрузкой подключенной как к минусу питания, так и к плюсу. Как пример, подключение светодиодов. Это, конечно, не является обязательным требованием, и нагрузка (светодиод) может быть подключен либо к минусу, либо плюсу питания.

Если таймер NE555 работает в нестабильном состоянии (режим генератора), то к выходу его можно подключить динамик. Он подключается после разделительного конденсатора (например, 100 мкф) и должен иметь сопротивление не менее 64 Ом из-за ограниченного максимального тока нагрузки выхода таймера. Конденсатор предназначен для отделения постоянной составляющей сигнала и проводит только аудиосигнал.

Динамик с сопротивлением катушки ниже чем 64 Ом можно подключить либо через конденсатор с меньшей емкостью (реактивное сопротивление), являющегося дополнительным сопротивлением либо с помощью усилителя. Усилитель также может быть использован для подключения более мощного громкоговорителя.

Как и все интегральных микросхемы, выход таймера NE555 управляющий индуктивной нагрузкой (реле) должен быть защищена от скачков повышенного напряжения, созданное в в момент отключения. Диод (например, 1N4148) всегда подключается параллельно к катушке реле в обратном направлении.

Однако, для микросхемы NE555 требуется второй диод, включенный последовательно с катушкой реле. Он ограничивает низкое напряжение, которое находится на выходе 3 таймера и предотвращает возбуждение реле небольшим током.

Таким диодом может быть, например, 1N4001 (1N4148 диод не подходит) либо светодиод.

(скачено: 3 612)

В предыдущей заметке, посвященной электронике, мы познакомились с довольно простой интегральной схемой, счетчиком 4026 . Чип, о котором речь пойдет в этом посте, существенно интереснее, как минимум, потому что он может выполнять не одну-единственную функцию, а сразу несколько. Более того, с его помощью мы наконец-то научимся не только мигать светодиодами, но и генерировать звуки. Название чипа — таймер 555.

Как работает таймер 555

Я видел разные объяснения того, как работает данная микросхема. Но лучшее, как мне кажется, приводится во всей той же книге Чарьза Платта . Платт предлагает представить, что внутри микросхемы как бы спрятан виртуальный переключатель:

Ножки 1 и 8 просто подключаются к питанию. Про ножку 5 (control) можно пока забыть, потому что она редко используется и обычно подключается к земле. Притом, через конденсатор небольшой емкости, чтобы предотвратить помехи. Зачем она на самом деле нужна, будет объяснено чуть позже.

Упомянутый переключатель изображен на картинке зеленым цветом. В исходном состоянии он подключает выходы 3 и 7 к земле. Когда напряжение на ножке 2 (trigger) падает до 1/3 напряжения питания, это замечает компаратор A (тоже виртуальный, понятное дело) и опускает переключатель вниз. В этом состоянии выход 3 становится подключен к плюсу, а выход 7 разомкнут. Когда напряжение на ножке 6 (threshold) вырастает до 2/3 напряжения питания, это замечает компаратор B и поднимает переключатель вверх. Собственно, ножка 5 (control) нужна для того, чтобы вместо 2/3 выбирать какое-то другое значение. Наконец, понизив напряжение на ножке 4 (reset), можно вернуть микросхему в исходное состояние.

Чтобы понять, почему же таймер 555 называется «таймером», рассмотрим три режима его работы.

Моностабильный режим (monostable mode)

Также иногда называется режимом одновибратора. Ниже изображена схема использования чипа в этом режиме:

Заметьте, что, как это часто бывает, расположение ножек чипа на схеме не совпадает с их физическим расположением. На этой и следующих схемах не указано напряжение источника питания, так как его можно менять в некотором диапазоне. Лично я проверял работоспособность схем при напряжении от 3 до 6 В. На всех схемах есть конденсатор емкостью 100 мкФ, подключенный параллельно нагрузке. Как нам с вами уже известно, он играет роль сглаживающего фильтра . На двух схемах из трех ножка 5 (control) подключена к керамическому конденсатору на 100 нФ. Почему так сделано, уже было рассказано выше. Это что общего у всех схем. Теперь поговорим о различиях.

Fun fact! Согласно спецификации, таймер 555 не рассчитан на работу при напряжении менее 4.5 В. Однако на практике он не так уж плохо работает и при напряжении 3 В.

Итак, что здесь происходит. В исходном состоянии светодиод не горит. При нажатии на кнопку, подключенную к ножке 2 (trigger), светодиод загорается примерно на 2.5 секунды, а затем гаснет. Если в то время, когда светодиод горит, нажать на кнопку, подключенную к ножке 4 (reset), светодиод тут же погаснет, до истечения времени.

Как это работает? Обратите внимание на правую часть схемы. В начальный момент времени вывод 7 подключен к минусу, поэтому ток идет через резистор прямо на него, не доходя до конденсатора внизу схемы. Вывод 3 (out) также подключен к минусу, поэтому ток через светодиод не идет и, соответственно, он не горит. При нажатии на копку, подключенную к выводу 2 (trigger), вывод 7 начинает ни к чему не вести, а вывод 3 подключается к плюсу. В итоге ток идет на светодиод и он зажигается. Кроме того, начинает заряжаться конденсатор внизу схемы. Когда конденсатор достигает 2/3 напряжения питания, таймер видит это через вывод 6 (threshold) и возвращает чип в исходное состояние. В итоге светодиод гаснет, а конденсатор полностью разряжается. Пользователь может преждевременно вернуть чип в исходное состояние, нажав вторую кнопку.

Время, в течение которого светодиод горит, можно регулировать при помощи емкости конденсатора и сопротивления резистора по следующей формуле:

>>> import math
>>> R = 100 * 1000
>>> C = 22 / 1000 / 1000
>>> T = math. log(3) * R * C
>>> T
2.4169470350698417

Здесь R — сопротивление резистора в омах, C — емкость конденсатора в фарадах, а T — время горения светодиода в секундах. Учтите однако, что на практике характеристики всех элементов определяются с некоторой погрешностью. Для резисторов, например, она типично составляет либо 5% (золотая полоска), либо 10% (серебряная полоска).

Автоколебательный режим (astable mode)

Соответствующая схема:

Что здесь происходит? Светодиод просто мигает с частотой около 3-х раз в секунду. Никаких кнопок или иного интерактива не предусмотрено.

Как это работает. Благодаря тому, что изначально вывод 7 (discharge) подает низкое напряжение и подключен к выводу 2 (trigger) через резистор сопротивлением 10 кОм, чип тут же переключается в свое «нижнее» состояние. Светодиод загорается, а конденсатор внизу схемы начинает заряжаться через два резистора справа. Когда напряжение на конденсаторе достигает 2/3 полного напряжения, чип видит это через вывод 6 (threshold) и переключается в «верхнее» состояние. Конденсатор начинает разряжаться через вывод 7 (discharge), но делает это медленнее, чем в предыдущей схеме, так как на сей раз он разряжается через резистор сопротивлением 10 кОм. Когда напряжение на конденсаторе падает до 1/3 полного напряжения, чип видит это через вывод 2 (trigger). В результате он снова переходит в «нижнее» состояние и процесс повторяется.

То, как будет мигать светодиод, можно определить по формулам:

>>> import math
>>> C = 22 / 1000 / 1000
>>> R1 = 1 * 1000
>>> R2 = 10 * 1000
>>> H = math.log(2) * C * (R1 + R2)
>>> H
0.16774161769550675
>>> L = math.log(2) * C * R2
>>> L
0.15249237972318797
>>> F = 1 / (H + L)
>>> F
3.1227165387207

Здесь F — частота миганий в герцах, H — время в секундах, в течение которого светодиод горит, а L — время в секундах, в течение которого светодиод не горит. Интересно, что параллельно с резистором R2 можно подключить диод, тем самым заставив конденсатор заряжаться только через R1, а разряжаться, как и раньше, через R2. Таким образом, можно добиться полной независимости времени H от времени L и наоборот.

Fun fact! Подключив в этой схеме вместо светодиода динамик или пьезо-пищалку, а также выбрав C равным 100 нФ или 47 нФ, можно насладиться звуком с частотой 687 Гц или 1462 Гц соответственно. На самом деле, это далеко не чистый звук определенной частоты, так как чип 555 генерирует прямоугольный сигнал, а для чистого звука нужна синусоида. Почувствовать разницу между прямоугольным и синусоидальным сигналом проще всего в Audacity, сказав Generate → Tone. Заметьте, что можно регулировать R2, а следовательно и частоту звука, заменив соответствующий резистор на потенциометр. Кроме того, резистор, подключенный последовательно с динамиком или пьезо-пищалкой, можно также заменить на потенциометр и регулировать с его помощью громкость. Наконец, к выводу 5 (control) вместо конденсатора также можно подключить потенциометр и с его помощью более тонко подогнать частоту сигнала.

Бистабильный режим (bistable mode)

И, наконец, схема бистабильного режима:

Что происходит. Изначально светодиод не горит. При нажатии на кнопку, подключенную к ножке 2 (trigger) он загорается и горит бесконечно долго. При нажатии на другую кнопку, подключенную к ножке 4 (reset), светодиод гаснет. То есть, получилось что-то вроде кнопок «включить» и «выключить».

Как это работает. Режим похож на моностабильный (первый рассмотренный), только нет никакого конденсатора, который мог бы вернуть чип из «нижнего» состояния обратно в «верхний». Вместо этого вывод 6 (threshold) подключен напрямую к земле, а выводы 5 (control) и 7 (discharge) вообще ни к чему не подключены. В данном случае это нормально, так как подача любого сигнала на эти выводы все равно будет игнорироваться. В общем и целом, это тот же моностабильный режим, только чип не меняет свое состояние автоматически. Изменить состояние может только пользователь, явно подав низкое напряжение на вывод 2 (trigger) или 4 (reset).

Заключение

Согласитесь, это было не так уж и сложно! На следующем фото изображены все описанные выше режимы, собранные на макетной плате:

Слева направо — моностабильный, автоколебательный и бистабильный режимы. Вариант, где автоколебательный режим используется с динамиком и двумя потенциометрами, выглядит куда более впечатляюще, но менее наглядно, поэтому здесь я его не привожу.

Исходники приведенных выше схем, созданных в gschem, вы найдете . Кое-какие дополнительные сведения можно найти в статье 555 timer IC на Википедии, а также далее по ссылкам.

Как всегда, буду рад вашим вопросам и дополнениям. А часто ли вам приходится использовать таймер 555?

Fun fact! Есть энтузиасты, которые делают на таймере 555 совершенно сумасшедшие вещи. Например, при сильном желании на его основе можно делать операционные усилители или логические вентили, а следовательно, теоретически, и целые процессоры. Подробности можно найти, например, в посте You Know You Can Do That with a 555 на сайте hackaday.com.

Дополнение: Вас также могут заинтересовать посты

Микросхема интегрального таймера NE555 — это настоящий прорыв в области электроники. Она была создана в 1972 году сотрудником компании Signetics Гансом Р. Камензиндом. Изобретение не утратило своей актуальности и по сегодняшний день. Позднее устройство стало основой таймеров с удвоенной (IN556N) и счетверенной конфигурацией (IN558N).

Без сомнения, детище электронщика позволило занять ему свою видную нишу в истории технических изобретений. По уровню продаж данное устройство с момента своего появления превзошло любое другое. На второй год существования микросхема 555 стала самой покупаемой деталью.

Лидерство сохранялось и во все последующие годы. Микросхема 555, применение которой возрастало с каждым годом, продавалась очень хорошо. К примеру, в 2003 году было реализовано более чем 1 миллиард экземпляров. Конфигурация самого агрегата за это время не изменилась. Она существует свыше 40 лет.

Появление устройства стало неожиданностью для самого создателя. Камензинд преследовал цель сделать гибкую в использовании ИС, но, что она окажется столь многофункциональной, он не ожидал. Изначально она употреблялась как таймер или же Микросхема 555, применение которой увеличивалось быстрыми темпами, сегодня используется от игрушек для детей до космических кораблей.

Устройство отличает выносливость, поскольку оно построено на основе биполярной технологии, и для применения его в космосе специально предпринимать ничего не требуется. Только испытательные работы проводятся с особой строгостью. Так, при тесте схемы NE 555 для ряда приложений создаются индивидуальные пробные спецификации. При производстве схем не существует никаких различий, но подходы при выходном контроле заметно разнятся.

Появление схемы в отечественной электронике

Первое упоминание об инновации в советской литературе по радиотехнике появилось в 1975 году. Статью об изобретении опубликовали в журнале «Электроника». Микросхема 555, аналог которой был создан советскими электронщиками в конце 80-х годов прошлого столетия, в отечественной радиоэлектронике получила название КР1006ВИ1.

В производстве эту деталь употребляли при сборке видеомагнитофонов «Электроника ВМ12». Но это был не единственный аналог, так как многие производители во всем мире создавали подобное устройство. Все агрегаты имеют обячный корпус DIP8, а также корпус малых размеров SOIC8.

Технические характеристики схемы

Микросхема 555, графическое изображение которой представлено ниже, включает в себя 20 транзисторов. На блок-схеме устройства находятся 3 резистора с сопротивлением 5кОм. Отсюда и название прибора «555».

Основными техническими характеристиками изделия являются:

  • напряжение питания 4,5-18В;
  • максимальный показатель тока на выходе 200 мА;
  • потребляемая энергия составляет до 206 мА.

Если его рассмотреть на выход, то это цифровое устройство. Он может находиться в двух положениях — низком (0В) и высоком (от 4,5 до 15 В). В зависимости от блока питания может показатель достигать и 18 В.

Для чего нужно устройство?

NE 555 микросхема — унифицированное устройство с широким спектром применения. Его часто используют при сборке различных схем, и это только придает изделию популярность. Соответственно, повышается уровень спроса потребителя. Такая известность вызвала падение цены на таймер, что радует многих мастеров.

Внутреннее строение таймера 555


Что же заставляет это устройство функционировать? Каждый из выводов агрегата подсоединен к цепи, содержащей 20 транзисторов, 2 диода и 15 резисторов.

Удвоенный формат модели

Следует отметить, что NE 555 (микросхема) выпускается в удвоенном формате под названием 556. Она содержит два свободных IC.

Таймер 555 оснащен 8 контактами, тогда как модель 556 содержит 14 контактов.

Режимы работы устройства

Микросхема 555 обладает тремя режимами работы:

  1. Моностабильный режим микросхемы 555. Он работает как одноразовый односторонний. Во время функционирования выбрасывается импульс заданной длины как ответ на вход триггера при нажимании кнопки. Выход пребывает в низком напряжении до включения триггера. Отсюда он и получил название ждущий (моностабильный). Такой принцип функционирования сохраняет устройство в бездействии до включения. Режим обеспечивает включение таймеров, переключателей, сенсорных переключателей, делителей частоты и др.
  2. Нестабильный режим является автономной функцией устройства. Он позволяет схеме пребывать в генераторном режиме. Напряжение в выходе изменчиво: то низкое, то высокое. Эта схема применима при надобности задавания устройству толчков прерывистого характера (при недолговременном включении и выключении агрегата). Режим используется при включении ламп на светодиодах, функционирует в логической схеме часов и др.
  3. Бистабильный режим, или же триггер Шмидта. Понятно, что он работает по системе триггера при отсутствии конденсатора и обладает двумя устойчивыми состояниями, высоким и низким. Низкий показатель триггера переходит в высокий. При сбрасывании низкого напряжения система устремляется к низкому состоянию. Эта схема применима в сфере железнодорожного строительства.

Выводы таймера 555

Генератор микросхема 555 включает восемь выводов:

  1. Вывод 1 (земля). Он подсоединен к минусовой стороне питания (общий провод схемы).
  2. Вывод 2 (триггер). Он подает высокое напряжение на время (все зависит от и конденсатора). Эта конфигурация и является моностабильной. Вывод 2 контролирует вывод 6. Если напряжение в обоих низкое, то на выходе оно будет высоким. В противном случае, при высоком напряжении в выводе 6 и низком в выводе 2, выход на таймере будет низким.
  3. Вывод 3 (выход). Выходы 3 и 7 располагаются в фазе. Подавая высокое напряжение с показателем примерно 2 В и низкое с 0,5 В будет получаться до 200 мА.
  4. Вывод 4 (сброс). Подача напряжения на этот выход низка, несмотря на режим работы таймера 555. Во избежание случайных сбросов, следует производить подключение этого выхода к плюсовой стороне при использовании.
  5. Вывод 5 (контроль). Он открывает доступ к Это вывод в российской электронике не применяется, но при его подключении можно достичь широких возможностей управления устройством 555.
  6. Вывод 6 (остановка). Входит в компаратор 1. Он противоположен выводу 2, применим для остановки устройства. При этом получается низкое напряжение. Это вывод может принимать синусоидальные и прямоугольные импульсы.
  7. Вывод 7 (разряд). Он подсоединяется к транзисторному коллектору Т6, а эмиттер последнего заземлен. При открытом транзисторе конденсатор разряжается до его закрытия.
  8. Вывод 8 (плюсовая сторона питания), которая составляет от 4,5 до 18 В.

Применение выхода Output

Выход 3 (Output) может пребывать в двух состояниях:

  1. Осуществляется подключение цифрового выхода прямо к входу другого драйвера на цифровой основе. Цифровой выход может осуществлять управление другими устройствами при посредстве нескольких дополнительных составляющих (напряжение источника питания равно 0 В).
  2. Показатель напряжения во втором состоянии высок (Vcc на источнике питания).

Возможности агрегата

  1. При понижении напряжения в Output ток направляется через устройство и осуществляет его подключение. Это и есть понижение, так как ток производится из Vcc и проходит сквозь агрегат до 0 В.
  2. При возрастании Output ток, проходя через прибор, обеспечивает его включение. Этот процесс можно назвать источником текущих. Электроэнергия в этом случае производится от таймера и идет через прибор до 0 В.

Возрастание и понижение могут функционировать вместе. Таким образом достигается поочередное включение и выключение прибора. Такой принцип применим при функционировании ламп на светодиодах, реле, двигателей, электромагнитов. К минусам такого свойства можно отнести то, что прибор надо подключать к Output разными способами, так как выход 3 может выступать как в роли потребителя, так и в роли источника тока до 200 мА. Используемый блок питания дожжен подать достаточный ток для обоих устройств и таймера 555.

Микросхема LM555

Микросхема 555 Даташит (LM555) обладает широкими функциональными возможностями.

Она используется от генераторов прямоугольных импульсов с изменяемым показателем скважности и реле и задержкой срабатывания до сложных конфигураций ШИМ генераторов. Микросхема 555 цоколевка и внутреннее строение отражены на рисунке.

Уровень точности приспособления равен 1% от расчетного показателя, что является оптимальным. На такой агрегат, как NE 555 микросхема даташит, не воздействуют температурные условия окружающей среды.

Аналоги микросхемы NE555

Микросхема 555, аналог которой в России был назван КР1006ВИ1, представляет интегральное устройство.

Среди рабочих блоков следует выделить RS-триггер (DD1), компараторы (DA1 и DA2), на выходе, основанный на двухтактной системе и дополняющий транзистор VT3. Назначение последнего заключается в сбросе задающего время конденсатора при использовании агрегата в роли генератора. Сбрасывание триггера происходит при подаче логической единицы (Юпит/2…Юпит) на входы R.

В случае сброса триггера на выходе устройства (вывод 3) будет наблюдаться низкий показатель напряжения (транзистор VT2 открыт).

Уникальность схемы 555

При функциональной схеме устройства очень трудно понять, в чем же заключается ее необычность. Оригинальность устройства состоит в том, что оно обладает особым управлением триггера, а именно формирует управляющие сигналы. Их создание происходит на компараторах DA1 и DA2 (на один из входов, на который подано опорное напряжение). Для формирования управляющих сигналов на входах триггера (выходах компараторов) следует получить сигналы с высоким напряжением.

Как произвести запуск устройства?

Чтобы запустить таймер, на выход 2 надо подать напряжение с показателем от 0 до 1/3 Юпит. Этот сигнал способствует срабатыванию триггера, и при выходе создается сигнал с высоким напряжением. Сигнал выше предельного показателя не вызовет каких-либо изменений в схеме, так как опорное напряжение для компаратора равно DA2 и составляет 1/3 Юпит.

Остановить таймер можно при сбрасывании триггера. С этой целью напряжение на выходе 6 должно превышать показатель 2/3 Юпит (опорное напряжение для компаратора DA1 составляет 2/3 Юпит). При сбросе установится сигнал с низким напряжением и разряд конденсатора, задающего время.

Регулировать опорное напряжение можно посредством подключения дополнительного сопротивления или источника питания к выводу агрегата.

В последнее время среди владельцев автомобилей стало модным сматывать на спидометре пройденный машиной километраж.

Многие интересуются, подмотка спидометра на 555 микросхеме выполнима ли самостоятельно?

Эта процедура не представляет особой трудности. Для его изготовления используется микросхема 555, которая может функционировать в качестве Отдельные составляющие схемы можно брать с показателями, отклоняющимися на 10-15 % от расчетных значений.

Тебе не нужен контроллер, говорили они. Делай все на таймерах NE555, говорили они. Ну я и сделал – похоже, только чтобы убедиться, что получается конструкция, потрясающая по своему сокрушительному воздействию на мою неокрепшую психику.

Обзор, если этот текст можно так назвать, будет не слишком длинным. Поскольку в нем лишь констатация моего полного и безоговорочного провала в сборке элементарных схем и демонстрация того, что по крайней мере шесть из двадцати чипов вполне себе работоспособны.

Еще обратите внимание: похоже, магазин недавно изменил правила, поскольку теперь у них минимальный заказ с бесплатной доставкой – от $6, а если меньше, то за доставку возьмут $1,5. Когда я покупал, то списали только стоимость покупки, то есть $0,59, и все.

В двух блистерах ровно двадцать штук. С одной стороны каждый блистер замотан скотчем, с другой закрыт резиновой пробкой:

Вообще, изначально таймеры я покупал, чтобы сделать простенький генератор для поиска короткого замыкания в проводке – знакомые заинтересовались. Суть прибора, если я правильно понял, в том, что цепь до КЗ представляет собой антенну, сигнал от которой можно послушать с обычным СВ/ДВ приемником.

Где писк прекратился – примерно там и замыкание. Вот так это выглядит на практике у товарища, по стопам которого я и планировал идти:

Но потом знакомые с потребностью решили, что им все не так уж и нужно. Или еще что-то решили, а я настаивать не стал. И огорчаться тоже: вы же видели, сколько стоят таймеры (чуть больше половины доллара за 20 штук) – какое огорчение?

Обычные DIP8:

Поэтому решил поразвлекаться другим способом и посмотрел, что вообще делают из NE555. А делают, как выяснилось, массу всего. Всяческие сигнализации, индикаторы напряжения, указатели пропущенных импульсов. В общем, я впечатлился.

Ну а так как все описывают примерно одно и то же, то вот вам пара ссылок РадиоКота: и . Схемы – во второй.

Предполагается, что популярность NE555 объясняется тем, что это проверенная годами (точнее – уже 45 годами) конструкция, которая обескураживающе просто конфигурируется и довольно точно соблюдает характеристики вне зависимости от питающего напряжения, которое может быть в диапазоне от 4,5В до 16В у обычной версии (но есть варианты). То есть, напряжение гуляет, а частота – скорее стабильна, чем нет.

Фактически, чтобы таймер заработал, нужна пара деталей и любой подходящий источник питания – очень привлекательно, чтобы сделать какую-нибудь фиговину без особых хлопот.

Как по мне, так с микроконтроллером хлопот еще меньше, но в комментариях к рассказу про «Пищаль» я получил и потерял покой. Понял, что должен попробовать хотя бы для того, чтобы успокоиться.

Итак, идея была проста – таймер кормления котов. Которые, потеряв всякий стыд, стали требовать еду чуть ли не каждые полчаса, а съедая по три сухаря, довольные расходились. По мнению ветеринара это не очень полезно (а по нашему – еще и чрезвычайно хлопотно), поэтому необходимо было вернуть им режим питания на место. Ну как на место: кормить хотя бы не чаще, чем раз в пять-шесть часов.

Следить по часам, конечно, не сложно. Однако, во-первых, ситуацию осложняет тот факт, что если днем кормление по часам еще более-менее проходит, то ночью – уже не совсем, поскольку у одного кота, скажем так, сложный характер. Именно – он идет и скребет когтями по батарее, и даже если бы я решил не обращать внимания на данный сомнительного качества музыкальный эксперимент, соседей жалко.

То есть, ночью надо вставать и снова засекать время, а в полубессознательном состоянии это немного затруднительно.

Во-вторых, не все коты такие скандальные, поэтому некоторые просто не приходят вместе с тем вот возмутителем спокойствия. И получается, что интервалы у всех разные, а по справедливости неплохо было бы покормить через установленное время и тех, кто пропустил внеочередной прием пищи.

Поэтому я придумал сделать кучку независимых таймеров на фиксированное время – по одному на кота. И чтобы вот так: пришел кот, выдаешь ему еду, нажимаешь на кнопку, загорелась лампочка. Как лампочка погасла, кота снова можно покормить.

Как несложно догадаться, это один из основных вариантов работы таймера. Называть его можно по-разному: можно калькой из – моностабильный, можно – одновибратором, можно – ждущим мультивибратором.

Суть от этого не меняется: от NE555 требуется, по сути, выдать только один импульс требуемой продолжительности.

Поэтому за основу я взял схему таймера из :

Но немного упростил ее, избавившись от подстроечного резистора (поскольку у меня фиксированный интервал) и второго светодиода – за ненадобностью. Заодно поменял номиналы времязадающей цепочки, сверившись все с той же документацией, которая сообщает, что для расчета примерной длительности импульса следует воспользоваться формулой y t = 1. 1RC.

Поиграв с шрифтами номиналами деталек, имеющихся в бутике Чип-и-Дип установил, что для устраивающего всех пятичасового интервала вполне подойдут конденсатор емкостью 3300 мкФ и резистор 5,1 МОм:

T = 1,1*0,0033*5100000 = 18513 сек = 5,14 час.

Реальность, однако оказалась немного не совпадающей с теорией. Собранный по этой схеме и с этими номиналами таймер и после пяти часов продолжал работать. Терпения дождаться окончания его работы у меня не хватило, поэтому я предположил, что NE555 не очень хорошо работает с большими номиналами.

Беглое гугление показало, что таки да – это возможно, однако проблем не должно было быть (теоретически) при сопротивлении вплоть до 20 МОм при напряжении питания 15 В. Поэтому я продолжил эксперименты и выяснил, что в моем случае формула получается примерно такая:

И оказался очень себе признателен, что купил не только 5,1 МОм, но и на всякий случай ближайшие номиналы – 4,7 МОм и 3,9 МОм. Последний по счастью как раз и подошел для необходимого интервала.

С этими номиналами (3300 мкФ и 3,9 МОм) я и собрал блок таймеров с лампочками и кнопочками. Все соединил общей линией питания, больше у них точек соприкосновения нет (ну, по крайней мере, старался, чтобы не было). А так как собирал внавес, то на каждом шаге проверял себя мультиметром и был почти спокоен, когда запускал первый из таймеров.

Получилось вот так (я предупреждал в самом начале):

Включился он как и положено, поэтому я распаял оставшиеся кнопочки и лампочки, включил. Понажимал на кнопочки. Светодиоды включились точно так, как и должны были: нажимаешь кнопку – включился, и так все.

И тут я совершил большую ошибку. Не сделал еще несколько тестовых запусков, а просто огорчился, что не очень хорошо припаял провода к кнопкам, и решил их перепаять. Поэтому я пока не знаю, что именно случилось: то ли изначально сделал что-то не так, то ли что-то успел испортить в момент перепайки проводов.

Но вышло смешно. При повторном включении (с перепаянными проводами) сразу же загорелись три светодиода. А нажатие на кнопки выявило полный хаос: нажимаешь на одну кнопку – загорается ее светодиод (т.е., по идее, включается таймер), нажимаешь другую – первый светодиод гаснет, загорается второй. И так далее.

Опытным путем выяснил, что существует некоторая комбинация нажатий кнопок, при которой зажигаются все светодиоды. Но пока руки не доходят проверить схему на предмет коротких замыканий там, где их не должно быть.

Бонус-трек – играем в сапера:

Подводя итог хочу сказать, что с таймерами развлекся. На практике проверил, что покупать их в Китае можно – приходят рабочие.

И хотя кототаймер сделать не смог, бонусом получил головоломку «Зажги все лампочки». И заодно понимание того, что NE555 – явно не для меня. И вот почему:

Минимальное напряжение питания 4,5В
– большой потребляемый ток

Разумеется, эти недостатки можно побороть заказом CMOS-версии чипа, которая гораздо более экономична и работает, начиная с 1,5В. Но обычные стоят $0,59 за двадцать штук, а CMOS – уже около $10. То есть примерно вдвое дороже контроллера, а если применять в конструкции два и более таймеров, то выгода вообще пропадает.

Так что всем спасибо, я возвращаюсь к ATmega328p, на котором, очевидно, и буду делать таймер кормления.

Ps. А теперь можно я тоже напишу про экранчик от ITEAD Studio? Меня, между прочим, совесть мучает, поскольку, с одной стороны, здесь уже этих экранов было выше крыши, а с другой – надо же выполнять обещание.

Планирую купить +19 Добавить в избранное Обзор понравился +38 +67

Электронные интегральные схемы – такая отрасль нашей науки и техники, возможности которой еще далеко не исчерпаны. Видимо, это и есть ростки того самого искусственного интеллекта, о котором так много уже сказано. Причем, если наш природный интеллект строится на элементах – нейронах – которые можно назвать электронно-химическими, то созданные руками человека интегральные схемы в природе не встречаются. Это чистое изобретение человеческого разума. Оно получено в результате долгой работы по совершенствованию самых обыкновенных электроприборов, которые понадобились людям сразу после открытия электричества – выключателей, резисторов, конденсаторов, полупроводниковых приборов. Совершенствование шло как в направлении усложнения схем, так и в стремлении уместить большое количество элементов на ограниченной площади или в ограниченном объеме. А также создать из все тех же схемных примитивов нечто универсальное, долгоиграющее и омниполезное.

Таймер NE555

История изобретения этого таймера показывает, что настоящие шедевры делаются не всегда в самые лучшие для изобретателей времена, и часто даже в совершенно не высокотехнологичных условиях. Ганс Камензинд в свои 33 года кроме служебных обязанностей имел мечту. Это не всегда бывает по вкусу начальству, и ему пришлось уволиться. Свой шедевр он придумал, сидя в гараже в 1971 году, а через год микросхема на восьми ножках бойко пошла в производство и продажу. Схема простая и, как оказалась, полезная. Быть может, не последнюю роль в удаче сыграло и название, которое толком и объяснить не могут: почему NE – от названия фирмы Signetics? Почему 555 – потому что им полюбилась пятерка? Таймер? – да, но не такой, как обычные. Те, что всегда только безостановочно тикают импульсами, а этот может выдать очень точный интервал времени, и не в каких-то привычных в импульсной технике микросекундах, а в достаточно ощутимом интервале: взять и включить лампочку на несколько секунд.

Схема, как часто и все гениальное, оказалась на стыке двух техник: импульсной и аналоговой.

Аналоговые – операционные усилители – усиливают сигнал до нужного стандарта (2 на входах (двухпороговый компаратор) и 1 на выходе). А в середине работает импульсный RS-триггер, который может как генерировать импульсы (мультивибратор), так и выдавать одиночный импульс заданной протяженности (одновибратор).

И все очень легко регулируется – практически, соотношением параметров двух резисторов и одной емкости, подключенных к микросхеме на входах, а также подачей других сигналов на входы.

Видимо, схема имеет какое-то неуловимо удачное соотношение простоты управления и простоты конструкции, что в сочетании с неожиданным многообразием работы элементов и придало ей популярности на протяжении стольких лет. Потому что перечисленные свойства, как следствие, выразились в совсем даже невысокой стоимости и в применимости в разных схемах – и ширпотребовских, и профессиональных. Они хороши для использования в детских игрушках, реле времени, кодовых замках, космических аппаратах. А ежегодные продажи исчисляются до сих пор миллиардами штук по всему миру. Причем за все время схема не претерпела практически никаких изменений. По какой причине слово «эволюция» под рисунком выше и взято в кавычки. Таймер 555 выпускают многие фирмы по всему миру. Известны и отечественные аналоги NE555 – микросхема КР1006ВИ1 и ее КМОП вариант КР1441ВИ1.

Функциональная схема и описание прибора

Функционально таймер состоит из 5 компонентов. Выводов у схемы больше, чем внутренних блоков, что и говорит о возможной гибкости включения в различные схемные решения с участием данной микросхемы.

Входной внутренний делитель напряжения задает опорные напряжения для двух компараторов – верхнего и нижнего. RS-триггер принимает их сигналы и формирует выходной сигнал, который отправляет на усилитель мощности. Еще имеется дополнительный транзистор с выведенным наружу коллектором, который используется для подключения внешней времязадающей цепочки.

Выводы схемы расположены одинаково, независимо от исполнения микросхемы

Описание выводов схемы

Приведенный ниже даташит содержит выводы и подаваемые на них сигналы, откуда становится немного понятной работа микросхемы. Хотя очень многое зависит от ее подключения.

  1. Земля –

Минусовой общий вывод питания

Плюсовой вывод питания – 8

  1. Запуск

Вход компаратора №2 (нижнего).

Сигнал низкого уровня – аналоговый или импульсный.

Таймер срабатывает на сигнал (аналоговый или импульсный) низкого уровня (порог – 1/3 Vпит)

На 3 выводе появляется выходной сигнал высокого уровня

  1. Выход

Выходной сигнал (высокий уровень) зависит от питания: Vпит – 1,7 В

Низкий уровень (нет сигнала) – примерно 0,25 В

Временная характеристика выходного сигнала определяется внешней времязадающей цепочкой, состоящей из резистора (или резисторов) и емкости.

  1. Сброс

Срабатывает по сигналу низкого уровня (≤ 0,7 В)

Немедленный сброс выходного сигнала

Входной сигнал не зависит от напряжения питания

  1. Контроль

Управление опорным напряжением компаратора №1

Величина напряжения управляет длительностью выходных импульсов (одновибратор) или их частотой (мультивибратор).

  1. Останов

Сбрасывающий сигнал высокого уровня – аналоговый или импульсный

  1. Разряд

Цепь разряда времязадающего конденсатора С

  1. Питание +

Плюсовой провод питания

Vпит = от 4,5 В до 18 В

Минусовой – 1

Применение: варианты подключения NE555 (или NE555 аналогов)

Одновибратор

Емкость С и резистор R задают длительность импульса t, выдаваемого схемой в ответ на сигнал по входу Input (вывод 2). Напряжение питания влияет не на длительность, а на амплитуду выходного сигнала. При выдаче импульса изменение входного сигнала схемой не воспринимается. Через время t схема выдает задний фронт выходного сигнала и возвращается в исходное состояние, после чего готова снова реагировать на входной сигнал. Таким образом, она может выделять информативные всплески (низкого уровня) на фоне помех, так как сигнал на входе в общем случае аналоговый. Может работать как антидребезговая схема.

Генератор импульсов (мультивибратор)

Мультивибратору не нужно подавать на вход никаких сигналов, он начинает работать сразу после включения питания.

Разряженный в начале конденсатор С задает на вход низкий уровень, отчего таймер срабатывает, выдавая на выход высокий потенциал. Его длительность определяется зарядкой конденсатора C через резисторы R1 и R2. Далее происходит разрядка C через R2 и вход 7, что и определяет длительность паузы на таймере. После этого все повторяется, и на выходе получаются импульсы заданной напряжением питания амплитуды и длительностями t 1 и t 2 , то есть частотой f

и скважностью S = T/t 1 . Скважность в данном простейшем подключении более 2 быть не может, так как время импульса t 1 всегда > времени паузы t 2 .

Простое сенсорное реле на NE555

Данная схема способна управлять реле на 12 вольт посредством прикосновения руки к датчику (сенсору). Схема сенсорного реле достаточно простая и недорогая. В ее основе лежит классический таймер NE555, работающий в моностабильном режиме.

Подключив сенсор к металлической дверной ручке, устройство может быть адекватной и эффективной защитой вашей лаборатории, вашей комнаты или даже ваших ящиков. При прикосновении злоумышленника к ручке раздастся звук сирены, подключенной к реле, что заставит его отказаться от любопытства.

Более забавная идея — использовать в качестве простой охранной системы цели, которую предпочитают «ночные хищники», — холодильника. Как только кто-нибудь дотронется до ручки холодильника, сирена заставит его отказаться от «перекуса». И мы уверены, что вы найдете еще много поводов и идей использования данной конструкции.

Кто-то может сказать, что представленная здесь схема «банальна», но уж точно нельзя сказать, что ей не хватает оригинальности. Мы считаем, что это подходящий проект, который может вызвать интерес к радиоэлектронике у тех, кто еще не собирал какие-либо электронные устройства своими руками.

Принципиальная схема

Для питания схемы нам понадобится классическая «Крона» на 9 вольт или блок питания на 12 вольт. В этом проекте таймер NE555 работает в моностабильном режиме, поэтому его выход (контакт 3) остается неактивным (логический 0) до тех пор, пока напряжение на контакте 2 не упадет до менее 1/3 напряжения питания. В этот момент таймер переходит в активное состояние (включается) на время T, которое определяется формулой:

Т = 1,1 х (R2 + R3) х С2

Напряжение на контакте 2 падает до нуля, если кто-то коснется сенсора, подключенного к подстроечному резистору R1. При прикосновении к сенсору начинается разряд конденсатора C2 через резистор R1. Сигнал с вывода 3 таймера поступает на базу транзистора T1, который, в свою очередь, включает катушку реле.

Светодиод (DL1) подключен параллельно катушке реле, и он загорается при включении реле. Диод DS1 предназначен для защиты транзистора от обратного напряжения, индуцируемого во время переключения реле.

Настройка

Установите положение подстроечных резисторов (R1 и R2) их в среднее положение. Подайте питание. Пока вы не прикасаетесь к сенсору, подключенному к подстроечному резистору R1, ничего не произойдет, но как только вы прикоснетесь к нему, сработает реле и загорится светодиод.

Паяльный фен YIHUA 8858

Обновленная версия, мощность: 600 Вт, расход воздуха: 240 л/час…

Через определенное время, которое можно отрегулировать подстроечным резистором R2, реле вернется в исходное состояние. Подстроечный резистор R1 отвечает за чувствительность контура.

Список компонентов:

  • R1 = 1МОм
  • R2 = 220K
  • R3 = 10K
  • R4, R5 = 1К
  • C1 = 10 мкФ / 16 В
  • C2 = 4,7 нФ
  • C3 = 100 мкФ / 16 В
  • C4 = 100 нФ
  • DS1 = 1N4148
  • DL1 = светодиод
  • IC1 = NE555
  • T1 = BC107
Скачать рисунок платы (40,3 KiB, скачано: 150)

10 лучших схем таймера с использованием IC 555

Описанные здесь схемы представляют собой 10 лучших схем малых таймеров, использующих универсальную микросхему IC 555, которая генерирует заранее определенные временные интервалы в ответ на мгновенные входные триггеры.


Временные интервалы можно использовать для сохранения нагрузка, управляемая реле ВКЛ или активируется на желаемое время и автоматическое выключение по истечении периода задержки. Временной интервал можно установить, выбрав соответствующие значения для внешнего резистора, конденсаторной сети.

Внутренняя схема IC 555

На изображении ниже представлена ​​внутренняя схема стандартной микросхемы IC 555. Мы видим, что она состоит из 21 транзистора, 4 диодов и 15 резисторов.



Каскад, включающий три резистора 5 кОм, работает как каскад делителя напряжения, который выдает 1/3 уровня напряжения на неинвертирующем входе операционного усилителя триггерного компаратора и деление напряжения 2/3 на инвертирующем входе операционного усилителя порогового компаратора. .

С помощью этих триггерных входов два операционных усилителя управляют каскадом триггера R / S (сброс / установка), который дополнительно управляет условиями включения / выключения дополнительного выходного каскада и транзистора Q6.


Состояние выхода триггера также можно установить, запустив контакт 4 сброса микросхемы.

Как работают таймеры IC 555

Когда IC 555 настроен в режиме моностабильного таймера. , контакт 2 TRIGGER удерживается под напряжением уровня питания через внешний резистор RT.

В этой ситуации Q6 остается насыщенным, что приводит к замыканию внешнего синхронизирующего конденсатора CD на землю, в результате чего на выводе 3 OUTPUT должен быть низкий логический уровень или уровень 0 В.

Стандартное действие таймера IC 555 инициируется путем подачи триггерного импульса 0 В на вывод 2. Этот импульс 0 В, находящийся ниже 1/3 уровня напряжения питания постоянного тока или Vcc, вынуждает выход триггерного компаратора изменять состояние. .

Благодаря этому R / S резкий поворот также изменяет свое выходное состояние, отключая Q6 и устанавливая на выводе 3 ВЫХОДНОЙ сигнал высокий уровень. При выключении Q6 отключает короткое замыкание на CD. Это позволяет конденсатору CD заряжаться через синхронизирующий резистор RD до тех пор, пока напряжение на CD не достигнет 2/3 уровня питания или Vcc.

Как только это происходит, триггер R / S возвращается в свое предыдущее состояние, включая Q6 и вызывая быструю разрядку CD. В этот момент выходной контакт 3 снова возвращается в свое ранее низкое состояние. Вот так IC 555 завершает временной цикл.

Согласно одной из характеристик, IC после срабатывания перестает реагировать на любые последующие срабатывания, пока цикл синхронизации не завершится. Но если кто-то хочет прервать цикл отсчета времени, это можно сделать в любой момент, подав отрицательный импульс или 0 В на остальной вывод 4.

Синхронизирующий импульс, генерируемый на выходе IC, в основном имеет форму прямоугольной волны, временной интервал которой определяется величинами R и C.

Формула для его расчета: tD (временная задержка) = 1,1 (значение R x значение C) Другими словами, временной интервал, создаваемый IC 555, прямо пропорционален произведению R и C.

На следующем графике показано построение зависимости времени задержки от сопротивления и емкости с использованием приведенной выше формулы временной задержки. Здесь tD выражается в миллисекундах, R – в килоомах, а C – в мкфарадах.

Он показывает диапазон временная задержка кривые и линейно изменяющиеся значения относительно соответствующих значений RT и C.

Можно установить задержки в диапазоне от 10 мкс до 100 мкс, выбрав соответствующие значения конденсаторов от 0,001 мкФ до 100 мкФ и резисторов от 1 кОм до 10 мОм.

Простые схемы таймера IC 555

На первом рисунке ниже показано, как сделать таймер IC 555 с фиксированным периодом на выходе. Здесь он установлен на 50 секунд.

По сути, это моностабильная конструкция IC 555.

На следующем рисунке показаны формы сигналов, полученные на указанных выводах ИС во время процесса переключения.

Действия, описанные на изображении сигнала, инициируются, как только контакт 2 TRIGGER заземляется при нажатии мгновенного переключателя START S1.

Это мгновенно вызывает появление прямоугольного импульса на выводе 3 и одновременно генерирует экспоненциальную пилу на выводе 7 DISCHARGE.

Период времени, в течение которого этот прямоугольный импульс остается активным, определяется значениями R1 и C1. Если R1 заменить на переменный резистор, этот выходной момент может быть установлен в соответствии с предпочтениями пользователя.

Свечение светодиода указывает на включение и выключение выходного контакта 3 микросхемы.

Переменный резистор может быть выполнен в виде потенциометр как показано на следующем рисунке 2.

В этой конструкции выход может быть настроен на создание периодов времени от 1,1 секунды до 120 секунд посредством различных регулировок потенциометра R1.

Обратите внимание на резистор 10 кОм, который очень важен, поскольку он предохраняет ИС от возгорания в случае, если горшок установлен на минимальное значение. Резистор серии 10 кОм также обеспечивает минимальное значение сопротивления, необходимое для правильной работы схемы при минимальной настройке потенциометра.

Нажатие на выключатель S1 на мгновение позволяет ИС начать временную последовательность (вывод 3 становится высоким и загорается светодиод), в то время как нажатие кнопки сброса S2 позволяет мгновенно завершить или сбросить временную последовательность, так что выходной вывод 3 возвращается в исходное состояние 0 В (светодиод выключается постоянно)

IC 555 позволяет использовать нагрузки с максимальным током до 200 мА. Хотя эти нагрузки обычно являются неиндуктивными, индуктивная нагрузка, такая как реле, также может эффективно использоваться непосредственно между контактом 3 и землей, как показано на следующих схемах.

На третьем рисунке ниже мы видим, что реле можно подключить к контакту 3 и земле, а также контакту 3 и плюсу. Обратите внимание на диод свободного хода, подключенный к катушке реле, он настоятельно рекомендуется для нейтрализации опасных противо-ЭДС от катушки реле в моменты выключения.

В контакты реле могут быть подключены с предназначенной нагрузкой для их включения / выключения в соответствии с заданными временными интервалами.

На 4-й принципиальной схеме показан стандартный Схема регулируемого таймера IC 555 имеющий два набора временных диапазонов и выходное реле для переключения желаемой нагрузки.

Хотя схема выглядит правильно, у этой базовой схемы может быть несколько отрицательных аспектов.

  1. Во-первых, эта конструкция будет постоянно потреблять некоторый ток, даже когда выход схемы находится в выключенном состоянии.
  2. Во-вторых, поскольку два конденсатора C1 и C3 имеют широкий диапазон допусков, потенциалы необходимо откалибровать с помощью двух отдельных шкал настройки.

Обсуждаемые выше недостатки можно фактически преодолеть, сконфигурировав схему следующим образом. Здесь мы используем реле DPDT для процедур.

На этой диаграмме 5-го таймера IC 555 мы видим, что контакты реле соединены параллельно с переключателем START S1, которые оба находятся в «нормально разомкнутом» режиме, и гарантируют отсутствие утечки тока, пока цепь выключена.

Чтобы инициировать цикл отсчета времени, кратковременно нажимают S1.

Это мгновенно приводит в действие IC 555. С самого начала можно ожидать, что C2 будет полностью разряжен. Из-за этого на выводе 2 ИС создается отрицательный триггер включения, который инициирует цикл синхронизации, и реле RY1 включается.

Контакты реле, подключенные параллельно к S1, позволяют IC 555 оставаться под напряжением даже после отпускания S2.

По истечении установленного периода времени реле деактивируется, и его контакты возвращаются в положение N / C, отключая питание от всей цепи.

Выходной сигнал временной задержки схемы в основном определяется значениями R1 и потенциометра R5, а также значениями C1 или C2 и в зависимости от положения селекторного переключателя S3a.

Сказав это, мы также должны отметить, что время дополнительно зависит от того, как настраиваются потенциометры R6 и R7.

Они переключаются с помощью переключателя S3b и интегрированы с контактом 5 напряжения CONTROL IC.

Эти потенциометры предназначены для эффективного шунтирования внутреннего напряжения IC 555, которое в противном случае могло бы нарушить синхронизацию выходного сигнала системы.

Благодаря этому усовершенствованию схема теперь может работать с максимальной точностью даже при конденсаторы, имеющие несовместимые уровни допуска .

Кроме того, эта функция также позволяет схеме работать с одиночной шкалой синхронизации, откалиброванной для считывания двух отдельных диапазонов синхронизации в соответствии с положением селекторного переключателя.

Для настройки указанной выше точной схемы таймера IC 555 необходимо сначала настроить R5 на максимальный диапазон. После этого S3 можно выбрать в положение 1.

Затем отрегулируйте R6, чтобы получить 10-секундную шкалу выходного сигнала включения с помощью проб и ошибок. Выполните те же процедуры для выбора позиции 2 через горшок R7 для получения точной шкалы 100 секунд.

Таймеры для автомобильных фар

Это шестой простой фара автомобиля Таймер на основе IC 555 предотвращает выключение автомобильных фар при выключении зажигания.

Вместо этого фары могут оставаться включенными в течение некоторой заданной задержки, как только водитель заблокирует зажигание автомобиля и идет к месту назначения, которым может быть его дом или офис. Это позволяет владельцу видеть путь и комфортно входить в пункт назначения при видимом освещении от фар.

Впоследствии, когда период задержки истекает, схема IC 555 выключает фары.

Как это устроено

Когда переключатель зажигания S2 включен, реле RY1 срабатывает через D3. Реле позволяет управлять фарами через верхние контакты реле и переключатель S1, так что фары работают нормально через S1.

В этот момент конденсатор C3, связанный с выводом 2 ИС, остается полностью разряженным, потому что оба его вывода находятся под положительным потенциалом.

Однако, когда ключ зажигания S2 выключен, конденсатор C3 подвергается воздействию потенциала земли через катушку реле, что внезапно вызывает появление отрицательного триггера на контакте 2.

Это запускает выходной контакт 3 IC 555 и позволяет реле оставаться под напряжением, даже если зажигание выключено. В зависимости от значений компонентов синхронизации R1 и C1, реле остается включенным, сохраняя включенными фары (в течение 50 секунд), до тех пор, пока, наконец, не истечет период времени и контакт 3 IC не отключится, отключив питание реле и освещения.

Схема не создает помех обычному функционированию фар во время движения автомобиля.

Следующая 7-я схема таймера, показанная ниже, также является таймером автомобильных фар, который управляется вручную, а не переключателем зажигания.

В схеме используется реле DPDT с двумя наборами контактов. Моностабильное действие IC 555 запускается кратковременным нажатием S1. Это активирует реле, и оба контакта перемещаются вверх и соединяются с положительным источником питания.

Правая пара контактов включает фары, а левые контакты питают цепь IC 555. C3 вызывает мгновенное появление отрицательного импульса на выводе 2, который запускает режим счета IC, а вывод 3 становится высоким, фиксируя реле.

Теперь фары включены. В зависимости от значений R1 и C1 выход контакта 3 поддерживает реле и фары включенными (в данном случае в течение 50 секунд), пока C1 не зарядится до 2/3 Vcc, установив низкий уровень на контакте 3 и выключив реле. и фары.

Таймер освещения крыльца на 1 минуту

Эта 8-я схема показывает простой свет крыльца схема таймера, которую можно активировать на минуту только в ночное время. В дневное время Сопротивление LDR становится низким, что сохраняет свое соединение с R5 высоким.

Из-за этого нажатие S1 не влияет на вывод 2 микросхемы. Однако с наступлением темноты сопротивление LDR становится бесконечным, достигая почти 0 В на стыке R4 и R5.

В этом состоянии, когда переключатель S1 нажат, вызывает отрицательный триггер на контакте 2 IC 555, который активирует контакт 3 на высокий уровень, а также включает реле. Свет на крыльце с контактами реле загорается.

Схема остается включенной около 1 минуты, пока C1 не зарядится до 2/3 напряжения постоянного тока. Теперь микросхема сбрасывается до низкого уровня на поворотном контакте 3, обесточивая реле и выключая свет крыльца.

Переключатель S1 может быть в виде небольшого скрытого переключателя возле дверной ручки / петли или под ковриком, который активируется, когда владелец наступает на коврик.

Приложение тахометра

Схема моностабильного таймера с использованием IC 555 также может быть эффективно реализована для создания схема тахометра который предоставит пользователю точную информацию о частоте и времени работы двигателя.

Частота, поступающая от двигателя, сначала преобразуется в прямоугольную волну правильного размера через RC-дифференциатор, а затем подается на контакт № 2 моностабильного устройства.

Схема дифференциатора преобразует передний или задний фронт прямоугольного сигнала в соответствующие импульсы запуска.

9-я практическая схема ниже показывает, как RC-цепь и транзистор преобразуют любой входной сигнал с любой амплитудой в правильно сформированные прямоугольные волны для генерации идеальных запускающих импульсов, переключения между полным уровнем Vcc IC и землей.

Вывод

Во всех схемах, представленных до сих пор, 555 работает как моностабильный (однократный) генератор периода синхронизации. Необходимые триггерные сигналы подаются на контакт 2 TRIGGER, а на выходной контакт 3 подается синхронизированный импульс.

Во всех конструкциях сигнал, подаваемый на вывод TRIGGER 2, имеет соответствующие размеры, чтобы сформировать импульс с отрицательной границей.

Это обеспечивает переключение амплитуды триггера с уровня «выключено», превышающего 2/3 напряжения питания, на значение «включено» ниже 1/3 уровня питания.

Срабатывание одноразового моностабильного срабатывания микросхемы фактически происходит, когда потенциал на выводе 2 понижается до 1/3 от уровня напряжения питания.

Для этого требуется, чтобы ширина импульса запуска на выводе 2 была больше 100 наносекунд, но меньше, чем импульс, который должен появиться на выводе 3.

Это позволяет убедиться в том, что триггерный импульс исчез по истечении установленного периода моностабильности.

Предыдущая: Схема симулятора звука смеха Далее: Цепи генератора, сигнализации и сирены IC 555

Микросхема 555: использование

Микросхема интегрального таймера NE555 — это настоящий прорыв в области электроники. Она была создана в 1972 году сотрудником компании Signetics Гансом Р. Камензиндом. Изобретение не утратило своей актуальности и по сегодняшний день. Позднее устройство стало основой таймеров с удвоенной (IN556N) и счетверенной конфигурацией (IN558N).

Без сомнения, детище электронщика позволило занять ему свою видную нишу в истории технических изобретений. По уровню продаж данное устройство с момента своего появления превзошло любое другое. На второй год существования микросхема 555 стала самой покупаемой деталью.

Лидерство сохранялось и во все последующие годы. Микросхема 555, применение которой возрастало с каждым годом, продавалась очень хорошо. К примеру, в 2003 году было реализовано более чем 1 миллиард экземпляров. Конфигурация самого агрегата за это время не изменилась. Она существует свыше 40 лет.

Появление устройства стало неожиданностью для самого создателя. Камензинд преследовал цель сделать гибкую в использовании ИС, но, что она окажется столь многофункциональной, он не ожидал. Изначально она употреблялась как таймер или же генератор импульсов. Микросхема 555, применение которой увеличивалось быстрыми темпами, сегодня используется от игрушек для детей до космических кораблей.

Устройство отличает выносливость, поскольку оно построено на основе биполярной технологии, и для применения его в космосе специально предпринимать ничего не требуется. Только испытательные работы проводятся с особой строгостью. Так, при тесте схемы NE 555 для ряда приложений создаются индивидуальные пробные спецификации. При производстве схем не существует никаких различий, но подходы при выходном контроле заметно разнятся.

Появление схемы в отечественной электронике

Первое упоминание об инновации в советской литературе по радиотехнике появилось в 1975 году. Статью об изобретении опубликовали в журнале «Электроника». Микросхема 555, аналог которой был создан советскими электронщиками в конце 80-х годов прошлого столетия, в отечественной радиоэлектронике получила название КР1006ВИ1.

В производстве эту деталь употребляли при сборке видеомагнитофонов «Электроника ВМ12». Но это был не единственный аналог, так как многие производители во всем мире создавали подобное устройство. Все агрегаты имеют обячный корпус DIP8, а также корпус малых размеров SOIC8.

Технические характеристики схемы

Микросхема 555, графическое изображение которой представлено ниже, включает в себя 20 транзисторов. На блок-схеме устройства находятся 3 резистора с сопротивлением 5кОм. Отсюда и название прибора «555».

Основными техническими характеристиками изделия являются:

  • напряжение питания 4,5-18В;
  • максимальный показатель тока на выходе 200 мА;
  • потребляемая энергия составляет до 206 мА.

Если его рассмотреть на выход, то это цифровое устройство. Он может находиться в двух положениях — низком (0В) и высоком ( от 4,5 до 15 В). В зависимости от блока питания может показатель достигать и 18 В.

Для чего нужно устройство?

NE 555 микросхема — унифицированное устройство с широким спектром применения. Его часто используют при сборке различных схем, и это только придает изделию популярность. Соответственно, повышается уровень спроса потребителя. Такая известность вызвала падение цены на таймер, что радует многих мастеров.

Внутреннее строение таймера 555


Что же заставляет это устройство функционировать? Каждый из выводов агрегата подсоединен к цепи, содержащей 20 транзисторов, 2 диода и 15 резисторов.

Удвоенный формат модели

Следует отметить, что NE 555 (микросхема) выпускается в удвоенном формате под названием 556. Она содержит два свободных IC.

Таймер 555 оснащен 8 контактами, тогда как модель 556 содержит 14 контактов.

Режимы работы устройства

Микросхема 555 обладает тремя режимами работы:

  1. Моностабильный режим микросхемы 555. Он работает как одноразовый односторонний. Во время функционирования выбрасывается импульс заданной длины как ответ на вход триггера при нажимании кнопки. Выход пребывает в низком напряжении до включения триггера. Отсюда он и получил название ждущий (моностабильный). Такой принцип функционирования сохраняет устройство в бездействии до включения. Режим обеспечивает включение таймеров, переключателей, сенсорных переключателей, делителей частоты и др.
  2. Нестабильный режим является автономной функцией устройства. Он позволяет схеме пребывать в генераторном режиме. Напряжение в выходе изменчиво: то низкое, то высокое. Эта схема применима при надобности задавания устройству толчков прерывистого характера (при недолговременном включении и выключении агрегата). Режим используется при включении ламп на светодиодах, функционирует в логической схеме часов и др.
  3. Бистабильный режим, или же триггер Шмидта. Понятно, что он работает по системе триггера при отсутствии конденсатора и обладает двумя устойчивыми состояниями, высоким и низким. Низкий показатель триггера переходит в высокий. При сбрасывании низкого напряжения система устремляется к низкому состоянию. Эта схема применима в сфере железнодорожного строительства.

Выводы таймера 555

Генератор микросхема 555 включает восемь выводов:

  1. Вывод 1 (земля). Он подсоединен к минусовой стороне питания (общий провод схемы).
  2. Вывод 2 (триггер). Он подает высокое напряжение на время (все зависит от мощности резистора и конденсатора). Эта конфигурация и является моностабильной. Вывод 2 контролирует вывод 6. Если напряжение в обоих низкое, то на выходе оно будет высоким. В противном случае, при высоком напряжении в выводе 6 и низком в выводе 2, выход на таймере будет низким.
  3. Вывод 3 (выход). Выходы 3 и 7 располагаются в фазе. Подавая высокое напряжение с показателем примерно 2 В и низкое с 0,5 В будет получаться до 200 мА.
  4. Вывод 4 (сброс). Подача напряжения на этот выход низка, несмотря на режим работы таймера 555. Во избежание случайных сбросов, следует производить подключение этого выхода к плюсовой стороне при использовании.
  5. Вывод 5 (контроль). Он открывает доступ к напряжению компаратора. Это вывод в российской электронике не применяется, но при его подключении можно достичь широких возможностей управления устройством 555.
  6. Вывод 6 (остановка). Входит в компаратор 1. Он противоположен выводу 2, применим для остановки устройства. При этом получается низкое напряжение. Это вывод может принимать синусоидальные и прямоугольные импульсы.
  7. Вывод 7 (разряд). Он подсоединяется к транзисторному коллектору Т6, а эмиттер последнего заземлен. При открытом транзисторе конденсатор разряжается до его закрытия.
  8. Вывод 8 (плюсовая сторона питания), которая составляет от 4,5 до 18 В.

Применение выхода Output

Выход 3 (Output) может пребывать в двух состояниях:

  1. Осуществляется подключение цифрового выхода прямо к входу другого драйвера на цифровой основе. Цифровой выход может осуществлять управление другими устройствами при посредстве нескольких дополнительных составляющих (напряжение источника питания равно 0 В).
  2. Показатель напряжения во втором состоянии высок (Vcc на источнике питания).

Возможности агрегата

  1. При понижении напряжения в Output ток направляется через устройство и осуществляет его подключение. Это и есть понижение, так как ток производится из Vcc и проходит сквозь агрегат до 0 В.
  2. При возрастании Output ток, проходя через прибор, обеспечивает его включение. Этот процесс можно назвать источником текущих. Электроэнергия в этом случае производится от таймера и идет через прибор до 0 В.

Возрастание и понижение могут функционировать вместе. Таким образом достигается поочередное включение и выключение прибора. Такой принцип применим при функционировании ламп на светодиодах, реле, двигателей, электромагнитов. К минусам такого свойства можно отнести то, что прибор надо подключать к Output разными способами, так как выход 3 может выступать как в роли потребителя, так и в роли источника тока до 200 мА. Используемый блок питания дожжен подать достаточный ток для обоих устройств и таймера 555.

Микросхема LM555

Микросхема 555 Даташит (LM555) обладает широкими функциональными возможностями.

Она используется от генераторов прямоугольных импульсов с изменяемым показателем скважности и реле и задержкой срабатывания до сложных конфигураций ШИМ генераторов. Микросхема 555 цоколевка и внутреннее строение отражены на рисунке.

Уровень точности приспособления равен 1% от расчетного показателя, что является оптимальным. На такой агрегат, как NE 555 микросхема даташит, не воздействуют температурные условия окружающей среды.

Аналоги микросхемы NE555

Микросхема 555, аналог которой в России был назван КР1006ВИ1, представляет интегральное устройство.

Среди рабочих блоков следует выделить RS-триггер (DD1), компараторы (DA1 и DA2), усилительный каскад на выходе, основанный на двухтактной системе и дополняющий транзистор VT3. Назначение последнего заключается в сбросе задающего время конденсатора при использовании агрегата в роли генератора. Сбрасывание триггера происходит при подаче логической единицы (Юпит/2…Юпит) на входы R.

В случае сброса триггера на выходе устройства (вывод 3) будет наблюдаться низкий показатель напряжения (транзистор VT2 открыт).

Уникальность схемы 555

При функциональной схеме устройства очень трудно понять, в чем же заключается ее необычность. Оригинальность устройства состоит в том, что оно обладает особым управлением триггера, а именно формирует управляющие сигналы. Их создание происходит на компараторах DA1 и DA2 (на один из входов, на который подано опорное напряжение). Для формирования управляющих сигналов на входах триггера (выходах компараторов) следует получить сигналы с высоким напряжением.

Как произвести запуск устройства

Чтобы запустить таймер, на выход 2 надо подать напряжение с показателем от 0 до 1/3 Юпит. Этот сигнал способствует срабатыванию триггера, и при выходе создается сигнал с высоким напряжением. Сигнал выше предельного показателя не вызовет каких-либо изменений в схеме, так как опорное напряжение для компаратора равно DA2 и составляет 1/3 Юпит.

Остановить таймер можно при сбрасывании триггера. С этой целью напряжение на выходе 6 должно превышать показатель 2/3 Юпит (опорное напряжение для компаратора DA1 составляет 2/3 Юпит). При сбросе установится сигнал с низким напряжением и разряд конденсатора, задающего время.

Регулировать опорное напряжение можно посредством подключения дополнительного сопротивления или источника питания к выводу агрегата.

Подмотка спидометра на 555 микросхеме

В последнее время среди владельцев автомобилей стало модным сматывать на спидометре пройденный машиной километраж.

Многие интересуются, подмотка спидометра на 555 микросхеме выполнима ли самостоятельно?

Эта процедура не представляет особой трудности. Для его изготовления используется микросхема 555, которая может функционировать в качестве счетчика импульсов. Отдельные составляющие схемы можно брать с показателями, отклоняющимися на 10-15 % от расчетных значений.

Firefly Light, Светлячок на таймере 555, DIY

То, что у вас уже есть, вы можете удалить в корзине.

Для изучения таймера 555 предлагаем провести несколько весёлых экспериментов в виде командной игры. Для этого нужно будет подготовить несколько «светлячков». Чем больше, тем эффектнее эксперименты. Каждый «светлячок» собран на таймере 555 по схеме – моностабильный мультивибратор. Подробная инструкция по сборке и демонстрация экспериментов показаны в видео.

Электическая схема

Схема включения микросхемы в «светлячке»показана на рисунке. RC цепочка (R3C2) включена между плюсом и минусом питания. К месту соединению резистора и конденсатора подключен вывод 6 – Стоп. Это вход компаратора №1. Сюда же подключен вывод 7 – Разряд.
Входной импульс подается на вывод 2 – Запуск. Это вход компаратора №2.
Итак, в исходном состоянии, на выходе таймера низкий уровень – около нуля вольт, конденсатор С2 разряжен и заряжаться не будет, поскольку открыт транзистор в таймере к которому он подключен через вывод 7. Это состояние стабильное, оно может продолжаться неопределенно долгое время. При поступлении на вход импульса низкого уровня, срабатывает компаратор 2 и переключает внутренний триггер таймера. В результате на выходе (3) устанавливается высокий уровень напряжения. Светодиод светится. Транзистор в таймере закрывается и начинает заряжаться конденсатор С2 через резистор R3. Все время, пока он заряжается, на выходе таймера сохраняется высокий уровень. Таймер не реагирует, ни на какие внешние раздражители, поступающие на вывод 2. То есть, после срабатывания таймера от первого импульса дальнейшие импульсы не оказывают никакого действия на состояние таймера! Конденсатор продолжает заряжаться. Когда он зарядится до напряжения 2/3 Uпит, сработает компаратор 1 подключенный к выводу 6 и в свою очередь переключит внутренний триггер. В результате на выходе установится низкий уровень напряжения, и схема вернется в свое исходное, стабильное состояние. Транзистор откроется и через вывод 7 разрядит конденсатор С2.
Время, на которое таймер выходит из стабильного состояния, может быть от одной миллисекунды до сотен секунд. Считается оно так: T=1.1*R3*C2. Это и будет время на которое зажигается светодиод.
В нашем опыте очень важно чтобы таймер запускался по спаду сигнала – заднему фронту импульса. Для этого построим простой формирователь импульса. Это узел, состоящий из фототранзистора, конденсатора C1, резисторов R1 и R2. В начальном состоянии, после подключения питания, конденсатор C1 оказывается заряженным через R2 и R1. Т.к. сопротивление перехода эмиттер-коллектор фототранзистора очень велико (Мы ведь ещё не засветили его пучком света) и он практически не влияет на заряд C1. На входе 2 таймера высокий потенциал и ничего не происходит. Как только мы подадим на фототранзистор луч света, сопротивление фототранзистора резко упадет, левая пластина конденсатора зарядит положительным потенциалом. Пока тоже ничего не происходит. А вот как только мы выключим свет, сопротивление перехода фототранзистора резко возрастет и он практически отключится от конденсатора C1. Вот в этот момент конденсатор C1 разрядится на минус питания через резистор R1. По нему пройдет ток разряда. И на это время вывод 2 таймера будет подключен к минусу питания. Таймер запустится. Светодиод на выходе зажжется на некоторое время.
Этот световой импульс попадает на фототранзистор следующего «светлячка» и в нем происходят те же процессы. И так по цепочке световой импульс передается от одного «светлячка» к другому. Можно сделать из «светлячков» ветки и световой импульс пройдет поочередно по всем веткам. Можно замкнуть их в круг и тогда импульс свет будет бесконечно кружится.
Для питания «светлячка» можно использовать практически любые элементы напряжением от 3В до 9В. В видеоролике мы использовали по два элемента CR2016 установленные в держатель для CR2032 (получалось 6В) и батарейку крона (9В). Можно использовать и один элемент CR2016 или 2032 (3В), но в этом случае придется подбирать светодиод на 2В (не более!), а с двумя CR2016 зажигается практически любой светодиод небольшой мощности.
Светодиод можно поставить любой круглый выводной.

Печатная плата

Файлы печатной платы во вложении, её можно изготовить лазерно утюжной технологией.

Схему, проект в KiCad можно скачать в разделе техническая документация.

Это открытый проект! Лицензия, под которой он распространяется – Creative Commons – Attribution – Share Alike license.

Микросхема 555. Практика / Хабр

Всем привет. В прошлой

статье

я писал про микросхему 555, но в статье совсем не было практических примеров. Так вот, этот топик будет полностью посвящен практическому применению таймера 555. Диапазон применений микросхемы 555 не имеет границ. Всё ограничивается исключительно Вашей фантазией. Основные режимы микросхемы 555 и их модификации позволяют нам применять её во многих устройствах. На микросхеме 555 можно сделать такие устройства как таймер, точный генератор, триггер Шмитта. А так же генератор временной задержки, широтно-импульсный модулятор, детектор импульсов, делитель частоты. Но сегодня мне бы хотелось познакомить Вас с такими устройствами как сигнализатор темноты, метроном и противоугонное устройство.

Сигнализатор темноты

Перед Вами схема сигнализатора темноты. Данная схема будет издавать звуковой сигнал при наступлении темноты. Пока фоторезистор освещен, на выводе №4 установлен низкий уровень, а значит, таймер находится в режиме сброса. Если освещение отсутствует, сопротивление фоторезистора возрастает и на выводе №4 появляется высокий уровень и наш таймер запускается. При запуске таймер начнет издавать сигнал.

Метроном

Метроном — прибор, способный производить произвольное количество тактовых долей времени на слух. Чаще всего данное устройство используется музыкантами, но думаю многие помнят уроки физики, когда учитель включал это устройство. Метроном отсчитывает необходимый ритм, который может быть отрегулирован переменным резистором. Данная схема построена по схеме генератора прямоугольных импульсов. Частота нашего метронома определяется RC-цепочкой (R1, R2 и C1).

Противоугонное устройство

Это устройство представляет собой RS-триггер на основе интегрального таймера NE555 или просто 555. Для питания данного устройства нужно всего лишь 12 В, которые появляются при включении замка зажигания. Альтернативный способ питания это использование аккумулятора. Устройство можно подключить в любом месте, главное, чтобы было питание.
RS-триггер устанавливается в положение «включен» при первоначальном появлении низкого уровня на выводе 2 DA1 благодаря резистору R2 и конденсатору С2. Положительное напряжение на выходе 3 DA1 включает реле К1 в режим охраны и через резистор R1 начинает заряжать конденсатор С1. До тех пор, пока напряжение на конденсаторе С1 не поднялось до уровня открывания транзистора VT1, RS-триггер еще можно сбросить кнопкой управления SA1.
Но если VT1 открылся, то на входе 2 устанавливается низкий уровень, который запрещает сброс триггера. Напряжение на таймер подается через последовательный диод VD1. В качестве реле К1 можно применить реле с рабочим напряжением 9 В. Контакты К1.1 и К1.2 реле К1 можно включить на блокирование или разрыв любых цепей электропитания автомобиля. Снятие данного противоугонного устройства происходит путем прикладывания миниатюрного магнита к контакту SA1. Забыл сказать, что снятие можно произвести только в первое время (зависит от величин R1 и C1) после появления питания.

Конец

Не хочется Вас огорчать, но это конец данной статьи. В следующей статье я напишу про новые схемы, которые я сочту интересными. Пробуйте и у вас обязательно все получится. Спасибо за внимание.

555 Таймер

555 Таймер
 Эллиот Саунд Продактс Таймер 555

Род Эллиотт – Copyright © 2015

Верхняя
Основной индекс Указатель статей
Содержимое
Введение

Таймер 555 используется нами с 1972 года — это большой срок для любой микросхемы, и тот факт, что он до сих пор используется в тысячах устройств, свидетельствует о его полезности в самых разных устройствах, как для профессионалов, так и для любителей. Он может функционировать как осциллятор, таймер и даже как инвертирующий или неинвертирующий буфер. ИС может обеспечить выходной ток до 200 мА (источник или сток) и работает от напряжения питания от 4,5 В до 18 В. Версия CMOS (7555) имеет более низкий выходной ток, а также потребляет меньший ток питания и может работать от 2 В до 15 В.

Существует много разных производителей и много разных префиксов и суффиксов номеров деталей, и они доступны в двойной версии (556). У некоторых производителей также есть четырехъядерные версии.555 и его производные поставляются в корпусах DIP (двойной встроенный корпус) и SMD (устройство для поверхностного монтажа). Я даже не собираюсь описывать все варианты, потому что их слишком много, но весь следующий материал основан на стандартном 8-контактном корпусе с одним таймером. Все номера контактов относятся к 8-контактной версии, и их необходимо изменить, если вы используете двойные или счетверенные типы, или выбираете одну из версий SMD с другой схемой контактов. Обратите внимание, что у четырехъядерной версии есть только минимум контактов, сброс и управляющее напряжение используются всеми четырьмя таймерами, и у нее нет отдельных пороговых и разрядных контактов (они связаны друг с другом внутри и называются «синхронизация»).

В 555 используются два компаратора, триггер установки-сброса (который включает в себя «основной» сброс), выходной буфер и транзистор разрядки конденсатора. Многие функции запрограммированы заранее, но управляющий вход позволяет изменять пороговые напряжения компаратора, и возможно множество различных схемных реализаций. Полезной будет блок-схема, а на рис. 1А показаны основные части внутреннего устройства ИС.


Рисунок 1A — Внутренняя схема таймера 555

На рисунке 1B показана полная принципиальная схема таймера 555, основанная на схеме, приведенной в техническом описании ST Microelectronics.Схемы других производителей могут незначительно отличаться, но принцип работы идентичен. На самом деле нет особого смысла подробно рассматривать схему, но нужно отметить одну вещь — это делитель напряжения, который создает опорные напряжения, используемые внутри. Три резистора по 5 кОм показаны синим цветом, чтобы их было легко найти, а основные секции показаны пунктирными линиями (и помечены), чтобы можно было идентифицировать каждую секцию.


Рис. 1B. Схема таймера 555

Если вы не очень опытны в электронике и не можете следовать подробной схеме, такой как показанная, это, вероятно, не будет иметь для вас большого значения.Тем не менее, это интересно, и если бы вы построили схему с использованием транзисторов и резисторов, она должна была бы работать очень похоже на версию IC. Обратите внимание, что в микросхемах часто есть дополнительные транзисторы, потому что они дешевы в добавлении (по сути, бесплатны), некоторые из них являются паразитными, а производительность транзисторов NPN и PNP никогда не бывает одинаковой. В большинстве случаев производство ИС оптимизировано для NPN, а устройства PNP почти всегда будут иметь сравнительно низкую производительность.

Стандартный пакет одиночного таймера имеет 8 контактов, и они следующие. Сокращения для различных функций, которые используются в этой статье, заключены в скобки.

Контакт 1 Общий/ «земля» (Gnd) Этот контакт соединяет схему таймера 555 с отрицательной шиной питания (0 В). Все напряжения измеряются относительно этого вывода.
Контакт 2 Триггер (Trig) При подаче отрицательного импульса (напряжение менее 1/3 от Vcc) срабатывает внутренний триггер через компаратор №2.Контакт 3 (выход) переключается с «низкого» (близко к нулю вольт) до «высокого» (близко к Vcc). Выход остается в высоком состоянии, в то время как триггерная клемма поддерживается на низком уровне, и триггер ввод переопределяет пороговый ввод.
Контакт 3 Выход (выход) Выходная клемма может быть подключена к нагрузке двумя способами: либо между выходом и землей, либо между выходом и шиной питания (Vcc). Когда выход низкий, ток нагрузки (ток стока) течет от Vcc через нагрузку к выходной клемме.Для источника тока нагрузка подключается между выходом и общим проводом. (0В). Если нагрузка подключена между выходом и землей, когда на выходе большой ток, протекает от выхода через нагрузку и оттуда на землю.
Контакт 4 Сброс (Rst) Контакт сброса используется для сброса триггера, который определяет состояние выхода. Когда на этот контакт подается отрицательный импульс, выход становится низким. Этот пин активный низкий уровень и блокирует все другие входы.Он должен быть подключен к Vcc, когда он не используется. Активация сброса включает разрядный транзистор.
Контакт 5 Управляющее напряжение (Ctrl) Этот вывод используется для управления триггерным и пороговым уровнями. Синхронизация микросхемы может быть изменена путем подачи напряжения на этот контакт либо с активного цепь (например, операционный усилитель) или подключив его к движку потенциометра, подключенного между Vcc и землей. Если этот контакт не используется, он должен быть подключен к земле. с конденсатором 10 нФ для предотвращения шумовых помех.
Контакт 6 Пороговое значение (Thr) Это неинвертирующий вход для компаратора №1, он контролирует напряжение на внешнем конденсаторе. Когда пороговое напряжение больше 2/3 Vcc, на выходе компаратора №1 устанавливается высокий уровень, который сбрасывает триггер и отключает выход (ноль вольт).
Штырек 7 Выпускной (выпускной) Этот контакт внутренне соединен с коллектором разрядного транзистора, а времязадающий конденсатор часто подключается между этим контактом и землей.Когда выходной контакт становится низким, транзистор включается и разряжает конденсатор.
Контакт 8 Vcc Контакт питания, который подключается к источнику питания. Напряжение может варьироваться от +4,5 В до +18 В относительно земли (контакт 1). Большинство версий CMOS 555 (например, 7555/TLC555) может работать при напряжении до 2 или 3 В. Обязательно должен использоваться шунтирующий конденсатор емкостью не менее 100 нФ, а лучше больше. Я предлагаю 10 мкФ для большинства приложений.

Как упоминалось выше, 555 можно использовать в качестве генератора или таймера, а также для выполнения некоторых менее обычных задач.Основными формами мультивибраторов являются нестабильные (нет стабильных состояний), моностабильные (одно стабильное состояние) или бистабильные (два стабильных состояния). К сожалению, бистабильная работа с 555 не очень удобна из-за внутренней организации. Однако это можно сделать, если принять некоторые ограничения. Схема 555, которая работает как бистабильная, описана в проекте 166, где 555 используется в качестве нажимного переключателя для оборудования с питанием.

Синхронизация достаточно стабильна при колебаниях температуры и напряжения питания.«Коммерческий класс» NE555 рассчитан на типичную стабильность 50 ppm (частей на миллион) на градус C в качестве моностабильного и 150 ppm /°C в качестве нестабильного. Он хуже генератора (нестабильного), чем таймера (моностабильного), потому что осциллятор использует два компаратора, а таймер — только один. Дрейф при напряжении питания составляет около 0,3%/В.

Большинство схем, показанных ниже, содержат светодиод с ограничительным резистором. Это совершенно необязательно, но это поможет вам увидеть, что делает IC, когда у вас есть медленная нестабильность или таймер.На схемах также показан обходной конденсатор емкостью 47 мкФ, и он должен быть как можно ближе к микросхеме. Если крышка не включена, вы можете получить некоторые странные эффекты, в том числе паразитные колебания выходного каскада при изменении его состояния.

Когда на выходе высокий уровень, он обычно будет где-то на 1,2–1,7 В ниже напряжения питания, в зависимости от тока, потребляемого с выходного контакта. Выходной каскад 555 не может поднять уровень до Vcc, потому что он использует схему Дарлингтона NPN, которая всегда будет терять некоторое напряжение, и напряжение будет падать с увеличением тока. Обычно это не ограничение, но вы должны знать об этом. Если это проблема, вы можете добавить подтягивающий резистор между «Out» и «Vcc» (1 кОм или около того), но это будет полезно только для легких нагрузок (менее 1 мА).

Следует пояснить, что 555 — это , а не прецизионное устройство, и это не входило в намерения с самого начала. У него много недостатков, но на самом деле они редко вызывают проблемы, если устройство используется по назначению. Иногда необходимо убедиться, что он получает хороший сброс при включении питания, чтобы он находился в известном состоянии, но для большинства приложений в этом нет необходимости.Если вам действительно нужна точность, используйте что-то другое (что будет значительно сложнее и дороже). Говорили, что Боб Пиз (из National Semiconductor, теперь TI) не любил 555 и никогда их не использовал (см. веб-сайт Electronic Design), но это не причина избегать их. Попытка использовать 555 в критическом приложении, где точность имеет первостепенное значение, было бы глупо, но так же глупо использовать микроконтроллер с кварцевым генератором для выполнения основных функций синхронизации.

Как уже заметили многие читатели, я обычно использую операционный усилитель, компаратор или даже какую-то дискретную схему вместо таймера 555.Это не потому, что мне не нравится , а 555 IC, а просто потому, что так мало приложений, с которыми я обычно работаю, нуждаются в гибкости, которую он предлагает. Это, конечно, не прецизионное устройство, но оно удобно, и его использовали в бесчисленных схемах (многие из которых были созданы любителями) — часто потому, что разработчик не знает, как получить временную задержку другими способами.

Генератор (или, если быть точным, нестабильный мультивибратор) является очень распространенным приложением и поэтому будет рассмотрен первым.Обратите внимание, что предполагается, что все схемы , приведенные ниже, используют источник питания 12 В постоянного тока, если не указано иное.


1 – Нестабильные цепи

Термин «нестабильный» буквально означает «нестабильный» — само определение осциллятора. Выход переключается с высокого уровня на низкий и обратно до тех пор, пока доступно питание и контакт сброса остается высоким. Это обычное использование для цепей 555, схема которого показана на рис. 2. Частота повторения импульсов определяется значениями R1, R2 и C1.


Рис. 2. Стандартный нестабильный осциллятор

Форма сигнала на выходе и напряжение на C1 показаны ниже. Выход становится высоким, когда напряжение конденсатора падает до 4 В (1/3 В постоянного тока от 12 В), и снова становится низким, когда напряжение конденсатора достигает 8 В (2/3 В постоянного тока). Генератор не имеет стабильного состояния – когда выход высокий, он ожидает, пока конденсатор зарядится, чтобы снова стать низким, а когда низкий, он ждет, пока конденсатор разрядит , чтобы он мог перейти в высокий уровень. Это продолжается до тех пор, пока контакт сброса удерживается высоким.Вытягивание штифта сброса в низкий уровень (менее 0,7 В) останавливает генерацию.


Рисунок 2A. Стандартные формы сигналов нестабильного осциллятора

C1 заряжается последовательно через R1 и R2, а разряжается через R1. По умолчанию это означает, что выходной сигнал представляет собой импульсный сигнал, а не настоящий прямоугольный сигнал. Выход будет положительным, с отрицательными импульсами. Если R2 сделать большим по сравнению с R1, вы можете приблизиться к прямоугольному выходу. Например, если сопротивление R1 равно 1 кОм, а сопротивление R2 равно 10 кОм, выходной сигнал будет близок к соотношению между метками и пробелами 1:1 (на самом деле это 1.1:1). Для определения частоты используйте следующую формулу …

f = 1,44 / ((R1 + (2 × R2)) × C1)

Для значений, показанных на рис. 2, вычисленная частота составляет 686 Гц, а симулятор утверждает 671 Гц. Это может показаться большим расхождением, но оно находится в пределах допусков стандартных компонентов и самой ИС. Также можно определить высокие и низкие времена …

t высокий = 0,69 × ( R1 + R2 ) × C1
t низкий = 0,69 × R2 × C1

При значениях, приведенных на рисунке 2, t high составляет 759 мкс, а t low составляет 690 мкс. Симулятор (и реальная жизнь) будет немного другим. Соотношение рабочего цикла/отметки составляет 1,1:1 и рассчитывается по соотношению t high / t low . Время высокого уровня в 1,1 раза больше времени низкого уровня, что имеет смысл, исходя из номиналов резисторов. По мере того, как резистор R1 становится меньше, отношение меток к пространству приближается к 1:1, но вы должны убедиться, что оно не настолько мало, чтобы разрядный транзистор не мог выдержать ток. Максимальный ток разрядного штифта не должен превышать 10 мА, а лучше меньше.

Вы можете задаться вопросом, откуда берутся значения 1,44 и 0,69. Это константы (или, если хотите, «фальшивые коэффициенты»), которые были определены математически и эмпирически для таймера 555. Они не идеальны, но достаточно близки для большинства расчетов. Если вам нужна схема 555 для генерации на точной частоте, вам нужно включить подстроечный резистор, чтобы схему можно было отрегулировать. Он по-прежнему не будет точным и будет дрейфовать — помните, что это , а не прецизионное устройство, и его нельзя использовать там, где важна точность.


Рис. 3. Нестабильный осциллятор с увеличенным рабочим циклом

При добавлении диода операция изменяется и упрощается. C1 теперь заряжается только через R1 и разряжается только через R2. Это устраняет взаимозависимость двух резисторов и позволяет схеме создавать любой рабочий цикл, который вы пожелаете, конечно, при условии, что он находится в пределах рабочих параметров 555. Импульсы теперь могут быть узкими положительными или отрицательными, и возможно точное соотношение между метками 1:1. Частота определяется …

f = 1,44 / ((R1 + R2)) × C1)

Если R1 больше, чем R2, выход будет положительным с отрицательными импульсами. И наоборот, если R1 меньше R2, на выходе будет ноль вольт с положительными импульсами. Таким образом, длина импульса (положительного или отрицательного) определяется двумя резисторами, и каждый из них независим от другого. Там – это небольшая ошибка, вызванная падением напряжения на диоде, но в большинстве случаев это не вызовет проблем. (Идеальное) время максимума и минимума рассчитывается с помощью …

t высокий = 0,69 × R1 × C1
t низкий = 0,69 × R2 × C1

Наконец, существует нестабильная схема, которую обычно называют «минимальным количеством компонентов». Помимо основных вспомогательных частей, которые всегда необходимы (байпасный конденсатор и колпачок от «Контроля» к земле), для него требуется всего один резистор и один конденсатор.


Рис. 4. Нестабильный осциллятор с минимальной составляющей

Соотношение между метками и интервалами в этой схеме номинально составляет 1:1 (прямоугольный сигнал), но на него может влиять нагрузка.Если нагрузка подключается между выходом и землей, время высокого уровня будет немного больше, чем время низкого уровня, потому что нагрузка не позволит выходу достичь напряжения питания. Если нагрузка подключается между выводом питания и выходным контактом, время низкого уровня будет больше, потому что выход не достигнет нуля вольт. Частота вычисляется из …

f = 0,72 / ( R1 × C1 )

При показанных значениях это будет 720 Гц. Вы можете видеть, что разгрузочный штифт (вывод 7) не используется.Конденсатор заряжается и разряжается через R1, поэтому, когда на выходе высокий уровень, конденсатор заряжается, а когда низкий — разряжается. Разрядный контакт можно использовать как вспомогательный выход с открытым коллектором, но не подключайте его к напряжению питания больше, чем Vcc, и не пытайтесь использовать его для сильноточных нагрузок (максимум около 10 мА).

Все показанные схемы используют внутренний делитель напряжения (резисторы 3 × 5k) для установки пороговых значений компаратора. Всякий раз, когда напряжение достигает порогового напряжения (2/3 от Vcc), триггер сбрасывается, и выходной сигнал становится низким (близким к нулю вольт).Когда напряжение триггера (вывод 2) падает ниже 1/3 Vcc, схема срабатывает и на выходе появляется высокий уровень (близкий к Vcc).

Если сброс (вывод 4) в любое время становится низким, выход становится низким и остается там до тех пор, пока вывод сброса снова не станет высоким. Пороговое напряжение входа сброса обычно составляет 0,7 В, поэтому этот вывод должен быть подключен непосредственно к земле с помощью транзистора или переключателя. Внешний резистор требуется между Vcc и сбросом, если вам нужно использовать средство сброса, так как в ИС нет подтягивающего резистора.В общем можно использовать до 10к.


2 – Моностабильные цепи/схемы таймера

Моностабильная (также известная как «однократная» схема) имеет одно стабильное состояние. При срабатывании он переходит в «нестабильное» состояние, и время, которое он там проводит, зависит от компонентов синхронизации. Моностабильный используется для создания импульса с заданным временем срабатывания. Чаще всего моностабильный используется в качестве таймера. Когда триггер активируется, выходной сигнал становится высоким на заданное время, а затем возвращается к нулю.Хотя мы склонны думать, что таймеры имеют большую продолжительность (от нескольких секунд до нескольких минут), моностабильные также используются с очень коротким временем — например, 1 мс или меньше. Это обычное приложение, когда схеме нужны импульсы с определенной и предсказуемой шириной и быстрым временем нарастания и спада.


Рис. 5. Моностабильный мультивибратор

Сигнал запуска должен быть короче, чем время, установленное R1 и C1. Цепь срабатывает при мгновенном низком напряжении (менее 1/3 В пост. тока), и выход немедленно становится высоким и остается в этом состоянии до тех пор, пока C1 не зарядится через R1.Временная задержка рассчитывается с помощью …

т = 1,1 × R1 × C1

При показанных значениях выход будет высоким в течение 1,1 мс. Если бы C1 был 100 мкФ, время было бы 1,1 секунды. Как уже отмечалось, импульс запуска должен быть короче, чем время задержки. Если бы в схеме, показанной на рис. 5, триггер имел бы длительность 5 мс, выходной сигнал оставался бы высоким в течение 5 мс, и таймер не работал бы. Помимо таймеров, моностабильные обычно используются для получения импульса заданной ширины из входного сигнала, который является переменным или зашумленным.


Рис. 5A. Формы сигналов моностабильного мультивибратора

Полезно посмотреть осциллограммы для моностабильной схемы. Особенно полезно увидеть взаимосвязь между сигналом на выводе триггера и напряжением конденсатора по отношению к выходному сигналу. Они показаны выше и могут быть проверены на осциллографе. Чтобы иметь возможность видеть две трассировки одновременно, вам нужна область двойной трассировки. Как видите, отсчет времени начинается, когда напряжение триггера падает до 4 В (использовалось питание 12 В, а 4 В — это 1/3 В постоянного тока).Когда конденсатор заряжается до 8 В (2/3 В пост. тока), отсчет времени останавливается, а выходной сигнал падает до нуля. Обратите внимание, что в этой конфигурации крышка заряжается от нуля вольт, потому что C1 полностью разряжается, когда заканчивается временной цикл.

Моностабильная схема 555 чаще всего используется в качестве таймера. Триггером может быть кнопка, и при ее нажатии выход становится высоким на заданное время, а затем снова падает. Существует бесчисленное множество приложений для простых таймеров, и я не буду утомлять читателя длинным списком примеров.

Компоненты синхронизации очень важны, поскольку они не должны быть слишком большими или такими маленькими, чтобы вызывать проблемы в цепи. Электролитические конденсаторы представляют особую проблему, поскольку их емкость может меняться со временем, температурой и приложенным напряжением. По возможности используйте колпачки из полиэстера для C1, но не в том случае, если это означает, что сопротивление резистора (R1) должно быть больше нескольких МОм. Пороговый контакт может иметь утечку только 0,1 мкА или около того, но если R1 слишком высок, даже этот крошечный ток становится проблемой.Конденсатор всегда является ограничивающим фактором для длительных задержек, потому что вам почти наверняка придется использовать электролитический. Если это так, используйте, если это возможно, тот, который классифицируется как «низкая утечка». Часто рекомендуются танталовые колпачки, но я никогда не рекомендую их, потому что они могут быть ненадежными.

Иногда нельзя быть уверенным, что входной импульс будет короче временного интервала, установленного резисторами R1 и C1. Если это так, вам нужен простой дифференциатор, который заставит входной импульс быть достаточно коротким, чтобы обеспечить надежную работу.Дифференциаторы требуют, чтобы время нарастания и/или спада было намного быстрее, чем постоянная времени самого дифференциатора. Например, конденсатор 10 нФ с резистором 1 кОм имеет постоянную времени 10 мкс, поэтому время нарастания/спада входного импульса в идеале не должно превышать 2 мкс, иначе он может работать неправильно. Соотношение 5:1 является ориентировочным, поэтому вам нужно проверить, что доступно в других ваших схемах. В идеале, если возможно, используйте соотношение 10:1 или больше (т.е. постоянная времени дифференциатора в 10 раз превышает время нарастания входного сигнала).


Рис. 6. Моностабильный мультивибратор с дифференциатором

R3, C3 и D1 образуют цепь дифференциатора. При получении импульса колпачок может пройти только задний фронт, который должен быть как можно быстрее. Это передается на 555, и больше не имеет значения, как долго входной триггерный импульс остается отрицательным, потому что короткая постоянная времени C3 и R2 (100 мкс) позволяет пройти только заднему фронту. D1 необходим для того, чтобы контакт 2 нельзя было сделать более положительным, чем Vcc плюс одно падение напряжения на диоде (0.65 В), когда триггерный импульс возвращается к положительному источнику питания.

Если время спада входного триггерного импульса слишком медленное, дифференциатор может не пропустить достаточное напряжение для запуска 555. В этом случае сигнал должен быть «предварительно обработан» внешней схемой, чтобы обеспечить падение напряжения. от Vcc до земли менее чем за 20 мкс (для показанных значений). Если этого не сделать, схема может быть неустойчивой или вообще не работать. Если ваш триггерный импульс положительный, вам придется инвертировать его, чтобы он стал отрицательным.555 запускается на падающем фронте триггерного сигнала, что приводит к тому, что выход становится высоким (Vcc).

Подсказка: Если вам нужен таймер, работающий в течение длительного времени (от часов до недель), используйте схему переменного генератора 555, которая затем управляет счетчиком CMOS, таким как 4020 или аналогичный. Выходной сигнал осциллятора 555 может быть, скажем, 1-минутным сигналом/периодом, и он может действовать как тактовый сигнал для счетчика. 4020 — это 14-битный двоичный счетчик, поэтому с помощью простой схемы вы можете легко получить задержку (используя 1-минутные часы) в 8192 минуты — более 136 часов или чуть более 5,5 дней.Все еще недостаточно долго? Используйте два или более счетчика 4020. Два позволит таймер, который работает около 127 лет! Обратите внимание, что вам придется предоставить дополнительную схему, чтобы сделать любую из этих операций, и может быть трудно быть уверенным, что 127-летний таймер работает должным образом.  

Вот пример (но он не моностабильный), и в зависимости от выбранного выхода из счетчика 4020 можно получить задержку до 20 минут. Если C1 сделать больше, задержка может быть намного больше. С номиналами резисторов, указанными для схемы синхронизации, увеличение C1 до 100 мкФ увеличит максимальное время до 3.38 часов (3 часа 23 секунды), используя Q14 U2 в качестве выхода. Если C1 представляет собой электродвигатель с малой утечкой, значения R1 и R2 можно увеличить, чтобы он работал еще дольше. На рисунке также показано, сколько входных импульсов требуется, прежде чем на соответствующих выходах появится высокий уровень (Vcc / Vdd). Счетчик продвигается по отрицательному импульсу. Чтобы использовать времязадающие резисторы с более высоким значением, рассмотрите возможность использования таймера CMOS (например, 7555).


Рис. 7. Таймер большой продолжительности

Как показано, минимальный период для 555 равен 20.83 мс (48 Гц) с VR1 при минимальном сопротивлении, а при максимальном сопротивлении 145,7 мс (6,86 Гц). При подаче питания таймер будет работать в течение установленного периода времени, пока выход не станет высоким. Нажатие кнопки «Старт» установит низкий уровень выходного сигнала, и период времени начнется снова. Все выходы счетчика устанавливаются на низкий уровень при включении питания с помощью крышки сброса (C3) и/или при нажатии кнопки «Пуск». 555 работает нестабильно и продолжает пульсировать до тех пор, пока выбранный выход U2 не станет высоким. Затем D1 переводит напряжение на C1 в 0.7V ниже Vcc и прекращает колебание. Поэтому, когда нажата кнопка «Старт», на выходе становится низкий уровень и возвращается высокий уровень после периода ожидания.

Дополнительная схема необходима, если вы не хотите, чтобы таймер срабатывал после включения питания, или если вы хотите, чтобы кнопка «Старт» устанавливала на выходе высокий уровень, падающий до нуля по истечении тайм-аута. Я оставляю это в качестве упражнения для читателя. Вышеприведенный пример — это не схема для какого-либо конкретного приложения.


3 – Разное применение

Существует множество применений таймеров 555 помимо основных строительных блоков, показанных выше. Это статья, а не полная книга, поэтому будут рассмотрены лишь некоторые возможности. Они были выбраны на основе вещей, которые я нахожу интересными или полезными, и если у вас есть любимый, который не включен, то, боюсь, это просто сложно.

Не ожидайте найти здесь сирены, шумовые генераторы общего назначения или псевдослучайные «игры».Если вы хотите собрать какую-либо из популярных игрушек 555, в сети их предостаточно.


3.1 — ШИМ-диммер/регулятор скорости

Это простой диммер с ШИМ (широтно-импульсной модуляцией) или регулятор скорости двигателя. Он основан на показанном ранее нестабильном «минимальном компоненте», но использует потенциометр и пару диодов для изменения соотношения меток и пространства. Когда потенциометр находится в положении «Макс», выходной сигнал преимущественно высокий, с небольшими импульсами до нуля. При настройке «Мин.» выходной сигнал в основном равен нулю с узкими положительными импульсами.


Рис. 8. ШИМ-диммер/регулятор скорости двигателя

Принцип его работы ничем не отличается от обычного нестабильного, за исключением того, что величина сопротивления для заряда и разряда конденсатора изменяется с помощью потенциометра. Диоды (1N4148 или аналогичные) «регулируют» выходной ток, так что потенциометр может иметь различное сопротивление в зависимости от полярности сигнала. Например, когда потенциометр находится в состоянии «Макс», для зарядки C1 требуется гораздо больше времени, чем для его разрядки, поэтому выход должен проводить большую часть своего времени при Vcc.Обратное применяется, когда банк установлен на «Мин». Максимальный и минимальный рабочий цикл можно изменить, изменив резистор R1. С 1k, как показано, максимум составляет 11:1 (или 1:11), но уменьшение или увеличение R1 может изменить это соотношение на любое желаемое (в пределах разумного). Я полагаю, что 100 Ом – это практический минимум.

Чтобы быть полезным, выход 555 обычно управляет MOSFET, как показано, или, возможно, даже IGBT , в зависимости от тока нагрузки. Если он используется в качестве регулятора скорости двигателя, вы должны включить диод параллельно двигателю, иначе он не будет работать должным образом. Диод должен быть «быстрой» или «сверхбыстрой» версии и рассчитан на тот же ток, что и двигатель. Диод не нужен, если схема используется в качестве диммера, но в любом случае рекомендуется использовать UF4004 или аналогичный быстродействующий диод. Питание двигателя может быть каким угодно (только DC), но 555 должен иметь питание 12-15В, при необходимости отдельное от основного питания. См. проект 126 для версии проекта диммера/регулятора скорости. Он не использует 555, но использует те же принципы PWM.


3.2 — Блок питания/ШИМ-усилитель

A 555 можно заставить работать как ШИМ-усилитель (класс D). Это не очень хорошо, и выходная мощность очень ограничена, но вы можете получить до 100 мВт или около того на нагрузке 8 Ом. Это чисто образовательное упражнение больше, чем что-либо еще, потому что точность воспроизведения не велика из-за ограниченной производительности 555. Максимальная частота составляет 500 кГц или около того, но ИС почти наверняка перегреется при работе на максимальной частоте и выходном токе. Я не буду утруждать себя демонстрацией практической схемы усилителя класса D с использованием 555, потому что производительность очень плохая. Достаточно сказать, что если вы вводите синусоидальный или музыкальный сигнал на контакт «Ctrl», вы можете модулировать ширину импульса. Тот же трюк используется для многих сирен на базе 555, которые вы можете найти в других местах.

Управляющий вход часто упускают из виду, но его можно использовать в любое время, когда вам нужно создать генератор, управляемый напряжением. Помимо игрушечных сирен и других «несерьезных» приложений, эта возможность может быть полезна для многих схем.Тот факт, что 555 — бесполезный усилитель класса D, не означает, что общие принципы следует игнорировать. Одно довольно популярное в сети приложение использует 555 в качестве контроллера для простого регулируемого источника высокого напряжения. Рисунок ниже представляет собой модифицированную версию того, что есть во всей сети (настолько, что невозможно указать авторство, потому что я понятия не имею, кто разместил его первым).


Рис. 9. Преобразователь постоянного тока в постоянный

Показанная схема в значительной степени концептуальна.Он будет работать, но не оптимизирован. Обратная связь, подаваемая на управляющий вход, зависит от напряжения стабилитрона, а напряжение эмиттер-база транзистора мало на что влияет. Существуют микросхемы, специально разработанные для измерения напряжения, в которых используется делитель напряжения для установки выходного напряжения, что позволяет легко изменить напряжение до точного значения, если это необходимо. Цепь высоковольтного стабилитрона обеспечивает удивительно хорошую стабильность напряжения. Схема показана здесь просто для демонстрации использования управляющего входа для изменения работы 555.

Он сможет выдавать до 50 мА без особых усилий, но, как и в случае любого импульсного преобразователя, пиковый входной ток может быть довольно высоким. При показанных значениях и выходе 20 мА пиковый ток будет около 2 А. Естественно, если выходной ток меньше 20 мА, входной ток уменьшается пропорционально. Пусковой ток будет намного выше рабочего тока. L1 (100 мкГн) должен иметь сопротивление не более 1/2 Ом. Выход 100 В при 20 мА составляет 2 Вт, поэтому разумно ожидать, что средняя входная мощность будет несколько выше.Общие потери почти наверняка будут близки к 1 Вт, поэтому средний входной ток будет около 250 мА при 12 В.

Существуют специализированные контроллеры SMPS, которые могут быть не дороже, чем таймер 555, но они по-прежнему полезны и означают, что вам не нужно искать непонятную деталь. Его большое преимущество заключается в том, что его часто можно построить из деталей, которые уже есть в вашем мусорном ящике, с дополнительным преимуществом, что он не зависит от деталей SMD и может быть собран на Veroboard.


3.3 – инвертирующий буфер

Это полезная схема, и ее можно использовать для управления простыми преобразователями (маленькими динамиками, лампами и т. д.). Максимальный ток, который может выдавать или потреблять 555, составляет около 200 мА, поэтому нагрузки, потребляющие больше этого, приведут к перегреву и выходу из строя микросхемы. Поскольку вспомогательные компоненты вообще не нужны, это может быть очень экономично для места на печатной плате. Утверждалось, что использование дискретной схемы с парой транзисторов дешевле, но это сомнительно, учитывая стоимость 555.IC также занимает очень мало места на печатной плате, что часто намного дороже, чем несколько дешевых деталей, особенно если пространство в цене.


Рис. 10. Инвертирующий буфер

Входной сигнал подвержен гистерезису. Это означает, что входное напряжение должно превышать 2/3 В постоянного тока, прежде чем выход переключится на низкий уровень, а затем входное напряжение должно упасть ниже 1/3 В постоянного тока, прежде чем выход переключится на высокий уровень. Это обеспечивает очень хорошую помехоустойчивость, а входное сопротивление очень высокое.Схема представляет собой инвертирующий триггер Шмитта.


3.4 – Неинвертирующий буфер

Это довольно необычное приложение. При использовании вывода сброса в качестве входа любое напряжение выше ~ 0,7 В определяется как высокое, и выход переключается на высокий уровень. Входное напряжение должно упасть ниже 0,7 В, чтобы выход снова переключился на низкий уровень. Здесь нет гистерезиса, и управляющая схема должна быть в состоянии поглотить ток сброса вывода 555 около 1 мА.


Рис. 11. Неинвертирующий буфер

Вы должны следить за тем, чтобы входной сигнал на контакте 4 никогда не превышал Vcc или не становился отрицательным, иначе ИС будет повреждена.Если возможны выходы за пределы диапазона, то входное напряжение должно быть зафиксировано с помощью диода, стабилитрона или того и другого, чтобы удерживать напряжение в пределах допустимого диапазона.


3.5 – Детектор отсутствия импульса

Одно из самых распространенных применений таймеров 555 – детектор пропущенных импульсов. Если вы ожидаете непрерывную последовательность импульсов от цепи, если один из них «пропал» по какой-либо причине, которая может указывать на проблему. Способность обнаруживать отсутствие или задержку импульса может быть важной функцией безопасности, выдавая аварийный сигнал или отключая цепь до тех пор, пока неисправность не будет устранена.


Рис. 12. Детектор отсутствия импульса

Входные импульсы используются для включения Q1 и, следовательно, для разряда C1. Пока импульсы продолжают поступать упорядоченно, выходной сигнал 555 остается высоким. Постоянная времени резисторов R1 и C1 должна быть выбрана таким образом, чтобы таймер никогда не истекал, пока входные импульсы продолжают поступать должным образом. Если время слишком короткое, C1 зарядится до 2/3 Vcc до поступления следующего входа. Если он слишком длинный, одиночный пропущенный импульс не будет обнаружен, и потребуется, чтобы несколько импульсов подряд были пропущены (или последовательность импульсов может полностью остановиться), прежде чем таймер сработает.Вам также может потребоваться принять меры предосторожности, чтобы таймер всегда срабатывал, даже если входящая последовательность импульсов застревает на высоком уровне напряжения. Это потребует добавления дифференциатора, подобного показанному на рис. 6.

Одним из способов использования детектора пропущенных импульсов является обнаружение того, что вентилятор не работает должным образом. У некоторых вентиляторов есть выход, который пульсирует, когда вентилятор работает, или эту функцию можно добавить с помощью двух небольших магнитов и детектора эффекта Холла (необходимы два магнита, чтобы не повлиять на баланс вентилятора).Детектор пропущенного импульса может выдать предупреждение, если вентилятор выходит из строя или работает слишком медленно.

Цепь также может использоваться как цепь «потеря переменного тока» и будет обнаруживать один отсутствующий цикл или полупериод, в зависимости от используемого механизма обнаружения. Это делает его способным быстро обнаруживать, что переменный ток был отключен либо путем отключения, либо из-за сбоя в сети, и может использоваться для управления реле приглушения (например). В большинстве случаев нет необходимости быть настолько быстрым, но могут быть важные промышленные процессы, где быстрое обнаружение хотя бы одного пропущенного полупериода может иметь решающее значение для предотвращения неисправности.Такое расположение также хорошо подходит для обеспечения очень быстрого переключения на ИБП (источник бесперебойного питания) в случаях, когда потеря переменного тока может вызвать серьезные проблемы.


3.6 – Реле привода

Хотя 555 может управлять реле напрямую, он должен быть защищен от индуктивности катушки реле. Обратная ЭДС должна (теоретически) поглощаться, потому что на выходе есть транзисторы верхнего и нижнего плеча, но вместо этого это может привести к тому, что таймер «заблокируется» и перестанет работать до тех пор, пока питание не будет отключено.Это может произойти, когда один диод используется параллельно с катушкой реле. Используйте параллельный диод, но также управляйте катушкой реле через другой диод, что предотвращает любую неисправность. Выход никогда не должен подвергаться отрицательному напряжению – даже 0,6 В могут вызвать проблемы.


Рис. 13. Драйвер реле

D2 выполняет обычную задачу по замыканию противо-ЭДС реле, а D1 полностью изолирует цепь реле от 555.  Использование этого устройства предотвратит любую возможность неисправности из-за противо-ЭДС катушки реле, и такое же расположение следует использовать, когда управлять любой индуктивной нагрузкой.


3,7 – 555 Цепь реле отключения звука

Таймер 555 может стать удобной схемой отключения звука. Существует бесчисленное множество способов приглушения звука — см. «Схемы приглушения звука для аудио», чтобы узнать о ряде различных методов. Из них всех реле по-прежнему является одним из лучших. Поскольку контактное сопротивление очень низкое, даже цепи с низким импедансом могут быть эффективно закорочены на землю без слышимого пробоя. Все схемы ESP включают в себя резистор на 100 Ом на выходе для предотвращения колебаний, и ни один обычный операционный усилитель не может быть поврежден путем короткого замыкания на его выходе – с помощью резистора операционный усилитель в любом случае защищен от прямого короткого замыкания.


Рис. 14. Цепь реле отключения звука

Показанная схема может питаться от основного источника питания предусилителя или даже от мостового выпрямителя через источник питания нагревателя 6,3 В переменного тока с ламповым (ламповым) оборудованием. Если вы сделаете это, C bypass должен быть около 220 мкФ, и никакой другой фильтрующий колпачок не требуется. Вам нужно будет добавить резистор последовательно с катушкой, чтобы ограничить напряжение до 5В. Светодиод будет гореть в течение периода отключения звука. Релейный привод требует двух диодов, как обсуждалось выше.Наиболее подходящие реле будут потреблять от 30 до 50 мА, что вполне соответствует возможностям 555.

Модель 555 получает триггерный сигнал благодаря колпачку от триггерного входа (C2), а R2 является подтягивающим резистором. C2 удерживает триггерный вход в низком уровне в течение времени, достаточного для запуска процесса отсчета времени, поэтому на выходе высокий уровень, реле обесточено, а C1 начинает заряжаться через R1. Когда напряжение на пороговом входе достигает 2/3 напряжения питания, выход становится низким, срабатывая реле и устраняя короткое замыкание в линиях аудиосигнала.

Реле остается под напряжением до тех пор, пока питание подается на оборудование. В идеале питание таймера должно быть отключено как можно быстрее после отключения питания, чтобы гарантировать отсутствие «глупых» шумов, возникающих при выходе из строя источников питания. Некоторые операционные усилители могут издавать удары, писк или «свист», когда их питание падает ниже минимума, необходимого для нормальной работы.


Выводы

Таймер 555 очень универсален, но на самом деле он не подходит для очень больших временных задержек, если только вы не готовы платить серьезные деньги за большой времязадающий конденсатор с малой утечкой.Если вам нужны большие задержки, проще использовать осциллятор 555, за которым следует двоичный счетчик. Большинство приложений требуют задержки, возможно, всего на несколько минут (рекомендуемый максимум 20-30 минут), и этого легко добиться. Количество возможных схем, использующих 555 таймеров, поражает, и существует бесчисленное множество схем, заметок по применению (от производителей ИС, любителей и других) и веб-страниц, посвященных этой ИС и ее производным.

Таймеры

555 используются во многих коммерческих продуктах, где требуется простая временная задержка.Я видел, как они используются в диммерах с задней кромкой и в универсальных диммерах, и (несмотря на комментарии во введении) использовал их в нескольких продуктах, которые я разрабатывал на протяжении многих лет. Популярность 555 не уменьшилась, несмотря на его возраст, и можно с уверенностью сказать, что количество приложений неуклонно растет, даже с использованием цифровых технологий, которые якобы делают аналоговые «устаревшими».

Нет ничего необычного в том, что таймер 555 используется в импульсном источнике питания (SMPS), а простые маломощные источники питания могут быть изготовлены с ИС 555, трансформатором и ничем другим.Как и в случае любой ИС, существуют ограничения, и важно убедиться, что ИС правильно зашунтирована, поскольку они могут потреблять до 200 мА при переходе между высоким и низким выходным сигналом или наоборот.

Версии

CMOS 555 (например, 7555) предлагают некоторые полезные преимущества по сравнению с биполярным типом. В частности, они имеют гораздо меньший ток питания и исключительно высокое входное сопротивление компараторов. Чтобы получить максимальную отдачу от этих таймеров, используйте времязадающие резисторы с большим значением и конденсаторы с низким значением.Использование резисторов 1Meg или более подходит для длительных задержек. Будьте осторожны с времязадающими конденсаторами емкостью менее 1 нФ, поскольку междорожковая емкость печатной платы (или утечка) может привести к значительным ошибкам синхронизации. Типы CMOS не могут создавать или потреблять большой выходной ток, а выходной ток может быть асимметричным. Например, TLC555 может потреблять 100 мА, но может выдавать только 10 мА, поэтому это необходимо учитывать при проектировании.

7555 обеспечивает большую гибкость (в некоторых отношениях), чем биполярные типы, но они не всегда подходят.Они потребляют очень небольшой ток покоя, имеют очень высокий входной импеданс и могут работать при напряжении питания всего 2 В. Однако, как отмечалось выше, они не могут обеспечить такой большой выходной ток, как версии с биполярными транзисторами.

Необходимо принять некоторые меры предосторожности. Входное напряжение никогда не должно превышать Vcc или опускаться ниже нуля (земля), иначе микросхема может быть повреждена. Отсутствие адекватного шунтирования вблизи ИС может вызвать паразитные колебания в выходном каскаде (биполярных типов), которые могут быть интерпретированы логическими схемами как двойной (или кратный) импульс.

Выходной каскад обычно называют конструкцией «тотемного столба», и оба транзистора могут быть включены одновременно (хотя и очень кратковременно) при изменении состояния с высокого на низкий или с низкого на высокий. Тип схемы отличается от выходного каскада TTL-затворов, но эффект аналогичен. Использование байпасного конденсатора имеет важное значение, так как он может обеспечить кратковременный высокий ток, необходимый при переключении выходных сигналов.

При использовании в качестве генератора или когда контакт сброса используется для остановки и запуска генерации, первый цикл занимает больше времени, чем остальные, потому что крышка должна заряжаться от нуля вольт. Обычно напряжение конденсатора варьируется от 1/3 В до 2/3 В пост. тока. Когда колпачок должен заряжаться с нуля, это занимает немного больше времени. Это редко является проблемой, но вы должны знать об этом для некоторых критических процессов.

Имейте в виду, что таймеры 555 (будь то биполярные или CMOS) всегда будут иметь некоторую изменчивость от одного к другому, и вдвойне, если они от разных производителей. Несмотря на повсеместный характер этих ИС, они 90 124, а не 90 125, все они равны, причем некоторые имеют (например) большую чувствительность к поставкам, чем другие.Управлять реле (или другими индуктивными нагрузками) следует с осторожностью, так как даже небольшое отрицательное напряжение на выходе (-0,65 В обратноходового диода) может привести к неисправности. Некоторых это устраивает, а другие могут заблокироваться или выйти из строя !


Каталожные номера

Существует бесчисленное множество веб-сайтов, которые исследуют таймер 555, и если вам нужна дополнительная информация или вы хотите использовать калькулятор (онлайн или загруженный) для расчета значений для вас, просто выполните поиск в Интернете. Основные ссылки, которые я использовал, показаны ниже.

  1. Поваренная книга таймера IC – Уолтер Юнг (Говард Сэмс, 1977)
  2. NE555 Одиночные биполярные таймеры общего назначения (техническое описание ST Microelectronics)
  3. Таймер TLC555 LinCMOS® (техническое описание Texas Instruments)
  4. Замечания по применению NE555 (AN170, Philips Semiconductors, декабрь 1988 г.)
  5. Аналог Signetics Руководство по применению — 1979 г., Signetics Corporation (31,8 МБ загрузки)

Поиск по запросу «555 схем приложений таймера» даст более 480 000 результатов, так что есть из чего выбрать.Как всегда, не вся информация полезна или достоверна, поэтому вам нужно быть осторожным, прежде чем выбрать конкретную схему, так как многие из них не будут тщательно продуманы. Некоторая информация действительно очень хороша, но вам придется использовать свои собственные знания, чтобы отделить хорошие вещи от остального.



Основной индекс Указатель статей
Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, помимо прочего, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и © 2015.Воспроизведение или повторная публикация любыми средствами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены законами о международном авторском праве. Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только в личных целях, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.

Страница создана и защищена авторскими правами © май 2015 г., все права защищены.


Моностабильная схема 555 — Подробнее

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ИНДЕКСНУЮ СТРАНИЦУ

МОНОСТАБИЛЬНАЯ КОНТУРА 555 В ДЕТАЛЯХ

В. Райан 2002 – 2019

 

PDF-ФАЙЛ – НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ РАБОТЫ ДЛЯ ПЕЧАТИ НА ОСНОВЕ РАБОТА СМОТРЕНА НИЖЕ

 

Электронные таймеры занимают центральное место в школьных проектах.Ты По мере разработки ваших схем вы обнаружите, что схема таймера может быть адаптирована для многих целей. Есть несколько надежных таймеров, но таймер 555 является наиболее распространенным. Собираете ли вы сигнализацию или цепь для активации компьютера обычным компонентом является таймер.

ИС таймера 555 (интегральная схема) очень стабильна, относительно дешева и надежный. Он может использоваться как моностабильный или нестабильный.

МОНОСТАБИЛЬНЫЙ

 
Моностабильные средства что после включения цепи она отсчитывает время один раз, а затем останавливается. В чтобы запустить его снова, его необходимо включить вручную во второй раз.
 

В схеме, изображенной напротив, таймер 555 установлен на включить зуммер при нажатии нажимного переключателя; зуммер звучит для приблизительно 8 секунд. Это моностабильная схема, так как она работает только один раз. Переключатель необходимо нажать еще раз, чтобы снова зазвучал зуммер.

На диаграмме выше, если компоненты «заключены в рамки» пунктирная линия удалена, а альтернативные компоненты (показаны справа) добавлены – схема таймера 555 может использоваться для включения реле.


Теперь таймер можно использовать для срабатывания реле, которое затем разрешает другое. схема для работы. В этом случае таймер удерживает реле замкнутым в течение заданного времени. количество времени, позволяющее второй цепи работать, а затем переключает реле открыто, что останавливает вторичную цепь.

 
 
 

 

 

ЧТО ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ДЕЛАЮТ «ШТЫРЬКИ» 555

 

Штифт (нога), который запускает микросхему 555, является второй ногой.В Другими словами, вторая ножка запускает временную последовательность после подачи напряжения на это и после того, как таймер 555 закончил свою временную последовательность, сигнал (выход) отправляется вниз по третьему этапу. В схеме вверху этой страницы сигнал нижняя нога три запускает зуммер. Переменный резистор VR1 можно использовать для увеличить или уменьшить временной цикл.

 
 

555 – Учебники



В этом уроке мы рассмотрим следующие темы


555, вероятно, самый универсальный из существующих чипов с бесконечным количеством приложений.Его относительно мощный выход (до 200 мА) чрезвычайно полезен, а сам чип трудно повредить. Изобретенный в 1970 году, он используется до сих пор, и нет предпосылок, что эта ситуация изменится в обозримом будущем.

В каком-то смысле сам по себе 555 ничего конструктивного сделать не может – его приходится сопровождать другими элементами, микросхемами или схемами. Вообще говоря, 555 — это система синхронизации. Эти устройства представляют собой прецизионные схемы синхронизации, способные создавать точные временные задержки или колебания. Вопреки видимости, его универсальность является результатом простоты. В структуре этой микросхемы мы выделяем всего пять блоков, которые можно конфигурировать различным образом.

Для работы 555 используются как аналоговые, так и цифровые электронные технологии, но если рассматривать только его выход, его можно рассматривать как цифровое устройство. Выход может находиться в одном из двух состояний в любое время, первое состояние — это состояние LOW , то есть 0 В. Второе состояние — это состояние HIGH , которое соответствует напряжению нашего источника питания.Наиболее распространенные типы выходов можно разделить на следующие категории

.
  • Моностабильный режим В этом режиме 555 работает как схема «однократного действия» или «нажми и работай».

    Схема этого типа генерирует один импульс определенной длины в ответ на ввод триггера, например, на кнопку. Выход схемы остается в низком состоянии до тех пор, пока не появится триггерный вход, отсюда и название «моностабильный», означающее «одно стабильное состояние». Далее на заданное время выход переключается в высокое состояние, а затем переходит в низкое до следующего «импульса».Его можно использовать для автоматического выключения света. Мы можем нажать кнопку, чтобы включить свет, и схема автоматически выключит его через заданное время.

  • Бистабильный Модель 555 может работать как триггер.
    В этом режиме у нас есть два стабильных состояния, высокое и низкое. Установка триггера TRIG на вход низкого уровня приводит к тому, что выход схемы переходит в состояние высокого уровня. При сбросе RESET вход низкого уровня приводит к тому, что выход схемы переходит в состояние низкого уровня.Этот тип цепи идеально подходит для использования в автоматизированных моделях с возвратом и движением, используемых, например, в железнодорожной системе, где поезд должен двигаться вперед и назад по одному и тому же участку пути.

  • Нестабильный Модель 555 может работать как осциллятор.

    В этом режиме нет стабильного состояния — отсюда и название «нестабильный». Выход постоянно переключает состояние между высоким и низким уровнем без какого-либо вмешательства со стороны пользователя.Этот тип схемы может использоваться для мигания ламп и светодиодов, а также полезен в качестве «тактового» импульса для других цифровых ИС и схем.


Микросхема 555 имеет только восемь контактов (см. документацию xx555 Precision Timers или ее ne555.pdf)

  • Контакт 1 GND Заземление.
  • Контакт 2 TRIG Начало отсчета времени.
  • Контакт 3 ВЫХОД Выходной сигнал.Когда выход активен, он переключается в состояние HIGH .
  • Контакт 4 СБРОС Сброс таймера. Состояние LOW на этом выводе заставляет выход переключиться в состояние LOW .
  • Контакт 5 ПРОДОЛЖЕНИЕ Управляет пороговыми значениями внутреннего компаратора.
  • Контакт 6 ПОРОГИ Конец ввода времени (когда ПОРОГИ > ПРОДОЛЖ. ).
  • Контакт 7 DISCH С технической точки зрения: выход с открытым коллектором для разряда времязадающего конденсатора.
  • Контакт 8 VCC Входное напряжение питания, в большинстве случаев от 5В до 15В.

Обратите внимание, что на принципиальных схемах микросхема таймера 555 часто изображается так, как показано на рисунке ниже. Выводы расположены не в том же порядке, что и реальный чип, потому что гораздо легче распознать функцию каждого вывода и значительно упрощает рисование принципиальных схем.

Как было сказано ранее, внутри чипа 555 мы различаем всего пять блоков.При их описании будем использовать упрощенную принципиальную схему

.
  • Делитель напряжения

    Три резистора с одинаковыми номиналами (обычно 5 кОм — теперь понятно, почему у этой микросхемы в названии 555) образуют делитель напряжения. Они делят напряжение питания между контактами 8 ( VCC ) и 1 ( GND ) на три равные части.
  • Компараторы напряжения.

    Компараторы напряжения.
  • Триггер SR

    В электронике триггер или защелка — это схема, которая имеет два стабильных состояния и может использоваться для хранения информации о состоянии. Схема может изменять состояние с помощью сигналов, подаваемых на один или несколько управляющих входов, и будет иметь один или два выхода. Это основной элемент хранения в последовательной логике. Триггеры и защелки являются основными строительными блоками систем цифровой электроники, используемых в компьютерах, средствах связи и многих других типах систем. Все триггеры можно разделить на общие типы: SR («установка-сброс»), D («данные» или «задержка»), T («переключение») и JK.
    Левое изображение: S=1 , R=0 для установки Q . Правое изображение: S=0 , R=0 сохранить предыдущее состояние.

    Левое изображение: S=0 , R=1 для сброса Q . Правое изображение: S=0 , R=0 сохранить предыдущее состояние.

    В случае SR, когда оба входа R и S имеют LOW , обратная связь поддерживает выходы Q и !Q в постоянном состоянии, при этом Q является дополнением 4 Q 0 ! . Если S имеет импульс HIGH , в то время как R удерживается LOW , то на выходе Q принудительно устанавливается HIGH и остается высоким, когда S возвращается к 0 4 LOW; Точно так же, если R - Высокий , а S удерживается Низкий , то выход Q выводится на Низкий , и остается Низкий , когда R возвращается до низкого уровня .

    Комбинация R = S = 1 называется ограниченной комбинацией или запрещенным состоянием, потому что она нарушает логическое уравнение Q = !Q (что является следствием внутренней структуры, где используются два логических элемента НЕ-ИЛИ).

    В микросхеме 555 SR-триггер используется для запоминания выходных состояний компараторов напряжения.
    Функции его узлов следующие:

    • S -- установить -- установить высокое состояние Q выход в высокое состояние,
    • R -- сброс -- высокое состояние устанавливает выход Q в низкое состояние,
    • !R1 -- общий сброс -- низкое состояние отключает выход Q независимо от состояния двух других входов,
    • Q -- выход триггера ,
    • !Q -- инвертированный выход триггера (противоположно Q ).
  • Выходной буфер

    Между выходом Q SR-триггера и выходом OUT схемы расположен выходной буфер, задачей которого является увеличение выхода по току этого выхода. Благодаря этому диоды или реле могут быть подключены непосредственно к выходу 555.
  • Разрядный транзистор

    У этого транзистора есть особая функция: он разряжает внешний конденсатор.

Почему (не) нам нравится ne555?

  • Чип NE555 очень дешев в производстве.
  • Мы можем легко настроить его по-разному, используя всего несколько пассивных элементов.
  • Времена генерируемых импульсов не зависят от напряжения питания.
  • Высокое потребление тока.
  • Удлиненный первый импульс по отношению к остальным. Это связано с необходимостью заряжать конденсатор от нуля, а в дальнейшем он разряжается до 1/3 напряжения питания.
  • NE555 не подходит для точного измерения очень больших временных интервалов.
  • С другой стороны, мы можем получить только 500 кГц или чуть больше.

Как объяснялось в разделе «Введение», в моностабильном режиме, также известном как однократный режим, таймер выдает только один импульс в ответ на событие запуска. Переход к напряжению LOW на триггерном выводе TRIG создает импульс HIGH с выходного вывода OUT .Длительность импульса определяется номиналом резистора R и конденсатора C , так как резистор заряжает конденсатор. Если контакт сброса RES таймера не будет использоваться, его следует подключить к положительной стороне источника питания, чтобы предотвратить его непреднамеренную активацию; низкое напряжение на этом контакте сбрасывает таймер. Второй конденсатор 0,1 нФ подключен к управляющему CONT выводу для подавления помех.
Типовые подключения таймера 555 в моностабильном режиме

Выходной сигнал в моностабильном режиме

Ниже приведена таблица зависимости длительности импульса (в секундах) от комбинации сопротивления и емкости

R=10 кОм R=22кОм R=33кОм R=47кОм R=100кОм R=220кОм R=330кОм R=470кОм Р=1MO
С=0. 01 мкФ
С=0,022 мкФ
С=0,1 мкФ 0,11
С=0,22 мкФ
С=1 мкФ 1.1
С=2,2 мкФ
С=10 мкФ 1.1 2,4 5,2 11
С=22 мкФ
С=100 мкФ
С=220 мкФ

Если мы хотим, чтобы длительность импульса отличалась от указанной в таблице, мы можем использовать простую формулу:
$$T = R \cdot C \cdot 0. 0011$$
где

  • $T$ — длительность импульса в секундах,
  • $R$ сопротивление в кОм,
  • и $C$ - емкость в микрофарадах.

При этом помните, что

  • Значения резисторов ниже 1 кОм не должны использоваться.
  • Значения резисторов ниже 10k нежелательны, так как увеличивают потребляемую мощность.
  • Значения емкости конденсатора выше 100 мкФ могут привести к неточным результатам, поскольку утечка в конденсаторе становится сравнимой со скоростью его зарядки.
  • Полученный результат может быть неточным (согласно формуле), т.к. номиналы резисторов и конденсаторов в большинстве случаев неточны (есть некоторая погрешность). Есть также много других факторов, таких как температура окружающей среды, которые могут повлиять на окончательное время.

Чтобы проверить эту схему, мы можем использовать светодиоды. Подробное объяснение, как это сделать (как подобрать к ним светодиод и резистор), не сломав их, можно найти в

Мы можем использовать следующую схему

Как правило, мы должны использовать следующую формулу, чтобы выяснить, какой резистор использовать
$$
R = \frac{V_{power} - V_{LED}}{I_{LED}}
$$
где

  • $V_{power}$ -- напряжение питания,
  • $V_{LED}$ -- напряжение светодиода,
  • $I_{LED}$ -- ток светодиода (обычно 20 мА).

Некоторые примеры расчетов:

0,02 А = 20 мА = 20 * 0,001 А
0,01 А = 10 мА = 10 * 0,001 А

(5-2)/0,02 = 150 Ом
(5-2,25)/0,02 = 137,5 Ом
(5-3)/0,02 = 100 Ом

(5-2)/0,01 = 300 Ом
(5-2,25)/0,01 = 275 Ом
(5-3)/0,01 = 200 Ом

(3,3–2)/0,02 = 65 Ом
(3,3–2,25)/0,02 = 52,5 Ом
(3,3–3)/0,02 = 15 Ом

(3,3-2)/0,01 = 130 Ом
(3,3-2,25)/0,01 = 105 Ом
(3,3-3)/0.01 = 30 Ом

C=10 мкФ , R=470 кОм

monostable_film.mov
Типовые подключения таймера 555 в бистабильном режиме

Выходной сигнал в бистабильном режиме
Типовые подключения таймера 555 в нестабильном режиме

Выходной сигнал в нестабильном режиме

Как видим, в этом режиме выход бесконечно меняет свое состояние с HIGH на LOW и далее с LOW на HIGH . Как значения для времязадающего конденсатора и резисторов определяют частоту (частота = время высокого состояния + время низкого состояния) таймера? Если R1 и R2 измерять в килоомах, а C измерять в микрофарадах, то частота f , в герцах, определяется как:
$$
f = \frac{1,440}{ ( ( 2 \cdot R2 ) + R1 ) \cdot C }
$$
В таблице ниже приведены некоторые значения.

Р1 Р2 С ф Высокое состояние(я) Низкое состояние(я)
10кО 10кО 47 мкФ 1.023 0,651 0,325
10кО 10кО 4,7 мкФ 10.234 0,065 0,032
10кО 47кО 4,7 мкФ 2,952 0,185 0,153
10кО 100кОм 4,7 мкФ 1,462 0,358 0,325
100кО 100кОм 4. 7 мкФ 1,023 0,651 0,325
100кО 100кОм 47 мкФ 0,102 6.514 3,257
47кО 47кО 47 мкФ 0,218 3,062 1,531
50кО 50кО 47 мкФ 0,205 3,257 1,629

Для других комбинаций вы можете использовать калькулятор нестабильной цепи 555.

R1=R2=10 кОм , R=330Ом , C1=100 нФ = 0,1 мкФ , C2=47 мкФ
R1=R2=50 кОм , R=330Ом , C1=100 нФ = 0,1 мкФ , C2=47 мкФ




При штатном разводке микросхемы 555 для нестабильного режима высокие импульсы всегда длиннее промежутков между ними на выходе. Эпланайтон этого довольно прост.

Когда таймер работает в нестабильном режиме, C заряжается последовательно через R1 и R2 . А вот когда С разряжается, то сбрасывает свое напряжение в микросхему только через R2 . Поскольку конденсатор заряжается через два резистора, а разряжается только через один из них, он заряжается медленнее, чем разряжается. Пока он заряжается, выход на контакте 3 равен HIGH ; пока он разряжается, выход на контакте 3 — LOW .Следовательно, состояние на всегда длиннее, чем состояние на .

Если мы хотим, чтобы циклы включения и выключения были одинаковыми, или если мы хотим настроить циклы включения и выключения независимо (например, потому что мы хотим отправить очень короткий импульс на другой чип, за которым следует более длинный промежуток до следующего импульс), все, что нам нужно сделать, это добавить диод, как показано ниже

Соединения таймера 555 в двухпозиционном равном нестабильном режиме

Добавление диода для байпаса R2 позволяет независимо регулировать высокие и низкие выходные циклы таймера. Теперь, когда C1 заряжается, электричество проходит через R1 , как и раньше, но сокращается вокруг R2 через диод (поскольку диод вычитает некоторое напряжение, эта схема лучше всего работает с напряжением питания более 5 В). Когда C1 разряжается, диод блокирует поток электричества в этом направлении, поэтому разряд идет обратно через R2 . R1 теперь самостоятельно контролирует время заряда, а R2 контролирует время разряда.Формула для расчета частоты теперь приблизительно следующая:
$$
f = \frac{1.440}{( R1 + R2 ) \cdot C1 }
$$
, где R1 и R2 в килоомах, а C1 в в микрофарадах. Если мы установим R1 = R2 , мы должны получить почти равные циклы включения/выключения.

Регулируемая цепь таймера задержки автоматического включения и выключения с использованием микросхемы 555

Схема регулируемого таймера с использованием микросхемы 555. Простая схема регулируемого таймера с использованием интегральной схемы таймера 555, предназначенной для подачи звукового сигнала предупреждения в течение различных временных ограничений. Эта схема представляет собой моностабильный мультивибратор и выдает только один импульс в течение ограниченного времени.Эта схема имеет два элемента времени VR1 и C1, здесь мы можем изменить длительность выходного импульса с помощью резистора VR1.

Вот чрезвычайно полезная и надежная схема таймера с регулируемой продолжительностью действия, использующая микросхему 555 или, можно также сказать, реле задержки времени с большим интервалом. Схема может давать временную задержку от 2 минут до нескольких часов. Промежуток времени можно сбалансировать переменным резистором 1 МОм.

В чем разница между таймером задержки включения и таймером задержки выключения?

Таймер задержки включения активирует функцию против замыкающего контакта таймеров по истечении установленного времени.Таймер задержки выключения деактивирует функцию таймера с размыкающим контактом по истечении установленного времени.

Какое максимальное напряжение можно подать на таймер 555?

Питание 555 (контакты 1 и 8) Таймер 555 можно использовать с напряжением питания (Vs) в диапазоне от 4,5 В до 15 В (абсолютный максимум 18 В). Контакт 1 подключается к 0В. Контакт 8 подключается к положительному источнику питания +Vs.

Что такое таймер задержки включения и выключения?

Таймер задержки включения - после включения входа есть задержка перед включением выхода.Таймер задержки выключения - после выключения входа есть задержка перед выключением выхода.

Зачем использовать таймер 555?

Таймер 555 можно использовать для создания инверторного вентиля с триггером Шмитта, который преобразует зашумленный входной сигнал в чистый цифровой выходной сигнал. Входной сигнал должен быть подключен через последовательный конденсатор, который затем подключается к контактам триггера и порога.

Цепь регулируемого таймера с использованием 555

NE 555. RL1. 12В 400Ом. Схема использует IC 555 в нестабильной работе.Отдельные задержки для заряженного и разряженного состояния реле достигаются за счет использования двух диодов (D1 и D2) и двух потенциометров VR1 и VR2, обеспечивающих управление стадиями включения и выключения реле соответственно.

Вот очень полезная и надежная схема регулируемого таймера с длительной выдержкой времени, использующая микросхему 555, или мы можем также сказать, что это реле задержки времени с длительной выдержкой времени. Схема может давать временную задержку от 2 минут до нескольких часов. Продолжительность времени можно регулировать с помощью переменного резистора 1 МОм.

Это поведение времени задержки 555 используется во многих приложениях. Вы можете использовать его для управления любой мощной нагрузкой, подключив подходящий транзистор и реле. заданная формула.

Схема временной задержки может быть полезна для любой схемы, в которой требуется задержка перед включением выхода. Чтобы получить временную задержку, мы используем ИС таймера 555 для этой цели. Мы можем настроить время задержки, изменив значения резистора и конденсатора, используемых в цепи.

Узнайте, как сделать точно регулируемый таймер с переменной задержкой от 1 до 100 секунд, использующий микросхему 555 IC. Таймер 555 настроен как моностабильный мультивибратор. Выходная нагрузка управляется переключателем реле, который, в свою очередь, управляется схемой таймера.

Простые схемы таймера с использованием IC 555

В этом состоянии, когда переключатель S1 нажат, вызывает отрицательный триггер на выводе 2 IC 555, который активирует вывод 3 на высокий уровень, а также включает реле.Загорается крыльцо, присоединенное к контактам реле. Цепь остается включенной около 1 минуты, пока C1 не зарядится до 2/3 Vcc.

На рис. 1 показаны входные и выходные сигналы таймера 555 в том виде, в котором они размещены в стандартном 8-контактном корпусе с двойным расположением выводов (DIP). Контакт 1 — Земля (GND) Этот контакт подключен к заземлению цепи. Контакт 2 — триггер (TRI) Низкое напряжение (менее 1/3 напряжения питания), кратковременно приложенное к входу триггера, приводит к тому, что выход (контакт 3) становится высоким.

В этой схеме переключателя ON-OFF используется хорошо известный таймер 555. Таймер активирует реле через биполярный транзистор, чтобы подключить или отключить устройство, которым мы хотим управлять. Ручная активация осуществляется с помощью двух контактных выключателей мгновенного действия. Переключатель 1 (SW1) используется для включения, а переключатель 2 (SW2) используется для отключения устройства.

Таймер 555 применил задержку, а затем закрыл реле, что было здорово, но устройство выключилось через 5 минут, что, как я думал, было функцией того факта, что реле удерживалось замкнутым.Поэтому мне нужна была схема, которая немного задерживалась бы перед созданием одиночного импульса в течение нескольких секунд, таким образом давая поведение «низкий-высокий-низкий».

Цепь таймера включения/выключения с фиксированной задержкой . Время задержки, в течение которого схема автоматически выключается или включается, фиксируется. Но вы также можете рассчитать продолжительность, используя приведенную ниже формулу. Цепь регулируемого таймера задержки включения-выключения. Чтобы отрегулировать продолжительность таймера при 5-секундной задержке, 0-секундной задержке или более, замените резистор потенциометром.

Таймер с регулируемой продолжительностью работы на микросхеме 555

Таким образом, чтобы построить 1-минутный (60-секундный) таймер, нам понадобится резистор номиналом 55 кОм и конденсатор 1000 мкФ: 1,1*55 кОм*1000 мкФ. (1,1*55*1000*1000)/1000000 = 60,5 ~ 60 секунд. Здесь используется переменный резистор номиналом 1 МОм и установлен на 55 кОм (измерено мультиметром). Мы можем легко вычислить значение резистора для 5-минутной, 10-минутной и 15-минутной схемы таймера:

555 Переключатель регулируемого реле таймера. Узнайте, как сделать точно регулируемый таймер с переменной задержкой от 1 до 100 секунд, который использует 555 IC.Таймер 555 настроен как моностабильный мультивибратор. Нагрузка может быть подключена к реле, которое действует как переключатель, когда цикл синхронизации завершен. YouTube.

Мы упростили поиск ресурса, не копая его. А имея доступ к нашим электронным книгам в режиме онлайн или храня их на своем ноутбуке, вы могли бы иметь удобные решения с .

Задержка составила около 4 секунд. Вы можете использовать это для включения реле с задержкой включения или задержки выключения. И да, я использовал реле на 24 вольта.При напряжении 13,6 В он легко включается. Возможно, вы захотите изменить схему в соответствии со своими потребностями, но это очень дешевая база для начала без необходимости создавать схему таймера 555.

Кулисный переключатель

позволяет контроллеру работать в автоматическом или ручном (ручном) режиме или полностью выключаться (переключатель устанавливается в центральное выключенное положение). В модели с восемью цепями дополнительный таймер обеспечивает задержку включения питания (регулируемую на месте) четырех из восьми ответвленных цепей, чтобы уменьшить общий пиковый ток системы нагревателя.

Схема регулируемого таймера с релейным выходом

Таймер

со схемой задержки включения-выключения здесь схема таймера с использованием общей микросхемы 555 схема предназначена для облегчения временной регулировки как заряженного, так и разряженного состояний реле, таймер 555 в этом руководстве представлены примеры схем для настройки таймера 555 в моностабильном нестабильном режиме и бистабильные режимы, а также подробное обсуждение

В этом проекте мы используем микросхему таймера 555 для создания различных схем таймера, таких как 1-минутная схема таймера, 5-минутная схема таймера, 10-минутная схема таймера и 15-минутная схема таймера. Здесь, с помощью микросхемы таймера 555, мы избавляемся от необходимости вручную включать и выключать устройство. Кроме того, таймер 555 используется для генерации колебательного импульса.

Тип микросхемы таймера, принятый разработчиками, зависит от набора требований к данной системе. Особенности таймера NE555, которые делают его привлекательным для этой конструкции, представлены ниже: · точное время от микросекунд до часов, · регулируемый рабочий цикл, · нестабильная или моностабильная работа, и. · TTL-совместимый выход.

Вся схема схемы автоотключения построена на двух микросхемах таймера 555, сконфигурированных в режиме компаратора. Хотя схема выглядит сложной, она состоит из стандартных блоков, с которыми вы знакомы. Как видно в левой части схемы, входная сеть подключена к первичной обмотке понижающего трансформатора, который снижает входное напряжение до 12 В переменного тока.

Мы публикуем тщательно отобранную коллекцию из 555 схем и проектов таймеров, ранее опубликованных на нашем сайте. У нас есть большая коллекция простых и сложных проектов, использующих микросхему таймера 555.В этой статье мы отобрали несколько действительно полезных схем таймера 555, которые будут интересны как студентам, изучающим электронику, так и любителям.

Таймер с задержкой включения-выключения

Базовый эксперимент включает автоматическую схему мигания светодиодов с использованием микросхемы таймера 555. Это простая схема, предназначенная для объяснения работы и использования микросхемы таймера 555. Эта схема разработана с использованием выходного устройства с низким энергопотреблением, красного светодиода. Вот расширенная версия этого проекта: Схема светодиодной мигающей лампы в форме сердца с использованием таймера 555.

В схеме Grade Crossing Flasher 2011 используется микросхема двойного таймера LM556 для обеспечения двух выходов с противоположной фазой, которые могут управлять светодиодами в конфигурациях с общим катодом, общим анодом или встречно-параллельно. На трех схемах показан только один набор сигнальных светодиодов, при необходимости можно подключить больше наборов сигналов.

555 Драйвер катушки зажигания. Этот драйвер катушки зажигания ГОРЯЧИЙ! Насколько я помню, она дает более неприятную искру, чем легендарная катушка зажигания Ford Model T. В схеме используется инвертированный генератор 555, соединенный с транзистором Дарлингтона ON Semiconductor BU323Z (350 В, 10 А), который управляет обычной катушкой зажигания с индуктивным разрядом.

555 Микросхема таймера. Таймер IC 555 является одним из самых популярных интегральных схем, используемых для различных приложений, таких как нестабильные, моностабильные, бистабильные мультивибраторы, схемы таймеров, генераторы, PWM (широтно-импульсная модуляция), PPM (модуляция положения импульса), генератор прямоугольных импульсов. или генератор импульсов и т. д. Нестабильный режим, моностабильный режим и бистабильный режим — это три режима работы IC 555.

подключаются к постоянно растущим числам пользователей таймеров. ОПИСАНИЕ Таймер 555 состоит из двух компараторов напряжения, бистабильного триггера, разрядного транзистора и цепи резисторного делителя.Чтобы понять основную концепцию таймера, давайте сначала рассмотрим таймер в форме блока, как показано на рисунке 1.

Долговременный регулируемый таймер с использованием 555

Схема таймера 555 ic, показанная выше, демонстрирует очень простую конструкцию, в которой ic 555 образует центральную управляющую часть схемы. 555 техническое описание 555 рабочий цикл 555 метроном 555 функция сброса 555 инвертированное реле задержки времени 555 генератор импульсов таймера. Таймер 555 — это промышленный стандарт ic, существующий с первых дней существования ic.

Выход с контакта 3 IC 555 является входом для счетчика декад IC4017.Затем счетчик увеличивается на единицу в соответствии с периодом времени ввода часов. Мы использовали PIN 3, 2, 4, 7, 10, 1 (выходы: Q0, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5) IC 4017, чтобы получить выход для управления светодиодами. Выходы соответствующим образом объединены с диодами для включения/выключения отдельных светодиодов.

Применимо к оборудованию автомобиля - задержка для предотвращения возгорания автомобиля, предотвращение сильного внезапного тока, чтобы сжечь компоненты и устройства. Это моностабильный генератор на интегральной микросхеме NE555. Он имеет регулируемое время задержки от 0 до 10 секунд с помощью потенциометра или путем изменения емкости.

Интегральные схемы среднего масштаба, включая таймер 555, как правило, вполне хороши, но полезно найти шаги для обеспечения поведения наряду с простыми вентилями. Приведенная ниже схема, имеющая один тип 4011 quad NAND или 4001 quad NOR, имеет задержку удержания, начиная с минимальной одной секунды до 20 миллисекунд.

Создайте регулируемую схему таймера задержки автоматического включения и выключения питания, используя таймер CD4541. Эта электронная схема таймера полезна, когда вам нужно включить или выключить любое устройство переменного тока по истечении заданного времени. Время задержки можно регулировать примерно от 2 до 120 секунд.

Цепь регулируемого таймера с микросхемой 555

Обучение. Таймер 555 представляет собой простую интегральную схему, которую можно использовать для создания множества различных электронных схем. С помощью этой информации вы узнаете, как работает 555, и у вас будет опыт построения некоторых схем, приведенных ниже.

Цепь реле задержки времени (отключение питания) Если вы используете реле задержки включения, задержка начнется сразу после получения входного сигнала.После завершения задержки исполнительная часть выдаст сигнал на схему управления. Когда входной сигнал исчезнет, ​​реле немедленно вернется в состояние предварительного действия.

LM555CM представляет собой высокопроизводительную интегральную схему генератора с таймером 555 от Fairchild Semiconductor. Таймер 555 является одной из самых популярных и широко используемых микросхем, когда-либо созданных. Эта ИС используется в схемах задержки, таймера, импульса и контроллера. Одним из распространенных применений таймера 555 является генерация ШИМ для приложений управления двигателем постоянного тока.

Нестабильный мультивибратор

может быть разработан с использованием ИС таймера 555, операционных усилителей, а также с использованием транзисторов. ИС 555 обеспечивает точную временную задержку от миллисекунд до часов. Частоту колебаний можно регулировать вручную путем простой модификации. 555 подходит для разработчиков схем с относительно стабильной, дешевой и удобной интегральной схемой как для моностабильных, так и для нестабильных приложений.

Таймер задержки включения и таймер задержки выключения: Как правило, таймеры используются для управления цепью в течение определенного периода времени.Используя таймеры, мы можем задержать работу схемы. В электрической цепи наиболее часто используются три типа таймеров. Один - таймер задержки включения, второй - таймер реле выключения, а третий - таймер звезда-треугольник.

555 Цепь таймера задержки выключения Для цепи задержки перед выключением

Если использование переключателя обратного направления работает нормально, реле времени также должно работать без каких-либо изменений. Таймер, на который я ссылался в посте № 4, имеет отдельные настройки для времени включения и выключения.Вы просто подключаете контакты реле таймера к двигателю с помощью диодов, как я показал в посте № 6, и все готово.

Таймер

IC 555 является одной из наиболее широко используемых ИС в электронике и используется в различных электронных схемах благодаря своим надежным и стабильным свойствам. Он работает как генератор прямоугольных импульсов с коэффициентом заполнения от 50% до 100%, осциллятор, а также может обеспечивать временную задержку в цепях.

Найдено внутри – Страница 4 (TDI) Реле задержки времени: Это реле служит четырем целям: (1) оно ограничивает количество времени, в течение которого задействован соленоид отключения затвора (STI); ( 2 ) это

Связанные

Amazing 555 Timer IC - Схемы - Особенности - Работа и техническое описание

Что такое таймер 555?

ИС таймера 555 представляет собой очень надежное и стабильное устройство, которое можно использовать в качестве точного таймера или генератора . Ему требуется очень мало внешних компонентов, для его работы достаточно 1 или 2 внешних резисторов и одного конденсатора. По сути, таймер 555 представляет собой высокостабильную ИС, способную работать как точный генератор с временной задержкой и как автономный мультивибратор.

ИС таймера 555 была разработана Хансом Камензиндом в 1972 году, и его целью было разработать схему стабильного генератора, частота которого не зависит от изменений напряжения питания или разницы температур. Так родилась идея таймера 555.После первоначальных препятствий, когда ИС, наконец, была разработана, она стала такой популярной идеей, что было продано несколько миллиардов этих ИС.

Как таймер 555 получил свое название?

Хотя широко распространено мнение, что таймер IC 555 назван в честь трех резисторов по 5 кОм внутри микросхемы. Но на самом деле это было просто причудливое название, данное ему менеджером по продажам компании Камензинда, чтобы повысить продажи.

Особенности таймера IC 555

Основная причина популярности таймера IC 555 заключается в том, что он используется в качестве генератора. Частота и рабочий цикл точно контролируются только двумя внешними резисторами и конденсаторами. Схема может использоваться для запуска и сброса на заднем фронте волновых форм. Многие из его характерных особенностей приведены ниже:

  • Диапазон времени от нескольких микросекунд до часов
  • Может работать как нестабильный, так и моностабильный мультивибратор.
  • Полностью регулируемый рабочий цикл
  • Возможность работы в широком диапазоне (1–18 В) питающих напряжений.
  • Временной интервал не зависит от изменений напряжения питания
  • Выход полностью совместим с CMOS, TTL (при использовании с питанием 5 В) и DTL
  • Он может подавать или потреблять до 200 мА тока
  • Входы запуска и сброса логически совместимы .
  • Выход может быть установлен в нормальное положение ON или нормально OFF
  • Высокая термостойкость

Внутренняя схема микросхемы 555

555 Схема таймера : Таймер 555 состоит из 23 транзисторов, 2 диодов и 16 резисторов. Эта ИС также имеет встроенную компенсацию допусков компонентов и температурного дрейфа, в результате чего температурный коэффициент составляет всего 25 частей на миллион на градус Цельсия.

Внутренняя схема таймера 555 показана на следующем рисунке.

Рисунок 1: Схема внутренней цепи таймера IC 555

Блок-схема таймера IC 555 и объяснение

Рисунок 2: Блок-схема таймера IC 555 показана на рисунке

Делитель напряжения

Он состоит из трех одинаковых резисторов 5 кОм, соединенных последовательно с положительным напряжением питания (VCC) и землей (GND).Он такой же, как и любой другой резистивный делитель напряжения. Поскольку все три резистора одинаковы, входное напряжение делится поровну на все резисторы. Таким образом, мы получаем 2/3 VCC, которое подается в качестве опорного напряжения на пороговый компаратор. Кроме того, мы получаем 1/3 VCC, которое действует как опорное напряжение для секции триггерного компаратора.

[ Примечание : для КМОП-версии таймера 555 вместо резисторов 5 кОм используются резисторы 100 кОм или выше] напряжения и на контакт «Управление». Также инвертирующий вывод подключается к выводу «Порог».

Триггерный компаратор

Положительная клемма триггерного компаратора подключена к опорному напряжению 1/3 VCC, а минусовая клемма подключена к контакту «Триггер».

Триггер

Триггер в IC 555 хранит состояние таймера. Он управляется сигналами с компараторов Trigger и Threshold. «Reset Pin» используется для сброса Flip-Flop на любом этапе времени. Таблица ввода-вывода из флип-флопа приведена ниже:

9 S
R R1 99 Q Высокий Низкий Высокий или * Н.C. Низкий Низкий Высокий Высокий или *Н.З. High High/Low High/Low Low Low – Не подключен

Выходной драйвер

Выходной драйвер, расположенный рядом с триггером, управляет выходным каскадом таймера 555.

Разрядка

Выход триггера также управляет транзистором, подключенным между «выводом разряда» и выводом заземления.

Работа таймера IC 555

Давайте посмотрим, как на самом деле работает таймер IC 555 в простой схеме (моностабильный режим).

Блок-схема таймера IC 555 в цепи

Стадия 1:

Ожидание срабатывания

В большинстве практических схем напряжение на «триггере» (вывод 2) удерживается выше 1/3 уровня (также называемого точкой срабатывания). подключив резистор к Vcc.

Стадия 2: Запуск

Когда на контакт 2 подается отрицательный триггерный импульс, напряжение на этом выводе падает ниже 1/3 В пост. тока, и триггерный компаратор переключает триггер.Это действие отключает разрядные транзисторы (T 1 ) и переводит выходной уровень на ВЫСОКИЙ, примерно до значения немного ниже Vcc.

Стадия 3: Конденсатор начинает заряжаться

Конденсатор C T теперь начинает заряжаться, и напряжение на нем постепенно возрастает до 2/3 В пост. тока.

Этап 4: Порог сбрасывает триггер при 2/3 В постоянного тока

Когда напряжение достигает 2/3 В постоянного тока, пороговый компаратор сбрасывает триггер. И заставляет выход вернуться в состояние LOW, примерно на уровне земли (т.е., 0В). Теперь транзистор T 1 включается, он разряжает C T , чтобы он стал готов к следующему такту синхронизации. После запуска схема не может реагировать на дополнительные запуски, пока не истечет временной интервал.

График: номограмма для выбора значений R, C для различных временных задержек

Период задержки (период времени, в течение которого выход высокий) в секундах составляет 1,1 R T C T , где R T находится в омы и C T в фарадах.На рисунке (монограмма) показано, как можно установить задержку в диапазоне от 10 микросекунд до 10 секунд, выбрав соответствующие значения C T и R T .

Для C T можно выбрать значения от 0,01 мкФ до 100 мкФ, а для R T — от 1 кОм до 10 МОм. На практике сопротивление R T не должно превышать 20 МОм. При использовании электролитического конденсатора для C T обязательно выбирайте блок с низкими утечками. Для регулировки временной задержки просто используйте переменный резистор R T , чтобы компенсировать очень большой допуск электролитических конденсаторов.

Очень важной особенностью таймера 555 (в отличие от многих RC-таймеров) является то, что он обеспечивает временной интервал, который практически не зависит от изменений напряжения питания VCC. Это связано с тем, что скорость зарядки C T , а также опорные напряжения для порогового компаратора и триггерного компаратора прямо пропорциональны напряжению питания.

Здесь следует отметить, что первый цикл синхронизации займет больше времени, чем установленное время. Это происходит из-за того, что обычно напряжение времязадающего конденсатора изменяется от 1/3 (начинается зарядка) до 2/3 (начинается разрядка) Vcc.Но для первого цикла напряжение на конденсаторе должно подняться с 0 В до 1/3 вольта VCC.

Диапазон рабочего напряжения может варьироваться от 4,5 В* до максимум 18 В.

*[ Примечание : хотя минимальное рабочее напряжение составляет 4,5 В, но IC 555 будет нормально работать при 3 В для меньших нагрузок] 8 (8-контактный, двухрядный). В этом корпусе почти 23 транзистора, 2 диода и около 16 резисторов, составляющих внутреннюю схему таймера 555, изготовленного на кремниевой микросхеме.Другие доступные пакеты:

  1. 555: корпус DIP-8, содержащий один таймер 555 на одном чипе.
  2. 556 : Пакет DIP-14, содержащий два полных таймера 555 на одном кристалле.
  3. 558/559 : Пакет DIP-16, содержащий четыре таймера 555 с ограниченной функциональностью на одном кристалле.

IC 555 Соглашения об именах

Версии

NE-Коммерческая версия с диапазоном температур от 0 °C до +70 °C
SE-Военная версия с диапазоном температур от -55 °C до +125 °C.

Типы корпусов

V – Дешевый эпоксидно-пластиковый корпус
T – Очень надежный металлический корпус

Версии CMOS

Несколько маломощных версий CMOS также созданы различными производителями. Они потребляют гораздо меньше энергии, чем стандартные версии на основе транзисторов. Кроме того, при переключении выхода они создают намного меньше шума питания.

  • Intersil: ICM7555
  • Texas Instruments: LMC555, TLC555, TLC551.

PIN-диаграммы

IC 555 таймер PIN-диаграмма и функции

IC-555-Timer-Pintout-диаграмма

Примечание: A Small Notch , Imple или белый DOT указывает на первый план ИК. Выводы на ИС маркируются против часовой стрелки, начиная с вывода с насечкой или точкой.

NE555 PIN-код PIN-код для пакета DIP-8

PIN-код №
9 PIN-код 9 Тип подключения 9 Детали
1 GND Power Этот контакт подключен к земле (0 В) Питание 2 ТРИГГЕР Вход Когда на этот контакт подается отрицательный импульс (менее 1/2 В пост. тока), выход переходит в состояние высокого уровня . 3 Выход Выход Вывод Выходной вывод IC 555 4 RESET вход сбрасывает интервал времени синхронизации в любое время. 50006 5 20005 Управляйте Вход Изменяет интервал времени синхронизатора, применяя внешнее напряжение 6 пороговой полной температуры вход, когда напряжение на данном контакте превышает 2/3 VCC, интервал синхронизации заканчивается. 7 РАЗРЯДКА Выход Позволяет разрядить конденсатор времени между двумя циклами времени. 8 Vcc Питание Этот контакт подключен к положительному источнику питания. Таблица 2: 555 Таймер Pin-функции

IC 556 Таймер Pin Diagram и Технические характеристики

IC 556 Таймер Pin Diagram

556 Таймер Пакета с PIN-кодами для упаковки DIP-14

556's 1-й таймер
Пин №
556's 2-й таймер
PIN №
9 Тип подключения 9 Подробнее 70005 70004 GND Power Поставка
(Common) 6 6 8 5 Выход Вывод Выходные вывода 4 10 сброс вход сброс PINS 3 11 вход 2 12 порог вход пороговые Pins 1 13 ВЫПУСК Выход Разгрузочные контакты 900 05 14 14 14 140005 Power Power (Common)
(Common) Таблица 2: 556 ПИН-файл таймера

IC 555 PIN-код диаграммы Объяснение

Наземный PIN-код

Этот PIN-код соединяет 555 ИС таймера на землю (0 В).

TRIGGER

Контакт

В большинстве практических схем напряжение на этом контакте удерживается выше точки срабатывания (1/3 VCC) с помощью резистора, подключенного к VCC. Отрицательный импульс на этом контакте запускает временной интервал. Когда напряжение на этом выводе падает ниже 1/3 VCC (или 1/2 напряжения на управляющем выводе). Он устанавливает триггер, и выход переключается из состояния «НИЗКИЙ» в «ВЫСОКИЙ». Пока триггерный контакт подключен к низкому напряжению, выход останется в состоянии «HIGH». Только когда низкое напряжение будет удалено, таймер начнет свой временной интервал.

ВЫХОД Контакт

Выходной контакт таймера 555 обеспечивает двухтактный выход, который может управлять любой ТТЛ-схемой и может подавать или потреблять ток до 200 мА. Это двухтактное устройство может быть переключено либо в НИЗКОЕ состояние (0 В), либо в ВЫСОКОЕ состояние (приблизительно VCC — 1,7 В).

Хотя биполярный таймер (версия DIP) способен обеспечивать высокий выходной ток, версия CMOS может потреблять гораздо меньший ток. Это позволяет IC 555 напрямую питать светодиоды, небольшие динамики, двигатели (с защитой от обратной ЭДС) без необходимости использования выходного транзистора.

Примечание: Для версии CMOS (щелкните, чтобы загрузить спецификацию) IC 555, например. LMC555 обеспечивает выходное напряжение = VCC и максимальный выходной ток = 50 мА

Контакт RESET

Этот контакт используется для сброса таймера в любое время. Этот вывод позволяет пользователю переопределить TRIGGER, а это может дополнительно переопределить THRESHOLD. Для сброса просто подайте отрицательный импульс на этот контакт. Кроме того, пока этот контакт подключен к земле, цикл синхронизации не запустится. Поэтому, чтобы быть в безопасности, когда этот вывод не используется, его следует подключить к VCC.Это предотвратит ложное срабатывание и электрические помехи, вызывающие нежелательный сброс.

CONTROL VOLTAGE Контакт

Как мы уже знаем, этот контакт подключен непосредственно к внутренней сети делителя напряжения (2/3 VCC), поэтому любое внешнее напряжение, подаваемое на этот контакт, будет влиять на синхронизацию таймера 555. Он управляет триггером, а также пороговыми уровнями. Мы можем контролировать ширину импульса выходного сигнала через этот вывод, который можно изменять независимо от схемы синхронизации RC.

Итак, что происходит, когда мы подаем напряжение на этот контакт? Это либо уменьшает, либо увеличивает время зарядки конденсатора, что, в свою очередь, влияет на ширину выходного импульса.В режиме нестабильного мультивибратора контакт CONTROL VOLTAGE может использоваться для частотной модуляции OUTPUT. Когда он не используется, этот вывод должен быть соединен с землей через развязывающий конденсатор емкостью 0,1 мкФ. Это гарантирует, что таймер останется незатронутым электрическими помехами.

Контакт THRESHOLD

Этот контакт подключен к положительному входу порогового компаратора. Напряжение, подаваемое на эту клемму, сравнивается с напряжением на УПРАВЛЕНИИ (обычно 2/3 В пост. тока, если внешнее напряжение не подается).

Так как этот вывод подключен непосредственно к RC-цепи синхронизации, которая отвечает за цикл синхронизации. Если напряжение на этом выводе больше, чем опорное напряжение 2/3 В пост. тока, то временной интервал заканчивается, и ВЫХОД переключается из состояния «ВЫСОКИЙ» в состояние «НИЗКИЙ». Пороговый штифт используется для сброса триггера.

Контакт РАЗРЯД

Как мы знаем, этот контакт подключен непосредственно к внутреннему транзистору. И когда ВЫХОД контакта 3 переключается на низкий уровень, он разряжает конденсатор времени на землю. Этот контакт обычно используется для разряда конденсатора между интервалами времени (в фазе с формой выходного сигнала).Это выходной контакт с открытым коллектором. Используя этот вывод, мы можем создать генератор прямоугольных импульсов, используя таймер IC 555.

Вывод разрядки также можно использовать в качестве альтернативного выхода, когда микросхема используется в «режиме бистабильного мультивибратора» и в «режиме триггера Шмитта».

[ Примечание : В случае таймеров CMOS этот контакт является выходом с открытым стоком. ]

POSITIVE SUPPLY Контакт

Этот контакт обеспечивает таймер IC 555, напряжение питания (относительно земли) для выполнения желаемого работай.Обычно это напряжение находится в диапазоне от 4,5 до 18 Вольт. Однако таймер 555 может легко работать при низком напряжении 3 В для небольших нагрузок. Удивительно, но некоторые КМОП-версии таймера 555 могут работать даже при напряжении 1 В.

Эта микросхема совместима с ТТЛ, что означает, что ее можно использовать с источником питания 5 В и выходом в том же диапазоне. Эта функция позволяет подключать ее к другим цифровые схемы без необходимости внешней схемы для снижения напряжения до 5В.

Режимы работы таймера 555

Причина огромной популярности таймеров 555 заключается в том, что для работы в качестве генератора импульсов или нестабильного генератора с точно контролируемым временем требуется очень мало компонентов (всего два резистора и конденсатор). постоянный.Но его полезность выходит за рамки простого мультивибратора. Микросхема таймера 555 может использоваться различными способами для работы в различных режимах.

The 555 Таймер имеет следующие режимы работы:

  1. Monostable Multivibrator
  2. ASTable MultiVibrator
  3. Bistable Multivibrator
  4. Schmitt Trighter

Давайте рассмотрим каждый из этих режимов работы 555 Timer

Монохранилизованный мультивибратор с использованием 555 таймер

В этом режиме таймер IC 555 работает как генератор одиночных импульсов.Другими словами, когда на контакт 2 подается отрицательный импульс*. Срабатывает таймер 555, и выход переходит в состояние высокой нестабильности. Он будет удерживать это ВЫСОКОЕ выходное состояние до тех пор, пока не истечет период времени, установленный внешней цепью резистор-конденсатор.

Мы можем найти различные приложения таймера IC 555, использующие этот режим, включая: генератор импульсов, генератор временной задержки, детектор пропущенных импульсов, делитель частоты, переключатель без дребезга, широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) и для измерения емкости. Список можно продолжить.

*[ Примечание: Импульс, используемый для запуска IC 555, должен быть меньше, чем ширина выходного импульса, который должен позволить внешнему времязадающему конденсатору полностью заряжаться и разряжаться]

Принципиальная схема IC 555 как моностабильного мультивибратора и формы сигнала

Соединения : В моностабильном режиме пороговый и разрядный контакты закорочены. Один резистор R T подключен между Vcc и выводом разряда. Вывод управляющего напряжения заземлен через 0.Керамический конденсатор 01мкф. Конденсатор C T подключен между пороговым выводом и землей.

Выходная нагрузка снимается с контакта 3 w.r.t. ВКК. Контакт 8 подключен к положительному источнику питания, а контакт 1 заземлен. Вывод сброса обычно подключается к VCC, однако, если вы хотите запустить временной цикл на положительном фронте импульса сброса, вы также можете использовать его.

Рабочий : Первоначально внешний времязадающий конденсатор C T удерживается разряженным транзистором T 1 (см. рис. 1).Когда мы подаем отрицательный импульс на контакт 2, устанавливается триггер, который устраняет короткое замыкание на внешнем конденсаторе и переводит выход в состояние ВЫСОКИЙ.

Напряжение на конденсаторе теперь начинает расти экспоненциально с постоянной времени R T C T . Когда напряжение на конденсаторе становится равным 2/3 В пост. тока, пороговый компаратор быстро сбрасывает триггер, который, в свою очередь, быстро разряжает конденсатор и переводит выход в состояние НИЗКОГО уровня. Схема остается в этом состоянии до прихода следующего импульса.

Схема срабатывает при отрицательном входном импульсе, когда уровень падает до 1/3 Vcc. После срабатывания схема останется в этом состоянии, пока не истечет установленное время, и повторное срабатывание в течение этого интервала не будет иметь никакого эффекта. Время, в течение которого выход находится в состоянии HIGH, определяется как

Во время цикла синхронизации, если вы одновременно подаете отрицательный импульс на клемму сброса
(, контакт 4 ) и триггерную клемму (, контакт 2 ) , он разрядит внешний конденсатор C T и заставит цикл начаться заново. Цикл синхронизации (в этом новом расположении) теперь начнется с положительного фронта импульса сброса.

Во время подачи импульса сброса выход переходит в состояние LOW. Когда функция сброса не используется, рекомендуется подключать ее к Vcc во избежание ложных срабатываний.

Номограмма таймера 555 для простого расчета временной задержки: Вы можете использовать следующий график для простого расчета значений R T и C T при создании желаемых временных задержек.Например, предположим, вы хотите создать схему таймера для создания задержки в 1 с, но у вас есть только конденсатор емкостью 1 мкФ. Теперь из графика легко узнать, что можно использовать R T = 1 МОм для создания временной задержки в 1 с.

Номограмма временной задержки для таймера IC 555. Нестабильный мультивибратор

, использующий таймер 555.

Таймер 555 в режиме нестабильного мультивибратора. Диаграмма и форма сигнала. Времязадающий конденсатор C T заряжается через R A и R B и разряжается только через R B . Таким образом, рабочий цикл можно точно установить, выбрав правильное соотношение этих двух резисторов.

В этом режиме работы конденсатор заряжается и разряжается между 1/3 В пост. тока и 2/3 В пост. тока. Кроме того, после срабатывания время зарядки и разрядки, а также частота не зависят от изменений напряжения питания.

Примечание: Избегайте использования резистора R A с меньшим значением, так как это может повысить напряжение НИЗКОГО уровня на ВЫХОДЕ, а также может привести к неправильным расчетам времени.

Вычисления: Выход HIGH (время заряда) определяется как:

Выход LOW (время разряда) определяется как:

Таким образом, общий период T определяется как:

и частота

График частоты в свободном режиме таймера 555

График частоты в свободном режиме для таймера 555

Рабочий цикл (%) таймера IC 555 определяется как

Из приведенного выше уравнения вы, возможно, заметили что частота и рабочий цикл взаимозависимы. И любое изменение значения R A или R B влияет на оба. А для нестабильной схемы рабочий цикл всегда должен быть больше 50%. Но почему ?

Потому что, если вы проанализируете рисунок для нестабильного мультивибратора, вы заметите, что времязадающий конденсатор заряжается через (R A + R B ), а разряжается только через (R B ). Следовательно, время зарядки > время разрядки и, следовательно, время включения > время выключения.

Итак, нет ли способа настроить рабочий цикл в соответствии с нашими потребностями.Наверняка есть, чтобы узнать больше, прочитайте эту статью – Настройка рабочего цикла таймера IC 555

Бистабильный мультивибратор с использованием таймера IC 555

Мы также можем создать очень простое бистабильное триггерное устройство, используя таймер 555 с двумя стабильными состояниями
Это функциональность очень полезна в приложениях таймера IC 555, таких как TTL-совместимые драйверы. Преимущество этого триггера в том, что он может работать от разных напряжений питания и потребляет очень мало энергии. И для шумной среды требуется только один обходной конденсатор.Кроме того, он может обеспечивать возможность прямого управления реле.

Схема таймера IC 555 в бистабильном режиме

Рабочий режим: В этой схеме мы используем клеммы «Триггер» и «Порог» в качестве входов для переключения выхода с НИЗКОГО на ВЫСОКИЙ по мере необходимости. Штифт «Триггер» удерживается в ВЫСОКОМ положении с помощью R 1 , а штифт «Порог» удерживается в НИЗКОМ положении с помощью R 2 . Отрицательный импульс, подаваемый на «триггерный входной терминал» (вывод 2), устанавливает триггер, и выход становится ВЫСОКИМ.

С другой стороны, положительный импульс, подаваемый на «пороговую клемму» (вывод 6), сбрасывает триггер и переводит выход в НИЗКИЙ уровень. В качестве альтернативы вы можете подать отрицательный импульс на «клемму сброса» (контакт 4). В этом сценарии оставьте контакт 6 подключенным к земле.

Триггер Шмитта с использованием таймера IC 555

Помимо создания функций синхронизации, компараторы «Порог» и «Триггер» таймера IC 555 могут использоваться независимо для других приложений. Одним из таких примеров является триггер Шмитта, как показано на рисунке.

Входы (выводы 2 и 6) двух входов компараторов соединены вместе и смещены на 1/2 В пост. тока через делитель напряжения R 1 и R 2 . Поскольку мы уже знаем, что пороговый компаратор сработает при 2/3 Vcc, а триггерный компаратор сработает при 1/3 Vcc. Смещение, обеспечиваемое двумя резисторами одинакового номинала R 1 и R 2 , находится в пределах пределов срабатывания компаратора.

Диаграмма и форма сигнала таймера 555 в качестве триггера Шмитта

Работа : Синусоидальный сигнал достаточной амплитуды используется для превышения опорных уровней.Это приводит к установке и сбросу внутреннего триггера в соответствии с амплитудой волны. Таким образом, он создает прямоугольную волну на выходе. Поскольку оба R1 и R2 равны; 555 автоматически правильно смещается практически для любого напряжения питания.

Хотя форма выходного сигнала сдвинута по фазе на 180° по отношению к приложенной синусоиде. Схема может использоваться в качестве формирователя сигнала (буфера), а также имеет возможность обеспечивать высокий выходной ток.

Эту схему также можно использовать в качестве бистабильного устройства или для инвертирования импульсных сигналов.Это можно сделать, изменив входную постоянную времени цепей, показанных на рисунке, уменьшив значение входного конденсатора до 0,001 мкФ. В этом случае входные импульсы будут дифференцированы.

Точно так же мы можем использовать эту модифицированную схему триггера Шмитта для инвертирования импульсных сигналов. Быстрая постоянная времени комбинации C1 с R1 и R2 теперь будет вызывать прохождение только фронтов входного импульса или прямоугольной формы сигнала. Эти импульсы будут устанавливать и сбрасывать триггер и генерировать инвертированный выходной сигнал высокого уровня.

Как использовать таймер IC 555 в цепях?

Работа выходного каскада

Теперь мы уже знаем, как установить временной интервал или задержку для 555 таймера. Не давайте узнаем, как мы можем использовать его на практике. Взглянув на выходную цепь (T 3 и T 4 на рис. 1), вы увидите квазикомплементарное расположение трансформаторов. Когда нагрузка подключена к таймеру 555, выходные импульсы на нагрузке R L могут быть получены непосредственно с контакта 3.

Когда нагрузка подключена между Vcc и ВЫХОДОМ, значительный ток протекает через нагрузку на клемму 3, если на выходе НИЗКИЙ уровень. Точно так же, когда выход высокий, ток через нагрузку довольно мал.

Условия меняются на противоположные, когда нагрузка подключается между ВЫХОДОМ и землей. В этом случае выходной ток через нагрузку максимален, если выходной потенциал ВЫСОКИЙ, и минимален, когда выход НИЗКИЙ. Максимальный ток на клемме 3 составляет 200 мА, когда она используется в качестве источника или потребителя тока.

555 Цепь реле таймера

Вы можете легко подключить реле к выходу IC 555 в тех случаях, когда задержка или период таймера превышает 0,1 секунды. Реле должно быть типа постоянного тока с катушкой, работающей примерно при Vcc и потребляющей не более 200 мА. На следующем рисунке показано, как можно подключить простой ручной таймер с двумя дополнительными соединениями для реле.

Управление реле от ВЫХОДА таймера 555

Внимание! : Будьте осторожны при подключении индуктивной нагрузки, такой как реле, к выходу таймера 555 или любого другого полупроводникового устройства.Когда ток через индуктивную нагрузку прерывается, разрушающееся магнитное поле приводит к высокой обратной ЭДС (обратной ЭДС), которая может быстро повредить полупроводниковый прибор.

Эту проблему можно легко решить, подключив диод (D1 или D3) к катушке реле, чтобы он проводил и поглощал переходные процессы. Обратите внимание, что диод для этой цели должен быть подключен в режиме обратного смещения.

Диод D2 должен быть включен последовательно с катушкой реле, когда он подключен между выходной клеммой и землей.В противном случае на выводе 3 появится напряжение, равное одному падению диодного перехода (около 0,7 В), что может привести к срабатыванию таймера.

ИС запуска 555

Как мы уже знаем, во избежание ложных срабатываний вывод триггера обычно возвращается к Vcc, обычно через резистор около 22 кОм. Тем не менее, самый простой способ запуска 555 — это кратковременно заземлить терминал. Это будет работать нормально, если земля будет удалена до окончания временного интервала.Таким образом, если устройство используется в моностабильном мультивибраторе, как показано на рисунке выше, нажатие кнопки S1 достаточно для срабатывания схемы и запуска таймера.

Однако во многих приложениях 555 должен запускаться импульсом. Для запуска необходимая амплитуда и минимальная ширина импульса зависят от температуры и Vcc. Обычно ток, необходимый для срабатывания, составляет около 0,5 мкА на период 0,1 мкс . Напряжение срабатывания колеблется от 1.67 вольт , когда Vcc равно 5 В и 5 вольт , когда Vcc равно 15 вольт.

Следует отметить, что схема запуска достаточно чувствительна и может быть активирована простым
(а) касанием клеммы пальцем или
(б) поднесением руки к отрезку провода, закрепленного на контакте 2.

Как сбросить?

При подаче отрицательного импульса на контакт 2 запускается временной цикл, и схема невосприимчива к дальнейшему запуску, пока цикл не будет завершен.Однако, если вы хотите прервать синхронизированный цикл, вы можете сделать это, заземлив клемму сброса или подав на нее отрицательный импульс сброса.

Как только вы подадите импульс сброса, времязадающий конденсатор C 1 разряжается, и выход возвращается в состояние покоя. Напряжение сброса обычно составляет 0,7 В, а ток сброса — 0,1 мА. Как мы уже знаем, когда терминал сброса не используется, он должен быть подключен к Vcc.

Что делать с терминалом управления?

Как вы уже знаете, контакт 5 (клемма управления) подключен к точке 2/3 Vcc на внутреннем делителе напряжения.И временной цикл можно изменить, подав управляющее напряжение постоянного тока на контакт 5. Это позволяет нам иметь ручное или электронное дистанционное управление временным интервалом.

В моностабильном режиме клемма управления редко используется и должна быть заземлена через конденсатор емкостью 0,01 мкФ, чтобы предотвратить влияние электрических помех на временной интервал.

Однако, когда таймер работает как генератор в нестабильном режиме. Генерируемый сигнал может быть частотно-модулированным или широтно-импульсным модулированным путем подачи переменного управляющего напряжения постоянного тока на клемму управляющего напряжения.

Листы данных

ИС таймера 555 Лист данных

ИС таймера 556 Лист данных

  • Лист данных для таймера NE556 (биполярная версия) | Скачать
  • Спецификация для таймера TLC556 (версия CMOS) | Скачать

Простые проекты с таймером 555

Хватит теории! А теперь давайте повеселимся. Вот три простые в сборке схемы, которые можно собрать с помощью IC 555.

Небольшая схема светодиодного мигающего сигнала с использованием IC 555

Небольшая светодиодная мигающая схема с использованием таймера 555

Список деталей:

  1. 10 мкФ, 6 В электролитический конденсатор
  2. Один светодиод любого цвета
  3. 220 кОм, 1/4 Вт.
  4. Макетная плата или печатная плата для изготовления схемы

Рабочий : Это очень маленькая схема светодиодного мигающего сигнала, которая работает всего от двух батарей AA или AAA.Его можно использовать в качестве мигающего метронома, таймера темной комнаты, памятки-напоминания и многих других подобных приложений таймера ic 555 . Схема, показанная на рисунке, в основном представляет собой нестабильный мультивибратор с рабочим циклом около 10 %.

Светодиод, подключенный, как показано на рисунке, будет включен на короткое время, а затем останется выключенным на более длительное время. Рабочий цикл будет изменен на 90%, если R3 и светодиод подключены между OUT и землей, как показано пунктирными линиями на рисунке. Соответственно увеличится и расход батареи.

квадратный волновой генератор с использованием 555 таймер

квадратный волновой генератор с использованием 555 Timer

Список деталей:

  1. 555 таймер
  2. 0,068 мкФ, керамический конденсатор
  3. 0,01 мкФ, керамический конденсатор
  4. 100 кОм, 1/4 Вт. Резистор
  5. 1 кОм, 1/4 Вт Резистор
  6. Источник питания ± 5 В (можно получить с выхода мобильного зарядного устройства)
  7. Провода
  8. Макет или печатная плата для изготовления схемы

Рабочий: Интересно отметить, что обычная нестабильная схема, использующая микросхему таймера 555, не дает симметричной формы выходного сигнала (см. Нестабильная схема).Почему?

Суть этой проблемы заключается в асимметрии обычной нестабильной схемы. Поскольку время зарядки и разрядки времязадающего конденсатора неодинаково. Таким образом, время HIGH-LOW выходной волны также не будет одинаковым, что приведет к асимметричной волне. В приведенной выше схеме конденсатор C1 заряжается через R1 и R2 и разряжается только через R2.

Однако, если мы сделаем R1 очень маленьким по сравнению с R2. Тогда обе константы таймера будут уменьшены, и теперь они будут существенно зависеть от R2 и C1.Частота работы (f) составляет примерно

. Частота, конечно, не зависит от напряжения питания. Прямоугольная волна частоты – 100 Гц может быть получена по схеме, показанной на рисунке выше.

555 Timer Project - Нажмите на выключатель

Нажмите на переключатель с помощью 555 Timer

Список деталей:

  1. 555 таймер
  2. 10 мкФ, электролитический конденсатор
  3. 0,01 мкФ, керамический конденсатор
  4. 100 кОм, 1/4 Вт Резистор
  5. 330 Ом, 1/4 Вт Резистор
  6. Светодиод (любого цвета)
  7. Две небольшие металлические пластины (сенсорные панели)
  8. Питание ± 5 В (можно получить от выхода мобильного зарядного устройства)
  9. Провода
  10. Макетная плата или печатную плату для изготовления схемы

Работа: Поскольку входное сопротивление контакта 2 (триггерный компаратор) очень велико, его можно использовать для создания сенсорного переключателя с использованием таймера IC 555.Триггерный штифт 555 настолько чувствителен, что может срабатывать от напряжения, индуцированного в человеческом теле. Этот факт используется при создании сенсорного переключателя, показанного на рисунке. После подачи питания схема остается включенной в течение нескольких секунд, а затем выходной переключатель возвращается в состояние ВЫКЛ.

Такие схемы идеально подходят для изготовления зуммеров и сенсорных дверных звонков. Вы также можете использовать его в маленьких игрушках, которые после прикосновения будут работать некоторое время, а затем автоматически отключатся. Игрушечные моторы можно управлять, подключив подходящий транзистор (например, BC547) к выходному контакту 3 микросхемы.Кроме того, при необходимости вы можете подключить реле (с защитой от обратной ЭДС) непосредственно на ВЫХОДЕ микросхемы таймера.

Часто задаваемые вопросы

В. Каковы три основных режима работы IC 555?

A. Наиболее распространенный режим работы таймера IC 555 — простой мультивибратор или генератор прямоугольных импульсов. На практике таймер 555 может работать в трех основных режимах: моностабильный, нестабильный и бистабильный. Он также может работать как триггер Шмитта.

В. Что внутри схемы таймера 555?

А.Внутренняя схема микросхемы таймера 555 состоит из 23 транзисторов, 2 диодов и 16 резисторов. Он имеет встроенный компенсационный допуск и температурный дрейф. В анализе блок-схем у него есть два компаратора, а именно — пороговый компаратор и триггерный компаратор, один триггер, один выходной каскад, делитель напряжения и разрядная секция.

В. Что такое таймер 555, объясните его конфигурацию контактов?

A. Микросхема таймера 555 имеет 8 контактов — (1) заземление 0 В, (2) триггер-пускает таймер, (3) выход-выход, (4) сброс-сброс таймера, (5) управляющее напряжение -используется для ШИМ, (6) таймер пороговой остановки, (7) разрядка-разрядка конденсатора времени и (8) Vcc-подает питание +ve на IC.


Глоссарий

Компараторы : Как известно, компаратор в электронике — это устройство, которое сравнивает два разных напряжения. Имеет два входа – инвертирующий (-) и неинвертирующий (+). Когда напряжение на (-) неинвертирующей клемме выше, чем на (+) инвертирующей клемме, выход компаратора переключается с НИЗКОГО на ВЫСОКИЙ, в противном случае он остается низким. В идеале входное сопротивление компаратора бесконечно.

Триггер: Триггер похож на электронный тумблер (электрический переключатель, который мы используем дома).Он имеет два стабильных состояния (ВКЛ и ВЫКЛ) и может хранить информацию о состоянии, например, бистабильный мультивибратор. Триггер (или защелку) можно перевести в режим ВКЛ или ВЫКЛ, подав сигналы на один или несколько входов, он имеет один или два выхода.

Мультивибратор : Мультивибратор представляет собой электронную схему, способную генерировать сигналы различной формы, например прямоугольные, прямоугольные и импульсные. Они также известны как генераторы функций или нелинейные генераторы. Генератор выполняет аналогичную работу, но он может производить только синусоидальную волну, в отличие от мультивибраторов.Мультивибраторы используются в цепях, где требуются прямоугольные волны или импульсы.

Квазикомплементарная: Тип схемы, в которой одна сторона нагрузки подключается к переходу эмиттер-коллектор выходных транзисторов, а другая сторона нагрузки может быть подключена к VCC или к земле. Этот тип расположения обычно встречается во многих бестрансформаторных выходных аудиокаскадах.

Рабочий цикл (%) : Рабочий цикл (%) или «Коэффициент заполнения» представляет собой процент времени включения – время, в течение которого выходной сигнал является ВЫСОКИМ для каждого цикла прямоугольной волны.Например, если при времени цикла 1 с выходной сигнал ВЫСОКИЙ в течение примерно 0,5 секунды и НИЗКИЙ также в течение примерно 0,5 секунды, тогда мы говорим, что рабочий цикл составляет 50%.

Триггер Шмитта : Триггер Шмитта -- это устройства , которые используются для удаления шума из сигналов и получения чистого выходного сигнала . Они особенно используются в средах, где любой тип шума может создать нежелательную функциональность, например, цифровые схемы, шумы, создаваемые дребезгом контактов в переключателях. Они также находят свое место в функциональных генераторах и SMPS (импульсных источниках питания).

Нашла статью Интересная. Поделись пожалуйста

Первая схема таймера 555, куча вопросов с использованием реле

не рекомендуется держать штифт спускового крючка открытым (штырь 2).
подключите резистор 10 кОм для питания Vcc и контакта 2. затем контакт 2 с помощью кнопочного переключателя на землю.

, иначе поведение будет случайным.


Интересно. Итак, 10k вытягивает контакт 2 «вверх», верно? В этом случае это «подтягивающий резистор»? У меня было сопротивление 1,0 МОм для вывода № 2, подобное этому, но я не увидел никакой разницы в поведении схемы, за исключением того, что я больше не мог запускать ее одним прикосновением.

Однако для этого должен быть "правильный способ". Как работают сенсорные лампы включения/выключения? Наверняка есть конструкция, которая позволит правильно использовать контакт для включения/выключения касания, но, возможно, для этого потребуются более сложные схемы...

В любом случае. Я понял еще кое-что. Заземление контакта для включения таймера — это то же самое, что подключение катушки реле к земле для включения реле вручную. нет смысла даже использовать 555, если мне не нужна задержка. Что само по себе не очень нужно.
Итак, я думаю, что я спрашиваю сейчас:
1. Я ищу более умный способ использовать эти 555 чипов для этого фиолетового. Возможно, я могу как-то использовать 2x 555 чипа, чтобы их обоих нужно было активировать, чтобы запустить реле или что-то в этом роде. Есть ли у кого-нибудь похожие (не сложные схемы, только для начинающих) идеи с использованием реле (реле), которые позволят мне касаться, заземлять, активировать, нажимать кнопку и т. Д. Какой-то «скрытый» метод включения таймера ?

Например, я подумал о том, чтобы поставить в машину пластину, которую можно «потрогать пальцем», используя «раздельную» пластину, где верхняя часть подтягивается на 1 м к VCC, а нижняя — на землю, поэтому она не «плавает». но палец все равно "касание" активирует переключатель.Где-то видел на схеме.
Что-то в этом роде, но хотелось бы поумнее. Знаешь, я хотел бы потрогать этот провод, потрогать эту пластину, что-нибудь спрятанное. Это для включения реле, чтобы можно было, например, завести машину.

Еще один пример того, что я ищу как уникальную особенность автомобиля,

ex
Вы садитесь в машину, вставляете ключ, поворачиваете на 1 или 2 щелчка (не для запуска), и загораются фары. тире в случайном порядке (светодиоды, несколько, красный, зеленый, синий и т. д.)

это действительно красиво, и они отключаются через пару секунд.Затем вам нужно как-то активировать их (используя таймеры 555 и «сенсорные панели», «кнопки» или что-то подобное), чтобы они загорались в определенном порядке, скажем, зеленый, зеленый, синий, красный, желтый или что-то в этом роде. Таким образом, вы должны касаться разных пластин/кнопок в определенном порядке (это трудно угадать), чтобы активировать реле.

Или что-то в этом роде. Было бы неплохо, чтобы он каждый раз рандомизировал кнопки или порядок, чтобы любой, кто наблюдает, как я это делаю однажды, не мог повторно попробовать ту же комбинацию, которую я использовал.Видишь, к чему я здесь? Что-то вроде глупого забавного автомобильного проекта с цветами и небольшим количеством безопасности. Я думаю, что просто пытаюсь использовать некоторые из этих светодиодов и 555, которые я сижу без дела, лол

Еще одна вещь, которую я видел в Интернете, это «игры», такие как «рулетка», и я подумал, что было бы забавно «выиграть игру», чтобы завести машину или что-то в этом роде.

стоит упомянуть
- Я поставлю переключатель на эту штуку, чтобы она оставалась полностью «выключенной», когда она не используется, скорее всего, но если я забуду выключить ее, и она сама активируется, это тоже нормально.Я просто не хочу, чтобы он делал это, когда машина выключена, и разряжал аккумулятор, запуская катушку реле, пока я сплю.
- если он срабатывает во время движения, это нормально, оператору нужно физически повернуть ключ в замке зажигания, чтобы полностью замкнуть цепь
- мне просто нужно, чтобы он не «автоматически срабатывал» при загрузке, что, я думаю, мы решили

555 Основы таймера — моностабильный режим

Таймер 555 легко может быть наиболее распространенным чипом, используемым в проектах по созданию электроники своими руками, потому что он маленький, недорогой и очень полезный.

Он считается таймером, поскольку может выдавать импульсы электрического тока в течение точного времени. Например, его можно использовать для выключения светодиода ровно через 5 секунд после нажатия кнопки. Он также может включать и выключать светодиод или генерировать импульсы более высокой частоты, которые будут издавать звук при подключении к динамику.

Это первая статья из серии, в которой мы рассмотрим три разных режима таймера 555 — моностабильный, бистабильный и нестабильный. Каждый режим имеет разные характеристики, которые определяют, как таймер 555 выдает ток.В этом руководстве я расскажу о моностабильном режиме, но также ознакомьтесь с нашими статьями об нестабильном и бистабильном режимах.

БОНУС: я сделал краткое руководство для этого урока, которое вы можете скачать и вернуться к нему позже, если не можете настроить его прямо сейчас. Он включает в себя все схемы подключения и инструкции, необходимые для начала работы.

Вот техническое описание таймера 555 для получения подробной технической информации:

 555 Таймер Техническое описание

Моностабильный режим таймера 555

В моностабильном режиме таймер 555 выдает одиночный импульс тока в течение определенного промежутка времени.Иногда это называют однократным импульсом. Пример этого можно увидеть со светодиодом и кнопкой. Одним нажатием кнопки светодиод загорается, а затем автоматически выключается через заданный промежуток времени. Время, в течение которого светодиод остается включенным, зависит от значений резистора и конденсатора, подключенных к таймеру 555. Время можно рассчитать по уравнению:

Где t – продолжительность выходного электрического сигнала в секундах, R – сопротивление резистора в Омах, а C – емкость конденсатора в фарадах.

Как видно из уравнения, длину электрического выхода можно увеличить, используя резисторы или конденсаторы большего номинала. Обратное тоже верно. Вы можете получить более короткий выходной импульс с меньшими значениями резистора или конденсатора.

Однократный светодиодный таймер

Чтобы наблюдать за моностабильным режимом таймера 555, давайте создадим простой однократный таймер, который выключит светодиод через определенный промежуток времени. Используйте схему ниже для подключения цепи:

  • R1: 10 кОм
  • R2: 10 кОм
  • R3: 470 Ом
  • С1: 470 мкФ
  • С2: 0.01 мкФ

В этой схеме после однократного нажатия кнопки светодиод загорается, а затем выключается примерно через 5 секунд. Значения R1 и C1 определяют, как долго светодиод остается включенным:

Как работает моностабильный режим

  • Контакт 1 — Земля : подключен к 0 В
  • Контакт 2 — триггер : включает выход, когда подаваемое на него напряжение падает ниже 1/3 от Vcc.
  • Контакт 3 — выход : Выдает ток до 200 мА примерно при 1.5 В.
  • Контакт 4 — Сброс : Сбрасывает синхронизацию выхода, когда он подключен к земле (0 В).
  • Штырь 5 — Управление : Управляет синхронизирующим выходом независимо от RC-цепи, когда подаваемое на него напряжение превышает 2/3 В пост. тока. Когда он не используется, он обычно подключается к земле через конденсатор емкостью 0,01 мкФ, чтобы предотвратить колебания времени RC-цепи.
  • Контакт 6 — Пороговое значение : отключает выход, когда подаваемое на него напряжение превышает 2/3 В постоянного тока.
  • Контакт 7 — Разрядка : Когда выходное напряжение низкое, он разряжает конденсатор в RC-цепи на землю.
  • Контакт 8 — Vcc (напряжение питания) : Может варьироваться от 4,5 В до 15 В.

Перед нажатием кнопки напряжение на триггерном контакте высокое. Всякий раз, когда напряжение триггерного контакта высокое, разрядный контакт позволяет току течь на землю и предотвращает накопление заряда на конденсаторе C1.

При нажатии кнопки напряжение на триггерном контакте падает до минимума.Всякий раз, когда напряжение триггерного контакта низкое, выходной контакт включается. В то же время разрядный контакт останавливает поток тока от C1 к земле, позволяя ему заряжаться.

Однако для зарядки

C1 требуется время, и пока напряжение на нем ниже 2/3 В пост. тока, пороговый контакт остается низким, поэтому выходной контакт остается включенным. Когда заряд, наконец, достигает уровня, достаточного для того, чтобы напряжение на C1 превышало 2/3 В пост. тока, пороговый контакт отключает выходной контакт. В то же время разрядный контакт снова включается и предотвращает зарядку конденсатора до тех пор, пока кнопка не будет нажата снова.

Продолжительность времени, в течение которого светодиод остается включенным, зависит от времени, необходимого для зарядки конденсатора до 2/3 В пост. тока. Это также определяется резистором R1, поскольку резистор препятствует протеканию тока к конденсатору и, таким образом, увеличивает время, необходимое для того, чтобы напряжение на нем достигло 2/3 В пост. тока.

Вы можете посмотреть это видео, чтобы увидеть схему выше в действии:

Переменный однократный светодиодный таймер

Хороший способ наблюдать зависимость времени от сопротивления в этой цепи — заменить R1 переменным резистором (потенциометром):

Если вы отрегулируете потенциометр, вы должны увидеть, что светодиод начинает мигать быстрее или медленнее.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.