Таймер 555 схемы: Микросхема 555 практическое применение — Схемы радиолюбителей

Содержание

Теория и практика применения таймера 555. Часть первая.

РадиоКот >Статьи >

Теория и практика применения таймера 555. Часть первая.


Наверное нет такого радиолюбителя (Мяу, и его кота! — Здесь и далее прим. Кота), который не использовал бы в своей практике эту замечательную микросхему. Ну а уж слышали о ней так точно все.


Её история началась в 1971 году, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием «Интегральный таймер» (The IC Time Machine).

На тот момент это была единственная «таймерная» микросхема доступная массовому потребителю. Сразу после поступления в продажу микросхема завоевала бешеную популярность и среди любителей и среди профессионалов. Появилась куча статей, описаний, схем, использующих сей девайс.

За прошедшие 35 лет практически каждый уважающий себя производитель полупроводников считал свои долгом выпустить свою версию этой микросхемы, в том числе и по более современным техпроцессам. Например, компания Motorola выпускает CMOS версию MC1455. Но при всем при этом в функциональности и расположении выводов никаких различий у всех этих версий нет. Все они полные аналоги друг друга.
Наши отечественные производители тоже не остались в стороне и выпускают эту микросхему под названием КР1006ВИ1.


А вот список заморских производителей, которые выпускают таймер 555 и их коммерческие обозначения:
















Производитель

Название микросхемы

ECG Philips

ECG955M

Exar

XR-555

Fairchild

NE555

Harris

HA555

Intersil

SE555/NE555

Lithic Systems

LC555

Maxim

ICM7555

Motorola

MC1455/MC1555

National

LM1455/LM555C

NTE Silvania

NTE955M

Raytheon

RM555/RC555

RCA

CA555/CA555C

Sanyo

LC7555

Texas Instruments

SN52555/SN72555


В некоторых случаях указано два названия. Это означает, что выпускается две версии микросхемы — гражданская, для коммерческого применения и военная. Военная версия отличается большей точностью, широким диапазоном рабочих температур и выпускается в металлическом или керамическом корпусе. Ну и дороже, разумеется.


Начнем с корпуса и выводов.



Микросхема выпускается в двух типах корпусов — пластиковом DIP и круглом металлическом. Правда, в металлическом корпусе она все же выпускалась — сейчас остались только DIP-корпуса. Но на случай, если вам вдруг достанется такое счастье, привожу оба рисунка корпуса. Назначения выводов одинаковые в обоих корпусах.
Помимо стандартных, выпускается еще две разновидности микросхем — 556 и 558.
556 — это сдвоенная версия таймера, 558 — счетверенная.


Функциональная схема таймера показана на рисунке прямо над этим предложением.

Микросхема содержит около 20 транзисторов, 15 резисторов, 2 диода. Состав и количество компонентов могут несущественно меняться в зависимости от производителя.
Выходной ток может достигать 200 мА, потребляемый — на 3- 6 мА больше. Напряжение питания может изменяться от 4,5 до 18 вольт. При этом точность таймера практически не зависит от изменения напряжения питания и составляет 1% от расчетного. Дрейф составляет 0,1%/вольт, а температурный дрейф — 0,005%/С.


Теперь мы посмотрим на принципиальную схему таймера и перемоем ему кости, вернее ноги — какой вывод для чего нужен и что все это значит.


Итак, выводы (Мяу! Это он про ноги…):


1. Земля.
Особо комментировать тут нечего — вывод, который подключается к минусу питания и к общему проводу схемы.


2. Запуск.
Вход компаратора №2. При подаче на этот вход импульса низкого уровня (не более 1/3 Vпит) таймер запускается и на выходе устанавливается напряжение высокого уровня на время, которое определяется внешним сопротивлением R (Ra+Rb, см. функциональную схему) и конденсатором С — это так называемый режим моностабильного мультивибратора. Входной импульс может быть как прямоугольным, так и синусоидальным. Главное, чтобы по длительности он был короче, чем время заряда конденсатора С. Если же входной импульс по длительности все-таки превысит это время, то выход микросхемы будет оставаться в состоянии высокого уровня до тех пор, пока на входе не установится опять высокий уровень. Ток, потребляемый входом, не превышает 500нА.


3. Выход.
Выходное напряжение меняется вместе с напряжением питания и равно Vпит-1,7В (высокий уровень на выходе). При низком уровне выходное напряжение равно примерно 0,25в (при напряжении питания +5в). Переключение между состояниями низкий — высокий уровень происходит приблизительно за 100 нс.


4. Сброс.
При подаче на этот вывод напряжения низкого уровня (не более 0,7в) происходит сброс выхода в состояние низкого уровня не зависимо от того, в каком режиме находится таймер на данный момент и чем он занимается. Reset, знаете ли, он и в Африке reset. Входное напряжение не зависит от величины напряжения питания — это TTL-совместимый вход. Для предотвращения случайных сбросов этот вывод настоятельно рекомендуется подключить к плюсу питания, пока в нем нет необходимости.


5. Контроль.
Этот вывод позволяет получить доступ к опорному напряжению компаратора №1, которое равно 2/3Vпит. Обычно, этот вывод не используется. Однако его использование может весьма существенно расширить возможности управления таймером. Все дело в том, что подачей напряжения на этот вывод можно управлять длительностью выходных импульсов таймера и таким образом, забить на RC времязадающую цепочку. Подаваемое напряжение на этот вход в режиме моностабильного мультивибратора может составлять от 45% до 90% напряжения питания. А в режиме мультивибратора от 1,7в до напряжения питания. При этом мы получаем ЧМ (FM) модулированный сигнал на выходе. Если же этот вывод таки не используется, то его рекомендуется подключить к общему проводу через конденсатор 0,01мкФ (10нФ) для уменьшения уровня помех и всяких других неприятностей.


6. Останов.
Этот вывод является одним из входов компаратора №1. Он используется как эдакий антипод вывода 2. То есть используется для остановки таймера и приведения выхода в состояние (Мяу! Тихой паники?!) низкого уровня. При подаче импульса высокого уровня (не менее 2/3 напряжения питания), таймер останавливается, и выход сбрасывается в состояние низкого уровня. Так же как и на вывод 2, на этот вывод можно подавать как прямоугольные импульсы, так и синусоидальные.


7. Разряд.
Этот вывод подсоединен к коллектору транзистора Т6, эмиттер которого соединен с землей. Таким образом, при открытом транзисторе конденсатор С разряжается через переход коллектор-эмиттер и остается в разряженном состоянии пока не закроется транзистор. Транзистор открыт, когда на выходе микросхемы низкий уровень и закрыт, когда выход активен, то есть на нем высокий уровень. Этот вывод может также применяться как вспомогательный выход. Нагрузочная способность его примерно такая же, как и у обычного выхода таймера.


8. Плюс питания.
Как и в случае с выводом 1 особо ничего не скажешь. Напряжение питания таймера может находиться в пределах 4,5-16 вольт. У военных версий микросхемы верхний диапазон находится на уровне 18 вольт.


Впитали? Едем дальше.

Большинство таймеров нуждаются во времязадающей цепочке, обычно состоящей из резистора и конденсатора. Таймер 555 не исключение. Давайте посмотрим на диаграмму работы микросхемы.


Итак, предположим, что мы подали питание на микросхему. Вход находится в состоянии высокого уровня, на выходе — низкий уровень, конденсатор С разряжен. Все спокойно, все спят. И тут БАХ — мы подаем серию прямоугольных импульсов на вход таймера. Что происходит?
Первый же импульс низкого уровня переключает выход таймера в состояние высокого уровня. Транзистор Т6 закрывается и конденсатор начинает заряжаться через резистор R. Все то время пока конденсатор заряжается, выход таймера остается во включенном состоянии — на нем сохраняется высокий уровень напряжения. Как только конденсатор зарядится до 2/3 напряжения питания, выход микросхемы выключается и на нем появляется низкий уровень. Транзистор T6 открывается и конденсатор С разряжается.
Однако есть два нюанса, которые показаны на графике пунктирными линиями.
Первый — если после окончания заряда конденсатора на входе сохраняется низкий уровень напряжения — в таком случае выход остается активным — на нем сохраняется высокий уровень до тех пор, пока на входе не появится высокий уровень. Второй — если мы активируем вход Сброс напряжением низкого уровня. В этом случае выход сразу же выключится, не смотря на то, что конденсатор все еще заряжается.

Так, лирическую часть закончили — перейдем к суровым цифрам и расчетам. Как же нам определить время, на которое будет включаться таймер и номиналы RC цепочки, необходимые для задания этого времени?
Время, за которое конденсатор заряжается до 63,2% (2/3) напряжения питания называется временной константой, обозначим её буковкой t. Вычисляется это время потрясающей по своей сложности формулой.
Вот она:
t = R*C, где R — сопротивление резистора в МегаОм-ах, С — емкость конденсатора в микроФарад-ах. Время получается в секундах.


К формуле мы еще вернемся, когда будем подробно рассматривать режимы работы таймера. А сейчас пока посмотрим на простенький тестер для этой микросхемы, который запросто скажет вам — работает ваш экземпляр таймера или нет.


Если после включения питания мигают оба светодиода — значит все хорошо и микросхема во вполне рабочем состоянии. Если же хотя бы один из диодов не горит или наоборот — горит постоянно, значит такую микросхемы можно спустить в унитаз с чистой совестью или вернуть назад продавцу, если вы её только что купили. Напряжение питания — 9 вольт. Например, от батареи «Крона».


Теперь рассмотрим режимы работы этой микросхемы.
Собственно говоря, режимов у нее две штуки. Первый — моностабильный мультивибратор. Моностабильный — потому что стабильное состояние у такого мультивибратора одно — выключен. А во включенное состояние мы его переводим временно, подав на вход таймера какой-либо сигнал. Как уже отмечалось выше, время, на которое мультивибратор переходит в активное состояние, определяется RC цепочкой. Эти свойства могут быть использованы в самых разнообразных схемах. Для запуска чего-либо на определенное время или наоборот — для формирования паузы на заданное время.


Второй режим — это генератор импульсов. Микросхема может выдавать последовательность прямоугольных импульсов, параметры которых определяются все той же RC цепочкой. (Мяу! Хочу цепочку. На хвост. Ну или браслетик. Антистатический.)

Все-таки Кот у нас — зануда.

Начнем сначала, то есть с первого режима.


Схема включения микросхемы показана на рисунке. RC цепочка включена между плюсом и минусом питания. К соединению резистора и конденсатора подключен вывод 6 — Останов. Это вход компаратора №1. Сюда же подключен вывод 7 — Разряд. Входной импульс подается на вывод 2 — Запуск. Это вход компаратора №2. Совершенно простецкая схема — один резистор и один конденсатор — куда уж проще? Для повышения помехоустойчивости можно подключить вывод 5 на общий провод через конденсатор емкостью 10нФ.

Итак, в исходном состоянии, на выходе таймера низкий уровень — около нуля вольт, конденсатор разряжен и заряжаться не хочет, поскольку открыт транзистор Т6. 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 устанавливается высокий уровень напряжения. Транзистор Т6 закрывается и начинает заряжаться конденсатор С через резистор R. Все то время, пока он заряжается, на выходе таймера сохраняется высокий уровень. Таймер не реагирует ни на какие внешние раздражители, буде они поступают на вывод 2. То есть, после срабатывания таймера от первого импульса дальнейшие импульсы не оказывают никакого действия на состояние таймера — это очень важно.
Так, что там у нас происходит то? А, да — заряжается конденсатор. Когда он зарядится до напряжения 2/3Vпит, сработает компаратор №1 и в свою очередь переключит внутренний триггер. В результате на выходе установится низкий уровень напряжения, и схема вернется в свое исходное, стабильное состояние. Транзистор Т6 откроется и разрядит конденсатор С.


Время, на которое таймер, так сказать «выходит из себя», может быть от одной миллисекунды до сотен секунд.
Считается оно так:
T=1.1*R*C

Теоретически, пределов по длительности импульсов нет — как по минимальной длительности, так и по максимальной. Однако, есть некоторые практические ограничения, которые обойти можно, но сначала стоит задуматься — нужно ли это делать и не проще ли выбрать другое схемное решение.

Так, минимальные значения, установленные практическим образом для R составляет 10кОм, а для С — 95пФ. Можно ли меньше? В принципе — да. Но при этом, если еще уменьшить сопротивление резистора — схема начнет трескать слишком много электричества. Если уменьшить емкость С, то всякие паразитные емкости и помехи могут существенно повлиять на работу схемы.

С другой стороны, максимальное значение резистора примерно равно 15Мом. Здесь ограничение накладывает ток, потребляемый входом Останов (около 120нА) и ток утечки конденсатора С. Таким образом, при слишком большом значении резистора таймер просто никогда не выключится, если сумма токов утечки конденсатора и тока входа превысит 120 нА.

Ну а что касается максимальной емкости конденсатора, то дело не столько в самой емкости, сколько в токе утечки. Понятно, что чем больше емкость, тем больше ток утечки и тем хуже будет точность таймера. Поэтому, если таймер будет использоваться для больших временных интервалов, то лучше пользоваться конденсаторами с малыми токами утечки — например, танталовыми.


Перейдем ко второму режиму.


В эту схему добавлен еще один резистор. Входы обоих компараторов соединены и подключены к соединению резистора R2 и конденсатора. Вывод 7 включен между резисторами. Конденсатор заряжается через резисторы R1 и R2.

Теперь посмотрим, что же произойдет, когда мы подадим питание на схему. В исходном состоянии конденсатор разряжен и на входах обоих компараторов низкий уровень напряжения, близкий к нулю. Компаратор №2 переключает внутренний триггер и устанавливает на выходе таймера высокий уровень. Транзистор Т6 закрывается и конденсатор начинает заряжаться через резисторы R1 и R2.


Когда напряжение на конденсаторе достигает 2/3 напряжения питания, компаратор №1 в свою очередь переключает триггер и выключает выход таймер — напряжение на выходе становится близким к нулю. Транзистор Т6 открывается и конденсатор начинает разряжаться через резистор R2. Как только напряжение на конденсаторе опустится до 1/3 напряжения питания, компаратор №2 опять переключит триггер и на выходе микросхемы снова появится высокий уровень. Транзистор Т6 закроется и конденсатор снова начнет заряжаться… фууу, чет у меня голова закружилась уже.

Короче говоря, в результате всего этого шаманства, на выходе мы получаем последовательность прямоугольных импульсов.
Частота импульсов, как вы вероятно уже догадались, зависит от величин C, R1 и R2.
Определяется она по формуле:


Значения R1 и R2 подставляются в Омах, C — в фарадах, частота получается в Герцах.

Время между началом каждого следующего импульса называется периодом и обозначается буковкой t. Оно складывается из длительности самого импульса — t1 и промежутком между импульсами — t2. t = t1+t2.

Частота и период — понятия обратные друг другу и зависимость между ними следующая:

f = 1/t.

t1 и t2 разумеется тоже можно и нужно посчитать. Вот так:

t1 = 0.693(R1+R2)C;

t2 = 0.693R2C;

Ну, с теоретической частью вроде бы покончили. В следующей части рассмотрим конкретные примеры включения таймера 555 в различных схемах и для самого разнообразного использования.

Если у вас еще остались вопросы — их можно задать тут.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?


Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

Ne 555 микросхема схема подключения

Эта статья посвящена микросхеме, сохраняющей популярность уже более 30 лет и имеющей множество клонов. Встречайте — таймер NE555 (он же — LM555, LC555, SE555, HA555, а также
множество других, есть даже советский аналог — КР1006ВИ1). Такую популярность этой микросхеме обеспечили простота, дешивизна, широкий диапазон напряжений питания (4,5-18В), высокая точность и стабильность (температурный дрейф 0,005% / o С, дрейф от напряжения питания — менее 0,1% / Вольт), ну и конечно же, самое главное, — широчайшие возможности применения.

Но, обо всём по порядку. Начнём мы с того, как эта микросхема устроена.

Итак, функциональная схема таймера показана на рисунке 1.

1. GND — земля/общий провод.

2. Trigger — инвертирующий вход компаратора, ответственного за установку триггера. Когда напряжение на этой ноге становится меньше 1/3 Vcc (то есть меньше, чем напряжение на неинвертирующем входе компаратора) — на вход SET триггера поступает логическая 1. Если при этом отсутствуют сигналы сброса на входах Reset, то триггер установится (на его выходе появится логический 0, так как выход инвертированный).

3. Output — выход таймера. На этом выводе присутствует инвертированный сигнал с выхода триггера, то есть когда триггер взведён (на его выходе ноль) — на выводе Output высокий уровень, когда триггер сброшен — на этом выводе низкий уровень.

4. Reset — сброс. Если этот вход подтянуть к низкому уровню, триггер сбрасывается (на его выходе устанавливается 1, а на выходе таймера низкий уровень).

5. Control — контроль/управление. Этот вывод позволяет изменять порог срабатывания компаратора, управляющего сбросом триггера. Если вывод 5 не задействован, то этот порог определяется внутренним делителем напряжения на резисторах и равен 2/3 Vcc. Вывод Control можно использовать, например, для организации обратной связи по току или напряжению (об этом я позднее расскажу).

6. Threshold — порог. Когда напряжение на этом выводе становится выше порогового (которое при незадействованном выводе 5, как вы помните, равно 2/3 Vcc) — происходит сброс триггера и на выходе таймера устанавливается низкий уровень.

7. Discharge — разряд. На этом выходе 555-й таймер имеет транзистор с открытым коллектором. Когда триггер сброшен — этот транзистор открыт и на выходе 7 присутствует низкий уровень, когда триггер установлен — транзистор закрыт и вывод 7 находится в Z-состоянии. (Почему эта нога называется «разряд» вы скоро поймёте.)

8. Vcc — напряжение питания.

Далее, давайте рассмотрим, в чём же основная идея использования этого таймера. Для этого добавим к нашей схеме пару элементов внешней обвязки (смотрим рисунок 2). 4-ю и 5-ю ноги мы пока не будем использовать, поэтому будем считать, что 4-я нога у нас гвоздём прибита к напряжению питания, а 5-я просто болтается в воздухе (с ней и так ничего не будет).

Итак, пусть изначально у нас на второй ноге присутствует высокий уровень. После включения наш триггер сброшен, на выходе триггера высокий уровень, на выходе таймера низкий уровень, на 7-й ноге тоже низкий уровень (транзистор внутри микрухи открыт).

Чтобы произошло переключение триггера — необходимо подать на вторую ногу уровень ниже 1/3 Vcc (тогда переключится компаратор и сформирует высокий уровень на входе Set нашего триггера). Пока уровень на 2-й ноге остаётся выше 1/3 Vcc — наш таймер находится в стабильном состоянии и никаких переключений не происходит.

Ну что ж, — давайте кратковременно подадим на 2-ю ногу низкий уровень (на землю её коротнём, да и всё) и посмотрим что будет происходить.

Как только уровень на 2-й ноге упадёт ниже 1/3 Vcc — у нас сработает компаратор, подключенный к устанавливающему входу триггера (S), что, соответственно, вызовет установку триггера.

На выходе триггера появится ноль (поскольку выход триггера инвертирован), при этом на выходе таймера (3-я нога) установится высокий уровень. Кроме этого транзистор на 7-й ноге закроется и 7-я нога перейдёт в Z-состояние.

При этом через резистор Rt начнёт заряжаться конденсатор Ct (поскольку он больше не замкнут на землю через 7-ю ногу микрухи).

Как только уровень на 6-й ноге поднимется выше 2/3 Vcc — сработает компаратор, подключенный ко входу R2 нашего триггера, что приведёт к сбросу триггера и возврату схемы в первоначальное состояние.

Вот мы и рассмотрели работу схемы, называемой одновибратором или моностабильным мультивибратором, короче говоря, устройства, формирующего единичный импульс.

Как нам теперь узнать длительность этого импульса? Очень просто, — для этого достаточно посчитать, за какое время конденсатор Ct зарядится от 0 до 2/3 Vcc через резистор Rt от постоянного напряжения Vcc.

Сначала решим эту задачку в общем виде. Пусть у нас конденсатор заряжается через резистор R напряжением Vп от начального уровня U.

Вспоминаем, как связаны ток и напряжение на конденсаторе: i=C*dU/dt. Ток через резистор: i=(Vп-U)/R. Поскольку это один и тот же ток, который течёт через резистор и заряжает конденсатор, то мы можем составить простое дифференциальное уравнение, описывающее процесс заряда нашего конденсатора: C*dU/dt=(Vп-U)/R.

Преобразуем наше уравнение к виду: RC*dU/dt + U = Vп

Это дифференциальное уравнение имеет решение, вида: U=U+(Vп-U)*(1-e -t/RC ) ( формула 1 )

Теперь вернёмся к нашей схеме. Зная, что U=0, напряжение питания равно Vcc, а конечное напряжение равно 2/3 Vcc, найдём время заряда:

2/3 Vcc = Vcc*(1-e -t/RC )

Отсюда получаем длительность импульса нашего одновибратора:

А теперь мы нашу схему немного изменим. Добавим в неё ещё один резистор, и чуть изменим подключение ног (смотрим рисунок 3).

Так, что у нас получилось? На старте конденсатор Ct разряжен (напряжение на нём меньше 1/3 Vcc), значит сработает компаратор запуска и сформирует высокий уровень на входе S нашего триггера. Напряжение на 6-й ноге меньше 2/3 Vcc, значит компаратор, формирующий сигнал на входе R2, — выключен (на его выходе низкий уровень, то есть сигнала Reset нет).

Следовательно сразу после включения наш триггер установится, на его выходе появится логический 0, на выходе таймера установится высокий уровень, транзистор на 7-й ноге закроется и конденсатор Ct начнёт заряжаться через резисторы R1, R2. При этом напруга на 2-й и 6-й ногах начнёт расти.

Когда эта напруга вырастет до 1/3 Vcc — пропадёт сигнал Set (отключится компаратор установки триггера), но триггеру пофиг, на то он и триггер, — если уж он установился, то сбросить его можно только сигналом Reset.

Сигнал Reset сформируется верхним на нашем рисунке компаратором, когда напряжение на конденсаторе, а вместе с ним на 2-й и 6-й ногах, достигнет значения 2/3 Vcc (то есть как только напряжение на конденсаторе станет чуть больше — сразу сформируется Reset).

Этот сигнал (Reset) сбросит наш триггер и на его выходе установится высокий уровень. При этом на выходе таймера установится низкий уровень, транзистор на 7-й ноге откроется и конденсатор Ct начнёт разряжаться через резистор R2. Напряжение на 2-й и 6-й ногах начнёт падать. Как только оно станет чуть меньше 2/3 Vcc — верхний компаратор снова переключится и сигнал Reset пропадёт, но установить триггер теперь можно только сигналом Set, поэтому он так и останется в сброшенном состоянии.

Как только напряжение на Ct снизится до 1/3 Vcc (станет чуть ниже) — снова сработает нижний компаратор, формирующий сигнал Set, и триггер снова установится, на его выходе снова появится ноль, на выходе таймера — единица, транзистор на 7-й ноге закроется и снова начнётся заряд конденсатора.

Далее этот процесс так и будет продолжаться до бесконечности — заряд конденсатора через R1,R2 от 1/3 Vcc до 2/3 Vcc (на выходе таймера высокий уровень), потом разряд конденсатора от 2/3 Vcc до 1/3 Vcc через резистор R2 (на выходе таймера низкий уровень).

Таким образом наша схема теперь работает как генератор прямоугольных импульсов, то есть мультивибратор в автоколебательном режиме (когда импульсы сами возникают, без каких-либо внешних воздействий).

Осталось только посчитать длительности импульсов и пауз. Для этого снова воспользуемся формулой 1, которую мы вывели выше.

При заряде конденсатора напряжением Vcc через R1,R2 от 1/3 Vcc до 2/3 Vcc, имеем:

2/3 Vcc = 1/3 Vcc + (Vcc-1/3 Vcc)*(1-e -t/(R1+R2)C )

Отсюда получаем длительность импульса нашего мультивибратора:

Аналогично находим длительность паузы, только теперь у нас начальный уровень 2/3 Vcc, конденсатор мы не заряжаем от Vcc, а разряжаем на землю (т.е. вместо Vп в формулу нужно подставить ноль, а не Vcc) и разряд идёт только через резистор R2:

1/3 Vcc = 2/3 Vcc + (0-2/3 Vcc)*(1-e -t/R2*C )

Отсюда получаем длительность паузы мультивибратора:

Ну и дальше уже несложно посчитать для нашего мультивибратора период импульса и частоту:

T = tи + tп = -ln(1/2)*(R1+2*R2)*C ≈ 0,693*(R1+2*R2)*C

Что это за чудо?

Микросхема выпускается в двух вариантах корпуса — пластиковом DIP и круглом металлическом. Правда встретить 555 в круглом металлическом корпусе в наши времена очень сложно, чего не скажешь о версии в пластиковом DIP корпусе. Внутри корпуса с восемью выводами скрываются транзисторы, диоды и резисторы. Не будем вдаваться в доскональное изучение 555, но про ножки этой микросхемы я расскажу более подробно. Всего ножек 8.

1. Земля. Вывод, который во всех схемах нужно подключать к минусу питания.
2. Триггер, он же запуск. Если напряжение на пуске падает ниже 1/3 Vпит, то таймер запускается. Ток, потребляемый входом, не превышает 500нА.
3. Выход. Напряжение выхода примерно на 1,7 В ниже напряжения питания, когда он включен. Максимальная нагрузка, которую может выдержать выход — 200 мА.
4. Сброс. Если подать на него низкий уровень напряжения (меньше 0,7 В), то схема переходит в исходное состояние не зависимо от того, в каком режиме находится таймер на данный момент. Если в схеме не нужен сброс, то рекомендуется подключить этот вывод к плюсу питания.
5. Контроль. Этот вывод позволит нам получить доступ к опорному напряжению компаратора №1. Используется этот вывод очень редко, а вися в воздухе может сбивать работу, поэтому в схеме его лучше всего присоединить к земле.
6. Порог, он же стоп. Если напряжение на этом выходе выше 2/3 Vcc, то таймер останавливается и выход переводится в состояние покоя. Стоит заметить, что работает выход только тогда, когда вход выключен.
7. Разряд. Этот выход соединяется с землей внутри самой микросхемы, когда на выходе микросхемы низкий уровень и закрыт, когда на выходе высокий уровень. Может пропускать до 200 мА и иногда используется как дополнительный выход.
8. Питание. Данный выход нужно подключать к плюсу питания. Микросхема поддерживает напряжение в пределах 4,5-16 В. Может работать от обычной 9В-батарейки или от проводка USB.

Режимы

Ну что же пришло время поведать вам о режимах микросхемы 555. Их всего 3 и о каждом я расскажу более подробно.

Моностабильный

При подаче сигнала на вход нашей микросхемы, она включается, генерирует выходной импульс заданной длины и выключается, ожидая входного импульса. Важно, что после включения микросхема не будет реагировать на новые сигналы. Длину импульса можно рассчитать по формуле t=1.1*R*C. Пределов по длительности импульсов нет — как по минимальной, так и по максимальной длительности. Есть некоторые практические ограничения, которые можно обойти, но стоит задуматься над тем, нужно ли это и не проще ли выбрать другое решение. Итак, минимальные значения, установленные практическим образом для R составляет 10кОм, а для С — 95пФ. Можно и меньше, но при этом схема начнет поглощать много электричества.

Нестабильный мультивибратор

В этом режиме все довольно таки просто. Управлять таймером не нужно. Он все сделает сам — сперва включится, подождет время t1, потом выключится, подождет время t2 и начнет все заново. На выходе у нас получится забор из высоких и низких состояний. Частота с которой будет колебаться зависит от параметров величин R1,R2 и C и определяется она по формуле F= 1,44/((R1+R2)C). В течение времени t1 = 0.693(R1+R2)C на выходе будет высокий уровень, а в течение времени 2 = 0.693R2C — низкий.

Бистабильный

В данном режиме наша микросхема 555 используется как выключатель. Нажал одну кнопку — выход включился, нажал другую — выключился.

Автор: с2. Опубликовано в Все статьи

Наверное нет такого радиолюбителя, который не использовал бы в своей практике эту микросхему.

Микросхема существует с 1971 года, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием «Интегральный таймер»,

Сразу после поступления в продажу микросхема завоевала бешеную популярность и среди любителей и среди профессионалов. Появилась куча статей, описаний, схем, использующих сей девайс.
За прошедшие 39 лет практически каждый уважающий себя производитель полупроводников, считал свои долгом выпустить свою версию этой микросхемы.

Но при этом в функциональности и расположении выводов никаких различий нет. Все они полные аналоги оригинала Signetics Corporation. Новые виды схемных решений находятся и по сей день .

Меня эта микросхема по прежнему часто удивляет , как изменив в схеме подключение одного элемента, схема приобретает новую функциональность.

В статье простые схемы примеры практического применения данной микросхемы

Триггер Шмидта.

Это очень простая, но эффективная схема. Схема позволяет, подавая на вход аналоговый сигнал, получить чистый прямоугольный сигнал на выходе

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

Простой таймер.

  • Схема простого таймера NE555, видео обзор от пользователя jakson .

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

Схема таймера NE555, для получения более точных интервалов.

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

Простой ШИМ

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

Сумеречный выключатель.

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

Управление устройством с помощью одной кнопки.

  • Вариант исполнения такой схемы находится в этом блоге.

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

Аналогичная схема управление одной кнопкой на микросхеме CD4013 (аналог 561TM2)

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

Датчик (индикатор) влажности.

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

Контроль уровня воды.

Два датчика уровня жидкости могут служить для контроля за количеством воды в баке . Один датчик сообщает о малом количестве воды в баке, а второй о том , что бак полный. При небольшой доработке схемы выходные сигналы схемы можно подключить к более серьёзным нагрузкам :).

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

ON/OFF сенсор.

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

Схема для включения светодиодной подсветки от автономного питания, на 10- 30секунд.

Один вариант из применения, встраивается во входную дверь в районе замочной скважины.

Подсветка включается посредством нажатия кнопки на дверной ручке – в результате не возникнет проблем с открытием замка при отсутствии естественного либо искусственного освещения.

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

Кодовый замок на таймере NE555.

Подобной разработки кодового замка на таймере NE555, в интернете я пока не встречал, поэтому эта разработка посвящается всем любителям этой чудесной микросхемы.
Схему на микросхеме NE555 в виде кодового замка на дверь или сейф, нетрудно реализовать на этом таймере.
Еще я знаю, что 555 нормально работает при отрицательных температурах,(если предстоит эксплуатация на улице) и более широкий диапазон напряжения питания до 16V. Надежность микросхемы не подлежит сомнению.

И так привожу в пример схему, цифровой код в которой будет состоять из 4 цифр (технически схему можно реализовать и на одной кнопке, но это будет слишком банально, я думаю что 4 цифры для начала самый раз, наращивать количество цифр в коде этой схемы можно до бесконечности ,(одинаковыми частями по блочно, обвел на схеме U2).
В приведенной схеме все 4 таймера работают по одной схеме, имеются небольшие отличия в таймерах U1, U4. Схема U2 и U3 повторяются один в один.
Каждый таймер в этой схеме может быть настроен на своё рабочее время, на это задействована время задающая цепочка R1, R2, C1.
А также секретность кода можно увеличить подключив доп. коммутирующие диоды.( в качестве примера привел включение одного диода D1, большее не рисовал, так как думаю, что тогда схема будет восприниматься очень сложно).
Главное отличие этой схемы на таймерах 555, от подобных схем, наличие настройки рабочего времени каждого таймера, при простоте этой схемы, вероятность подбора кода посторонним лицом будет очень невелик.

Работа схемы;
– Нажимаем кнопку ноль, запускается таймер U1, его рабочее время настроено на удержание логической единицы (вывод 3) в течении 30 сек, после этого можно нажать кнопку 1.
– Нажимаем кнопку 1 таймер U2, его рабочее время настроено на 2 сек., в течении этого времени надо нажать кнопку 2 (иначе U2 удержание логической единицы (вывод 3) сбрасывается и нажатие кн. 2 не будет иметь смысла)
– Нажимаем кнопку 2, таймер U3 настроен на удержание логической единицы (вывод 3) в течении 25 сек, после этого можно нажать кнопку 3, но ……….. смотрим на коммутирующий диод D1, из за него кнопку 3 нет смысла быстро нажимать, пока не закончится 30 секундное рабочее время таймера U1,
– После нажатия кнопки 3, таймер U4 выдает логическую единицу (U4 вывод 3)на исполнительное устройство.
Еще остается добавить что, в действующем устройстве цифровой код будет расположен не по порядку номеров, а хаотично,
и любое нажатие других кнопок будет сбрасывать таймеры в 0.
Ну в общем пока всё, все варианты использования тут не описать, вижу что не все, я здесь в описании затронул …… в общем если есть идея, ее техническая реализация всегда найдётся.
Все настройки, рабочего времени микросхем U1…….U4 являются тестовыми, и описаны здесь для примера. 🙂
(в охранных системах для непрошеных гостей самое трудное, это индивидуальные решения, доказано временем )
Прикладываю архив со схемой в протеус, в нем работу схемы можно оценить наглядно.

– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –

Назначение восьми ног микросхемы.

1. Земля.

Вывод, который подключается к минусу питания и к общему проводу схемы.
2. Запуск.
Вход компаратора №2. При подаче на этот вход импульса низкого уровня (не более 1/3 Vпит) таймер запускается и на выходе устанавливается напряжение высокого уровня на время, которое определяется внешним сопротивлением R (Ra+Rb, ) и конденсатором С – это так называемый режим моностабильного мультивибратора. Входной импульс может быть как прямоугольным, так и синусоидальным. Главное, чтобы по длительности он был короче, чем время заряда конденсатора С. Если же входной импульс по длительности все-таки превысит это время, то выход микросхемы будет оставаться в состоянии высокого уровня до тех пор, пока на входе не установится опять высокий уровень. Ток, потребляемый входом, не превышает 500нА.
3. Выход.

Выходное напряжение меняется вместе с напряжением питания и равно Vпит-1,7В (высокий уровень на выходе). При низком уровне выходное напряжение равно примерно 0,25в (при напряжении питания +5в). Переключение между состояниями низкий – высокий уровень происходит приблизительно за 100 нс.
4. Сброс.
При подаче на этот вывод напряжения низкого уровня (не более 0,7в) происходит сброс выхода в состояние низкого уровня не зависимо от того, в каком режиме находится таймер на данный момент и чем он занимается. Reset, знаете ли, он и есть reset. Входное напряжение не зависит от величины напряжения питания – это TTL-совместимый вход. Для предотвращения случайных сбросов этот вывод рекомендуется подключить к плюсу питания, пока в нем нет необходимости.
5. Контроль.
Этот вывод позволяет получить доступ к опорному напряжению компаратора №1, которое равно 2/3Vпит. Обычно, этот вывод не используется. Однако его использование может весьма существенно расширить возможности управления таймером. Все дело в том, что подачей напряжения на этот вывод можно управлять длительностью выходных импульсов таймера и таким образом, забить на RC времязадающую цепочку. Подаваемое напряжение на этот вход в режиме моностабильного мультивибратора может составлять от 45% до 90% напряжения питания. А в режиме мультивибратора от 1,7в до напряжения питания. При этом мы получаем ЧМ (FM) модулированный сигнал на выходе. Если же этот вывод таки не используется, то его рекомендуется подключить к общему проводу через конденсатор 0,01мкФ (10нФ) для уменьшения уровня помех и всяких других неприятностей.
6. Останов.
Этот вывод является одним из входов компаратора №1. Он используется как эдакий антипод вывода 2. То есть используется для остановки таймера и приведения выхода в состояние низкого уровня. При подаче импульса высокого уровня (не менее 2/3 напряжения питания), таймер останавливается, и выход сбрасывается в состояние низкого уровня. Так же как и на вывод 2, на этот вывод можно подавать как прямоугольные импульсы, так и синусоидальные.
7. Разряд.
Этот вывод подсоединен к коллектору транзистора Т6, эмиттер которого соединен с землей. Таким образом, при открытом транзисторе конденсатор С разряжается через переход коллектор-эмиттер и остается в разряженном состоянии пока не закроется транзистор. Транзистор открыт, когда на выходе микросхемы низкий уровень и закрыт, когда выход активен, то есть на нем высокий уровень. Этот вывод может также применяться как вспомогательный выход. Нагрузочная способность его примерно такая же, как и у обычного выхода таймера.

8. Плюс питания.

Напряжение питания таймера может находиться в пределах 4,5-16 вольт.

Программа параметров и расчета NE555.rar 1,3Mb.

Работа схемы таймера NE555 в протеусе.

Интегральные схемы: работа с таймером 555

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 здесь. 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 Интегральные схемы: чипы стандартной логики 74xx, Паяем тестер сетевого кабеля на базе чипов 555 и 4017 и Кварцевый генератор на логическом инверторе 74HC04.

Метки: Электроника.

Заметки для мастера — Бытовой таймер

             

         Реле времени с дистанционным управлением.

Реле времени на 555 может быть дополнено системой дистанционного управления для удобства использования. Можно добавить возможность включать реле нажатием любой кнопки на любом пульте выдающем импульсы инфракрасного излучения (в основном такие пульты используются для управления телевизорами и др. бытовыми приборами). Схема реле времени дополненного приёмником инфракрасного излучения приведена на рисунке 1.

Рис.1

Конденсатор C2 нужен для предотвращения ложных срабатываний от наводок возникающих при коммутации нагрузки через реле К1. Фотодиод необходимо поместить в чёрную коробочку с окном. Для настройки подаётся питание и резистором R2 устанавливается напряжение на выводе 2 микросхемы чуть больше напряжения Uп/3 где Uп — напряжение питания. Если напряжение на выводе 2 микросхемы 555 будет меньше Uп/3 то реле будет включено. Если напряжение на выводе 2 микросхемы 555 будет меньше Uп/3 постоянно то реле будет включено постоянно.

Данным реле можно коммутировать множество разных приборов.

 

Периодическое автоматическое включение/выключение приборов.

        Схема для периодического автоматического включение/выключение приборов, в частности вентилятора для проветривания и т.п. можно сделать на таймере 555 NE555. Схема приведена на рисунке 2.

Рис.2

        Реле включается и замыкает источник питания на нагрузку только тогда, когда на выходе микросхемы будет низкий уровень напряжения, вытекающий ток из базы транзистора VT1 станет достаточным для того чтобы этот транзистор вошел в насыщение, этот транзистор не перегорит, так как у обмотки реле достаточное активное сопротивление, для того чтобы ток через транзистор был меньше предельно допустимого для КТ209К.

 

           Таймер на микросхеме NE555

 

       На рисунке 3, показана схема простого реле времени на NE555.

Рис.3

При указанных элементах реле времени работает в интервале времени от 1 до 100 секунд. Время срабатывания реле задается потенциометром R2. Емкость конденсатора С1 определяет основной диапазон времени срабатывания реле (100 секунд), уменьшив или увеличив емкость можно добиться других временных интервалов.

 

          Реле времени

        Реле времени предназначены для коммутации электрических цепей устройств с заданной временной выдержкой. Описываемые реле времени не содержат сетевого трансформатора, поэтому позволяют значительно снизить их массу и габаритные размеры. При налаживании и эксплуатации реле необходимо соблюдать меры предосторожности, так как цепи и элементы этих устройств находятся под сетевым напряжением. Если же необходимо обеспечить отсутствие гальванической связи с сетью, то проще всего питать реле времени через разделительный трансформатор соответствующей мощности.

 

Рис.4

        На рис. 4 изображена принципиальная схема реле времени с нагрузкой в виде осветительных ламп накаливания. Подобные реле могут быть установлены в коридорах, лестничных площадках, прихожих с целью экономии электрической энергии и увеличения срока службы ламп.

        Реле времени содержит тринистор (триодный тиристор) VS1 и времязадающий узел на транзисторе VT1, управляющий работой тринистора. В исходном состоянии конденсатор С1 заряжен до напряжения сети, транзистор и тиристор закрыты. При нажатии на кнопку S1 конденсатор С1 разряжается через резистор R5 и диод VD3. В каждый положительный полупериод сетевого напряжения конденсатор заряжается через эмиттерный переход транзистора VT1, в результате тиристор VS1 открывается и включает лампу h2. В отрицательный полупериод напряжения ток через устройство не протекает.

        После отпускания кнопки в каждый положительный полупериод напряжения ток через диоды VD1, VD2, резистор R4 и эмиттерный переход транзистора VT1 подзаряжает конденсатор С1 и накал лампы плавно убывает. Время каждого зарядного импульса примерно равно времени открывания тиристора. Благодаря этому при сравнительно небольших емкости конденсатора С1 и сопротивлении резистора R4 удалось получить значительную постоянную времени зарядки. После полной зарядки конденсатора ток через транзистор прекращается и тиристор закрывается. Нужную выдержку времени на выключение лампы устанавливают подстроенным резистором R3.

        Максимальная временная выдержка реле на отключении лампы около 10 мин. В конце выдержки накал лампы начинает убывать. В ждущем режиме устройство не потребляет тока от сети.

        В реле времени можно использовать любые диоды из серии КД105 или диоды Д226Б. Транзистор необходим с максимально допустимым напряжением коллектор — эмиттер 300 В. Конденсатор С1 желательно выбрать в герметичном исполнении. Тиристор VS1 должен быть рассчитан на обратное напряжение не менее 300 В.

 

          Таймер на микросхеме NE555

 

        Схема таймера показанная на рис.5, построена на базе микросхемы NE555.

Рис.5

        Нажатие кнопки SB1 приводит к запуску таймера, о чем сигнализирует светодиод HL1. По прошествии заданного времени загорается HL2. Если вместо второго светодиода поставить реле, то можно значительно расширить область применения устройства. Резистором R2 настраивается время срабатывания таймера.

 

          Таймер со светодиодной индикацией

 

 

Рис.6

        Данная схема (рис.6), может использоваться для контроля времени приготовления пищи, в фотолаборатории или как часть другой схемы. Время задержки может быть от нескольких секунд до 5 мин. и зависит

от величины емкости конденсатора С1.

 

Коваль В.А.

г. Чернигов

          Реле времени на симисторе

 

        Схема, показанная на рис.7, позволяет непосредственно (без реле) управлять отключением сетевой нагрузки.

 

Рис.7

        В качестве коммутатора использован симистор. Включение нагрузки будет при первоначальном подключении к сети или при нажатии на кнопку SB1. Для питания микросхемы использовано реактивное сопротивление, которым является конденсатор С1. Стабилитрон VD1 обеспечивает стабильное напряжение питания микросхемы, диод VD3 позволяет уменьшить время готовности схемы для частого нажатия на кнопку. Время задержки выключения может регулироваться резистором R3 от 0 до 8,5 мин. Времязадающий конденсатор С3 обязательно должен иметь маленькую утечку.

 

Шелестов И.П.

Радиолюбителям: полезные

схемы  

 

        Таймер управления нагрузкой

 

        Реле времени, схема которого показана на рис.8, предназначено для управления одной нагрузкой, — включением электроприбора или его выключением через некоторое время, которое должно пройти с момента нажатия на кнопку «Пуск». Время это, при указанных на схеме номиналах С2, R2 и R3 можно устанавливать при помощи R3 в пределах от 15 минут до 10 часов.

 

Рис.8

        Особенность реле в том, что после того как будет отработана установленная выдержка времени и реле включит или выключит нагрузку, произойдет автоматическое отключение реле от электросети, и оно будет выключено до следующего нажатия на кнопку «Пуск».

        Наличие на выходе простого электромагнитного реле, дает возможность управлять любой нагрузкой .

        Роль времязадающего узла возложена на микросхему D1, имеющую в своем составе элементы мультивибратора и двоичный счетчик.

        В данной схеме RC-цепь совместно с счетчиком микросхемы позволяет получать практически любые выдержки от 1 секунды до нескольких суток, все зависит от параметров этой RC цепи, емкостная составляющая которой может быть от 50 пФ до нескольких мкФ, а сопротивление от 10 кОм до нескольких МОм.

        В данном случае, при емкости С2 равной 0,33 мКф, и сопротивлении R2+R3 в пределах 100 кОм … 2,3 МОм можно получать выдержки от 15 минут до 10 часов. Изменив параметры этой цепи можно получить другие выдержки.

        Включение и запуск реле времени производится кнопкой S1 не имеющей фиксации.

        Подстройкой R3 устанавливается время в течении которого после нажатия кнопки S1 реле будет автоматически поддерживаться в подключенном к электросети состоянии.

        Теперь о том, как подключается нагрузка. Может быть два варианта, в первом нагрузка включается после того как истечет установленное время, во втором нагрузка включается сразу при нажатии на S1, а выключается после того как пройдет установленное время. Выбор варианта производится тумблером S2.

        В показанном на схеме положении после нажатия на S1 нагрузка выключена, и включается только после того как реле времени отработает временную выдержку и контакты реле Р1 вернутся в исходное положение. В положении «OFF» тумблера S2 нагрузка включается одновременно с нажатием на S1 и выключается одновременно с выключением реле, то есть работает только в течении установленного времени.

        В качестве реле Р1 используется автомобильное реле «112.3747-10Е» от ВАЗ-2108, имеющее группу переключающих контактов. Реле выбрано из соображения наибольшей мощности контактов, чтобы можно было управлять любой нагрузкой, включая и электронагревательные приборы.

          Простой бытовой таймер

 

        Принципиальная схема таймера показана на рисунке 9.

 

Рис.9

        Временной интервал устанавливают переменным резистором R4, регулирующим частоту импульсов внутреннего мультивибратора микросхемы. А затем эти импульсы считывает счетчик. И после того как он насчитывает их 8192, происходит выключение реле Р1 и выключение мультивибратора при помощи диода VD1.

        Запускают таймер кнопкой S1 (нажать и отпустить). В момент нажатия кнопки через ее контакты на вывод 12 (вход обнуления R) поступает напряжение уровня логической единице. Это устанавливает счетчик в нулевое положение, когда на всех его выводах логические нули. Нуль будет и на самом старшем выходе (выв.3).

        Транзисторный ключ на VT1 и VT2 сделан на транзисторах структуры p-n-p, поэтому, для его открывания на базу VT1 нужно подать отрицательное, относительно эмиттера, напряжение, то есть, логический ноль. Это происходит при установке счетчика в нулевое положение. А далее, ключ открывается и подает ток на реле К1, контакты которого приходят в движение и либо выключают нагрузку либо ее выключают.

        После отпускания кнопки S1 напряжение на входе R счетчика падает до логического нуля и счетчик сможет считать импульсы, вырабатываемые мультивибратором, внешними деталями которого являются C2,R2,R4,R3.

        С поступлением 8192- го импульса (с момента отпускания кнопки S1) на выводе 3 микросхемы возникает логическая единица. Это приводит к закрыванию транзисторного ключа и выключению электромагнитного реле. Одновременно происходит блокировка мультивибратора через диод VD1. Счетчик останавливается в этом положении и будет оставаться в нем до тех пор, пока снова не будет нажата кнопка S1 (или пока не выключат питание).

        Промежуток времени, в течении которого реле Р1 включено устанавливают переменным резистором R4. Резистор R2 ограничивает минимальное сопротивление времязадающего сопротивления. Когда резистор R4 установлен в минимальное положение (крайнее левое, по схеме) временной интервал, отрабатываемый таймером, составляет около 27 минут. При крайне правом положении R4, — 170 минут. Уменьшить выдержки в два раза можно, если точку соединения резистора R6 и диода VD1 переключить с вывода 3 D1 на вывод 2. А если эту точку переключить на вывод 1, — устанавливаемая выдержка уменьшится в четыре раза. Можно сделать переключатель с положениями «1/1», «1/2» и «1/4».

        Можно сделать так, что нагрузка будет включатся периодически (например, 27 минут работает, 27 минут отдыхает), для этого надо убрать из схемы диод VD1.

        То, включается нагрузка или выключается, зависит от того, какие выводы реле включены в разрыв ее питания.

        Обмотка реле, — довольно мощная нагрузка, поэтому таймер питается не от батареи, а от сетевого источника. Например, реле WJ118-1C может включать нагрузку, питающуюся напряжением до 250 В при токе до 5 А. А номинальное напряжение обмотки реле 12 В. То есть, таймер может управлять сетевой нагрузкой мощностью до 1250 Вт.

        Транзисторы КТ361 можно заменить на КТ3107, КТ502. Транзистор КТ814, — на КТ816. Все диоды – КД522, КД521, 1N4148.

          Универсальный таймер

 

        Этот таймер выполнен по аналогово – цифровой схеме, его можно использовать для задержки включения или выключения различного электрооборудования, рис.10.

Рис.10

        Таймер может отрабатывать любую выдержку в пределах от 2 секунд до 3 часов. Нужное время устанавливается с помощью переменного резистора R3 и переключателя S1. Резистор регулирует частоту тактового генератора, а переключатель переключает коэффициент деления счетчика. Так получается два диапазона «2 сек… 2,4 мин» и «90 сек…3 часа». Диапазоны выбирают переключателем S1 («М»-«Ч»). Для установки выдержки вокруг рукоятки переменного резистора нанесены две круглые шкалы, а рукоятка со стрелкой. Конечно, такой способ не дает большой точности установки времени, так как и диапазоны широки, и шкалы коротки, и переменный резистор вещь нестабильная, но данный таймер предназначен для тех случаев, когда время нужно задавать «где-то так, примерно…». А таких случаев в практике много.

        Выход таймера – релейный. Это позволяет управлять практически чем угодно, важно чтобы мощность нагрузки не превышала допустимую величину для контактов данного реле.

        В основе схемы микросхема CD4060B и она содержит счетчик типа К561ИЕ16, и еще инверторы для кварцевого или RC-мультивибратора.

        Питается таймер от источника напряжением 12В. Вообще, величина этого напряжения может быть от 5 до 15В и зависит в первую очередь от номинального напряжения обмотки используемого реле.

        Микросхему CD4060B можно заменить аналогичной микросхемой других производителей, например, MPJ4060. Отечественного аналога нет. Реле BS115C с обмоткой на 12В можно заменить аналогичным с обмоткой на 5,6,9В, соответственно изменится и напряжение питания. Или, если нужно сохранить напряжение питания 12В, последовательно с обмоткой реле включите резистор, который возьмет на себя избыток напряжения. Сопротивление его можно подобрать экспериментально или рассчитать, зная сопротивление обмотки реле и его номинальное напряжение.

        Если реле будет другого типа, может потребоваться доработка печатной платы под его цоколевку и габариты.

         Налаживание, — дело кропотливое, сводится к градуировке шкалы резистора R3.

 

Каравкин В.

мир электроники — Практическое применение таймера 555

Раздел Электронные устройства
 материалы в категории

Этот материал заимствован из различных зарубежных журналов. Учитывая, что в каждой стране существует своя система индексации типономиналов микросхем, в приводимых здесь схемах будут встречаться различные их наименования: LM555NE555. По своей сути они одинаковы. Всем им соответствует отечественный вариант интегрального таймера КР1006ВИ1 — аналог полный (электрические параметры, конструктивное исполнение, нумерация выводов). Сведения об этой микросхеме были приведены здесь

МУЛЬТИВИБРАТОР С РЕГУЛИРОВКОЙ СКВАЖНОСТИ ИМПУЛЬСОВ

На рис. 1 приведена схема мультивибратора. Применение в данном устройстве микросхемы 555 позволило добиться регулирования скважности импульсов в широких пределах. Это достигнуто тем, что разделены цепи зарядки и разрядки конденсатора С1. При высоком уровне на выходе микросхемы (вывод 3) транзисторы VT1 и VT2 открыты. В это время конденсатор С1 заряжается через транзистор VT1, резистор RA и часть R’A переменного резистора RP1. При достижении на нем напряжения уровня 0,66 Uп мультивибратор переходит в состояние с низким уровнем сигнала на выходе.

Теперь конденсатор С1 разряжается через часть Rg переменного резистора RP1, резистор Rg и внутреннюю цепь разряда (вывод 7) микросхемы. При уровне напряжения на нем 0,33 Uп мультивибратор переходит в первоначальное состояние с высоким уровнем на выходе. Таким образом, время зарядки (t1) и разрядки (t2) можно регулировать переменным резистором. Скважность импульсов определяется соотношением резисторов

Т/t1=(RA+RP1+RB)/(RA+R’A)

При указанных на схеме значениях сопротивлений скважность регулируется от 2 до 98 при неизменной частоте генерации. Транзисторы на схеме — 2N3906 и 2N3904

«Radio, Fernsehen, Flektronik», 1988, № 11

ЛИНЕЙНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ МУЛЬТИВИБРАТОРА

 На рис. 2 приведен модернизированный вариант классической схемы генератора прямоугольных импульсов с интегральной микросхемой серии 555. В данном устройстве зарядка и разрядка времязадающего конденсатора С1 осуществляется через диодный мост VD1-VD4 и два источника тока на транзисторах VT3 и VT4, которые управляются работой транзистора VT2.

Частота генерации колебаний на выходе изменяется линейно переменным резистором R2. При указанных на схеме значениях элементов можно получить двадцатикратное изменение частоты, при среднем положении R2 частота генерации — 1 кГц.

Вместо переменного резистора частоту колебаний можно регулировать подачей внешнего постоянного напряжения на базу транзистора VT2. Эмиттерный переход транзистора VT1 обеспечивает необходимую термостабилизацию работы устройства.

Если требования к линейности регулирования не очень жестки, устройство может быть выполнено с стократным изменением частоты.

«Радио, телевизия, електрончка», 1989, № 8

РЕГУЛИРОВАНИЕ ЯРКОСТИ ЦИФРОВОГО ИНДИКАТОРА

 Устройства с люминесцентными индикаторами (стационарные электронные часы, информационные табло и др.) удобны в пользовании только при большом контрасте светящихся сегментов. Например, в затемненном помещении достаточно и небольшого тока анода-сегмента для нормального его визуального наблюдения. Но при большой освещенности помещения и яркость свечения элементов индикатора должна быть значительно выше.

«Radio, Fernsehen, Flektronik», 1986, № 12

УСТРОЙСТВО ПЕРИОДИЧЕСКОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

 Устройство, схема которого показана на рис. 4, можно использовать для периодического подключения и отключения нагрузки в цепи переменного тока, например, световую рекламу, новогоднюю гирлянду, звуковой сигнализатор и др.

Включение нагрузки осуществлено через симметричный тиристор (симистор) VS1, который управляется через транзистор VT1 от генератора на микросхеме DD1. Частота генератора устанавливается выбором конденсатора С2 и резисторов Rl, R2 и определяет интервалы включения нагрузки. О состоянии включения нагрузки можно судить по работе светодиодного индикатора HL1, он же помогает осуществить контроль частоты генератора даже при отключенной нагрузке.
В конструкции возможно использовать трансформатор питания с мощностью до 5 Вт. Стабилизатор — 7805, диод VD5 — 1N4143, транзистор VT1 — 2N1711.

Использование устройства требует особого внимания, так как элементы нагрузки и их соединительных цепей находятся под фазовым напряжением питающей сети переменного тока. Поэтому требуется тщательное соблюдение мер безопасной работы, а само устройство следует разместить в пластмассовом корпусе.

«Haul Parleur», I988, № 12 

ЗАМЕДЛЕННОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ В САЛОНЕ АВТОМОБИЛЯ

 Устройство реле времени (рис. 5) осуществляет замедление на 10… 15с отключение освещения в салоне автомобиля после закрывания дверей. В течение этого времени водитель может спокойно оглядеть приборную доску и вставить ключ зажигания.

При закрытых дверях автомобиля контакты SA1 разомкнуты и лампа освещения EL1 не светится. Конденсаторы С1 и С2 заряжаются соответственно через цепи VD1R3 и VD1R4. Поддержание напряжения на конденсаторе С2 защищает таймер от ложных срабатываний из-за импульсных помех при запуске двигателя и при его работе. После зарядки конденсатора С1 на выводе 3 микросхемы напряжение близко к нулю и транзисторы VT1-VT3 закрыты. При открывании дверей контакты SA1 замыкаются, лампа в салоне светится, конденсатор С1 разряжается через цепь VD2 R1. Диод VD1 — 1N4001.

Запуск таймера 555 положительным импульсом

Несмотря на то что этот таймер является универсальным прибором, его применение ограничивается тем, что он может запускаться только отрицательным входным импульсом. Однако, при внимательном рассмотрении функциональной блок-схемы таймера можно заметить, что вывод 5, соединенный с неинвертирующим входом компаратора 2 через резистор, можно принять за вход для положительного пускового импульса. Таким образом, вывод 5 может служить и в качестве входа управляющего напряжения, для чего он первоначально и предназначался разработчиками таймера 555, и в качестве входа положительного пускового импульса.

Поскольку пусковой импульс кончается к моменту, когда времязадающий конденсатор зарядится до уровня управляющего напряжения, входной пусковой импульс при подаче его на вывод 5 не оказывает влияния на управляющее напряжение. Чувствительность схемы при подаче пускового импульса на вывод 5 определяется разностью напряжений между выводами 5 и 2. Регулировка чувствительности осуществляется путем присоединения вывода 2 к отводу делителя напряжения.

Как показано на схеме, ждущий мультивибратор, содержащий ИС таймера 555, запускается передним фронтом положительного входного импульса. Вывод 2 присоединен к середине делителя напряжения, включенного между шиной питания и землей. Кроме того, к выводу 2 присоединен шунтирующий конденсатор, чтобы обеспечить нечувствительность схемы к паразитным импульсам от близлежащих схем.

Номинальное u питания микросхемы не 555. Описание таймера NE555

Наверное нет такого радиолюбителя, который не использовал бы в своей практике эту микросхему.

Микросхема существует с 1971 года, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием «Интегральный таймер»,

Сразу после поступления в продажу микросхема завоевала бешеную популярность и среди любителей и среди профессионалов. Появилась куча статей, описаний, схем, использующих сей девайс.
За прошедшие 39 лет практически каждый уважающий себя производитель полупроводников, считал свои долгом выпустить свою версию этой микросхемы.

Но при этом в функциональности и расположении выводов никаких различий нет. Все они полные аналоги оригинала Signetics Corporation. Новые виды схемных решений находятся и по сей день!?!?!

Меня эта микросхема по прежнему часто удивляет, как изменив в схеме подключение одного элемента, схема приобретает новую функциональность.

В статье простые схемы примеры практического применения данной микросхемы

Это очень простая, но эффективная схема. Схема позволяет, подавая на вход аналоговый сигнал, получить чистый прямоугольный сигнал на выходе

— — — — — — — — — — — — — — — — — —


Простой таймер
.

  • Схема простого таймера NE555, видео обзор от пользователя jakson
    .
  • Практическое применение таймера в статье Простой таймер включения устройства в ~220V.

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

Схема таймера NE555 , для получения более точных интервалов
.

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

Простой ШИМ

  • ШИМ для вентилятора

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

Сумеречный выключатель
.

  • Практическое применение в статье Сумеречный выключатель освещения.

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

Управление устройством с помощью одной кнопки
.

  • Вариант исполнения такой схемы находится в .

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

Аналогичная схема управление одной кнопкой
на микросхеме CD4013 (аналог 561TM2)

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

Датчик (индикатор) влажности.

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

Контроль уровня воды.

Два датчика уровня жидкости могут служить для контроля за количеством воды в баке. Один датчик сообщает о малом количестве воды в баке, а второй о том, что бак полный. При небольшой доработке схемы выходные сигналы схемы можно подключить к более серьёзным нагрузкам:).

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

ON/OFF сенсор.

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

Схема для включения светодиодной подсветки
от автономного питания, на 10- 30секунд.

Один вариант из применения, встраивается во входную дверь в районе замочной скважины.

Подсветка включается посредством нажатия кнопки на дверной ручке – в результате не возникнет проблем с открытием замка при отсутствии естественного либо искусственного освещения.

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

Кодовый замок
на таймере NE555 .

Подобной разработки кодового замка на таймере NE555 , в интернете я пока не встречал, поэтому эта разработка посвящается всем любителям этой чудесной микросхемы.
Схему на микросхеме NE555 в виде кодового замка на дверь или сейф, нетрудно реализовать на этом таймере.
Еще я знаю, что 555 нормально работает при отрицательных температурах,(если предстоит эксплуатация на улице) и более широкий диапазон напряжения питания до 16V. Надежность микросхемы не подлежит сомнению.

И так привожу в пример схему, цифровой код в которой будет состоять из 4 цифр (технически схему можно реализовать и на одной кнопке, но это будет слишком банально, я думаю что 4 цифры для начала самый раз, наращивать количество цифр в коде этой схемы можно до бесконечности,(одинаковыми частями по блочно, обвел на схеме U2).
В приведенной схеме все 4 таймера работают по одной схеме, имеются небольшие отличия в таймерах U1, U4. Схема U2 и U3 повторяются один в один.
Каждый таймер в этой схеме может быть настроен на своё рабочее время, на это задействована время задающая цепочка R1, R2, C1.
А также секретность кода можно увеличить подключив доп. коммутирующие диоды. (в качестве примера привел включение одного диода D1, большее не рисовал, так как думаю, что тогда схема будет восприниматься очень сложно).
Главное отличие этой схемы на таймерах 555, от подобных схем, наличие настройки рабочего времени каждого таймера, при простоте этой схемы, вероятность подбора кода посторонним лицом будет очень невелик.

Работа схемы;
— Нажимаем кнопку ноль, запускается таймер U1, его рабочее время настроено на удержание логической единицы (вывод 3) в течении 30 сек, после этого можно нажать кнопку 1.
— Нажимаем кнопку 1 таймер U2, его рабочее время настроено на 2 сек., в течении этого времени надо нажать кнопку 2 (иначе U2 удержание логической единицы (вывод 3) сбрасывается и нажатие кн. 2 не будет иметь смысла)
— Нажимаем кнопку 2, таймер U3 настроен на удержание логической единицы (вывод 3) в течении 25 сек, после этого можно нажать кнопку 3, но ……….. смотрим на коммутирующий диод D1, из за него кнопку 3 нет смысла быстро нажимать, пока не закончится 30 секундное рабочее время таймера U1,
— После нажатия кнопки 3, таймер U4 выдает логическую единицу (U4 вывод 3)на исполнительное устройство.
Еще остается добавить что, в действующем устройстве цифровой код будет расположен не по порядку номеров, а хаотично,
и любое нажатие других кнопок будет сбрасывать таймеры в 0.
Ну в общем пока всё, все варианты использования тут не описать, вижу что не все, я здесь в описании затронул …… в общем если есть идея, ее техническая реализация всегда найдётся.
Все настройки, рабочего времени микросхем U1…….U4 являются тестовыми, и описаны здесь для примера. 🙂
(в охранных системах для непрошеных гостей самое трудное, это индивидуальные решения, доказано временем)
Прикладываю архив со схемой в протеус, в нем работу схемы можно оценить наглядно.

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

Назначение восьми ног микросхемы.


1. Земля.

Вывод, который подключается к минусу питания и к общему проводу схемы.
2. Запуск.

Вход компаратора №2. При подаче на этот вход импульса низкого уровня (не более 1/3 Vпит) таймер запускается и на выходе устанавливается напряжение высокого уровня на время, которое определяется внешним сопротивлением R (Ra+Rb,) и конденсатором С — это так называемый режим моностабильного мультивибратора. Входной импульс может быть как прямоугольным, так и синусоидальным. Главное, чтобы по длительности он был короче, чем время заряда конденсатора С. Если же входной импульс по длительности все-таки превысит это время, то выход микросхемы будет оставаться в состоянии высокого уровня до тех пор, пока на входе не установится опять высокий уровень. Ток, потребляемый входом, не превышает 500нА.


3. Выход.


Выходное напряжение меняется вместе с напряжением питания и равно Vпит-1,7В (высокий уровень на выходе). При низком уровне выходное напряжение равно примерно 0,25в (при напряжении питания +5в). Переключение между состояниями низкий — высокий уровень происходит приблизительно за 100 нс.
4. Сброс.

При подаче на этот вывод напряжения низкого уровня (не более 0,7в) происходит сброс выхода в состояние низкого уровня не зависимо от того, в каком режиме находится таймер на данный момент и чем он занимается. Reset, знаете ли, он и есть reset. Входное напряжение не зависит от величины напряжения питания — это TTL-совместимый вход. Для предотвращения случайных сбросов этот вывод рекомендуется подключить к плюсу питания, пока в нем нет необходимости.
5. Контроль.

Этот вывод позволяет получить доступ к опорному напряжению компаратора №1, которое равно 2/3Vпит. Обычно, этот вывод не используется. Однако его использование может весьма существенно расширить возможности управления таймером. Все дело в том, что подачей напряжения на этот вывод можно управлять длительностью выходных импульсов таймера и таким образом, забить на RC времязадающую цепочку. Подаваемое напряжение на этот вход в режиме моностабильного мультивибратора может составлять от 45% до 90% напряжения питания. А в режиме мультивибратора от 1,7в до напряжения питания. При этом мы получаем ЧМ (FM) модулированный сигнал на выходе. Если же этот вывод таки не используется, то его рекомендуется подключить к общему проводу через конденсатор 0,01мкФ (10нФ) для уменьшения уровня помех и всяких других неприятностей.
6. Останов.

Этот вывод является одним из входов компаратора №1. Он используется как эдакий антипод вывода 2. То есть используется для остановки таймера и приведения выхода в состояние низкого уровня. При подаче импульса высокого уровня (не менее 2/3 напряжения питания), таймер останавливается, и выход сбрасывается в состояние низкого уровня. Так же как и на вывод 2, на этот вывод можно подавать как прямоугольные импульсы, так и синусоидальные.
7. Разряд.

Этот вывод подсоединен к коллектору транзистора Т6, эмиттер которого соединен с землей. Таким образом, при открытом транзисторе конденсатор С разряжается через переход коллектор-эмиттер и остается в разряженном состоянии пока не закроется транзистор. Транзистор открыт, когда на выходе микросхемы низкий уровень и закрыт, когда выход активен, то есть на нем высокий уровень. Этот вывод может также применяться как вспомогательный выход. Нагрузочная способность его примерно такая же, как и у обычного выхода таймера.

8. Плюс питания.

Напряжение питания таймера может находиться в пределах 4,5-16 вольт.

Программа параметров и расчета NE555.rar 1,3Mb.

Работа схемы таймера NE555 в протеусе.

Эта статья посвящена микросхеме, сохраняющей популярность уже более 30 лет и имеющей множество клонов. Встречайте — таймер NE555 (он же — LM555, LC555, SE555, HA555, а также
множество других, есть даже советский аналог — КР1006ВИ1). Такую популярность этой микросхеме обеспечили простота, дешивизна, широкий диапазон напряжений питания (4,5-18В), высокая точность и стабильность (температурный дрейф 0,005% / o С, дрейф от напряжения питания — менее 0,1% / Вольт), ну и конечно же, самое главное, — широчайшие возможности применения.

Но, обо всём по порядку. Начнём мы с того, как эта микросхема устроена.

Итак, функциональная схема таймера показана на рисунке 1.

Ноги
:

1. GND
— земля/общий провод.

2. Trigger
— инвертирующий вход компаратора, ответственного за установку триггера. Когда напряжение на этой ноге становится меньше 1/3 Vcc (то есть меньше, чем напряжение на неинвертирующем входе компаратора) — на вход SET триггера поступает логическая 1. Если при этом отсутствуют сигналы сброса на входах Reset, то триггер установится (на его выходе появится логический 0, так как выход инвертированный).

3. Output
— выход таймера. На этом выводе присутствует инвертированный сигнал с выхода триггера, то есть когда триггер взведён (на его выходе ноль) — на выводе Output высокий уровень, когда триггер сброшен — на этом выводе низкий уровень.

4. Reset

— сброс. Если этот вход подтянуть к низкому уровню, триггер сбрасывается (на его выходе устанавливается 1, а на выходе таймера низкий уровень).

5. Control
— контроль/управление. Этот вывод позволяет изменять порог срабатывания компаратора, управляющего сбросом триггера. Если вывод 5 не задействован, то этот порог определяется внутренним делителем напряжения на резисторах и равен 2/3 Vcc. Вывод Control можно использовать, например, для организации обратной связи по току или напряжению (об этом я позднее расскажу).

6. Threshold
— порог. Когда напряжение на этом выводе становится выше порогового (которое при незадействованном выводе 5, как вы помните, равно 2/3 Vcc) — происходит сброс триггера и на выходе таймера устанавливается низкий уровень.

7. Discharge
— разряд. На этом выходе 555-й таймер имеет транзистор с открытым коллектором. Когда триггер сброшен — этот транзистор открыт и на выходе 7 присутствует низкий уровень, когда триггер установлен — транзистор закрыт и вывод 7 находится в Z-состоянии. (Почему эта нога называется «разряд» вы скоро поймёте.)

8. Vcc
— напряжение питания.

Далее, давайте рассмотрим, в чём же основная идея использования этого таймера. Для этого добавим к нашей схеме пару элементов внешней обвязки (смотрим рисунок 2). 4-ю и 5-ю ноги мы пока не будем использовать, поэтому будем считать, что 4-я нога у нас гвоздём прибита к напряжению питания, а 5-я просто болтается в воздухе (с ней и так ничего не будет).

Итак, пусть изначально у нас на второй ноге присутствует высокий уровень. После включения наш триггер сброшен, на выходе триггера высокий уровень, на выходе таймера низкий уровень, на 7-й ноге тоже низкий уровень (транзистор внутри микрухи открыт).

Чтобы произошло переключение триггера — необходимо подать на вторую ногу уровень ниже 1/3 Vcc (тогда переключится компаратор и сформирует высокий уровень на входе Set нашего триггера). Пока уровень на 2-й ноге остаётся выше 1/3 Vcc — наш таймер находится в стабильном состоянии и никаких переключений не происходит.

Ну что ж, — давайте кратковременно подадим на 2-ю ногу низкий уровень (на землю её коротнём, да и всё) и посмотрим что будет происходить.

Как только уровень на 2-й ноге упадёт ниже 1/3 Vcc — у нас сработает компаратор, подключенный к устанавливающему входу триггера (S), что, соответственно, вызовет установку триггера.

На выходе триггера появится ноль (поскольку выход триггера инвертирован), при этом на выходе таймера (3-я нога) установится высокий уровень. Кроме этого транзистор на 7-й ноге закроется и 7-я нога перейдёт в Z-состояние.

При этом через резистор Rt начнёт заряжаться конденсатор Ct (поскольку он больше не замкнут на землю через 7-ю ногу микрухи).

Как только уровень на 6-й ноге поднимется выше 2/3 Vcc — сработает компаратор, подключенный ко входу R2 нашего триггера, что приведёт к сбросу триггера и возврату схемы в первоначальное состояние.

Вот мы и рассмотрели работу схемы, называемой одновибратором
или моностабильным мультивибратором, короче говоря, устройства, формирующего единичный импульс.

Как нам теперь узнать длительность этого импульса? Очень просто, — для этого достаточно посчитать, за какое время конденсатор Ct зарядится от 0 до 2/3 Vcc через резистор Rt от постоянного напряжения Vcc.

Сначала решим эту задачку в общем виде. Пусть у нас конденсатор заряжается через резистор R напряжением Vп от начального уровня U 0 .

Продолжаем обзор таймера 555
. В данной статье рассмотрим примеры практического применения данной микросхемы. Теоретический обзор можно прочитать .

Пример №1 — Сигнализатор темноты.

Схема издает звуковой сигнал при наступлении темноты. Пока фоторезистор освещен, на выводе №4 установлен низкий уровень, а значит, NE555 находится в режиме сброса. Но как только освещение падает, сопротивление фоторезистора возрастает и на выводе №4 появляется высокий уровень и как следствие таймер запускается, издавая звуковой сигнал.

Пример №2 — Модуль сигнализации.

Схема представляет один из модулей автосигнализации, который подает сигнал при изменении угла наклона автомобиля. В качестве датчика применен ртутный выключатель. В исходном состоянии датчик не замкнут и на выходе NE555 установлен низкий уровень. При изменении угла наклона автомобиля ртутная капля замыкает контакты, и низкий уровень на выводе №2 запускает таймер.

В результате чего на выходе появляется высокий уровень, который управляет каким-либо исполнительным устройством. Даже после размыкания контактов датчика таймер все равно останется в активном состоянии. Отключить его можно, если остановить работу таймера, подав на вывод №4 низкий уровень. C1 — керамический конденсатор емкостью 0.1мкФ ().

Пример №3 — Метроном.

Метроном — устройство, используемое музыкантами. Он отсчитывает необходимый ритм, который может быть отрегулирован переменным резистором. Схема построена по схеме генератора прямоугольных импульсов. Частота метронома определяется RC-цепочкой.

Пример №4 — Таймер.

Таймер на 10 минут. Таймер включается путем нажатия на кнопку «Пуск», при этом загорается светодиод HL1. По прошествии выбранного временного интервала загорается светодиод HL2. Переменным резистором можно подстроить временной интервал.

Пример №5 — Триггер Шмитта на 555 таймере.

Это очень простая, но эффективная схема . Схема позволяет, подавая на вход зашумленный аналоговый сигнал, получить чистый прямоугольный сигнал на выходе

Пример №6 — Точный генератор.

Генератор повышенной точности и стабильности. Частота подстраивается резистором R1. Диоды — любые германиевые. Можно также применить диоды Шоттки.

Продолжение «Применения таймера NE555 — часть 2» читайте .

Смотреть видео: Применение таймера NE555

Микросхема NE555 представляет собой аналоговую интегральную схему, являющуюся универсальным таймером, то есть устройством, предназначенным для формирования (генерирования) одиночных или повторяющихся импульсов со стабильными характеристиками во времени. Микросхема NE555 широко применима в технологиях построения реле времени, генераторов, модуляторов, пороговых устройств и других функциональных узлов электронной техники. На основании данной микросхемы были построены устройства широтно-импульсного регулирования, приборы восстановления искаженного цифрового сигнала, импульсные преобразователи напряжения и др.
Микросхема впервые была выпущена в 1971 году компанией Signetics. Сдвоенная версия NE555 производится с обозначением 556, а счетверенная — 558.

Топология микросхемы NE555 состоит из 2 диодов, 23 транзисторов и 16 резисторов. Выходной ток микросхемы равен 200 мА
, в то время как ток ее потребления всего на 3 мА
больше. Питается микросхема напряжением в диапазоне от 4,5 до 18 вольт
. Однако, на точность таймера NE555, изменение напряжения питания не влияет. Погрешность составляет всего около 1% от расчетного значения.

Блок-схема микросхемы NE555

Назначение выводов микросхемы NE555

№ вывода

Обозначение

Альтер-
нативное
обозначение

Назначение

Описание

Общий провод, минус питания

В том случае, если напряжение на этом выходе достигает уровня ниже 1/2 от CTRL, на выходе микросхемы (вывод 3) появляется напряжение высокого уровня и начинается отсчёт времени.

Q или без
обозначения

На этом выводе формируется одно из двух напряжений, примерно соответствующих низкому уровню — 0.25В и высокому уровню V
CC — 1,7В, в зависимости от состояния таймера. Время переключения с одного уровня на другой происходит примерно за 100 нс.

Сброс (разрешение запуска)

При подаче на этот вход напряжения менее 0,7 В выход микросхемы принудительно переходит в состояние низкого уровня (переключается на GND). Это происходит независимо от состояния других входов, то есть данный вход имеет наивысший приоритет. Другими словами, высокий уровень напряжения на данном входе (более 0,7 В) разрешает запуск таймера, в противном случае запуск запрещён.

Управление (контроль делителя)

Подключен напрямую к внутреннему делителю напряжения. При отсутствии внешнего сигнала имеет напряжение 2/3 от V
CC. Определяет пороги останова и запуска.

Когда напряжение на этом выводе превышает напряжение на выводе CTRL, на выходе устанавливается напряжение низкого уровня, интервал заканчивается. Останов возможен, если на вход TRIG не поступает сигнал запуска, так как вход TRIG имеет приоритет над THR (исключение — микросхема КР1006ВИ1).

?
или ¤

Выход типа «открытый коллектор», обычно используется для разрядки времязадающего конденсатора между интервалами. Состояния этого выхода повторяют состояния основного выхода OUT, поэтому возможно их параллельное соединение для увеличения нагрузочной способности таймера по втекающему току.

Плюс питания.

Режимы работы микросхемы NE555

Моностабильный генератор

Входной сигнал низкого уровня на входе INPUT (вывод 2) производит переключение таймера микросхемы в режим отсчёта времени, при этом на выходе микросхемы (OUTPUT – вывод 3) наблюдается высокий уровень сигнала. Данное положение таймера длится заданный промежуток времени, который равен t=1,1*R*C
. Далее таймер возвращается в стабильное состояние, определяющее низкий уровень сигнала на выходе микросхемы (OUTPUT – вывод 3).

Астабильный генератор

Напряжение на выходе микросхемы (OUTPUT – вывод 3) периодически изменяется. Таким образом, на выходе микросхемы наблюдается сигнал в виде меандра, который может быть описан следующими уравнениями:
Длительность высокого уровня:
t1 = ln2*(R1+R2)*C = 0,693*(R1+R2)*C

Длительность низкого уровня:
t2=ln2*R2*C2 = 0,693*R2*C2

Период:
T=ln2*(R1+2*R2)*C = 0,693*(R1+2*R2)*C

Частота:
f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C)

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 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 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 3) будет наблюдаться низкий показатель напряжения (транзистор VT2 открыт).

Уникальность схемы 555

При 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.

Схема. Импульсные источники питания на 555-м таймере. Три устройства.

      Микросхема 555-го таймера (отечественный аналог КР1006ВИ1) настолько универсальна, что ее можно встретить в самых неожиданных узлах РЭА. В этой статье рассмотрены схемы импульсных источников питания, в которых используется эта микросхема.
      В домашней лаборатории, особенно в полевых условиях, необходим маломощный источник разных постоянных напряжений, который можно запитать от аккумуляторов или гальванических элементов, легкий и портативный. Подобные схемы импульсных источников питания, которые принято называть DC/DC-преобразователями, можно создать на 555-м таймере. Так получилось, что мы в своих конструкциях используем микросхему NE555, но в рассматриваемых схемах можно использовать любые ее аналоги.

Схема импульсного источника питания двухполярного напряжения

      Он собран на одной микросхеме NE555 (рис.1), которая служит задающим генератором прямоугольных импульсов. Генератор собран по классической схеме. Частота следования выходных импульсов генератора 6,474…6,37 кГц. Она изменяется в зависимости от напряжения питания, которое может быть 3,6 В (3 аккумулятора в кассете питания) и 4,8 В (при 4 аккумуляторах в кассете). В схеме импульсного источника питания были использованы аккумуляторы ENERGIZER типоразмера АА емкостью 2500 мА-ч.
      Прямоугольные импульсы с выхода 3 МС 555 через ограничивающий резистор R5 подаются на базу транзисторного ключа VT1, нагрузкой которого является дроссель L1 индуктивностью 3 мГн. При резком запирании этого транзистора в дросселе L1 наводится большая ЭДС самоиндукции. Полученные таким образом высоковольтные импульсы поступают на два параллельных выпрямителя с удвоением напряжения, на выходах которых будут два разнополярных напряжения ±4,5…15 В.

      Эти напряжения можно регулировать, изменяя скважность выходных импульсов с помощью потенциометра R1.    Постоянное напряжение с движка R1 попадает на вывод 5 МС555 и меняет скважность, а следовательно, и выходные напряжение обоих выпрямителей. Выходные напряжения этого источника будут идеально равны только в том случае, когда скважность импульсов генератора будет равна 2 (длительность импульсов равна паузе между ними). При другой скважности импульсов выходные напряжения источника в точках А и Б будут несколько разниться (до 1…2 В). Столь небольшая разница обеспечивается применением в схеме импульсного источника питания выпрямителей удвоения, конденсаторы которых заряжаются как положительными, так и отрицательными импульсами. Этот недостаток компенсируется простотой и дешевизной схемы.

      В этой схеме импульсного источника питания можно использовать дроссели от электронных балластов негодных экономичных ламп дневного света. Разбирая эти лампы, старайтесь не повредить спиральные или U-образные стеклянные трубки, так как они содержат ртуть. Делать это лучше на открытом воздухе.
      На некоторых дросселях, особенно импортных, нанесена величина индуктивности в мГн (2.8, 2.2, 3.0, 3,6 и т.д.).
      Входные и выходные напряжения, потребляемый ток и частоты следования импульсов для схемы рис.1 приведены в табл.1.

Схема импульсного источника питания на двух NE555

      На рис.2 показана схема импульсного источника питания с двумя таймерами NE555. Первая из этих микросхем (DD1) включена по схеме мультивибратора, на выходе которого проявляются короткие прямоугольные импульсы, снимаемые с ножки 3. Частота следования этих импульсов изменяется с помощью потенциометра R3.
      Этим импульсы поступают на дифференцирующую цепочку C3R5 и параллельно подключенный к резистору R5 диод VD1. Поскольку катод диода подключен к шине питания, короткие положительные всплески продифференцированных импульсов (фронты) шунтируются малым прямым сопротивлением диода и имеют незначительную величину, а отрицательные всплески (спады), попадая на запертый диод VD1, свободно проходят на вход ждущего мультивибратора МС DD2 (ножка 2) и запускают его. Хотя на схеме VD1 указан как Д9И, в этой позиции желательно использовать маломощный диод Шотки, а, в крайнем случае, можно использовать кремниевый диод КД 522.

      Резистор R6 и конденсатор С6 определяют длительность выходного импульса ждущего мультивибратора (одновибратора) DD2, управляющего ключом VT1.
      Как в предыдущей схеме импульсного источника питания ток через транзистор VT1 регулируется резистором R7, а нагрузкой служит дроссель из балласта экономичных ламп дневного света 3 мГн.
      Поскольку частота генерации МС ниже, чем в первой схеме, то конденсатор выпрямителя с удвоением напряжения С7 имеет емкость 10 мкФ, а для уменьшения габаритов в этой позиции использован керамический SMD-конденсатор, но можно использовать и другие типы конденсаторов: К73, КБГИ, МБГЧ, МБМ или электролитические на подходящее напряжение.
      Входные и выходные напряжения, потребляемый ток и частоты следования импульсов для схемы рис.2 приведены в табл.2.

Схема импульсного источника питания на таймере NE555 и операционном усилителе

      Схема импульсного источника питания, показанная на рис. 3, подобна, но в качестве задающего генератора прямоугольных импульсов используется операционный усилитель (ОУ) типа К140 УД12 или КР140 УД 1208. Этот ОУ очень экономичен, может работать от однополярного напряжения питания от 3 до 30 В или от двуполярного ±1,5… 15 В.
      Частоту генерации регулируют потенциометром R3. Для увеличения широкополосности выводы 1,4,5 объединяют и заземляют на общий провод. Резистор R6, регулирующий токуправления, уменьшают до минимально возможного значения 100 кОм. Ток потребления ОУ в пределах 1,5…2 мА. Между выходом ОУ и дифференцирующей цепочкой C3R10VD1, от которой запускается одновибратор DD1, включен буферный усилитель на транзисторе VT1 типа ВС237, который служит для увеличения крутизны фронта и спада выходного импульса МС DA1.

      В нагрузке ключа VT2 использован дроссель L1 из тех же балластов от экономичных ламп. От перенапряжения этот дроссель защищен цепочкой R13VD2. Его индуктивность 1,65 мГн, но намотан он более толстым проводом, следовательно, его активное сопротивление меньше, а добротность выше. Это позволяет получить на выходе выпрямителя с удвоением VD3VD4 напряжение приблизительно 24…25 В.
      Необходимо также отметить, что схема импульсного источника питания рис.3 может работать от однополярного напряжения питания 3,3 В.
      Входные и выходные напряжения, потребляемый ток и частоты следования импульсов для схемы рис.3 приведены в табл.3.

Похожие статьи:
Малогабаритный импульсный источник питания на микросхеме LNK501
Импульсный источник питания на однопереходном транзисторе
Импульсный источник питания паяльника и дрели
Импульсный источник питания мощностью 20 Вт

Post Views:
4 702

Таймер 555: 8 шагов (с изображениями)

В нестабильном режиме выходной сигнал таймера 555 представляет собой непрерывный импульсный сигнал определенной частоты, который зависит от значений двух резисторов (R A и R B ) и конденсатор (C), используемые в схеме (рис. 1), в соответствии с приведенным ниже уравнением. Астабильный режим тесно связан с моностабильным режимом (обсуждается в шаге 2), вы можете видеть, что схема почти такая же. Важное отличие состоит в том, что в нестабильном режиме контакт триггера подключен к контакту порога; это заставляет выход непрерывно переключаться между высоким и низким состояниями.

Выходная частота = 1 / [0,7 * (R A + 2 * R B ) * C]
(не волнуйтесь, я скоро продемонстрирую, как я вывел это уравнение)

Последовательность событий довольно сложна, поэтому я разбил ее на 5 этапов:

1. Изначально на конденсаторе C нет заряда, поэтому напряжение на конденсаторе равно нулю. Напряжение на конденсаторе C равно напряжению на контактах 6 (пороговый контакт) и 2 (триггерный контакт), поскольку все они подключены.Таким образом, изначально пороговый и триггерный контакты также имеют нулевое напряжение. Это увеличивает выходную мощность.

2. Как объяснено в шаге 2 данной инструкции, когда на выводе триггера находится низкий уровень, это делает вывод разрядки неспособным отводить заряд с конденсатора. Поскольку конденсатор C включен последовательно с R A и R B и подается напряжение Vcc, ток будет течь через резисторы и начнет накапливать заряд на конденсаторе. Это приводит к увеличению напряжения на конденсаторе C в соответствии со следующим уравнением:

(напряжение на конденсаторе) = (Vcc — V 0 ) * (1- e -t / [(R A + R B ) * C] )
где «Напряжение на конденсаторе» — текущее напряжение на конденсаторе в момент времени t, V 0 — начальное напряжение на конденсаторе, Vcc — полное напряжение, приложенное к резисторам R A , R B и конденсатор C

3.Когда напряжение на конденсаторе C равно 2 / 3Vcc, это приводит к тому, что пороговый вывод регистрируется как высокий (как объяснено в шаге 1 этой инструкции, это переворачивает компаратор, прикрепленный к пороговому выводу внутри 555). Это снижает выходную мощность и активирует разрядный штифт. Время, необходимое для накопления напряжения 2/3 В постоянного тока на конденсаторе, определяется выражением:

2/3 * Vcc = (Vcc — V 0 ) * (1- e -t / [(R A + R B ) * C] )
2/3 * Vcc / (Vcc — V 0 ) = 1- e -t / [( R A + R B ) * C]
1/3 * Vcc / (Vcc — V 0 ) = e -t / [( R A + R B ) * C]
ln [1/3 * Vcc / (Vcc — V 0 ) ] = -t / [(R A + R B ) * C]
t = — (R A + R B ) * C * ln [1/3 * Vcc / (Vcc — V 0 )]

для V 0 = 0V, получается:
т = 1.1 * (R A + R B ) * C секунд

4. При включенном выводе разряда заряд начинает стекать с конденсатора через R B на вывод разряда 555. Это понижает напряжение на конденсаторе, как описано в следующем уравнении:

(Напряжение на конденсаторе) = (Пиковое напряжение на конденсаторе) * (e -t / (R B * C) )
, где пик Напряжение на конденсаторе было напряжением непосредственно перед включением разрядного вывода: 2 / 3Vcc
(Напряжение на конденсаторе) = 2/3 * Vcc * (e -t / (R B * C) )

5.Как только напряжение на конденсаторе (и напряжение на выводе триггера) становится равным 1/3 В постоянного тока, вывод триггера регистрируется как низкий (как объяснено в шаге 1 данной инструкции, это переворачивает компаратор, прикрепленный к контакту триггера внутри 555). Время, необходимое для этого, решается ниже. Это увеличивает выходной сигнал и возвращает нас к шагу 2 (выше). Отсюда шаги 2–5 повторяются бесконечно, и выход переключается между высоким и низким состояниями, создавая непрерывную импульсную волну. Время, необходимое для разрядки конденсатора с 2 / 3Vcc до 1 / 3Vcc, указано ниже:

1/3 * Vcc = 2/3 * Vcc * (e -t / (R B * C) )
1/2 = e -t / (R B * C)
ln (1/2) = -t / (R B * C)
t = -R B * C * ln (1/2)
t = 0. 7 * R B * C
секунд

Чтобы вычислить частоту этого колебания, мы сначала вычисляем время, в течение которого выход находится в высоком и низком состояниях. Выход находится в высоком состоянии, в то время как конденсатор заряжается с 1 / 3Vcc до 2 / 3Vcc. Время, необходимое для зарядки конденсатора от напряжения V 0 до 2 / 3Vcc, повторяется ниже:

выход высокий для:
t = — (R A + R B ) * C * ln [1/3 * Vcc / (Vcc — V 0 )]
на шаге 3 (выше) мы выбрали V 0 = 0 в качестве начальных условий, но это верно только для первого цикла нестабильного режима.Для всех последующих циклов конденсатор будет разряжаться только до 1/3 В постоянного тока, прежде чем разрядный вывод отключится и заряд снова начнет накапливаться на конденсаторе. Таким образом, мы устанавливаем начальное напряжение на 1/3 Vcc:
t = — (R A + R B ) * C * ln [1/3 * Vcc / (Vcc — 1 / 3Vcc)]
t = — (R A + R B ) * C * ln (1/2)
t = 0,7 * (R A + R B ) * C секунд

Как мы вычисленное выше, выход будет низким для:
t = 0. 7 * R B * C секунд

Таким образом, общая длительность как высокого, так и низкого состояний выхода составляет:
0,7 * (R A + R B ) * C + 0,7 * R B * C
0,7 * (R A + 2 * R B ) * C секунд

Затем частота рассчитывается следующим образом:
Выходная частота = 1 / [0,7 * ( R A + 2 * R B ) * C]

Таким образом, изменяя значения резисторов R A и R B и конденсатора C, мы можем контролировать частоту выхода.Кроме того, мы можем контролировать ширину выходного импульса (длительность высокого по сравнению с длительностью низкого), потому что длительность высокого состояния зависит как от R A , так и от R B , в то время как длительность низкого состояния зависит только от R B . На следующем шаге я представлю образец схемы для нестабильного режима.

15 великолепных схем таймера 555

Стандартная микросхема таймера 555 используется в различных приложениях для таймера, генерации импульсов и генератора.Его можно использовать для обеспечения временных задержек в качестве генераторов и элементов триггера.

Микросхема таймера 555 является неотъемлемой частью электронных проектов. Будь то простой проект таймера 555, включающий один 8-битный микроконтроллер и некоторые периферийные устройства, или сложный проект, включающий систему на микросхемах (SoC), задействуется таймер 555. Здесь мы рассмотрим некоторые схемы таймера 555, основанные на ИС. Чтобы увидеть полный список проектов на основе таймера, ознакомьтесь с 555 проектами таймера.

1. Детектор движения с таймером NE555

Эта схема основана на пассивном инфракрасном (PIR) датчике, который автоматически включает устройство, когда кто-то приближается к нему.Его можно использовать для обнаружения кражи или проникновения постороннего лица в запретную зону или здание. Он также может включать свет, когда кто-то приближается к месту, где он установлен. Применения этой схемы включают, среди прочего, системы безопасности, освещение в коридорах и ванных комнатах.

Эта схема таймера 555 доступна по адресу: Детектор движения с таймером NE555.

2. Таймер со звуком

Таймер со звуковым управлением основан на четырехоперационном усилителе LM324 и таймере NE555.Время задержки можно установить от нескольких секунд до 30 минут. Его также можно использовать как чувствительную к звуку охранную сигнализацию. Также представлена ​​односторонняя разводка печатной платы для таймера со звуком и его компонентов.

Этот проект доступен по адресу: Sound Operated Timer.

3. Установите схему таймера 555 в моностабильный режим

Модель 555 может работать либо как простой таймер для генерации одиночных импульсов для временных задержек, либо как генератор релаксации, генерирующий стабилизированные формы сигналов с изменяющейся скважностью от 50 до 100%. В этом руководстве докладчик продемонстрирует, как настроить схему таймера 555 в моностабильном режиме. Это позволит светодиоду включаться на определенное время после нажатия кнопки. Время, в течение которого светодиод остается включенным, можно изменить, изменив сопротивление и емкость в цепи.

Этот проект доступен по адресу: Настройте таймер 555 в моностабильном режиме.

4. 555 ШИМ-усилитель с таймером

В повсеместной звуковой схеме ШИМ 555 используется микросхема 555 в нестабильном режиме, где частота переключения может изменяться от 65 кГц до 188 кГц.

Этот проект доступен по адресу: 555 Таймер ШИМ аудиоусилитель.

5. Последовательный таймер для управления двигателем постоянного тока

Последовательный таймер — это широко используемая схема на промышленных предприятиях, поскольку большинство промышленных процессов относятся к типу цепной реакции. Это означает, что по завершении одного процесса запускается следующий.

Этот проект доступен по адресу: Последовательный таймер для управления двигателем постоянного тока.

6. ​​Бесконтактный таймер

Инфракрасная бесконтактная схема этого типа широко используется в качестве электрического переключателя, когда физический контакт нежелателен в гигиенических целях.Например, мы часто видим использование инфракрасных датчиков приближения в общественных питьевых фонтанчиках и в общественных туалетах. Представленной здесь простой схемой можно управлять, перемещая перед ней руку. Это достигается за счет обнаружения инфракрасного света, отраженного вашей рукой на приемное устройство.

Этот проект доступен по адресу: Бесконтактный таймер.

7. Линейный таймер общего назначения

Этот простой таймер может использоваться для управления любым электроприбором, который необходимо выключить через определенное время, при условии, что параметры реле-переключателя соответствуют требованиям этого прибора.Он использует недорогие компоненты и сочетает в себе цифровую точность с простым аналоговым управлением, обеспечивая длительную синхронизацию без использования дорогостоящих резисторов или конденсаторов.

Этот проект доступен по адресу: Linear timer for General Use.

8. Инфракрасный таймер дистанционного управления

Здесь представлена ​​схема таймера с дистанционным инфракрасным управлением. Схема состоит из двух секций, а именно секции передатчика и секции приемника.

Этот проект доступен по адресу: Инфракрасный таймер дистанционного управления.

9. Программируемый промышленный таймер включения-выключения с дистанционным управлением RF

Некоторые из представленных здесь функций программируемого промышленного таймера включения / выключения включают:

  1. Время от 1 до 60 секунд (может быть увеличено)
  2. Время включения и время выключения можно запрограммировать (от 1 до 60 секунд)
  3. Повторная (непрерывная) и однократная операция
  4. Полностью дистанционное управление в пределах 100 метров
  5. Удобные элементы управления на передней панели и дисплей с ЖК-дисплеем
  6. Кнопки аварийной остановки (как на панели управления, так и на пульте дистанционного управления)
  7. Обеспечение беспотенциальных релейных контактов для подключения любого устройства / приложения 230 В перем. Тока при 10 А или 28 В пост. Тока при 10 А.

Этот проект доступен по адресу: Programmable Industrial On-Off Timer.

10. Устройство проверки скорости для шоссе

Этот датчик скорости может пригодиться ГАИ. Он не только обеспечит цифровой дисплей в соответствии со скоростью транспортного средства, но и подаст звуковой сигнал, если транспортное средство превысит допустимую скорость для шоссе.

Этот проект таймера 555 доступен по адресу: Speed ​​checker for Highways.

11. Генератор сигналов и инвертор с использованием таймеров NE555

Часто нам требуется генератор прямоугольных сигналов с регулируемой частотой, почти равными высокими и низкими импульсами на выходе и регулируемыми амплитудами.Здесь мы представляем простой, полезный и недорогой генератор сигналов, построенный на таймерах NE555. Используя внешние переключатели, вы можете контролировать или выбирать частотные диапазоны в соответствии с вашими требованиями. Однако рекомендуется использовать частоты ниже 30 кГц.

Этот проект таймера 555 доступен по адресу: Генератор сигналов и инвертор с использованием таймеров NE555

12. Демонстрация нестабильного мультивибратора на основе таймера 555 с использованием MATLAB

Мы представляем здесь демонстрационную программу для нестабильного мультивибратора на основе таймера 555, который реализован с использованием графического пользовательского интерфейса (GUI) в среде MATLAB 2014

Этот проект таймера 555 доступен по адресу: Демонстрация нестабильного мультивибратора на основе таймера 555 с использованием MATLAB

13.Мигание лампы переменного тока с использованием таймера 555

Здесь мы используем очень простой и недорогой таймер NE555 для попеременного включения и выключения двух выходных нагрузок для звуковой и визуальной индикации. Этого можно добиться, используя NE555 на биполярном транзисторе или LMC555 на основе КМОП.

Эту схему можно заставить мигать лампами переменного тока с низкой частотой или включать и выключать электрические нагрузки, подключенные к сети, на низкой скорости. Чтобы уменьшить радиочастотное излучение, переключение выполняется только при переходе через ноль сетевого напряжения переменного тока.

Этот проект таймера 555 доступен по адресу: Мигание лампы переменного тока с использованием таймера 555

14. Лампа RGB с таймером NE555

Многоцветные лампы красного-зеленого-синего (RGB) цвета, доступные на рынке, дороги, так как они основаны на микроконтроллере. Программу для микроконтроллера понять сложно. Вот простая и недорогая схема лампы RGB с таймером 555.

Этот проект таймера 555 доступен по адресу: RGB Bulb Using NE555 Timer

15.Устранение ложных срабатываний таймера 555

Обычно ложное срабатывание таймера IC 555 происходит при включении питания, что приводит к нежелательному выходу, запускающему временной цикл таймера. Схема становится неэффективной, особенно когда нагрузка должна быть запитана только при желании. Вот простая схема устранения ложных срабатываний для таймера 555.

Этот проект таймера 555 доступен по адресу: Устранение ложных срабатываний для таймера 555

Заинтересованы? Ознакомьтесь с нашей другой коллекцией электронных проектов.

Эта статья была впервые опубликована 5 ноября 2017 г. и недавно обновлена ​​17 ноября 2020 г.

Simple 555 Timer Circuits & Projects

Таймер 555 — это промышленная стандартная ИС, существующая с первых дней ИС. Его название происходит от трех последовательно соединенных резисторов 5 кОм, используемых в нем. ИС таймера может точно формировать сигнал требуемой формы.

Таймер

555 был впервые представлен корпорацией Signetics в 1971 году как SE555 / NE555. Это доступная, стабильная и удобная в использовании ИС в таких приложениях, как моностабильная и бистабильная.Вот список из 40 схем таймера 555, которые могут помочь вам понять функции таймера 555. Первые пять схем объясняют о таймере 555 и его различных режимах.

Список простых схем и проектов таймера 555

  • Общие сведения о таймере 555 : Вот статья, объясняющая таймер 555. Также объясняются различные режимы, конфигурация контактов и применения таймера.
  • Астабильный мультивибратор с таймером 555 : Астабильный режим также называется автономным генератором.В этом состоянии таймер 555 может переключаться между двумя состояниями без применения каких-либо внешних запусков. В этой статье объясняется работа таймера в этом режиме.
  • Моностабильный мультивибратор с таймером 555 : В моностабильном режиме таймер 555 изменяет свое состояние, когда применяется только внешний триггер. Эта статья объясняет работу этого режима.
  • Как работает схема тестирования микросхемы таймера 555? : В этой статье объясняется работа тестера микросхем таймера 555.
  • Таймер 555 как триггер Шмитта : Здесь таймер 555 используется как триггер Шмитта.Триггер Шмитта — это регенеративный компаратор. Он сравнивает входное напряжение с двумя опорными напряжениями и выдает эквивалентное напряжение на выходе.
  • Цепь кричащей сирены : Кричащая сирена может использоваться в качестве сигнала тревоги. Из-за прокалывания ушей и раздражающего звука он может сразу привлечь внимание. Показанная здесь схема построена с использованием схемы таймера 555.
  • Схема ТВ-передатчика : Разработанная здесь схема ТВ-передатчика может передавать аудио- и видеосигналы.Эта схема усиливает и передает сигналы. Аудиосигналы модулируются по частоте, а видеосигналы модулируются по стандарту PAL.
  • Цепь измерителя LC с таймером 555 : Показанная здесь схема измерителя LC будет измерять значение реактивного элемента, такого как конденсатор или катушка индуктивности. Эта схема разработана с использованием микросхемы таймера 555.
  • Схема частотомера : В этом проекте показана схема измерения частоты. Два таймера 555 работают в двух режимах. Один в нестабильном режиме, а другой в стабильном моно.Таймер в нестабильном режиме генерирует импульсы, которые подаются на счетчик. В таймере в моностабильном режиме используется тактовый сигнал. Таким образом, количество импульсов, генерируемых за одну секунду, можно измерить с помощью логики. Прочтите статью для получения дополнительной информации.
  • Отсечка по высокому и низкому напряжению с задержкой и сигнализацией : Показанная здесь схема обеспечивает защиту электрического оборудования. Когда есть ненормальное напряжение (высокое или низкое). Эта цепь отключает питание и выдает сигнал тревоги в качестве индикации.Он также воспроизводит звук при возобновлении.
  • Сверхчувствительная охранная сигнализация : Эта схема показывает охранную сигнализацию с использованием таймера 555. Показанная здесь простая схема подаст сигнал тревоги при обнаружении любого нарушителя. Злоумышленник обнаружен с помощью операционного усилителя.
  • Цепь дистанционного глушителя телевизора : Здесь эта схема показывает схему дистанционного глушителя ТВ, использующую микросхему таймера 555. Эта схема выдает непрерывные сигналы, которые сбивают с толку пульт от телевизора. Таким образом, телевизионные сигналы были заглушены.
  • Схема звукового генератора Ding Dong : Вот схема для создания звука Ding Dong. Эту схему можно использовать как дверной звонок.
  • Полицейские огни с использованием таймера 555 : Схема, показанная здесь, имитирует огни полицейской машины. При этом красные светодиоды мигают три раза, а синие светодиоды мигают три раза поочередно. Это мигание выполняется постоянно.
  • Цепь сигнала поворота велосипеда : Вот схема, показывающая сигнал поворота велосипеда.Таймер 555 играет в этой схеме главную роль. Работает в нестабильном режиме. Два набора светодиодов использовались для индикации левого и правого сигнала.
  • Автоматический переключатель переключения : переключатель может действовать как инвертор. Но здесь нагрузка, управляемая постоянным током, переключается с постоянного на переменный ток на постоянный ток в случае пропадания постоянного тока.
  • Цепь датчика парковки заднего хода : Цепь датчика парковки заднего хода помогает водителю безопасно парковать автомобиль. Эта схема указывает расстояние с помощью трех светодиодов.
  • Dummy Alarm Circuit : Как видно из названия, этот сигнал тревоги мигает светодиодами каждые 5 секунд вместо звука.
  • Усилитель звука малой мощности с таймером 555 : Здесь схема усилителя звука малой мощности разработана с использованием микросхемы таймера 555. Он может выдавать ток 200 мА. Это может управлять небольшим громкоговорителем.
  • Схема игрушечного органа с использованием таймера 555 IC : Схема игрушечного органа также может называться схемой игрушечного пианино. Здесь в этой схеме 5 кнопок.При нажатии на них в определенном порядке будет воспроизводиться музыка, похожая на фортепьяно.
  • Цепь цифрового секундомера : Показанные здесь цифровые часы отсчитывают 60 секунд. Это работает по принципу двухступенчатого счетчика. Здесь таймер 555 используется для генерации тактовых импульсов. Эти тактовые импульсы подавались на счетные схемы для целей счета.
  • Схема светодиодного куба 3x3x3 : Здесь разработана простая схема светодиодного куба 3x3x3. Светодиодный куб здесь управляется таймером 555.
  • Схема датчика расхода воздуха : Здесь разработан простой датчик расхода воздуха. Обнаружение потока воздуха используется во многих приложениях, например, для проверки количества топлива, добавляемого в двигатель, или для измерения загрязнения и т. Д. Поток воздуха определяется по изменению сопротивления в зависимости от температуры, когда воздух действует на изолятор.
  • Схема электронного отпугивателя комаров : Здесь разработана схема электронного отпугивателя комаров. Схема, показанная здесь, использует таймер 555 в качестве основного компонента.
  • Цепь полицейской сирены с использованием таймера NE555 : Эта схема издает звук полицейской сирены. Он использует две микросхемы таймера 555 в нестабильном режиме.
  • Схема звукового эквалайзера : Схема звукового эквалайзера может изменять настройку звука. Он может воспроизводить разные музыкальные звуки из одной мелодии.
  • Цепь 9-позиционного переключателя хлопка : На этой схеме показана цепь переключателя хлопка. Здесь этот переключатель хлопка может генерировать 9 различных паттернов. Отсюда и название «9-позиционный переключатель хлопка».Таймер 555 используется в моностабильном режиме, и эти импульсы подаются на декадный счетчик IC CD 7490.
  • Схема светодиодных ходовых огней : Схема светодиодных ходовых огней также может называться схемой рыцаря наездника. Эта схема использует таймер 555 и счетчик CD4017. Эти фонари можно использовать для размещения перед автомобилем.
  • Цепь сенсорного переключателя ВКЛ и ВЫКЛ : Вот схема переключателя ВКЛ и ВЫКЛ. Эту схему можно использовать для переключения нагрузок, не двигаясь с одного места, просто прикоснувшись к цепи. Здесь в моностабильном режиме используется таймер 555.
  • Автоматическая система полива растений : Эта система показывает автоматическую систему полива растений. Он автоматически включает реле, измеряя влажность почвы. Влажность почвы измеряется датчиком влажности почвы. В этой схеме использовались два 55 таймера.
  • Простые схемы мигания светодиодов : В этой статье показаны две схемы мигания светодиодов. Один — мигалка, а другой — двухцветные светодиодные танцующие огни.
  • Простые схемы пожарной сигнализации по низкой цене : Вот статья, показывающая схемы пожарной сигнализации по очень низкой цене. Он показывает четыре разные схемы с использованием простых компонентов, а также принципиальную схему и ее работу.
  • Переключатель ИК-пульта дистанционного управления : В этом проекте показано управление бытовой техникой с помощью ИК-пульта дистанционного управления. Есть две схемы: одна используется как передатчик, а другая — как приемник. В схеме передатчика используется таймер 555.
  • Цепь охранника автомобильной парковки с использованием инфракрасного датчика : Руководство по парковке автомобиля поможет водителю обнаружить препятствие на пути парковки.Инфракрасный датчик используется для обнаружения препятствия на пути.
  • PWM LED Dimmer с использованием NE555 : Здесь предлагается схема LED Dimmer с использованием таймера 555. Диммирование осуществляется с помощью ШИМ, производимого таймером 555.
  • Управление скоростью двигателя постоянного тока с использованием широтно-импульсной модуляции : В этой статье показано управление скоростью двигателя постоянного тока с помощью WM. Здесь ШИМ генерируется с использованием таймера 555.
  • Тестер непрерывности с Melody : Здесь разработана схема тестера цепи.Он издает мелодичный звук, когда в цепи нет обрыва.
  • Тревога паники — это цепь тревоги : Тревога паники — это цепь тревоги, построенная с использованием микросхемы таймера 555. Эта сигнализация, нажатая при панических ситуациях, может предупредить соседей.
  • Несмещенные электронные игральные кости со светодиодами : Здесь предлагается электронная цифровая игральная игральные кости. Эта схема точна для игры и получения точных результатов.
  • Контроллер скорости с использованием 555 : Вот статья «Сделай сам», демонстрирующая управление скоростью небольшого двигателя постоянного тока с использованием таймера 555.
  • Как сделать простой переключатель хлопка: схема, работа? : Вот простая схема переключателя хлопка, сделанная из таймера 555.
  • Мобильная управляемая бытовая техника без микроконтроллера : Это проект по управлению бытовой техникой с помощью мобильного устройства без микроконтроллера. Хотя основную роль в этом проекте играет декодер DTMF .555 может использоваться для управления техникой. Просмотрите проект для получения дополнительной информации.

Мы хотели бы предложить вам проверить ниже хороший список проектов

Не стесняйтесь комментировать, если у вас есть новый список, мы постараемся разместить его здесь.

555 Моностабильный | Клуб электроники

555 Моностабильный | Клуб электроники

Период времени | Операция |
Сброс / триггер при включении | Спусковой крючок

Микросхема таймера 555 может использоваться с несколькими простыми
компоненты для создания моностабильной схемы, которая при срабатывании генерирует один выходной импульс.
Он называется стабильным mono , потому что он стабилен только в одном состоянии : «низкий выход».
Состояние «высокий выход» является временным.

Рекомендуемая книга: IC 555 Projects


Период моностабильного времени

Длительность импульса называется периодом времени (T) и определяется
резистор R1 и конденсатор C1:

Период времени, T = 1. 1 × R1 × C1

T = период времени в секундах (с)

R1 = сопротивление в Ом ()

C1 = емкость в фарадах (Ф)

Максимальный надежный период времени составляет около 10 минут.

Почему 1.1? Конденсатор заряжается до 2 / 3 = 67%, поэтому он
немного длиннее постоянной времени
(R1 × C1) — время, необходимое для зарядки до 63%.

555 моностабильный выход, одиночный импульс

555 моностабильная схема с ручным пуском

Выбор R1 и C1

Выберите сначала C1 , потому что доступно относительно мало значений.

Выберите R1 , чтобы указать необходимый период времени.
R1 должен быть в пределах 1k
до 1 МОм, поэтому используйте постоянный резистор на
не менее 1k последовательно, если R1 переменный.

Остерегайтесь , что электролитические конденсаторы не имеют точных значений (часто встречаются ошибки не менее 20%)
и они имеют тенденцию к утечке заряда, что увеличивает период времени (особенно, если вы используете резистор большого номинала).

Например: проект таймера должен иметь максимальный период времени.
266 с (около 4½ минут), но многие электролитические конденсаторы увеличивают это время примерно до 10 минут!



Моностабильный режим

Период синхронизации запускается (запускается), когда входной сигнал триггера (вывод 2) меньше
1 / 3 Vs, это делает выход высоким (+ Vs) и конденсатор C1 запускается
заряжать через резистор R1.После начала периода времени дальнейшие пусковые импульсы игнорируются.

Пороговое значение Вход (контакт 6) контролирует напряжение на C1, и когда оно достигает
2 / 3 По истечении периода времени выходное значение становится низким.
В то же время разряд (контакт 7) внутренне подключен к 0 В, разряжая
конденсатор готов к следующему триггеру.

Сброс Вход (контакт 4) отменяет все другие входы, и отсчет времени может быть отменен
в любой момент, подключив сброс к 0 В, это мгновенно понижает выход и разряжает
конденсатор. Если функция сброса не требуется, контакт сброса должен быть напрямую подключен к + Vs.
с проводом или с резистором около 10к
(значение не критично).


Сброс или триггер при включении

Может быть полезно убедиться, что моностабильная цепь сбрасывается или запускается автоматически при
источник питания подключен или включен. Это достигается за счет использования конденсатора вместо
(или в дополнение к) нажимному переключателю, как показано на схеме.

Конденсатору требуется короткое время для зарядки, кратковременно удерживая вход около 0 В, когда
цепь включена.Переключатель может быть подключен параллельно конденсатору, если вручную
операция тоже требуется.

Это расположение используется для триггера в проекте таймера.


Срабатывание по фронту

Если триггерный вход все еще меньше 1 / 3 Вс в конце периода времени
выходной сигнал будет оставаться высоким до тех пор, пока значение триггера не станет больше 1 / 3 Vs. Этот
Ситуация может возникнуть, если входной сигнал поступает от двухпозиционного переключателя или датчика.

Моностабильным можно сделать срабатыванием фронта , реагируя только на изменений
входного сигнала путем подключения триггерного сигнала через конденсатор к триггерному входу.
Конденсатор пропускает резкие изменения (переменный ток), но блокирует постоянный сигнал (постоянный ток). Для дополнительной информации
см. страницу, посвященную емкости.
Схема « сработал отрицательный фронт », потому что она реагирует на внезапное падение входного сигнала.

Резистор между триггером (вывод 2) и + Vs обеспечивает нормальный высокий уровень триггера (+ Vs).


Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию.
Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет
используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому.
На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на
рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден.
Рекламодателям не передается никакая личная информация.
Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации.Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов.
(включая этот), как объяснил Google.
Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста
посетите AboutCookies.org.

electronicsclub.info © Джон Хьюс 2021 г.

Веб-сайт размещен на Tsohost

555 Блок-схема таймера, схема рабочих контактов, конфигурация, технические данные

Блок-схема IC-таймера 555, работа, конфигурация контактов, техническое описание — полное базовое руководство

В этой статье рассматриваются все основные аспекты микросхемы таймера 555.Возможно, вы уже знаете, что SE / NE 555 — это микросхема таймера, представленная Signetics Corporation в 1970-х годах. В этой статье мы рассмотрим следующую информацию о микросхеме таймера 555.

1. Введение в микросхему таймера 555

2. Конфигурация выводов микросхемы таймера 555

3. Основы таймера 555

4. Блок-схема

5. Принцип работы

6. Скачать паспорт

Если вам все еще нужно детальное понимание микросхемы таймера 555, мы рассмотрели 3 книги в нашем интернет-магазине.Эти книги охватывают все аспекты микросхемы таймера 555, а также ее приложения. Чтобы получить обзоры и купить их, нажмите здесь: — 3 великие книги для изучения 555 схем таймера и проектов

1. Введение

555 таймер IC

Микросхема таймера 555 была представлена ​​в 1970 году компанией Signetic Corporation и получила название SE / NE 555 timer . По сути, это монолитная схема синхронизации, которая обеспечивает точные и очень стабильные временные задержки или колебания.По сравнению с применением операционных усилителей в тех же областях, 555IC также является столь же надежным и дешевым. Помимо применения в качестве моностабильного мультивибратора и нестабильного мультивибратора , таймер 555 может также использоваться в преобразователях постоянного тока , цифровых логических пробниках, генераторах сигналов , аналоговых частотомерах и тахометрах, для измерения температуры и устройства управления, регуляторы напряжения , и т. д. ИС таймера настроена на работу в одном из двух режимов — однократный или моностабильный, либо в качестве автономного или нестабильного мультивибратора. SE 555 может использоваться в диапазоне температур от -55 ° C до 125 °. NE 555 можно использовать в диапазоне температур от 0 ° до 70 ° C.

Важными характеристиками таймера 555 являются:

  • Он работает с широким диапазоном из источников питания в диапазоне от + 5 В до + 18 Вольт.
  • Потребление или получение 200 мА тока нагрузки.
  • Внешние компоненты должны быть выбраны правильно, чтобы интервалы синхронизации можно было разделить на несколько минут вместе с частотами, превышающими несколько сотен килогерц.
  • Выход таймера 555 может управлять транзисторно-транзисторной логикой (TTL) из-за его высокого выходного тока.
  • Он имеет температурную стабильность 50 частей на миллион (ppm) при изменении температуры на градус Цельсия или, что эквивалентно 0,005% / ° C.
  • Продолжительность включения таймера регулируется.
  • Максимальная рассеиваемая мощность на корпус составляет 600 мВт, а его входы запуска и сброса имеют логическую совместимость. Дополнительные функции перечислены в таблице данных.

2.Конфигурация выводов IC

Конфигурация выводов микросхемы таймера 555

Микросхема таймера 555 доступна в виде 8-контактного металлического корпуса, 8-контактного миниатюрного DIP (двойного в корпусе) или 14-контактного DIP. Конфигурация выводов показана на рисунках.

Эта ИС состоит из 23 транзисторов, 2 диодов и 16 резисторов . Использование каждого вывода в ИС объясняется ниже. Номера выводов, используемые ниже, относятся к 8-выводным корпусам DIP и 8-выводным металлическим корпусам. Эти контакты подробно описаны, и вы получите лучшее представление, прочитав весь пост.

Контакт 1 : Заземленная клемма: Все напряжения измеряются относительно клеммы заземления.

Контакт 2: Терминал триггера: Контакт триггера используется для питания входа триггера, если микросхема 555 настроена как моностабильный мультивибратор. Этот вывод является инвертирующим входом компаратора и отвечает за переход триггера из состояния установки в состояние сброса. Выход таймера зависит от амплитуды внешнего триггерного импульса, подаваемого на этот вывод.На эту клемму подается отрицательный импульс с уровнем постоянного тока выше Vcc / 3. При отрицательном фронте, когда триггер проходит через Vcc / 3, выходной сигнал нижнего компаратора становится высоким, а дополнительный Q становится равным нулю. Таким образом, выход 555 IC получает высокое напряжение и, следовательно, квазистабильное состояние.

Контакт 3: Выходной разъем: Выход таймера доступен на этом контакте. Есть два способа подключения нагрузки к выходной клемме. Один из способов — соединить выходной контакт (контакт 3) с контактом заземления (контакт 1) или между контактом 3 и контактом питания (контакт 8).Нагрузка, подключенная между выходом и контактом заземления, называется , нормально подключенная к нагрузке , а нагрузка, подключенная между выходом и контактом заземления, называется , нормально отключенная нагрузка .

Контакт 4: Терминал сброса: Каждый раз, когда таймер IC должен быть сброшен или отключен, отрицательный импульс подается на контакт 4 и, таким образом, называется терминалом сброса. Выход сбрасывается независимо от состояния входа. Если этот вывод не должен использоваться для сброса, его следует подключить к + V CC , чтобы избежать любой возможности ложного срабатывания.

Контакт 5: Клемма управляющего напряжения: Пороговые уровни и уровни запуска управляются с помощью этого контакта. Ширина импульса выходного сигнала определяется подключением POT или подачей внешнего напряжения на этот вывод. Внешнее напряжение, приложенное к этому выводу, также можно использовать для модуляции формы выходного сигнала. Таким образом, величина напряжения, приложенного к этому выводу, будет определять, когда нужно переключить компаратор, и, таким образом, изменяет ширину импульса на выходе.Когда этот вывод не используется, он должен быть отключен от земли через 0,01 мкФ, чтобы избежать проблем с шумом.

Контакт 6 : Пороговая клемма: Это неинвертирующая входная клемма компаратора 1, который сравнивает напряжение, приложенное к клемме, с опорным напряжением 2/3 В CC . Амплитуда напряжения, приложенного к этой клемме, отвечает за установленное состояние триггера. Когда напряжение, приложенное к этой клемме, превышает 2 / 3Vcc, верхний компаратор переключается на + Vsat, и выход сбрасывается.

Контакт 7 : Разрядная клемма: Этот контакт внутренне подключен к коллектору транзистора, и в основном конденсатор подключен между этой клеммой и землей. Это называется разрядным выводом, потому что, когда транзистор насыщается, конденсатор разряжается через транзистор. Когда транзистор отключен, конденсатор заряжается со скоростью, определяемой внешним резистором и конденсатором.

Контакт 8: Клемма питания: На эту клемму подается напряжение питания от + 5 В до + 18 В относительно земли (контакт 1).

3. 555 Основы таймера

Таймер 555 объединяет в себе релаксационный генератор, два компаратора, триггер R-S и разрядный конденсатор.

S-R-Flip Flop

Как показано на рисунке, два транзистора T1 и T2 имеют перекрестную связь. Коллектор транзистора T1 управляет базой транзистора T2 через резистор Rb2. Коллектор транзистора T2 управляет базой транзистора T1 через резистор Rb1. Когда один из транзисторов находится в состоянии насыщения, другой транзистор будет в состоянии отсечки.Если считать транзистор Т1 насыщенным, то напряжение на коллекторе будет практически нулевым. Таким образом, транзистор Т2 будет иметь нулевую базу и перейдет в состояние отключения, а его напряжение коллектора приблизится к + Vcc. Это напряжение подается на базу T1 и, таким образом, поддерживает его насыщение.

S-R Flip Flop Symbol

Теперь, если мы считаем, что транзистор T1 находится в состоянии отсечки, то напряжение коллектора T1 будет равно + Vcc. Это напряжение приведет базу транзистора Т2 к насыщению.Таким образом, насыщенный коллектор на выходе транзистора Т2 будет практически равен нулю. Это значение при подаче обратно на базу транзистора T1 приведет его к отключению. Таким образом, значение насыщения и отсечки любого из транзисторов определяет высокое и низкое значение Q и его дополнения. При добавлении дополнительных компонентов в схему получается триггер R-S. Триггер R-S — это схема, которая может устанавливать выход Q на высокий или сбрасывать его на низкий уровень . Между прочим, дополнительный (противоположный) выход Q доступен от коллектора другого транзистора.Схематический символ триггера S-R также показан выше. Схема фиксируется либо в состоянии Q, либо в дополнительном состоянии. Высокое значение входа S устанавливает высокое значение Q. Высокое значение входа R сбрасывает значение Q на низкое. Выход Q остается в заданном состоянии до тех пор, пока не перейдет в противоположное состояние.

Схема синхронизации 555 IC

Базовая концепция синхронизации

Из рисунка выше, если предположить, что выходной сигнал S-R триггера высокий. Это высокое значение передается на базу транзистора, и транзистор насыщается, создавая таким образом нулевое напряжение на коллекторе.Напряжение конденсатора зафиксировано на земле, то есть конденсатор C закорочен и не может заряжаться.

На инвертирующий вход компаратора подается управляющее напряжение, а на неинвертирующий вход — пороговое напряжение. При установленном триггере R-S насыщенный транзистор удерживает пороговое напряжение на нуле. Однако управляющее напряжение составляет 2/3 В CC, , то есть 10 В, из-за делителя напряжения.

Предположим, что на вход R подается высокое напряжение.Это сбрасывает триггер R-Output Q на низкий уровень, и транзистор отключается. Конденсатор C теперь можно заряжать бесплатно. Когда этот конденсатор C заряжается, пороговое напряжение повышается. В конце концов, пороговое напряжение становится немного выше (+ 10 В). Затем на выходе компаратора устанавливается высокий уровень , , что приводит к установке триггера R S. Выходной сигнал с высокой добротностью насыщает транзистор, что быстро разряжает конденсатор. Экспоненциальный рост происходит на конденсаторе C, и на выходе Q появляется положительный импульс.Таким образом, напряжение конденсатора V C экспоненциально, а выходное напряжение — прямоугольное. Это показано на рисунке выше.

4. Блок-схема таймера IC 555

Блок-схема таймера IC 555

Блок-схема таймера 555 показана на рисунке выше. Таймер 555 имеет два компаратора (в основном 2 операционных усилителя), триггер R-S, два транзистора и резистивную цепь.

  • Резистивная сеть состоит из трех одинаковых резисторов и действует как делитель напряжения.
  • Компаратор 1 сравнивает пороговое напряжение с опорным напряжением + 2/3 В CC вольт.
  • Компаратор 2 сравнивает напряжение запуска с опорным напряжением + 1/3 В CC вольт.

Выход обоих компараторов подается на триггер. Триггер принимает свое состояние в соответствии с выходом двух компараторов. Один из двух транзисторов представляет собой разрядный транзистор, коллектор которого подключен к контакту 7. Этот транзистор насыщается или отключается в соответствии с состоянием выхода триггера.Транзистор с насыщением обеспечивает путь разряда к конденсатору, подключенному извне. База другого транзистора подключена к клемме сброса. Импульс, приложенный к этой клемме, сбрасывает весь таймер независимо от входа.

5. Принцип работы

См. Блок-схему микросхемы таймера 555, приведенную выше:

Внутренние резисторы действуют как сеть делителей напряжения, обеспечивая (2/3) Vcc на неинвертирующем выводе верхнего компаратора и (1/3) Vcc на инвертирующем выводе нижнего компаратора.В большинстве приложений управляющий вход не используется, так что управляющее напряжение равно + (2/3) В CC . Верхний компаратор имеет пороговый вход (контакт 6) и вход управления (контакт 5). Выход верхнего компаратора применяется к входу установки (S) триггера. Каждый раз, когда пороговое напряжение превышает управляющее напряжение, верхний компаратор устанавливает триггер, и на его выходе высокий уровень . Высокий уровень на выходе триггера при подаче на базу разрядного транзистора насыщает его и, таким образом, разряжает транзистор, который подключен снаружи к разрядному выводу 7.Дополнительный сигнал с триггера поступает на вывод 3, выход. На выходе 3 имеется низкий уровень . Эти условия будут преобладать до тех пор, пока нижний компаратор не запустит триггер. Даже если напряжение на пороговом входе упадет ниже (2/3) В CC , то есть верхний компаратор не может снова изменить триггер. Это означает, что верхний компаратор может только установить высокий уровень на выходе триггера.

Чтобы изменить выход триггера на низкий , , напряжение на входе триггера должно упасть ниже + (1/3) Vcc.Когда это происходит, нижний компаратор запускает триггер, устанавливая на его выходе низкий уровень . Низкий уровень на выходе триггера отключает разрядный транзистор и вынуждает усилитель мощности выводить высокий уровень. Эти условия сохранятся независимо от напряжения на входе триггера. Компаратор нижнего уровня может вызывать только низкий выходной сигнал триггера.

Из приведенного выше обсуждения можно сделать вывод, что для наличия низкого выхода таймера 555 напряжение на пороговом входе должно превышать управляющее напряжение или + (2/3) В CC .Это также включает разрядный транзистор. Чтобы на выходе таймера был высокий уровень, напряжение на входе триггера должно упасть ниже + (1/3) В CC . Это выключает разрядный транзистор.

На управляющий вход может подаваться напряжение для изменения уровней, при которых происходит переключение. Когда он не используется, конденсатор 0,01 нано Фарад должен быть подключен между контактом 5 и землей, чтобы шум, связанный с этим контактом, не приводил к ложному срабатыванию.

Подключение сброса (вывод 4) к низкому логическому уровню установит высокий уровень на выходе триггера.Разрядный транзистор включится, а на выходе усилителя мощности будет низкий уровень. Это состояние будет продолжаться до тех пор, пока сброс не станет высоким. Это позволяет синхронизировать или сбросить работу схемы. Когда он не используется, сброс должен быть привязан к + V CC .

Загрузить лист технических данных таймера 555:

Чтобы узнать больше о микросхеме таймера NE / SE 555, просмотрите / скачайте техническое описание. — NE-SE 555 Таймер Лист данных

Применение схем таймера 555

Чтобы узнать больше о применении микросхемы таймера 555, прочтите следующие сообщения:

555 таймеров IC пакетов

Использование микросхемы таймера 555 в особых или необычных схемах


Таймер 555 — это популярная биполярная ИС, которая специально разработана для генерации точных и стабильных периодов времени, определенных C-R, для использования в различных генераторах моностабильных «одноразовых» импульсов и нестабильных генераторах прямоугольных импульсов.555 также очень универсален и может использоваться в различных специальных или необычных приложениях. Некоторые из них включают триггеры Шмитта, генераторы азбуки Морзе, электронные дверные зуммеры, тестеры непрерывности, инжекторы сигналов, метрономы, светодиодные мигалки и будильники, а также таймеры с длительным периодом действия.

ТРИГГЕРЫ SCHMITT

Модель 555 может использоваться в качестве триггера Шмитта путем замыкания контактов 2 (триггер) и 6 (порог) вместе и подачи входных сигналов непосредственно в эти точки, как показано на функциональной схеме и схеме на рис. 1 .

РИСУНОК 1. Функциональная блок-схема (внутри двойных линий) микросхемы таймера 555 с внешними соединениями для использования в качестве простого, но полезного триггера Шмитта.

Действие ИС таково, что (как показано на диаграмме Рисунок 1 входных и выходных сигналов), когда входное напряжение поднимается выше 2/3 В куб.см , выход ИС переключается на низкий уровень и остается там, пока входное напряжение не падает ниже 1 / 3 В cc , в этот момент выход переключается на высокий уровень и остается там, пока вход снова не превысит 2/3 V cc .Разница между этими двумя уровнями запуска называется значением гистерезиса и в данном случае равна 1/3 В см3 ; это большое значение гистерезиса делает схему полезной в приложениях для преобразования сигналов с подавлением шума / пульсации.

РИСУНОК 2. Синусоидальный преобразователь Шмитта 555 с дополнительным подавлением радиопомех через C3.

На рисунке 2 показана базовая схема Шмитта, модифицированная для использования в качестве высокопроизводительного преобразователя синус / квадрат, который можно использовать при входных частотах примерно до 150 кГц.Делитель потенциала R1-R2 смещает контакты 2 и 6 до значения покоя 1/2 В cc (т. Е. Посередине между верхним и нижним значениями триггера), и синусоидальный вход накладывается на эту точку через C1; Прямоугольные выходы берутся с контакта 3. R3 изолирует входной сигнал от эффектов переключений 555. На схеме показано, как дополнительное подавление RFI может быть получено через C3.

РИСУНОК 3. Релейный переключатель с минимальным люфтом, активируемый темным светом.

На рис. 3 показан 555, используемый в качестве релейного переключателя с минимальным люфтом (нулевой гистерезис), активируемого темнотой, со светозависимым делителем напряжения RV1-LDR, подключенным к его входной клемме. Значения RV1 и LDR примерно равны на среднем уровне переключаемой освещенности. Эта схема действует как быстрый компаратор, а не как настоящий триггер Шмитта, так как вывод 6 подключен к высокому уровню через R1, а светочувствительный делитель потенциала RV1-LDR применяется только к выводу 2. Обратите внимание, что эта схема требует хорошей развязки питания, которая обеспечивается через C2.

РИСУНОК 4. Альтернативные входные цепи на Рисунке 3 для активации (a) светом , (b) пониженной температурой и (c) перегревом).

Вышеупомянутая схема может действовать как световой (а не темный) переключатель, переставляя положения RV1 и LDR, как показано на рисунке 4 (a), или может действовать как терморегулируемый переключатель, используя термистор NTC вместо LDR, как показано на рисунках 4 (b) и 4 (c) ; во всех случаях LDR или термистор должны иметь сопротивление в диапазоне от 470R до 10K при требуемом уровне включения.

НАСТОЛЬНЫЕ ГАДЖЕТЫ

Нестабильный мультивибратор 555 очень универсален и может использоваться во многих приложениях, представляющих интерес как для любителей, так и для профессиональных пользователей. На рисунках 5 11 показаны примеры типичных 555 нестабильных устройств.

РИСУНОК 5. Осциллятор Code-Practice с регулируемым тоном и громкостью.

На рис. 5 показан тренировочный генератор кода Морзе с частотным изменением от 300 Гц до 3 кГц с помощью регулятора TONE RV1.Громкость телефона можно регулировать с помощью RV2, и телефоны могут иметь любое сопротивление от нескольких Ом и выше. Схема потребляет нулевой ток покоя, когда ключ Морзе открыт.

РИСУНОК 6. Электронный «дверной зуммер».

На рисунке 6 показан простой электронный «дверной зуммер», который подает монотонный сигнал в небольшой динамик (от 25R до 80R), когда SW1 закрыт; C1 имеет низкий импеданс питающей сети и обеспечивает соответствующую выходную мощность привода.

РИСУНОК 7. Тестер непрерывности.

На рис. 7 показан тестер непрерывности, который издает звуковой сигнал только в том случае, если сопротивление между тестовыми щупами меньше нескольких Ом. Нестабильный срабатывает, только если контакт 4 смещен выше 700 мВ; обычно этот вывод заземлен через R2, поэтому нестабильный выключен; управлять нестабильным, два зонд должен быть закорочен, соединяя R2 к выходу напряжения опорного генератора R3-ZD1 через RV2. При использовании RV2 подстраивается, так что нестабильная работа едва достигается при этом условии, и прекращается, если сопротивление между датчиками превышает несколько Ом.Обратите внимание, что цепь потребляет несколько мА всякий раз, когда SW1 замкнут, даже если датчики разомкнуты.

РИСУНОК 8. Форсунка сигнала.

На рисунке 8 показан инжектор сигналов, который полезен для тестирования схем AF и RF. Нестабильный работает на базовой частоте в несколько сотен Гц, когда PB1 закрыт; квадратный выходной сигнал очень богат гармониками, и их можно обнаружить на частотах до 10 МГц на радиоприемнике.Уровень подачи сигнала регулируется через RV1.

РИСУНОК 9. Схема метронома.

На рисунке 9 показан метроном, в котором частота «тиков» изменяется от 30 до 120 ударов в минуту с помощью RV1, а громкость — с помощью RV2. Эта схема представляет собой модифицированную версию стандартной нестабильной схемы, в которой ее основная синхронизирующая сеть управляется выводом 3 микросхемы. Когда на выходе устанавливается высокий уровень, C1 быстро заряжается через D1-R1, генерируя короткий (несколько мс) импульс «тика».Когда выход снова переключается на низкий уровень, C1 разряжается через RV1-R2, производя период «выключения» до 2 с (= 30 ударов в минуту). Выходные импульсы подаются на небольшой динамик через регулятор громкости RV2 и буфер Q1.

СВЕТОДИОДНЫЕ ФОНАРЫ и СИГНАЛИЗАЦИЯ

На рисунках 10 с по 12 показано устройство 555, используемое в светодиодных мигалках, в которых светодиоды имеют одинаковое время включения и выключения. С показанными значениями компонентов каждая схема работает примерно с одной вспышкой в ​​секунду.

РИСУНОК 10. Светодиодный мигающий сигнал с «несимметричным» выходом.

Схема Рис. 10 имеет «несимметричный» выход. Между выходом ИС и землей можно поместить либо один светодиод, либо цепочку последовательно соединенных светодиодов, и все светодиоды включаются или выключаются вместе; R3 устанавливает ток включения светодиодов. Большинство светодиодов при включении теряют около 2 В, поэтому несколько светодиодов могут быть подключены последовательно в цепь, которая питается от источника 15 В.

РИСУНОК 11. Светодиодный мигающий сигнал с «двусторонним» выходом.

Рисунок 11 аналогичен вышеприведенному, но имеет «двустороннее» выходное соединение, в котором все «верхние» светодиоды горят, а «нижние» выключены, и наоборот. R3 устанавливает токи включения нижних светодиодов, а R4 устанавливает токи верхних.

РИСУНОК 12. Автоматический (темный) мигающий светодиод.

Рисунок 12 показывает базовую схему мигания Рисунок 10 , измененную для обеспечения автоматической работы в темноте.R4-R5-LDR-RV1 используются в качестве светочувствительного моста Уитстона, который используется для активации нестабильного усилителя 555 через балансный детектор Q1 и контакт 4 RESET на ИС. В ярких условиях LDR имеет низкое сопротивление, поэтому переход база-эмиттер Q1 имеет обратное смещение, и на выводе 4 появляется напряжение менее 700 мВ, поэтому нестабильность отключена. Но в темноте сопротивление LDR велико, и Q1 смещен, генерируя более 700 мВ на выводе 4 и включающий нестабильный. LDR должен давать сопротивление в диапазоне от 470R до 10K на уровне темнового включения, а RV1 настраивается таким образом, чтобы нестабильный резистор просто срабатывал при этом условии.

Вышеупомянутый метод обеспечивает прецизионное стробирование и может использоваться для автоматической активации множества других нестабильных цепей 555, для создания различных звуковых сигналов тревоги, релейных генераторов и т. Д. Путем изменения положения LDR и RV1 или замены LDR термистором NTC, эти цепи могут быть автоматически активированы, когда уровни освещенности или температуры выходят за установленные пределы. На рисунках 13 15 показаны практические примеры таких схем.

РИСУНОК 13. Релейный импульсный генератор с активацией тепла / света.

Схема , рис. 13, обеспечивает автоматическую активацию тепловым или световым сигналом релейного генератора импульсов, который при активации включается и выключается с частотой один раз в секунду. Реле может быть любого типа на 12 В с сопротивлением катушки более 60 Ом, а его контакты могут использоваться для активации внешних устройств с электрическим питанием, таких как свет, сирены, сигнальные рожки и т. Д.

РИСУНОК 14. Монотонный (800 Гц) сигнал тревоги средней мощности, активируемый нагревом / светом.

Рисунок 14 дает автоматическую активацию тепловым или световым сигналом генератора монотонного сигнала тревоги, который при активации генерирует сигнал тревоги 800 Гц при мощности в несколько ватт в динамике на восемь Ом. Обратите внимание, что высокий выходной ток схемы может вызвать модуляцию линии питания, поэтому D1 и C3 используются для защиты схемы от эффектов пульсации, а D2 и D3 ограничивают выбросы индуктивного переключения динамика и, таким образом, защищают выходной транзистор Q2 от повреждения.

РИСУНОК 15. Альтернативные схемы датчиков для использования с рисунками 13 или 14 для активации через (a) темный, (b) светлый, (c) при пониженной температуре или (d) при повышенной температуре.

Рисунок 15 показывает альтернативную схему датчика, которая может использоваться для автоматической активации цепей Рисунок 13 или 14 . Для светочувствительной работы датчик должен быть LDR; для термочувствительной активации это должен быть термистор NTC; в любом случае чувствительный элемент должен иметь сопротивление в диапазоне от 470R до 10K при желаемом уровне срабатывания.

ДОЛГОПЕРИОДНЫЕ ТАЙМЕРЫ

Микросхема 555 IC может быть использована для создания превосходного таймера с ручным запуском и релейным управлением при подключении в моностабильном режиме или в режиме генератора импульсов, но не может дать точные временные интервалы, превышающие несколько минут, поскольку для этого потребуется конденсатор с электролитическим таймером, и они имеют очень широкие пределы допуска (обычно от -50% до + 100%) и большие и непредсказуемые токи утечки.

РИСУНОК 16. Метод получения 60-минутного периода синхронизации от 555 IC.

Отличный способ получения очень длинных, но точных периодов времени показан (в виде блок-схемы) на рис. 16 , на котором представлена ​​конструкция 60-минутного таймера с релейным управлением. Здесь 555 подключен как нестабильный 2,28 Гц, который использует стабильный полиэфирный конденсатор синхронизации, и его выход подается на драйвер реле через 14-ступенчатый двоичный делитель, что дает общий коэффициент деления 16 384. Действие делителя таково, что (если его выходной регистр установлен в ноль в начале входного счета) его выход переключается на высокий уровень по прибытии 8192-го нестабильного импульса и снова становится на низкий уровень по прибытии 16,382-го импульса, таким образом завершая цикл счета.Таким образом, схема на Рисунке 16 работает следующим образом:

Последовательность отсчета времени запускается нажатием кнопочного переключателя PB1, таким образом подключая питание схемы, активируя нестабильный режим и (через C2-R3) устанавливая счетчик на «нулевой счет» и устанавливая его выход на низкий уровень и включая реле; когда реле включается, его контакты RLA / 1 замыкаются и обходят PB1, таким образом поддерживая соединение с питанием после отпускания PB1. Это состояние сохраняется до прихода 8192-го нестабильного импульса, после чего на выходе счетчика устанавливается высокий уровень и выключается реле, размыкая контакты RLA / 1 и прерывая питание схемы.На этом рабочий цикл завершен. Обратите внимание, что нестабильный режим работает с периодом, который составляет всего 1/8192-й от последнего «временного» периода, то есть 0,44 секунды в данном случае, и что этот период можно легко получить без использования электролитического синхронизирующего конденсатора.

РИСУНОК 17. Двухдиапазонный (1-10 минут и 10-100 минут) таймер с релейным выходом.

Рисунок 17 показывает вышеупомянутый метод, используемый для создания практического таймера с релейным выходом, который охватывает от одной минуты до 100 минут в двух перекрывающихся декадах.Здесь двухдиапазонный нестабильный модуль 555 с переменной частотой подает тактовые импульсы на 14-ступенчатый делитель 4020B, который, в свою очередь, активирует реле через транзистор Q1. В схеме используется источник питания 12 В, а реле может быть любого типа на 12 В с двумя или более наборами переключающих контактов и сопротивлением катушки 120 Ом или больше.

РИСУНОК 18. Таймер с релейным выходом со сверхдлительным периодом (от 100 минут до 20 часов).

Рисунок 18 показывает, как доступную временную задержку схемы можно дополнительно увеличить, подключив декадный делитель 4017B между выходом 555 и входом 4020B, чтобы получить общий коэффициент деления 81920, тем самым создавая задержки в диапазон от 100 минут до 20 часов, доступный для этого таймера с одним диапазоном.Оба делителя IC автоматически сбрасываются (через C3-R3) в момент включения (замыкание PB1).

РИСУНОК 19. Таймер с широким диапазоном, который охватывает от одной минуты до 20 часов в трех декадных диапазонах.

Наконец, На рисунке 19 показана приведенная выше схема, модифицированная для создания универсального таймера с широким диапазоном, который охватывает от одной минуты до 20 часов в трех диапазонах, связанных с декадами; Каскад декадного делителя 4017B используется только в диапазоне «3». Переключение диапазонов осуществляется с помощью двухполюсного трехпозиционного переключателя SW1. NV

Цепи таймера

555 и 556

Цепи таймера 555 и 556

Главная |
Карта |
Проекты |
Строительство |
Пайка |
Исследование |
Компоненты |
555 |
Символы |
FAQ |
Ссылки


Входы | Выход |
Astable | Рабочий цикл |
Моностабильный | Edge-trigger |
Бистабильный | Буфер

Следующая страница: Счетные схемы

См. Также: ИС (микросхемы) | Емкость |
AC, DC и электрические сигналы

Введение

Пример обозначения схемы (вверху)

Фактическое расположение контактов (внизу)

8-контактный таймер 555 должен быть одним из самых полезных микросхем, когда-либо созданных, и он используется во многих
проекты.С помощью всего нескольких внешних компонентов его можно использовать для создания множества схем, а не
все они связаны со временем!

Популярной версией является NE555, и она подходит в большинстве случаев, когда таймер 555
указан. 556 — это двойная версия модели 555, размещенная в 14-выводном корпусе.
два таймера (A и B) используют одни и те же контакты источника питания. Принципиальные схемы на этой странице
показывают 555, но все они могут быть адаптированы для использования половины 556.

Выпускаются маломощные версии 555, такие как ICM7555, но они должны быть только
используются, когда указано (для увеличения срока службы батареи), поскольку их максимальный выходной ток составляет
около 20 мА (при напряжении питания 9 В) слишком мало для многих стандартных схем 555.ICM7555 имеет
такое же расположение штифтов, что и у стандартного 555.

Обозначение схемы для 555 (и 556) представляет собой коробку с контактами, расположенными в соответствии со схемой.
Схема: например, 555 контакт 8 вверху для питания + Vs, выход 555 контакт 3 справа.
Обычно используются только номера контактов, и на них не указывается их функция.

Модели 555 и 556 могут использоваться с напряжением питания (Vs) в диапазоне от 4,5 до 15 В (18 В абсолютное
максимум).

Стандартные микросхемы 555 и 556 создают значительный сбой в питании при изменении их выхода.
государственный. Это редко является проблемой в простых схемах без других микросхем, но в более сложных схемах.
сглаживающий конденсатор (например, 100 мкФ) должен быть подключен к источникам питания + Vs и 0V.
около 555 или 556.

Функции входных и выходных контактов кратко описаны ниже, и есть более полные объяснения.
охватывающие различные схемы:

  • Astable — производит прямоугольную волну
  • Моностабильный — выдача одиночного импульса при срабатывании
  • Бистабильный — простая память, которая может быть установлена ​​и сброшена
  • Buffer — инвертирующий буфер (триггер Шмитта)

Таблицы данных доступны по адресу:


Входы 555/556

Триггерный вход: при < 1 / 3 Вс (‘активный низкий’)
это делает выход высоким (+ Vs).Он контролирует разряд синхронизирующего конденсатора в нестабильной цепи.
Он имеет высокое входное сопротивление> 2 МОм.

Пороговый вход: , когда> 2 / 3 Вс (‘активный высокий’)
это делает выход низким (0 В) *.
Он контролирует заряд синхронизирующего конденсатора в нестабильных и моностабильных цепях.
Он имеет высокое входное сопротивление> 10 МОм.

* при условии, что вход триггера> 1 / 3 Вс,
в противном случае вход триггера переопределит вход порога и будет удерживать выход на высоком уровне (+ Vs).

Вход сброса: , когда менее 0,7 В («активный низкий уровень»), это делает выход низким (0 В),
переопределение других входов. Когда он не требуется, его следует подключить к + Vs.
Он имеет входное сопротивление около 10 кОм.

Управляющий вход: может использоваться для регулировки порогового напряжения, которое устанавливается внутри
быть 2 / 3 Вс. Обычно эта функция не требуется, и
вход подключен к 0V с 0.Конденсатор 01 мкФ для устранения электрических помех.
Его можно оставить неподключенным, если шум не является проблемой.

Разрядный штифт не является входом, но он указан здесь для удобства.
Он подключен к 0 В, когда выход таймера низкий, и используется для разрядки таймера.
конденсатор в нестабильных и моностабильных цепях.


Выход 555/556

Выход стандартной 555 или 556 может
сток и источник до 200 мА.Это больше, чем у большинства микросхем, и этого достаточно для непосредственной поставки многих выходных преобразователей,
в том числе светодиоды (с последовательно включенным резистором), слаботочные лампы, пьезоэлектрические преобразователи, динамики
(с конденсатором последовательно), катушки реле (с диодной защитой) и некоторые двигатели (с диодом
защита). Выходное напряжение не совсем достигает 0 В и + В, особенно при большом
ток течет.

Для переключения больших токов можно подключить транзистор.

Способность как потребителя, так и источника тока означает, что два устройства могут быть подключены к
выход так, что один включен, когда выход низкий, а другой включен, когда выход высокий.На верхней диаграмме показаны два подключенных таким образом светодиода. Это расположение используется в
Проект «Железнодорожный переезд», чтобы красные светодиоды мигали попеременно.

Громкоговорители

Громкоговоритель (минимальное сопротивление 64)
может быть подключен к выходу нестабильной цепи 555 или 556, но конденсатор (около
100 мкФ) должны быть подключены последовательно. Выходной сигнал эквивалентен установившемуся постоянному току около
½Vs в сочетании с прямоугольным сигналом переменного тока (аудио). Конденсатор блокирует постоянный ток, но
позволяет переменному току проходить, как описано в разделе «Конденсаторная связь».

Пьезоэлектрические преобразователи могут быть подключены непосредственно к выходу и не требуют
конденсатор последовательно.

Катушки реле и другие индуктивные нагрузки

Как и все ИС, 555 и 556 должны быть защищены от кратковременных скачков напряжения.
возникает, когда индуктивная нагрузка, такая как катушка реле, отключена. Стандарт
должен быть подключен защитный диод
«назад» через катушку реле, как показано на схеме.

Однако , 555 и 556 требуют подключения дополнительного диода .
последовательно с катушкой, чтобы гарантировать, что небольшой «сбой» не может быть возвращен в ИС.Без этого дополнительного диода моностабильные схемы могут повторно сработать, когда катушка
выключен! Ток катушки проходит через дополнительный диод, поэтому он должен быть 1N4001 или
аналогичный выпрямительный диод, способный пропускать ток, сигнальный диод типа 1N4148
обычно не подходит .


Начало страницы | Входы | Выход |
Astable | Рабочий цикл | Моностабильный |
Edge-trigger | Бистабильный | Буфер


555/556 Астабильный

555 нестабильный выход, прямоугольная волна
(Tm и Ts могут быть разными)
555 нестабильная схема

Нестабильная схема генерирует прямоугольную волну, это цифровая форма волны с резкими переходами.
между низким (0 В) и высоким (+ Vs).Обратите внимание, что длительность низкого и высокого состояний может быть
разные. Схема называется и стабильной, потому что она нестабильна ни в каком состоянии:
выходной сигнал постоянно меняется между «низким» и «высоким».

Период времени (T) прямоугольной волны — это время одного полного цикла, но он
Обычно лучше рассматривать частоту (f), которая представляет собой количество циклов в секунду.

T = 0,7 × (R1 + 2R2) × C1
и f =
1.4
(R1 + 2R2) × C1

T = период времени в секундах (с)

f = частота в герцах (Гц)

R1 = сопротивление в Ом ()

R2 = сопротивление в Ом ()

C1 = емкость в фарадах (Ф)

Временной период можно разделить на две части: T = Tm + Ts

Время метки (выходной сигнал высокий): Tm = 0,7 × (R1 + R2) × C1

Пространство-время (низкий выходной сигнал): Ts = 0.7 × R2 × C1

Многие схемы требуют, чтобы Tm и Ts были почти равны; это достигается, если R2 намного больше, чем R1.

Для стандартной нестабильной схемы Tm не может быть меньше Ts, но это не слишком ограничивает, потому что
выход может как потреблять, так и исходить ток. Например, светодиод может кратковременно мигать с
длинные промежутки, подключив его (с его резистором) между + Vs и выходом. Таким образом горит светодиод
во время Ts, поэтому короткие вспышки достигаются с R1 больше, чем R2, что делает Ts коротким и Tm длинным.Если Tm должно быть меньше Ts, в схему можно добавить диод, как описано ниже.
рабочий цикл ниже.

Выбор R1, R2 и C1

R1 и R2 должны быть в диапазоне 1k
до 1М.
Лучше всего сначала выбрать C1, потому что конденсаторы доступны всего в нескольких номиналах.

  • Выберите C1 в соответствии с требуемым частотным диапазоном (используйте таблицу в качестве руководства).
  • Выберите R2 , чтобы задать требуемую частоту (f).Предположим, что R1 намного меньше R2.
    (так что Tm и Ts почти равны), тогда вы можете использовать:

    R2 = 0,7
    f × C1
  • Выберите R1 примерно на одну десятую R2 (1 тыс. Мин.)
    если только вы не хотите, чтобы время метки Tm было значительно больше пространственного времени Ts.
  • Если вы хотите использовать переменный резистор , лучше всего сделать его R2.
  • Если R1 переменный, он должен иметь постоянный резистор не менее
    1к последовательно

    (это не требуется для R2, ​​если он переменный).


Нестабильная работа

При высоком уровне на выходе (+ Vs) конденсатор C1 заряжается током, протекающим через R1 и R2.
Пороговые и триггерные входы контролируют напряжение конденсатора, и когда оно достигает 2 / 3 Вс
(пороговое напряжение) выход становится низким, и разрядный вывод подключается к 0 В.

Конденсатор теперь разряжается с током, протекающим через R2 в разрядный вывод.
Когда напряжение падает до 1 / 3 В (триггерное напряжение), выход становится высоким.
снова, и разрядный штырь отключается, позволяя конденсатору снова начать заряжаться.

Этот цикл повторяется непрерывно, если вход сброса не подключен к 0 В, что вызывает низкий уровень на выходе.
при сбросе 0 В.

Нестабильность может использоваться для обеспечения тактового сигнала для таких схем, как счетчики.

Низкочастотный нестабильный (<10 Гц) может использоваться для включения и выключения светодиода,
более частые вспышки слишком часты, чтобы их можно было отчетливо разглядеть. Вождение динамика или пьезо
преобразователь с низкой частотой менее 20 Гц будет производить серию «щелчков».
(по одному для каждого перехода от низкого к высокому уровню), и его можно использовать для создания простого метронома.

Звуковая частота нестабильная (от 20 Гц до 20 кГц) может использоваться для воспроизведения звука от
громкоговоритель или пьезоэлектрический преобразователь.Звук подходит для гудков и гудков.
Собственная (резонансная) частота большинства пьезопреобразователей составляет около 3 кГц, и это будет
заставить их издавать особенно громкий звук.

Рабочий цикл

Рабочий цикл нестабильной схемы — это доля полного цикла, для которой выходной сигнал
высокий (время отметки). Обычно указывается в процентах.

Для стандартной нестабильной схемы 555/556 время отметки (Tm) должно быть больше, чем
пространство-время (Ts), поэтому рабочий цикл должен быть не менее 50%:

Рабочий цикл = TM = R1 + R2
Tm + Ts R1 + 2R2


555 нестабильная схема с диодом на R2

Для достижения рабочего цикла менее 50%
параллельно с R2 можно добавить диод, как показано на схеме.Это обходит R2 во время
зарядная (отметка) часть цикла так, чтобы Tm зависела только от R1 и C1:

Tm = 0,7 × R1 × C1 (без учета 0,7 В на диоде)

Ts = 0,7 × R2 × C1 (без изменений)

Рабочий цикл с диодом = TM = R1
Tm + Ts R1 + R2

Используйте сигнальный диод, например 1N4148.


Примеры проектов, использующих нестабильный 555: Мигающий светодиод |
Пустая сигнализация |
Значок в форме сердца | «Случайный» флешер


Начало страницы | Входы | Выход |
Astable | Рабочий цикл | Моностабильный |
Edge-trigger | Бистабильный | Буфер


555/556 Моностабильный

555 моностабильный выход, одиночный импульс
555 моностабильный контур с ручным триггером

При срабатывании моностабильной схемы вырабатывается один выходной импульс.Это называется
mono стабильно, потому что стабильно только в в одном состоянии : «низкий выход».
Состояние «высокий выход» является временным.

Длительность импульса называется периодом времени (Т) и определяется
резистор R1 и конденсатор C1:

период времени, T = 1,1 × R1 × C1

T = период времени в секундах (с)

R1 = сопротивление в Ом ()

C1 = емкость в фарадах (Ф)

Максимальный надежный период времени составляет около 10 минут.

Почему 1.1? Конденсатор заряжается до 2 / 3 = 67%, поэтому он
немного длиннее постоянной времени
(R1 × C1) — время, необходимое для зарядки до 63%.

  • Сначала выберите C1 (доступно относительно немного значений).
  • Выберите R1 , чтобы указать необходимый период времени.
    R1 должен быть в пределах 1k
    до 1 МОм, поэтому используйте постоянный резистор на
    не менее 1k последовательно, если R1 переменный.
  • Остерегайтесь того, что значения электролитического конденсатора неточные, часто встречаются ошибки не менее 20%.
  • Остерегайтесь утечки заряда электролитических конденсаторов, что существенно увеличивает период времени.
    если вы используете резистор высокого номинала — используйте формулу как очень приблизительный ориентир!

    Например, у проекта таймера должен быть максимальный период времени.
    266 с (около 4½ минут), но многие электролитические конденсаторы увеличивают это время примерно до 10 минут!


Моностабильный режим

Период синхронизации запускается (запускается), когда входной сигнал триггера (555 контакт 2) меньше
1 / 3 Vs, это делает выход высоким (+ Vs) и конденсатор C1 запускается
заряжать через резистор R1.После начала периода времени дальнейшие пусковые импульсы игнорируются.

порог вход (555 контакт 6) контролирует
напряжение на C1, и когда оно достигает 2 / 3 Вс, период времени равен
больше, и выход становится низким. При этом разряд (555 пин 7) стоит
подключен к 0В, разряжая конденсатор, готовый к следующему триггеру.

Сброс Вход (555 контакт 4) отменяет все другие входы, и отсчет времени может быть отменен.
в любой момент, подключив сброс к 0 В, это мгновенно понижает выход и разряжает
конденсатор.Если функция сброса не требуется, контакт сброса должен быть подключен к + Vs.

Сброс при включении или цепь запуска
Сброс при включении или триггер

Может быть полезно убедиться, что моностабильная схема сбрасывается или запускается автоматически при
источник питания подключен или включен. Это достигается за счет использования конденсатора вместо
(или в дополнение к) нажимному переключателю, как показано на схеме.

Конденсатору требуется короткое время для зарядки, кратковременно удерживая вход близким к 0 В, когда
цепь включена. Переключатель может быть подключен параллельно конденсатору, если вручную
операция тоже требуется.

Это расположение используется для триггера в проекте таймера.

Срабатывание по фронту
Схема срабатывания фронта

Если вход триггера по-прежнему меньше 1 / 3 Вс в конце периода времени
выходной сигнал будет оставаться высоким до тех пор, пока значение триггера не станет больше 1 / 3 Vs.Этот
Ситуация может возникнуть, если входной сигнал поступает от двухпозиционного переключателя или датчика.

Моностабильный можно сделать срабатывающим по фронту , реагируя только на изменений входного сигнала,
путем подключения триггерного сигнала через конденсатор ко входу триггера. Конденсатор внезапно проходит
изменяется (AC), но блокирует постоянный (DC) сигнал. Для получения дополнительной информации см. Страницу
емкость.
Схема срабатывает по отрицательному фронту, потому что она реагирует на внезапное падение входного сигнала.

Резистор между триггером (555 контакт 2) и + Vs обеспечивает нормальный высокий уровень триггера (+ Vs).


Примеры проектов, использующих 555 monostable: Регулируемый таймер |
Электронный «Замок» | Светочувствительная сигнализация


Начало страницы | Входы | Выход |
Astable | Рабочий цикл | Моностабильный |
Edge-trigger | Бистабильный | Буфер


555/556 Bistable (flip-flop) — схема памяти

555 бистабильная схема

Схема называется bi стабильной, потому что она стабильна в двух состояниях : высоком уровне вывода и низком уровне вывода.Он также известен как «триггер».

Имеет два входа:

  • Триггер (555 контакт 2) устанавливает высокий выходной сигнал .

    Триггер — активный низкий уровень, он работает, когда < 1 / 3 Vs.
  • Reset (555 pin 4) устанавливает на выходе низкий уровень .

    Сброс — «активный низкий уровень», он сбрасывается при <0,7 В.

Цепи сброса по включению питания, триггера по включению и триггера по фронту могут использоваться, как описано
выше для моностабильного.

Примеры проектов, использующих 555 бистаблей: Quiz |
Модель железнодорожного сигнала


Начало страницы | Входы | Выход |
Astable | Рабочий цикл | Моностабильный |
Edge-trigger | Бистабильный | Буфер


555/556 Инвертирующий буфер (триггер Шмитта) или НЕ вентиль

555 инвертирующая буферная схема
(вентиль НЕ)
символ НЕ вентиль

Вход буферной схемы имеет очень высокий импеданс (около 1 МОм).
поэтому для него требуется всего несколько мкА, но выход может потреблять или отдавать до 200 мА.Это позволяет источнику сигнала с высоким импедансом (например, LDR) переключать выходной преобразователь с низким импедансом (например, лампу).

Это инвертирующий буфер или НЕ вентиль, потому что
Логическое состояние выхода (низкий / высокий) является обратным состоянию входа:

  • Входной низкий уровень (< 1 / 3 Вс) делает выходной высокий , + VS
  • Входной высокий (> 2 / 3 Вс) делает выходным низким , 0 В

Когда входное напряжение находится в диапазоне от 1 / 3 до 2 / 3 Вс, выходное напряжение
остается в нынешнем состоянии.Эта промежуточная область ввода является мертвым пространством, в котором нет ответа,
свойство, называемое гистерезис , похоже на люфт в механической связи.
Этот тип схемы называется триггером Шмитта .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *