555 микросхема: NE555 характеристики микросхемы, datasheet, схема включения, аналоги

Содержание

Легендарный таймер NE555 – описание и применение микросхемы

Таймер NE555 является, пожалуй, самой популярной интегральной микросхемой своего времени. Несмотря на то, что он был разработан более 40 лет назад (в 1972 году) он  до сих пор выпускается многими производителями. В этой статье, постараемся подробно осветить вопросы описания и применения таймера NE555.

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

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

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

Микросхемы UA741, LM324, LM393, LM339, NE555, LM358

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

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

Основные характеристики интегрального таймера NE555

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

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

В следующей таблице перечислены основные свойства NE555

Назначение выводов таймера NE555

№2 — Запуск (триггер)

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

№4 – Сброс

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

№5 — Контроль

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

№6 — Стоп (компаратор)

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

№7 — Разряд

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

№3 – Выход

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

Таймер NE555 — схема включения

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

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

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

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

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

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

Скачать калькулятор и datasheet для таймера NE555 (1,3 MiB, скачано: 4 371)

Микросхема 555: применение

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

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

Микросхема 555

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

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

Микросхема 555 применение

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.

NE 555 микросхема

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:

Генератор микросхема 555

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

Применение выхода Output

Выход 3 (Output) может пребывать в двух состояниях:

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

Возможности агрегата

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

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

Микросхема LM555

Микросхема 555 Даташит (LM555) обладает широкими функциональными возможностями.

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

Микросхема 555 цоколевка

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.

Микросхема 555 аналог

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

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

Уникальность схемы 555

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

Как произвести запуск устройства?

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

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

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

Подмотка спидометра на 555 микросхеме

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

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

Подмотка спидометра на 555 микросхеме

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

Описание таймера NE555 | joyta.ru

Микросхема таймер NE555 включает около 20 транзисторов, 15 резисторов, 2 диода. Выходной ток 200 мА, ток потребления примерно  на 3 мА больше. Напряжение питания от 4,5 до 18 вольт. Точность таймера   не зависит от изменения напряжения питания и составляет не более 1% от расчетного значения.

Datasheet микросхемы NE555, а также калькулятор для расчета обвязки можно скачать в конце статьи.

Назначение выводов:

Вывод №1 — Земля.

Вывод подключается  к минусу питания или к общему проводу схемы.

Вывод №2 — Запуск.

Микросхемы UA741, LM324, LM393, LM339, NE555, LM358

Этот вывод является одним из входов компаратора №2. При подаче на этот вход импульса низкого уровня, который должно быть не более  1/3 напряжения питания, происходит запуск таймера и на выводе №3 появляется напряжение высокого уровня на время, которое задается внешним сопротивлением Ra+Rb и конденсатором С.  Данный режим работы называется —  режим моностабильного мультивибратора. Импульс, подаваемый на вывод №2, может быть как прямоугольным, так и синусоидным и по длительности он должен быть меньше чем время  заряда конденсатора С.

Вывод №3 — Выход.

Высокий уровень  равен напряжению питания минус 1,7 Вольта. Низкий уровень равен примерно 0,25 вольта. Время переключения с одного уровня на другой происходит примерно за 100 нс.

Вывод №4 — Сброс.

При подаче на этот вывод напряжения низкого уровня (не более 0,7в) произойдет  сброс таймера и на выходе его установится напряжение  низкого уровня. Если в схеме нет необходимости в режиме сброса, то данный вывод необходимо подключить к плюсу питания.

Вывод №5 — Контроль.

Обычно, этот вывод не используется. Однако его применение может значительно расширить функциональность таймера. При подаче напряжения на этот вывод можно управлять длительностью выходных импульсов таймера, а значит отказаться от  RC времязадающей цепочки. Подаваемое напряжение на этот вход в режиме моностабильного мультивибратора может составлять от 45% до 90% напряжения питания. А в режиме мультивибратора от 1,7в и до напряжения питания. Соответственно на выходе получится FM модулированный сигнал.

Если  этот вывод  не используется, то его лучше подключить через конденсатор 0,01мкФ к общему проводу.

Вывод №6 — Стоп.

Этот вывод является одним из входов компаратора №1.  При подаче на этот вывод импульса высокого уровня (не менее 2/3 напряжения питания), работа таймера останавливается, и на выходе таймера устанавливается  напряжение низкого уровня. Как и на вывод №2, на этот вывод можно подавать импульсы как прямоугольные, так и синусоидные.

Вывод №7 — Разряд.

Этот вывод соединен с  коллектором транзистора Т1, эмиттер которого соединен с общим проводом.  При открытом транзисторе конденсатор С разряжается через переход коллектор-эмиттер и остается в разряженном состоянии пока не закроется транзистор. Транзистор закрыт, когда на выходе таймера высокий уровень и открыт, когда на выходе низкий уровень.

Вывод №8 — Питание.

Напряжение питания таймера составляет от 4,5 до16 вольт.

Таймер может работать в двух режимах:  моностабильный мультивибратор и  генератор прямоугольных импульсов.

1. Моностабильный мультивибратор.

Моностабильный означает, что стабильное состояние у таймера только одно, когда он выключен. Во включенное состояние его можно перевести временно, подав на вход таймера какой-либо сигнал. Время нахождения таймера в активном режиме определяется RC цепочкой.

В начальном состоянии, на выходе таймера (вывод №3) низкий уровень — примерно 0,25 вольт, транзистор Т1 открыт и соответственно конденсатор разряжен. Это состояние таймера стабильное. При поступлении на вход (вывод №2) импульса низкого уровня, включается компаратор №2, который переключает триггер таймера, и как результат на выходе таймера устанавливается высокий уровень. Транзистор Т1 закрывается и через резистор R начинает заряжаться конденсатор С. И пока заряжается конденсатор С  на выходе таймера сохраняется высокий уровень. За это время изменения сигнала на входе (вывод №2)  не вызовут никакое воздействие на таймер. После того как напряжение на конденсаторе С достигнет 2/3 напряжения питания, включается компаратор №1 и тем самым переключает триггер. В результате на выходе (вывод №3)  установится низкий уровень, и таймер восстановит исходное, стабильное состояние. Транзистор Т1 откроется и разрядит конденсатор С.

2. Генератор прямоугольных импульсов.

Таймер генерирует последовательность прямоугольных импульсов определяемых RC цепочкой.

В начальном состоянии конденсатор С разряжен и на входах обоих компараторов низкий уровень, близкий к нулю. Компаратор №2 переключает внутренний триггер и как следствие этого на выходе таймера (вывод №3) устанавливается высокий уровень. Транзистор Т1 закрывается и конденсатор С начинает заряжаться через цепочку резисторов R1 и R2.

Когда, в результате зарядки, напряжение на конденсаторе достигает 2/3 напряжения питания, компаратор №1  переключает триггер, который в свою очередь устанавливает низкий уровень на выходе таймера (вывод №3). Транзистор Т1 открывается и через резистор R2 начинает разряжаться конденсатор С. Как только напряжение на конденсаторе достигнет   1/3 напряжения питания, компаратор №2 снова переключит триггер и на выходе таймера (вывод №3) снова появится высокий уровень. Транзистор Т1 закроется и конденсатор С снова начнет заряжаться.

Частота импульсов,   зависит от величин C, R1 и R2, и рассчитывается по вышеприведенной формуле.

Сопротивления R1 и R2 подставляются в Омах;

Емкость конденсатора C — в фарадах;

Результат в получается в Герцах.

Время между началом одного и началом следующего импульса называется периодом (t). Оно состоит из длительности самого импульса  (t1) и промежутком между импульсами (t2).

Значения t1 и t2 можно рассчитать по следующим формулам:

t1 = 0.693(R1+R2)C;

t2 = 0.693R2C;

Файлы к данной схеме (1,4 MiB, скачано: 17 433)

Скачать Datasheet NE555 (1,1 MiB, скачано: 7 526)

Смотреть видео: Таймер NE555

datasheet, устройства и применение роли генератора импульсов

Микросхема NE555 - зачем она нужнаСразу стоит отметить при описании микросхемы NE 555, что она выпускается как в стандартной ТТЛ логике, так и КМОП, поэтому она может работать в широком диапазоне напряжений и использована во многих типах устройств в качестве генератора тактовых импульсов или универсального таймера. Микросхема может генерировать как одиночные, так повторяющиеся импульсы, что зависит от принципиальной схемы включения и выбора конкретного режима работы.

Разрабатывался первый вариант ИС еще в 1971 году знаменитой на то время компанией Signetics. По своим характеристикам и функциональным возможностям она является широко востребованной, свидетельством чего является ее активное применение в устройствах управления скоростью вращения двигателей и тиристорных регуляторах мощности.

Также, ее можно использовать для конструирования унифицированного генератора импульсов с регулируемой выходной частотой последовательностью импульсов. Для подробного описания характеристик микросхемы смотрите на ne 555 datasheet. В нем указаны не только основные характеристики, но также представлены диаграммы работы. А в этом описании ne 555 предоставим общую информацию, достаточную для разработки электронных устройств своими руками.

Предыстория создания ИС

В 70 гг. компания Signetics попала под влияние кризиса и вынуждена была сократить численность своего персонала как минимум на 50%, в число которых попал и разработчик представленной схемы. Поэтому она была создана буквально на коленках в гаражных условиях, а за основу была взята им же разработанная NE 566. Платформа будущей ИС уже состояла из основных, необходимых для работы функциональных блоков:

Существуют на ne 555 схемы включения разного типа для работы микросхемы достаточно было наличие внешней RC-цепи, которая являлась времязадающей. И внутренний делитель напряжения, пропорционально которому формировалась амплитуда выходного сигнала. После некоторого времени и внесения небольших доработок, в частности, замена встроенного генератора стабильного тока для зарядки внутреннего конденсатора на резистор, она поступила в серию.

Что касается структуры таймера, то в ней содержалось:

  • 23 транзистора;
  • 16 резисторов;
  • 2 диода.

Аналоги микросхемы

Универсальный таймер вскоре обзавелся функциональными аналогами, которыми стали советские микросхемы из серии КР:

  • 1006ВИ1;
  • 1008ВИ1;
  • 1087ВИ2;
  • 1087ВИ3.

Также, микросхема ne555 аналог имеет, например, КР10006ВИ1, то стоит учесть тот факт, что вход сброса R по отношению к установке имеет приоритет. Этот момент почему-то упущен в техническом описании МС, что является немаловажным фактом при построении электронных схем. В других микросхемах выводы имеют приоритет вплоть до наоборот S над R.

Все выше представленные аналоги таймеров построены на стандартной ТТЛ-логике. Если захотите спроектировать устройства на ne555 с более экономичными показателями, то лучше применить МС из серии КМОП. Таковыми являются устройства:

  • ICM 7555 IPA ;
  • GLC 555;
  • КР1441ВИ1.

Характеристики микросхемы

Функциональная схема представленной микросхемы достаточно проста и состоит из следующих блоков:

  • делителя напряжения, который сравнивает сигнал на входе с двумя опорными уровнями;
  • 2 высокоточных компараторов на высокий и на низкий уровень сигналов;
  • триггера со встроенными RS -входами и дополнительным сбросом, выходной транзистор средней мощности биполярный или полевой в зависимости от технологии.

Микросхема NE555P и другие аналогиТакже, аппаратно в конструкции микросхемы предусмотрен усилитель мощности, повышающий нагрузочную способность устройства и ее качество работы.

Микросхема является универсальной, как ни посмотри, со всех сторон. Например, базовая версия NE 555 рассчитана на напряжение питания в пределах от 4,5 до 16,5 В, что весьма упрощает процесс конструирования многих схем, так как отпадает необходимость придерживаться конкретной величины питания.

Но если необходимо запитать генератор импульсов от пониженного уровня порядка 2–3 В, то лучше использовать схемы на КМОП-логике. Они не только могут свободно функционировать на низком напряжении, но и обладают повышенными показателями устойчивости к помехам и нестабильности питания.

Также, выпускаются модификации устройств с повышенным порогом питающего напряжения, который может достигать 18 В. Эти МС могут применяться в импульсных устройствах и генераторах.

Согласно информации, которую предоставляет западный на ne555 datasheet потребляемый ток устройством зависит от величины входного импульса. Если она лежит на номинальном уровне порядка 5 В, то величина тока составляет не более 6 мА. Но если напряжение вырастет до 15В, то ток также растет до 15мА. Обычно устройства разрабатывают своими руками на средний показатель тока, который оставляет порядка 10 мА, что говорит о напряжении питания в пределах от 9 до 12 В. Но это характерно для ТТЛ-логики.

Микросхемы, сконструированные на основе КМОП-транзисторов, потребляют еще меньше – 100-200 мкА, что их делает еще более экономичными. Но максимальное значение потребляемого тока не превышает 100 мА. Если у вас она берет больше этого значения, это означает что устройство неисправно и требует замены.

Некоторые проблемы и особенности работы с микросхемой

8-пиновый корпус – идея хорошая, но из-за этого форм-фактора возникают некоторые трудности при работе с таймером. А именно, он лишен возможности независимого сравнения сигналов верхнего и нижнего порогов, что довольно часто требуется в устройствах преобразования, например, тех же АЦП. Чтобы реализовать такую возможность радиолюбители прибегают к использованию другой серии устройств, например, NE 521 или устанавливают на вход элементы 3И-НЕ, если это целесообразно.

В биполярных устройствах присутствует такой недостаток, как импульсный ток при включении и выключении, величина которого может достигать 400 мА, что может стать причиной пробоя выходного транзистора или других элементов схемы, в которую она была впаяна. Причиной такого явления является сквозной ток выходного каскада, возникающий из-за тех же высоких импульсов по питанию.

Чтобы устранить проблему, рекомендуется использовать специальный блокирующий конденсатор, подключаемый на входы 5 и общий (мину питания) емкостью порядка 0,01–0,1 мкФ. Благодаря заряду его обкладок внутренне напряжение в МС, поступающее на выходной каскад, сглаживается, что и исключает вероятность возникновения пробоя. Также он защитит внутренний делитель от помех извне, которые могут вызвать ложное срабатывание.

Также, как и в случае со многими другими микросхемами с ТТЛ-логикой, NE 555 рекомендуется шунтировать гасящим конденсатором с керамическим обкладками емкостью 1 мкФ.

Назначение и расположение выводов микросхемы

NE555 Footstool - что находится внутриNE 555 в базовом исполнении имеет 8-выводной корпус DIP, но также выпускаются иные модификации, являющиеся аналогами. Поэтому ориентировать исключительно этого описания при построении устройств своими руками на ее основе не стоит. К каждой микросхеме необходимо просматривать свой даташит.

Схемное обозначение устройства отображается в виде надписи «G 1/ GN». В зарубежных справочниках эту надпись можно расшифровать как генератор одиночных и серий импульсов. Что касается расположения выводов и их назначения, то все однотипные МС являются стандартизированными и могут быть взаимозаменяемы без внесения каких-либо доработок.

В таблице ниже представлено расположение выводов в стандартном корпусе МС:

Режимы работы и применение микросхемы

Самой простой схемной реализацией, применяемой в различный цифровых устройствах, является одновибратор. На примере этой схемы можно также увидеть типовое включение с использованием гасящего и шунтирующего конденсаторов. Именно в таком исполнении наиболее чаще применяется эта микросхема. А работает она следующим образом:

NE555 Footstool - микросхема и ее аналогиПо приходу сигнала с низким уровнем на вход МС под номером 2 начинает работать таймер в режиме счета времени. При этом на выходе устройства устанавливается высокий уровень на протяжении всей длительности временного промежутка. Это время можно устанавливать самостоятельно, подобрав необходимые внешние компоненты, которыми выступают резистор и конденсатор, подключаемые к плюсу питания и выводу под номером 6.

Определяется временная задержка по стандартной формуле с учетом корректирующей константы: t =1,1 RC. По окончании счета (разряда конденсатор) таймер возвращается в исходное состояние. А выходной сигнал изменяется на противоположный. Итак до следующего прихода входного импульса низкого уровня.

При этом, если на входе присутствует низкий уровень, то на выходе высокий. А при подаче импульса на вход сброса триггера таймер останавливает свой счет и уровень сигнала на выходе изменяется на противоположный.

Режим независимого генератора

Чтобы включить микросхему в режиме мультивибратора, имеется схема, показанная на рисунке ниже. Здесь так же все просто, как и в предыдущем варианте, но имеются некоторые особенности расчета элементом и характеристик последовательности выходного сигнала. Чтобы задать определенную частоту смены выходного сигнала и последующее переключение в противоположное устойчивое состояние, потребуется выводы 2 и 6 объединить и установить еще один резистор в делить, уменьшив ток заряда конденсатора, но при этом связав входной сигнал с входом установки триггера. А чтобы рассчитать параметры используемых элементом, необходимо будет воспользоваться следующими простыми формулами расчета:

  • Что может микросхема NE555 Footstool Временной промежуток в активном состоянии: t 1= ln 2(R 1+ R 2) C =0.693(R 1+ R 2) C.
  • Длительность удержания выходного сигнала низкого уровня: t 2=0.693 R 2 C.
  • Общее время или период следования череды импульсов: T =0.693(R 1+2 R 2) C.

Чтобы рассчитать генератор импульсов на микросхеме ne 555 частотой 3,4 Гц, потребуется использовать в схеме конденсатор с емкостью 47 мкФ, резистор R1=5 кОм, а сопротивление R2=2 кОм.

Изменение скважности выходного импульса

Нередко требуется применение микросхемы 555 с возможностью установки скважности выходного сигнала. Например, сделать ее больше 2, то для этого потребуется образовать дополнительную цепь между 7 и 6 выводами, подключив к ним диод. При этом анодный вывод контактирует с выводом 7 МС. Такое включение дополнительного компонента шунтирует резистор R 2, обеспечивая цепь заряда конденсатора через R 1. Тогда при расчете длительности высокого уровня сигнала на выходе будет происходить по формуле без учета R 2.

В обратном цикле разрядный ток будет протекать через R 2, а R 1 уже не участвует в процессе. И определяется по формуле, которая указывалась выше без изменений.

Понимание микросхемы IC 555 таймера.


555 Таймер IC является одним из наиболее часто используемых ИМС среди студентов и любителей. Есть много применений этой микросхемы, в основном используется в качестве вибраторов, АСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР, МОНОСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР и БИСТАБИЛЬНОГО МУЛЬТИВИБРАТОРА. В данной статье попробуем охватить различные аспекты таймера 555 IC и объяснить его работу в деталях. Так что давайте сначала определим понятия, что такое нестабильные, одностабильные и бистабильные вибраторы.

 АСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

Это означает, что не будет никакого стабильного уровня на выходе. Так что на выходе будет, колебания между высоким и низким уровнем. Эти параметры нестабильного выхода используется как часы для прямоугольной формы выхода для многих приложений.

ОДНОСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

Это означает, что будет одно устойчивое состояние и одно неустойчивое состояние. В устойчивом состоянии может быть выбран высокий или низкий уровень самим пользователем. Если стабилизированный выход выбирается высокой, то Таймер всегда пытается поставить высокий уровень на выходе. Поэтому, с низким состоянием уровня Таймер выключается на короткое время и это состояние называют неустойчивым в течении этого времени. Если в стабильное состояние выбирается минимальное значение, и прерывание выхода переходит в состояние высокого на короткое время до прихода низкого значения.

[Узнать больше о одностабильный мультивибратор: 555 Таймер Одностабильный Мультивибратор схема]

 БИСТАБИЛЬНОГО МУЛЬТИВИБРАТОРА

Это означает выходное состояние стабильно. С каждым прерыванием выход изменяется и остается как есть. Например выход считается высоким сейчас с перерывом она снижается и остается низким. В следующий перерыв он идет высоким.

[Узнать больше о бистабильного мультивибратора: 555 Таймер IC Бистабильного Мультивибратора цепи]

 Важные характеристики Таймера IC 555

NE555 IC и 8 пин устройства. Важные электрические характеристики Таймер заключаются в том, что он не должен включаться выше 15В, это означает, что источник напряжения не может быть выше 15В. Во-вторых, мы не можем сделать больше, чем 100мА с чипа. Если не будете следовать этим, микросхема будет сожжена или повреждена.

 Объяснение работы 

Таймер в основном состоит из двух основных конструкционных элементов, и они являются:

1.Компараторов (два) или два ОУ

2.Один SR мультивибратор (выбор сброса триггера)

Как показано выше есть только два важных компонента в Таймере, это два компаратора и триггер. Необходимо понять что такое компаратор и триггер.

Компараторы: это просто устройство, которое сравнивает напряжение на входных клеммах (инвертирующий (-VE) и неинвертирующий (+VE)). Поэтому в зависимости от разницы в положительной клеммой и отрицательной клеммой на входе в порт, определяется выход компаратора .

Для примера рассмотрим, положительная входная клемма напряжения будет +5В и отрицательной входной клемме будет напряжение +3В. Разница в том, 5-3=+2В. Поскольку разница положительная, мы получаем положительный выброс напряжения на выходе компаратора.

Другой пример: если положительная клемма напряжения +3В, а на отрицательной входной клемме будет напряжение +5В. Разница +3-+5=-2В, так как разница входного напряжения отрицательна. Выход компаратора будет отрицательным пиком напряжения.

 

Если для примера рассмотрим положительный входной терминал качестве входных и отрицательного входного разъема в качестве эталона, как показано на рисунке выше. Так что разница напряжения между входным и другим крупным положительным получим положительный выход компаратора. Если разница отрицательная, то мы получим отрицательный или землей на выход компаратора.

SR мультивибратор: эта ячейка памяти может хранить один бит данных. На рисунке мы видим таблицу истинности.

Существует четыре состояния мульвибратора для двух входов; однако мы должны понимать, что только два состояния триггера для этого случая.

SRQQ’ (Q штрих)
0101
1010

Теперь как показано в таблице, для входов сброса и установки мы получаем соответствующие результаты. Если есть импульс на набор PIN-кода и низкий уровень у сброса, то триггер сохраняет значение одного и влияет на высокую логику в Q терминалов. Это состояние продолжается до сброса, PIN получает импульс во время набора и имеет низкую логику. Это приведет к сбросу триггера поэтому выход Q выключается и это состояние продолжается до тех пор, пока триггер устанавливается снова.

Таким образом триггер хранит один бит данных. Вот другое дело, Q и Q-штрих всегда напротив.

В таймере, компаратор и триггер объединены.

Рассмотрим 9В подается на Таймер, из-за делителя напряжения, образованного резисторами внутри таймера, как показано в блок-схеме; там будет напряжение на  контактах компаратора. Так из-за делителя напряжения сети у нас будет +6В на отрицательной клемме первого компаратора. И +3В на плюсовую клемму второго компаратора.

Первый и другой контакт -это один выход компаратора подключен к сбросу контакта мультивибратора,  поэтому если у компаратора, один выход переходит из низкий, то триггер будет сброшен. А с другой стороны второй выход компаратора соединен с мультивибратором, так что если второй выход компаратора переходит из низкого значения мультивибратор хранит по одному.

На напряжение не менее +3В на контакт триггера (отрицательный вход второго компаратора), выход компаратора переходит из низкого в высокий, как обсуждалось ранее. Этот импульс определяет мультивибратор и сохраняет одно значение.

Теперь, если мы применяем напряжение выше чем +6В на контакте порога (плюсовой вход одного компаратора) , выход компаратора переходит от низкого к высоким. Этот импульс сбрасывает RS и RS запоминает ноль.

Другое дело происходит во время сброса триггера, когда он сбрасывает разряда получается контакт подключен к земле под именем получает включен Q1 . Транзистор T1 включается, поскольку элементы Q штрих находится на высокой отметке сброса и подключен к базе T1.

В нестабильной конфигурации подключенная емкость сюда сбрасывает в этот момент и поэтому на выходе таймера будет низким в течение этого времени. В нестабильной конфигурации время в течении заряда конденсатора на контакт триггера напряжение будет меньше, чем +3V и поэтому триггер сохраняет одно значение и на выходе будет высоким.

В нестабильной конфигурации, как показано на рисунке,

Частота выходного сигнала зависит от RA, RB резисторов и конденсатора C. уравнения дается в виде,

Частота(F) = 1/(период времени) = 1.44/((RA+RB*2)*C).

Здесь RA, RB являются значения сопротивлений и C значение емкости. Поставив сопротивление и емкость значения в вышеприведенное уравнение, мы получим частоты выходной квадратной волны.

Высокий уровень логики времени установленно как, TH= 0.693*(RA+RB)*C

Низкий уровень логики времени установленно как, TL= 0.693*RB*C

Скважностью импульсов выходного прямоугольного сигнала заданной как, Скважность= (RA+RB)/(RA+2*RB).

555 Таймер схема и описания

Контакт 1. Земля: этот вывод должен быть подключен к земле.

Контакт 8. Мощности или напряжения питания vcc: этот вывод также не имеет никакой специальной функции. Он подключен к положительному напряжению. На Таймере, чтобы функция сработала, этот вывод должен быть подключен к положительному напряжению в диапазоне +3,6 в до +15в.

Контакт 4. Сброс: как обсуждалось ранее, есть переключатель макросхемы. Выход триггера управляет микросхемой, выход подключен на контакт 3 напрямую.

«Сброс» вывод непосредственно подключен к MR (общий сброс) триггера. При исследовании мы можем наблюдать небольшой цикл на триггере. Когда SR (общий сброс) контакт активным является низкий уровень триггера. Это означает, что для триггера, чтобы сбросить контакт SR напряжение должно идти от высокого к низкому. Этот шаг вниз логики в триггере происходит с трудом уход к низкому уровню. Поэтому выход идет слабо, независимо от каких-либо выводов.

Этот контакт связан с vcc для триггера, чтобы остановить с жесткого сброса.

Контакт 3. Выход: этот вывод также не имеет никакой специальной функции. Этот контакт имеет конфигурацию тяни-толкай (PUSH-PULL), образованной транзисторами.

Данная конфигурация показана на рисунке. Базы двух транзисторов соединены с выходом триггера. Поэтому, когда высокий логический уровень появляется на выходе триггера, то транзистор NPN включается и появляется на выходе +V1. Когда логика появившийся на выходе триггера становится низким, транзистор PNP получает включение и выход подключается к земле или –V1 появляется на выходе.

Таким образом, как конфигурация используется, чтобы получить прямоугольный сигнал на выходе по логике управления с триггера. Основное назначение этой конфигурации — получить загрузку триггера обратно. Но триггер не может выпустить 100мА на выходе.

Ну до сих пор мы обсуждали контакты, которые не изменяют состояние выходов в любом состоянии. Оставшиеся четыре контакта специальные, потому что они определяют состояние выхода таймера микросхемы.

Контакт 5. Контрольной контакт: управляющий вывод соединен с отрицательным входным контактом первого компаратора.

Рассмотрим для случая напряжение между vcc и Землей составляет 9В. Из-за делителя напряжения в микросхеме, напряжение на управляющий вывод будет только vcc*2/3 (для напряжения питания vcc = 9, напряжение на контакте = 9*2/3=6В ).

Эта функция дает пользователю непосредственно контроль за первым компаратором. Как показано в вышеуказанной схемы на выход первого компаратора подается на сброс триггера. На этот вывод мы можем поставить различные напряжения, скажем, если мы подключаем его к +8В. Сейчас происходит то, что порог контактного напряжение должно достигать +8В до сброса триггера и тащить на выход вниз.

Для нормальной случая, к V-Out будет идти минимальное то конденсатор получает заряд до 2/3VCC (+6V для 9В питания). Теперь, поскольку мы выставили разные напряжения на управляющий вывод (первый компаратор отрицательный или компаратор сброса).

Конденсатор следует зарядить до достижения напряжения управляющего вывода. Сила заряда конденсатора влияет на время включения и выключения изменения сигнала. Поэтому выходной сигнал испытывает различные включения интервала.

Обычно этот вывод заведен вниз с конденсатором. Во избежание нежелательных шумов и помех в работе.

Контакт 2. Триггер: подключен ко входу второго компаратора. Выход второго компаратора  подключен к контакту SET триггера. С выхода второго компаратора мы получаем высокое напряжение на выходе таймера. Так что можно сказать контакт триггера управляет выходом Таймера.

Сейчас вот что стоит соблюдать, низкое напряжение в триггере форсирует выход высокого напряжения, так как на инвертирующий вход второго компаратора. Напряжение на контакт триггера должен идти ниже напряжения питания VCC*1/3 (при VCC 9В как предполагается, VCC*(1/3)=9*(1/3)=3В). Поэтому напряжение на триггере должен быть ниже 3В (для 9В питания) на выходе таймера, чтобы идти высоким уровнем.

Если этот контакт подключен к земле, выход будет всегда высокий.

Контакт 6. Порог: контакт порога напряжения определяет момент сброса триггера в Таймере. Порог напряжения обозначен для положительного ввода компаратора 1.

Здесь разность напряжений между контактом THRESOLD (порога)  и контакта управления (Control) определяет выход компаратор 2 и поэтому сброс логики. Если напряжение разностm будет положительной, то триггер получает обнуление и выход снижается. Если разница отрицательная, то логика в контакте SET определяет выход.

Если вход контроль открыт. Затем напряжение, равное или большее, чем напряжение VCC*(2/3) (т.е. 6V для 9В питания) приведет к сбросу триггера. Поэтому выход идет низким.

Поэтому мы можем заключить, что контакт порога напряжения определяет, когда выход должен идти низкий, если управляющий вывод открыт.

Контакт 7. Сброс: этот вывод взят из открытого коллектора транзистора. Поскольку транзистор (контакт сброса T1) получил соединение Базы к Q штрих. Всякий раз, когда выход становится низким или триггер получает обнуление, Сброс подключен на землю. Когда Q штрих будет высокой, тогда Q будет низким, поэтому транзистор T1 получит изменение ON так как на базу транзистора поступила энергия.

Этот вывод обычно разряжает конденсатор в нестабильной конфигурации, по этому название Сброс.

<<< Техническая информация

 


Микросхема 555 практическое применение CAVR.ru

Рассказать в:

Рассмотрим 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.

  Практическое применение в статье  Простой таймер включения устройства в ~220V.

—  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —

Схема для получения более точных интервалов.

—  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —

Простой ШИМ

Практическое применение в статье ШИМ для вентилятора

—  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —

Сумеречный выключатель.

Схема встроена в Дополнительный термостат к котлу

—  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —

Управление устройством с помощью одной кнопки.

  Вариант исполнения такой схемы находится в  этом блоге.

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

 

*

Прилагается схема в Proteus 7.7 SP2             и                         печатная плата   

                         —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —

Датчик влаги.

—  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —

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.

Скачать  архив схемы в протеусе. 

—  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  — 

 

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 555 в протеусе.

Скачать архив проекта в протеус



Раздел:
[Схемы]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:



Микросхема 555 практическое применение — Конструкции простой сложности — Схемы для начинающих

Рассмотрим 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.

  Практическое применение в статье  Простой таймер включения устройства в ~220V.

—  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —

Схема для получения более точных интервалов.

—  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —

Простой ШИМ

Практическое применение в статье ШИМ для вентилятора

—  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —

Сумеречный выключатель.

Схема встроена в Дополнительный термостат к котлу

—  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —

Управление устройством с помощью одной кнопки.

  Вариант исполнения такой схемы находится в  этом блоге.

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

 

*

Прилагается схема в Proteus 7.7 SP2             и                         печатная плата   

                         

—  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —

Датчик влаги.

—  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —

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.

Скачать  архив схемы в протеусе. 

—  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  —  — 

 

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 555 в протеусе.

Скачать архив проекта в протеус

Микросхема 555: приложение

Интегрированный таймер

NE555 — настоящий прорыв в области электроники. Он был создан в 1972 году сотрудником компании Signetics Хансом Р. Камензинд. Изобретение не утратило актуальности и по сей день. Позже устройство стало основой таймеров с дублированной (IN556N) и счетверенной конфигурацией (IN558N).

Вне всяких сомнений, детище электронщика позволило занять заметную нишу в истории технических изобретений.По объему продаж это устройство превзошло все остальные с момента своего появления. На второй год существования микросхема 555 стала самой покупаемой деталью.

Лидерство сохранялось во все последующие годы. Микросхема 555, использование которой росло с каждым годом, продавалась очень хорошо. Например, в 2003 году было продано более 1 миллиарда экземпляров. Сама конфигурация агрегата за это время не изменилась. Он существует более 40 лет.

Внешний вид устройства стал неожиданностью для самого создателя.Камензинд преследовал цель сделать его гибким в использовании IP, но он не ожидал, что он окажется настолько многофункциональным. Изначально он использовался как таймер или генератор импульсов. Микросхема 555, применение которой быстро растет, теперь используется от игрушек для детей до космических кораблей.

Устройство отличается выносливостью, поскольку построено на основе биполярной технологии, и ничего не требуется для его применения конкретно в космосе. Только тестовые работы проводятся с особой строгостью.Итак, с тестовой схемой NE 555 для ряда приложений создаются индивидуальные тестовые спецификации. При изготовлении схем отличий нет, но подходы существенно отличаются с выходным контролем.

Появление схемы в отечественной электронике

Первые упоминания о нововведении в советской радиотехнической литературе появились в 1975 году. Статья об изобретении опубликована в журнале «Электроника». Микросхема 555, аналог которой был создан советскими электронщиками в конце 80-х годов прошлого века, в отечественной радиоэлектронике получила название КР1006ВИ1.

При производстве данного изделия использована сборка видеомагнитофона «Электроника ВМ12». Но это был не единственный аналог, ведь такое устройство создали многие производители по всему миру. Все агрегаты имеют шасси DIP8, а также корпус небольших габаритов SOIC8.

Технические характеристики микросхемы

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

Основные технические характеристики изделия:

  • напряжение питания 4,5-18В;
  • максимальный токовый выход 200 мА;
  • энергопотребление до 206 мА.

Если считать выходом, то это цифровое устройство. Он может быть в двух положениях — низком (0 В) и высоком (от 4,5 до 15 В). В зависимости от блока питания индикатор может достигать 18 В.

Для чего предназначен прибор?

Микросхема NE 555 — унифицированное устройство с широким спектром применения.Его часто используют при сборке различных схем, и это только делает изделие популярным. Соответственно, растет потребительский спрос. Такая слава стала причиной падения цены таймера, что радует многих мастеров.

Внутренняя структура таймера 555

Что заставляет это устройство работать? Каждый из выводов блока подключен к цепи, содержащей 20 транзисторов, 2 диода и 15 резисторов.

Двойной формат модели

Следует отметить, что NE 555 (микрочип) доступен в двойном формате под названием 556.Он содержит две свободные ИС.

Таймер 555 имеет 8 контактов, а 556 — 14 контактов.

Режимы работы устройства

Чип 555 имеет три режима работы:

  1. Чип 555 моностабильный режим. Работает как разово в одну сторону. Во время работы при нажатии кнопки в ответ на входной сигнал триггера излучается импульс заданной длины. Перед срабатыванием на выходе будет низкое напряжение. Отсюда он получил название ждущий (моностабильный). Такой принцип работы удерживает устройство в неактивном состоянии, пока оно не будет включено.Этот режим включает таймеры, переключатели, сенсорные переключатели, делители частоты и т. Д.
  2. Нестабильный режим является отдельной функцией устройства. Это позволяет схеме оставаться в генераторном режиме. Напряжение на выходе может меняться: высокое или низкое. Эта схема применима, когда необходимо задать импульсы прерывистого характера (когда агрегат включается и выключается на короткое время). Режим используется при включении ламп со светодиодами, функциях в логической схеме часов и т.д.
  3. Бистабильный режим или триггер Шмидта.Понятно, что он работает по триггерной системе в отсутствие конденсатора и имеет два стабильных состояния: высокое и низкое. Низкий триггер переходит в высокий. При падении низкого напряжения система переходит в низкое состояние. Эта схема применима в сфере железнодорожного строительства.

Выводы таймера 555

Чип-генератор 555 включает восемь выводов:

  1. Вывод 1 (земля). Он подключается к отрицательной стороне блока питания (общий провод схемы).
  2. Вывод 2 (триггер). Он подает некоторое время высокое напряжение (все зависит от мощности резистора и конденсатора). Эта конфигурация является моностабильной. Контакт 2 управляет контактом 6. Если напряжение на обоих низкое, выход будет высоким. В противном случае при высоком напряжении на выводе 6 и низком уровне на выводе 2 выход таймера будет низким.
  3. Вывод 3 (вывод). Выходы 3 и 7 расположены синфазно. При приложении высокого напряжения примерно 2 В и низкого напряжения 0,5 В будет получено до 200 мА.
  4. Вывод 4 (сброс). Напряжение на этом выходе низкое, несмотря на рабочий режим таймера 555. Во избежание случайных падений этот выход должен быть подключен к положительной стороне во время использования.
  5. Заключение 5 (контроль). Он обеспечивает доступ к напряжению компаратора. Этот вывод не используется в российской электронике, но подключив его, можно добиться широких возможностей управления прибором 555.
  6. Вывод 6 (стоп). Включен в компаратор 1.Он противоположен контакту 2, используемому для остановки устройства. Это приводит к низкому напряжению. Этот выход может принимать синусоидальные и прямоугольные импульсы.
  7. Вывод 7 (выписка). Он подключен к коллектору транзистора Т6, а эмиттер последнего заземлен. Когда транзистор открыт, конденсатор разряжается еще до закрытия.
  8. Вывод 8 (плюсовое питание), которое составляет от 4,5 до 18 В.

Application Output

Output 3 (Output) может находиться в двух состояниях:

  1. Подключение цифрового выхода напрямую к входу другого драйвера на цифровая основа.Цифровой выход может управлять другими устройствами через несколько дополнительных компонентов (напряжение питания 0 В).
  2. Напряжение во втором состоянии высокое (Vcc на источнике питания).

Емкость устройства

  1. При падении напряжения на выходе ток направляется через устройство и подключает его. Это уменьшение, так как ток вырабатывается из Vcc и проходит через блок до 0 В.
  2. При увеличении Выходной ток, проходя через устройство, обеспечивает его включение.Этот процесс можно назвать источником тока. В этом случае электричество генерируется таймером и проходит через устройство до 0 В.

Увеличение и уменьшение могут работать вместе. Таким образом достигается попеременное включение и выключение устройства. Этот принцип распространяется на работу ламп со светодиодами, реле, моторы, электромагниты. К недостаткам этого свойства можно отнести то, что устройство необходимо подключать к Выходу различными способами, поскольку выход 3 может выступать как потребителем, так и источником тока до 200 мА.Используемый источник питания должен иметь достаточный ток для обоих устройств и таймера 555.

Микросхема LM555

Микросхема даташита 555 (LM555) имеет широкие функциональные возможности.

Используется от прямоугольных генераторов импульсов с переменной скважностью и реле и задержкой срабатывания до сложных конфигураций генераторов ШИМ. Распиновка микросхемы 555 и внутреннее устройство показаны на рисунке.

Уровень точности прибора равен 1% от расчетного показателя, что является оптимальным.На такой блок, как микросхема даташита NE 555, не влияют температурные условия окружающей среды.

Аналоги микросхемы NE555

Микросхема 555, аналог которой в России получил название КР1006ВИ1, является интегрированным устройством.

Среди рабочих блоков следует выделить RS-триггер (DD1), компараторы (DA1 и DA2), выходной каскад усилителя на основе двухтактной системы и комплементарный транзистор VT3. Назначение последнего — сбросить конденсатор установки времени при использовании блока в качестве генератора.Сброс триггера происходит, когда логическая единица (Jup / 2 … Jup) применяется к входам R.

При сбросе триггера на выходе устройства (вывод 3) будет наблюдаться пониженное напряжение (транзистор VT2 открыт).

Уникальность схемы 555

При функциональной схеме устройства очень сложно понять, в чем его необычность. Оригинальность устройства заключается в том, что оно имеет специальное триггерное управление, а именно формирует управляющие сигналы.Их создание происходит на компараторе DA1 и DA2 (к одному из входов, к которым применяется опорное напряжение). Для формирования управляющих сигналов на входах триггеров (выходах компараторов) сигналы с высоким напряжением должны быть

.

Схема 1-минутного, 5-минутного, 10-минутного и 15-минутного таймера с использованием IC 555

Как следует из названия, таймер 555 по сути является «таймером», который создает колеблющийся импульс. Это означает, что в течение некоторого времени выходной контакт 3 находится в состоянии ВЫСОКИЙ, а в течение некоторого времени остается НИЗКИЙ, что создает колебательный выход. Мы можем использовать это свойство таймера 555 для создания различных схем таймера, таких как схема 1-минутного таймера, 5-минутная схема таймера, 10-минутная схема таймера, 15-минутная схема таймера и т. Д. Все, что нам нужно, чтобы изменить значение резистора R1 и / или конденсатора С1.Нам нужно установить таймер 555 в Моностабильный режим для создания таймера. В моностабильном режиме продолжительность, в течение которой PIN 3 будет оставаться ВЫСОКИМ, определяется формулами ниже:

Т = 1,1 * R1 * C1

Итак, чтобы построить 1-минутный (60 секунд) таймер , нам понадобится резистор номиналом 55 кОм и конденсатор 1000 мкФ:

1,1 * 55 к * 1000 мкФ

(1,1 * 55 * 1000 * 1000) / 1000000 = 60,5 ~ 60 секунд.

Здесь используется переменный резистор 1 МОм, установленный на 55 кОм (измеряется мультиметром).Мы можем легко рассчитать номинал резистора для схемы таймера на 5, 10 и 15 минут:

Цепь 5-минутного таймера

5 * 60 = 1,1 * R1 * 1000 мкФ

R1 = 272,7 кОм

Итак, чтобы построить схему 5-минутного таймера, мы просто изменим значение резистора на 272,7 кОм в приведенной выше схеме 1-минутного таймера.

Цепь 10-минутного таймера

10 * 60 = 1,1 * R1 * 1000 мкФ

R1 = 545.4 кОм

Аналогично, чтобы создать 10-минутный таймер, мы изменим сопротивление резистора на 545,4 кОм.

Цепь таймера на 15 минут

15 * 60 = 1,1 * R1 * 1000 мкФ

R1 = 818,2 кОм

Согласно вышеприведенным расчетам, для схемы таймера на 15 минут нам нужно сопротивление резистора 818,2 кОм.

Здесь следует отметить, что мы использовали светодиод в обратной логике, это означает, что когда на выходном выводе 3 низкий уровень, светодиод будет включен, а когда на выходе будет высокий уровень, светодиод будет выключен.Таким образом, мы рассчитали время выключения выше, это означает, что по истечении расчетного времени светодиод будет включен. Сначала светодиод будет включен (ВЫХОДНОЙ PIN 3 НИЗКИЙ), как только мы нажмем кнопку (активируем 555 через ТРИГГЕРНЫЙ PIN 2), таймер запустится, и светодиод погаснет (ВЫХОДНОЙ PIN 3 НИЗКИЙ) по истечении рассчитанного времени продолжительности, PIN 3 снова станет LOW, и светодиод загорится.

,

Схема цепи моностабильного таймера 555

Режим моностабильного мультивибратора (MMV) таймера 555 IC также называется режимом одиночного импульса. Как видно из названия, только одно состояние является стабильным, а другое называется нестабильным или квазистабильным состоянием. ИС таймера 555 остается в стабильном состоянии до тех пор, пока не будет применен внешний запуск . Для перехода из стабильного в нестабильное состояние требуется внешний запуск. 555 IC автоматически переключается обратно в стабильное состояние через некоторое время, это время, в течение которого 555 остается в квазистабильном состоянии, определяется постоянной времени RC-цепи в схеме.Это внешнее срабатывание осуществляется путем подключения ПИН 2 триггера к земле с помощью кнопки PUSH. Перед тем, как перейти к следующему этапу, вы должны узнать о микросхеме таймера 555 и ее PIN-кодах, вот краткое описание ее PIN-кодов.

555 timer pinout

Контакт 1. Земля: Этот контакт должен быть подключен к земле.

Контакт 2. TRIGGER: Триггерный контакт перемещается с отрицательного входа компаратора два. Выход второго компаратора подключен к выводу SET триггера.При высоком уровне двух выходов компаратора мы получаем высокое напряжение на выходе таймера. Если этот вывод подключен к земле (или меньше Vcc / 3), выход всегда будет высоким.

Контакт 3. ВЫХОД: Этот контакт также не имеет специальной функции. Это выходной контакт, к которому подключена нагрузка.

Контакт 4. Сброс: В микросхеме таймера есть триггер. Вывод сброса напрямую подключен к MR (Master Reset) триггера. Этот вывод подключен к VCC, чтобы триггер не мог выполнить полный сброс.

Вывод 5. Контрольный вывод: Контрольный вывод подключается к отрицательному входному выводу первого компаратора. Обычно этот вывод опускается с помощью конденсатора (0,01 мкФ), чтобы избежать нежелательных шумовых помех при работе.

Вывод 6. ПОРОГ: Пороговое напряжение на выводе определяет, когда сбрасывать триггер в таймере. Пороговый вывод выводится с положительного входа компаратора 1. Если контрольный штифт открыт. Тогда напряжение, равное или превышающее VCC * (2/3) (т.е.e.6V для источника питания 9V) сбросит триггер. Таким образом, выход становится низким.

Вывод 7. РАЗРЯД: Этот вывод выводится из открытого коллектора транзистора. Так как транзистор (на котором был взят разрядный вывод, Q1) получил свою базу, подключенную к Qbar. Когда на выходе падает низкий уровень или триггер сбрасывается, разрядный штифт замыкается на массу.

Контакт 8. Питание или VCC: Он подключен к положительному напряжению (от + 3,6 до +15 В).

Работа в режиме моностабильного мультивибратора таймера 555 IC:

555 Timer in Monostable Mode

Работа простая, изначально 555 находится в стабильном состоянии i.е. OUPUT на PIN 3 низкий. Мы знаем, что неинвертирующий конец нижнего компаратора находится на уровне 1/3 В постоянного тока, поэтому, когда мы подаем отрицательное (<1/3 В постоянного тока) напряжение на контакт 2 триггера, подключая его к земле (через кнопочный переключатель PUSH), происходят две вещи:

  1. Во-первых, нижний компаратор становится ВЫСОКИМ, устанавливается триггер, и мы получаем ВЫСОКИЙ ВЫХОД на ПИН 3.
  2. Во-вторых, транзистор Q1 отключается, а конденсатор синхронизации C1 отключается от земли и начинает заряжаться через резистор R1.

Это состояние называется квазистабильным и сохраняется некоторое время (T). Теперь, когда конденсатор начинает заряжаться и достигает напряжения, немного превышающего 2/3 В постоянного тока, напряжение на пороговом контакте 6 становится больше, чем напряжение на инвертирующем конце (2/3 В постоянного тока) верхнего компаратора, снова происходят две вещи:

  1. Во-первых, верхний компаратор становится ВЫСОКИМ, триггер получает сброс, а ВЫХОД микросхемы на контакте 3 становится НИЗКИМ.
  2. А во-вторых, транзистор Q2 становится включенным, и конденсатор начинает разряжаться на землю через вывод 7 разряда.

Итак, 555 IC автоматически возвращается в стабильное состояние (LOW) по истечении времени, определяемого сетью RC. Эта продолжительность квазистабильного состояния определяется следующими формулами:

T = 1,1 * R1 * C1 Секунды, где R1 в Омах, а C1 в Фарадах.

Итак, теперь мы видим, что МОНОСТАБИЛЬНЫЙ режим имеет только одно стабильное состояние и требует отрицательного импульса на контакте 2 для перехода в квазиустойчивое состояние. Квази-стабильное состояние сохраняется только 1,1 * R1 * C1 секунд, а затем автоматически возвращается в стабильное состояние.При разработке этой схемы помните одну вещь: импульс запуска на контакте 2 должен быть достаточно короче, чем импульс OUPUT, чтобы конденсатор получил достаточно времени для зарядки и разрядки.

Вот практическая демонстрация моностабильного режима микросхемы таймера 555 IC , в которой мы подключили светодиод к выходу микросхемы 555. Этот светодиод загорится, когда мы нажмем кнопку PUSH Switch, и автоматически выключится через T секунд. T рассчитывается ниже:

Т = 1.1 * 100к * 10 мкф = 1,1 секунды

Вы также можете рассчитать T с помощью этого моностабильного калькулятора с таймером 555

На приведенной выше принципиальной схеме показана схема моностабильного мультивибратора 555 с таймером . Вы можете изучить различные приложения на основе моностабильного мультивибратора в схемах таймера 555.

,Принципиальная схема цифрового секундомера

с использованием микросхемы таймера 555 и компакт-диска 4033

Часто нам нужен секундомер, чтобы различать время двух событий. В этом руководстве мы собираемся разработать простую цифровую схему секундомера без использования микроконтроллера.

Компоненты

  • IC 4033-2
  • 555 таймер IC -1
  • 7-сегментный дисплей с общим катодом -2
  • 150 Ом -1
  • Резистор 100К -1
  • 33К резистор -1
  • Резистор 56К -1
  • 10 мкФ конденсатор -1
  • Выключатель -1
  • Кнопка -1
  • Хлебная доска -1
  • Батарея 9 В -1
  • Разъем аккумулятора -1
  • светодиод -1
  • Регулятор напряжения 7805-1
  • Соединительные провода

IC CD4033

Это счетчик и семисегментное декодирование в одной ИС, которая очень легко взаимодействует с семисегментными дисплеями.Это полностью статическая ИС счетчика, идеально подходящая для маломощных дисплеев. Эта ИС может использоваться для десятичного подсчета семи сегментных десятичных дисплеев, семисегментных десятичных дисплеев с частотным разделением, часов, часов, таймеров, драйвера счетчика / дисплея для приложений счетчиков.

Схема и пояснения цифрового секундомера

В этой схеме мы использовали микросхему таймера 555 на базе нестабильного мультивибратора , который предназначен для создания задержки в 1 секунду.И две общие катодные микросхемы семисегментного декодера, а именно CD4033. Выход нестабильного мультивибратора напрямую подается на вывод синхронизации (1) семисегментного декодера IC (U4), а вывод вывода (5) U4 IC напрямую подключен к выводу синхронизации (1) второго семисегментного декодера (U3). И к этим декодерам подключены два семисегментных сегмента (U3 и U4). Его соединения показаны на принципиальной схеме секундомера , приведенной ниже. Одна кнопка используется для остановки / запуска секундомера, а одна кнопка используется для сброса секундомера.Стабилизатор напряжения на 5 вольт используется для обеспечения 5 вольт всей цепи. А для питания схемы используется батарея на 9 вольт. Остальные соединения показаны на принципиальной схеме.

Рабочий

В этой схеме секундомера мы сгенерировали задержку в одну секунду, используя нестабильный мультивибратор на основе таймера 555. Используя некоторые вычисления, мы можем легко создать задержку в одну секунду. В нестабильном мультивибраторе есть два резистора и один конденсатор отвечает за задержку путем зарядки или разрядки конденсатора через резисторы.Формула расчета для генерации задержки для нестабильного мультивибратора приведена ниже.

F = 1 / T = 1,44 / (R1 + 2R2) C1

В этом проекте у нас есть выбор: R1 — 33K, R2 — 56K, C1 — 10uF. [Также проверьте: схема таймера на 1 минуту]

Ass Astable мультивибратор генерирует задержку в одну секунду, эта задержка представляет собой колебания или импульс 0 и 1. Таким образом, мы будем использовать этот импульс для запуска семисегментного декодера, а затем семисегментный декодер изменяет номер цифры с периодом времени в одну секунду.

Digital Stopwatch Block Diagram

Когда мы ВКЛЮЧАЕМ секундомер (с помощью кнопки старт / стоп), он начинает отсчет с нуля, и если мы выключили ту же кнопку, то отсчет будет остановлен или приостановлен до тех пор, пока снова не будет включена та же кнопка или не нажата кнопка сброса.

Есть два семи сегмента, поэтому эта схема секундомера может отсчитывать время 00-99 секунд.

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *