Таймер ne555 схема: Микросхема 555 практическое применение — Схемы радиолюбителей

Содержание

Таймер на микросхеме NE555 (включения и выключения) (видео)

Всю нашу жизнь мы отсчитываем промежутки времени, что друг за другом определяют определенные события нашей жизни. В целом без отсчета времени в нашей жизни не обойтись. Ведь именно по часам и минутам мы распределяем свой распорядок дня, а эти дни складываются в недели, месяцы и годы. Можно сказать, что без времени мы бы потеряли какой-то определенный смысл в наших действиях, а еще точнее, в нашу жизнь однозначно бы ворвался хаос. Я уж даже не буду рассказывать про деловых людей, кто каждый день ходит на совещание по часам…
Однако в сегодняшней статье вовсе не о фантастических реалиях возможного отключения всех часов в мире, даже не о гипотетически невероятном, а все же о реально доступном! Ведь если нам надо, если то к чему мы привыкли так необходимо, так зачем же отрешаться от удобного!? Собственно речь пойдет как раз о таймере, который тоже в некотором роде участвует в распределении нашего времени. С помощью самодельного таймера не всегда удобно измерять время, ведь сегодня они доступны даже первоклашке! Прогресс шагнул так далеко, что многофункциональные часы можно купить в Китае за пару баксов. Однако это не всегда панацея.

Скажем если необходимо запускать или отключать какое-то электронное устройство, то лучше всего это реализовать на электронном таймере. Именно он возьмет на себя обязанности по включению и выключению устройства, путем автоматической электронной коммутации управления устройствами. Именно о таком таймере на микросхеме NE 555 я и расскажу.

Схема таймера на микросхеме NE555

Взгляните на рисунок. Как это может показаться банально, но микросхема NE555 именно в этой схеме работает в своем штатном режиме, то есть по прямому назначению. Хотя на самом деле может быть применяться как мультивибратор, как преобразователь аналогового сигнала в цифровой, как микросхема обеспечивающая питание нагрузки от датчика света, как генератор частоты, как модулятор для ШИМ. В общем чего только с ним не придумали за время его существования, которое уже перевалило за 45 лет. Ведь вышла микросхема впервые в далеком 1971…

Теперь все же давайте кратко еще раз пробежимся по подключению микросхемы и принципу работы схемы.

После нажатия на кнопку «reset» мы обнуляем потенциал на входе микросхемы, так как по сути заземляем вход. При этом конденсатор на 150 мКФ оказывается разряжен. Теперь в зависимости от емкости подключенной к ножке 6,7 и земле (150 мКФ), будет зависеть период задержки-выдержки таймера. Заметьте, что здесь также подключен и ряд резисторов 500 кОм и 2.2 мОм, то есть эти резисторы тоже участвуют в формировании задержки-выдержки.

Регулировать задержку можно с помощью переменного резистора 2.2 М (на схеме он постоянный, его можно заменить само собой на переменный). Также время можно менять путем замены конденсатора 150 мкФ.

Так при сопротивлении цепочки резисторов около 1 мОм, задержка будет около 5 мин. Соответственно если выкрутить резистор на максимум и сделать так, чтобы конденсатор заряжался максимально медленно, то можно достичь задержки в 10 минут. Здесь надо сказать, что при начале отсчета таймера загорается зеленый светодиод, когда же срабатывает таймер, то на выводе появляется минусовой потенциал и из-за этого зеленый светодиод гаснет, а загорается красный. То есть в зависимости от того, что вам надо, таймер на включение или выключение, вы можете воспользоваться соответствующим подключением, к красному или зеленому светодиоду. Схема простая и при правильном соединении всех элементов в настройке не нуждается.

P/S Когда я нашел в интернете эту схему, то в ней было еще соединение между выводом 2 и 4, но при таком подключении схема не работала!!! Может это косяк конкретного экземпляра, может что-то не так во мне или луне на небе в ту ночь, но потом 4 разорвал, 2 вывод подключил к 6 контакту, такое заключение было сделано исходя из других аналогичных схем в интернете и все работало!!!

В случае необходимости управления таймером силовой нагрузкой, можно использовать сигнал после резистора в 330 Ом. Эта о точка показана красным и зеленым крестиком. Используем обычный транзистор, скажем КТ815 и реле. Реле можно применить на 12 вольт. Пример такой реализации управления силовым питанием приведен в статье датчик свет, сморите ссылку выше. В этом случае можно будет выключать-включать мощную нагрузку.

Datasheet ( Даташит) на таймер NE555

В общем если вы хотите, то можете взглянуть на номинальные параметры и внутреннее устройства таймера, хотя бы в виде принципиальной схемы работы по блокам. Кстати даже в этом даташите будет приведена и схема подключения. Даташит от компании ST, это компания с именем, а значит думается о том, что характеристики здесь могут быть завышены. Если вы возьмете китайский аналог, то вполне возможно параметры будут несколько отличаться. Обратите внимание, что это микросхема может быть с индексом SA555 или SE555.

Подводя итог о таймере на микросхеме NE555

Приведенная здесь схема хотя и работает от 9 вольт, но вполне допускает питание и на 12 вольт. Это значит, что такую схему можно использовать не только для домашних проектов, но и для машины, когда схему напрямую можно будет подключить к бортовой сети автомобиля. Хотя для верности лучше поставить LM 7508 или КРЕНку на 5-9 вольт.
В этом случае такой таймер может быть применен для задержки включения камеры или ее выключения. Возможно применить таймер для «ленивых» указателей поворотов, для обогрева заднего стекла и т.д. Вариантов действительно много.

Остается лишь резюмировать, что время аналоговой техники все же проходит, ведь в данной таймере применены дорогостоящие конденсаторы, особенно это актуально для таймера со значительной задержкой, когда емкости будут большие. Это и деньги и габариты в устройстве таймера. Поэтому если вопрос будет стоять остро об объемах производства, о стабильности работы, то здесь, пожалуй, выиграет даже самый простой микроконтроллер.

Единственное препятствие, так это то, что микроконтроллеры все же надо уметь программировать и применять познание не только электрической части, соединений но и языков, способов программирования, это тоже чье то время, удобство и в конечном счете деньги.

Видео о работе таймера на микросхеме NE555

Для тех кто не любит читать, далее есть маленькое видео.

Схема задержки на ne555

Однажды в студенную зимнюю пору
Нет, просто однажды, понадобился мне надежно работающий одновибратор.
Классикой жанра в этом вопросе считается микросхема таймера NE555.
Нужно ли говорить, что, несмотря на простоту конструкции, из схем, «переползающих» из сайта на сайт, 100% рабочую найти не удалось? — все были по тем или иным причинам неработоспособны.

Поэтому, пришлось рисовать (если уж она окажется похожей на где -то уже приведенную схему — «звиняйте бананів в нас нема»)

Экскурс в историю (нагло стыренный, но измененный)
Наверное нет такого радиолюбителя, 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, поэтому 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:

Описание микросхемы
Много писать не буду — все это легко гуглится, приведу только назначение выводов

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 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.

Простой одновибратор
Сказать здесь особо нечего проще привести то, что наваял

«По просьбам трудящихся» добавляю осциллограмму работы одновибратора с временем задержки 0,61с
Измерения производились на 2 (входной) и 3 (выходной) ножках микросхемы

Универсальный таймер от 1 до 26c
Так как плата универсального таймера со временем задержки от 1 до 26с была прорисована, то привожу ее для «общего блага»

Всю нашу жизнь мы отсчитываем промежутки времени, что друг за другом определяют определенные события нашей жизни. В целом без отсчета времени в нашей жизни не обойтись. Ведь именно по часам и минутам мы распределяем свой распорядок дня, а эти дни складываются в недели, месяцы и годы. Можно сказать, что без времени мы бы потеряли какой-то определенный смысл в наших действиях, а еще точнее, в нашу жизнь однозначно бы ворвался хаос. Я уж даже не буду рассказывать про деловых людей, кто каждый день ходит на совещание по часам.
Однако в сегодняшней статье вовсе не о фантастических реалиях возможного отключения всех часов в мире, даже не о гипотетически невероятном, а все же о реально доступном! Ведь если нам надо, если то к чему мы привыкли так необходимо, так зачем же отрешаться от удобного!? Собственно речь пойдет как раз о таймере, который тоже в некотором роде участвует в распределении нашего времени. С помощью самодельного таймера не всегда удобно измерять время, ведь сегодня они доступны даже первоклашке! Прогресс шагнул так далеко, что многофункциональные часы можно купить в Китае за пару баксов. Однако это не всегда панацея.
Скажем если необходимо запускать или отключать какое-то электронное устройство, то лучше всего это реализовать на электронном таймере. Именно он возьмет на себя обязанности по включению и выключению устройства, путем автоматической электронной коммутации управления устройствами. Именно о таком таймере на микросхеме NE 555 я и расскажу.

Схема таймера на микросхеме NE555

Теперь все же давайте кратко еще раз пробежимся по подключению микросхемы и принципу работы схемы.

Регулировать задержку можно с помощью переменного резистора 2.2 М (на схеме он постоянный, его можно заменить само собой на переменный). Также время можно менять путем замены конденсатора 150 мкФ.

P/S Когда я нашел в интернете эту схему, то в ней было еще соединение между выводом 2 и 4, но при таком подключении схема не работала. Может это косяк конкретного экземпляра, может что-то не так во мне или луне на небе в ту ночь, но потом 4 разорвал, 2 вывод подключил к 6 контакту, такое заключение было сделано исходя из других аналогичных схем в интернете и все работало.

Datasheet ( Даташит) на таймер NE555

Подводя итог о таймере на микросхеме NE555

Остается лишь резюмировать, что время аналоговой техники все же проходит, ведь в данной таймере применены дорогостоящие конденсаторы, особенно это актуально для таймера со значительной задержкой, когда емкости будут большие. Это и деньги и габариты в устройстве таймера. Поэтому если вопрос будет стоять остро об объемах производства, о стабильности работы, то здесь, пожалуй, выиграет даже самый простой микроконтроллер.

Видео о работе таймера на микросхеме NE555

Для тех кто не любит читать, далее есть маленькое видео.

В видеоуроке канала «Обзоры посылок и самоделки от jakson» будем собирать схему реле времени на основе микросхемы таймера на NE555. Очень простая – мало деталей, что не составит труда спаять все своими руками. При этом многим она будет полезна.

Радиодетали для реле времени

Понадобится сама микросхема, два простых резистора, конденсатор на 3 микрофарада, неполярный конденсатор на 0,01 мкф, транзистор КТ315, диод почти любой, одно реле. Напряжение питания устройства будет от 9 до 14 вольт. Купить радиодетали или готовое собранное реле времени можно в этом китайском магазине.

Схема очень простая.

Схема реле времени на 555 таймере

Любой ее сможет осилить, при наличии необходимых деталей. Сборка на печатной макетной плате, что получится все компактно. В итоге часть платы придется отломать. Понадобится простая кнопка без фиксатора, она будет активировать реле. Также два переменных резистора, вместо одного, который требуется в схеме, поскольку у мастера нет необходимого номинала. 2 мегаома. Последовательно два резистора по 1 мегаому. Также реле, напряжение питания 12 вольт постоянного тока, пропустить через себя может 250 вольт, 10 ампер переменного.

После сборки в итоге таким образом выглядит реле времени на базе 555 таймера.

Все получилось компактно. Единственное, что визуально портит вид, диод, поскольку имеет такую форму, что его невозможно впаять иначе, поскольку у него ножки намного шире, чем отверстия в плате. Все равно получилось довольно неплохо.

Проверка устройства на 555 таймере

Проверим наше реле. Индикатором работы будет светодиодная лента. Так же подсоединим мультиметр. Проверим – нажимаем на кнопку, загорелась светодиодная лента. Напряжение, которое подается на реле – 12,5 вольт. Напряжение сейчас по нулям, но почему то горят светодиоды – скорей всего неисправность реле. Оно старое, выпаяно из ненужной платы.

При изменении положения подстроечных резисторов мы можем регулировать время работы реле. Измерим максимальное и минимальное время. Оно почти сразу же выключается. И максимальное время. Прошло около 2-3 минут – вы сами видите.

Но такие показатели только в представленном случае. У вас они могут быть другие, поскольку зависит от переменного резистора, который вы будете использовать и от емкости электроконденсатора. Чем больше емкость – тем дольше будет работать ваше реле времени.

Заключение

Интересное устройство мы сегодня собрали на NE 555. Все работает отлично. Схема не очень сложная, без проблем многие ее смогут осилить. В Китае продаются некоторые аналоги подобных схем, но интересней собрать самому, так будет дешевле. Применение подобному устройству в быту сможет найти любой. Например, уличный свет. Вы вышли из дома, включили уличное освещение и через какое-то время оно само выключается, как раз, когда вы уже уйдете.

Смотрите все на видео про сборку схемы на 555 таймере.

3 комментария

Полярный резистор? Много я есчо не знаю!

Я тоже использую подобные реле на 555 таймерах в быту.. Одно из применений – это реле задержки выключения мультиметра. Очень полезная вещь, если не хочешь постоянно менять в нём батарейки, мой мультик питается всего от 4.5 Вольт. Только таймер взял 7555, он на полевиках собран и работает в диапазоне от 3 до 18 Вольт с мизерным током потребления. Мне как раз подошёл для моего низковольтного мультика. Работой таймера доволен, уже не раз это реле выключало за меня мой мультик на выходные дни… Мультик на работе используется.
https://youtu.be/C4SQRG5W-24
Схема, плата и мои мысли по ссыклке на яндекс-диске в описании под видео.

таймер имеет нагрузочную способность в 200 мА, 315 – 100. вопрос – зачем транзистор?

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:

Таймеры и реле времени, схемы самодельных устройств (Страница 9)

Таймер с задержкой 10 минут на основе SN74121 В схеме таймера используется автоколебательный мультивибратор SN74121, который генерирует импульсы с длительностью в 4 сек. Тактовая частота мультивибратора устанавливается резистором R1. Микросхемы U2 и U3 делят входную частоту мультивибратора на 144, что дает, в итоге, временную задержку в 576…

0 2068 0

Последовательный таймер для тестирования внешних устройств (NE555) В схеме используются три таймера 555, которые подключены последовательно. С приведенными на схеме значениями первый таймер работает в течение 10 мс после его запуска от импульса, поданного на вывод 2, или же с помощью соединения этого вывода с общим проводом. В конце временного цикла…

0 2703 0

Схема реле времени с задержкой от 2 до 5 минут После нажатия на пусковую кнопку «START” нагрузка LOAD включается с задержкой до 5 мин, как это требуется для некоторых CMOS-схем и цифровых систем управления. В схеме используется пара таймеров 555: микросхема А в простом режиме таймера, а микросхема В как триггер…

0 3872 0

Таймер с десятью фиксированными интервалами Схема предназначена для формирования десяти предварительно установленных независимых интервалов времени, которые проходят по очереди с подачей звукового сигнала в конце каждого интервала. Таймер останавливается после каждого интервала до тех пор, пока не будет нажата пусковая кнопка «START”…

0 2634 0

Бюджетный 1-часовой таймер на микросхеме NE555 Схема с использованием таймера NE555 предназначена для выключения телевизора или другого устройства после любого желаемого интервала времени до одного часа с момента нажатия на пусковую кнопку «START”. В схеме используется реле MR312C производства компании IRC с сопротивлением катушек 212 Ом…

0 3125 0

Счетчик для определения продолжительности выполнения программы С помощью схемы, представленной на рисунке, измеряется время между 2 точками программы микропроцессора, во время ее выполнения. Кварцевый генератор на 1 МГц на логических элементах обеспечивает тактовыми импульсами счетчик 1941А производства компании Fluke, который используется для подсчета…

0 1807 0

Реле с большой временной задержкой, использующий малую емкость конденсатора

Применение двух детекторов уровня высокой точности при помощи двух входов микросхемы СА3098 устраняет необходимость использования дорогих времязадающих конденсаторов большой емкости с низким током утечки, если необходимы большие задержки длительностью в несколько часов. Для 4-часового таймера…

1 1952 0

Схема таймера от 0 до 10 минут с точностью 1 сек После калибровки схемы точность выдержки временных интервалов не зависит от напряжения батареи питания, поскольку напряжение источника равным образом влияет на напряжение заряда конденсатора С и на пороговое напряжение компаратора А2. Задержку таймера можно определить по формуле t = CR1R3/R2.

0 2135 0

Схема таймера с задержкой от 0 до 5 минут Значение сопротивления резистора R* определяет временную задержку схемы, в которой используется полевой транзистор Q1 с двумя затворами типа RCA40841. Транзистор применяется для запуска тиристора Q2, причем тиристор сам служит для запуска сими-стора МТ1, который может переключать резистивные и…

0 2425 0

Схема таймера с задержкой от микросекунды до часа

Простая схема на КМОП-микросхемах может служить переключателем с временной задержкой или универсальным таймером. Управляемый генератор и триггер-защелка выполнены на микросхеме CD4001 (четыре логических элемента 2ИЛИ-НЕ) и 14-разрядном учетчике CD4020. Длительность выходного импульса Ton зависит…

0 2839 0

Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:

555-й таймер. Часть 1. Как устроен и как работает таймер NE555. Расчёт схем на основе NE555

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% / ^oС, 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 U₀.

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=U₀+(Vп-U₀)*(1-e^-t/RC) ( формула 1 )

Теперь вернёмся к нашей схеме. Зная, что U₀=0, напряжение питания равно Vcc, а конечное напряжение равно 2/3 Vcc, найдём время заряда:

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

2/3 = 1-e^-t/RC

1-2/3 = e^-t/RC

ln(1/3) = -t/RC

Отсюда получаем длительность импульса нашего одновибратора:

t = RC*(-ln(1/3)) ≈ 1,1*RC

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)

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

1/2 = 1-e^-t/(R1+R2)C

e^-t/(R1+R2)C = 1/2

t/(R1+R2)C = -ln(1/2)

Отсюда получаем длительность импульса нашего мультивибратора:

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

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)

2/3*(1-e^-t/R2*C) = 1/3

1-e^-t/R2*C = 1/2

e^-t/R2*C = 1/2

t/R2*C = -ln(1/2)

Отсюда получаем длительность паузы мультивибратора:

tп = -ln(1/2)*R2*C ≈ 0,693*R2*C

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

f = 1/T

Продолжение: Генератор прямоугольных импульсов с регулируемой скважностью, на 555-м таймере.

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 Электронный телеграфный ключ на таймерах 555.

Метки: Электроника.

Простая и надежная схема триггера на таймере 555 для датчика движения, вибрации, удара, как сделать самому.

Суть данной схемы заключается в следующем. Допустим у нас имеется датчик (в моем случае это самодельный датчик движения, вибрации), у которого время замыкания его контактов при своем срабатывании мало. То есть, сам датчик не имеет собственной четкой фиксации. Естественно, если этот датчик подключить например к реле, то и работа этого реле будет также кратковременной. Чтобы все таки кратковременное срабатывание датчика превратить в четкое, фиксированное замыкание исполнительных контактов реле, запускающие ту или иную схему, нужно сделать простую схему триггера. В этой теме предлагаю вариант простой схемы триггера, собранного на микросхеме таймера NE555.

Работа этой схемы следующая. У триггера имеется вход, это 2-й вывод микросхемы D1. Чтобы этот триггер сработал, и на выходе D1, вывод 3, мы получили стабильный высокий уровень сигнала, нужно замкнуть вывод 2 на минус схемы. Даже кратковременного замыкания на входе триггера вполне хватит для его нормального срабатывания. В итоге высокий уровень сигнала с 3-й ножки микросхемы попадает на катушку реле, параллельно которой стоит защитный диод. Естественно, реле сработает и замкнет свои рабочие контакты. В нашем случае просто зажжется лампочка. Вместо которой можно поставить любое другое исполнительное устройство или схемы. Это может быть и электродвигатель и звуковая сигнализация и т.д. Чтобы сбросить триггер и перевести реле в исходное состояние, выключив его, нужно просто нажать кнопку сброса B1. Эта кнопка замыкает на минус схемы вывод 4, микросхемы D1. В итоге работа триггера останавливается.

Чтобы была понятна работа самого таймера NE555 в роли триггера, то коротко можно про него сказать следующее. Итак, сама микросхема является таймером, который может формировать на своем выходе прямоугольные импульсы. Причем частота и скважность этих импульсов может быть изменена путем подбора нужных компонентов. Микросхема NE555 может питаться от постоянного напряжения величиной от 4,5 до 16 вольт. Максимальный ток на ее выходе может быть до 200 мА. Выводы 1 (это минус) и 8 (это плюс) являются питающими. Вывод 2 является входом. Чтобы таймер начал работать на вход нужно подавать напряжение от 0 до ⅓ от величины питания таймера. Вывод 3 является выходом. На нем образуется сигнал высокого уровня, амплитуда которого муть меньше напряжения питания. Вывод 4 это сброс таймера. То есть, принудительно остановить работу микросхемы можно путем замыкания этого вывода с минусом схемы. Через вывод 5 можно управлять частотой импульсов на таймере путем подачи на него различного напряжения, относительно минуса. В этой схеме он не используется. Хотя если схема будет работать нестабильно, то можно между выводом 5 и минусом схемы поставить конденсатор емкостью около 0,1 мкф. Вывод 6, это порог, при котором таймер отключается, и он равен величине напряжения ⅔ от напряжения питания. Вывод 7, это разряд. То есть, когда пороговое напряжение достигло своего уровня и таймер сработал, то на выводе 7 появляется минус питания. В этой схеме данный вывод также не используется.

Итак, когда вывод 2 замыкается с минусом, то есть наш датчик замыкает свои контакты, даже кратковременно, таймер срабатывает. На его выходе появляется сигнал высокого уровня. Это приводит к тому, что срабатывает и реле. Ну, и запускается исполняющее устройство. Это прямоугольный импульс (формируемый таймером) может только прерваться путем принудительной остановки таймера. А именно замыканием вывода 4 с минусом схемы. Автоматически остановится таймер не может, поскольку его вывод 6, он же порог, замкнут на минус. Следовательно напряжение остановки таймера через пороговое напряжения невозможен, поскольку оно никогда не достигнет своего значения в ⅔ от напряжения питания.

Сам таймер потребляет крайне мало тока, всего единицы мА. Работает схема стабильно и надежно. Срабатывание триггера происходит четко, и даже от импульса с очень малым временным промежутком. Питаться микросхема может в достаточно широких пределах, что позволяет ее ставить практически в любые схемы.

Если рабочий ток реле будет более 200 мА, то между выходом таймера и катушкой реле нужно будет поставить дополнительный транзисторный ключ. К примеру биполярный транзистор типа КТ817 может пропускать через свой силовой переход токи до 3 А. Ну, и обязательно нужно ставить параллельно катушке реле защитный диод. Поскольку при снятии напряжения питания с катушки реле на ее концах образуется значительная ЭДС индукции. То есть, происходит кратковременный всплеск увеличенного напряжения, который крайне негативно влияет на работу самой схемы триггера. Защитный диод этот импульс закорачивает на себе, тем самым защищая общую схему от нестабильной работы и даже от выхода ее из строя.

Видео по этой теме:

P.S. Эта схема триггера на таймере NE555 обладает рядом значительных достоинств. Да и по стоимости данная схема обойдется практически в копейки. Тем более если эти все компоненты у вас уже есть. Этот триггер можно использовать не только для датчика движения, вибрации. Область применения схемы может быть куда шире. Причем на самом таймере NE555 можно собирать огромное количество всевозможных схем различного функционального назначения. Так что наличие этой микросхемы у себя в деталях очень даже не помешает.

Использование микросхемы таймера 555 в особых или необычных схемах

Таймер 555 — это популярная биполярная ИС, которая специально разработана для генерации точных и стабильных периодов синхронизации, определяемых 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 в , 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 диаграммах входных и выходных сигналов , рис. 1, ), когда входное напряжение поднимается выше 2/3 В _куб.см, выход ИС переключается на низкий уровень и остается на этом уровне до тех пор, пока входное напряжение не упадет ниже 1 / 3 V _cc, в этот момент выход переключается на высокий уровень и остается там до тех пор, пока входной сигнал снова не превысит 2/3 V _cc.Разница между этими двумя уровнями запуска называется значением гистерезиса и в данном случае равна 1/3 В _cc; такое большое значение гистерезиса делает схему полезной в приложениях для преобразования сигналов с подавлением шума / пульсации.

РИСУНОК 2. 555 Синусоидальный преобразователь Шмитта 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. На полпути 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 переключения 555-го. На схеме показано, как дополнительное подавление RFI может быть получено через C3.

РИСУНОК 3. Релейный выключатель с минимальным люфтом, срабатывающий в темноте.

На рис. 3 показана модель 555, используемая в качестве релейного переключателя с минимальным люфтом (нулевой гистерезис), активируемого темным светом, с зависимым от света 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 связан с высоким уровнем 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, чтобы активировать свет (а), свет, (б) занижение температуры и перегрев (в) .

Вышеупомянутая схема может работать как световой (а не темный) переключатель, переставляя положения RV1 и LDR, как показано на Рисунке 4 (a), или может действовать как терморегулирующий переключатель, используя термистор NTC вместо LDR, как показано на рис. 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 с по 11 показаны примеры типичных нестабильных устройств модели 555.

РИСУНОК 5. Осциллятор с регулируемым тоном и громкостью.

На рисунке 5 показан тренировочный генератор кода Морзе с частотой, изменяемой от 300 Гц до 3 кГц с помощью регулятора TONE RV1.Громкость телефона регулируется 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 низкое сопротивление питающей сети и обеспечивает адекватную выходную мощность привода.

РИСУНОК 7. Тестер целостности цепи.

На рисунке 7 показан прибор для проверки целостности цепи, который выдает звуковой сигнал только в том случае, если сопротивление между измерительными щупами меньше нескольких Ом. Нестабильный срабатывает, только если контакт 4 смещен выше 700 мВ; обычно этот вывод заземлен через R2, поэтому нестабильность отключена; для работы в нестабильном режиме два щупа должны быть замкнуты вместе, подключив R2 к выходу генератора опорного напряжения 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 замкнут; квадратный выходной сигнал, однако, 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 выход переключается на высокий уровень, C1 быстро заряжается через D1-R1, генерируя короткий (несколько мс) «тиковый» импульс.Когда выход снова переключается на низкий уровень, C1 разряжается через RV1-R2, создавая 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. При указанных значениях 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 один светодиод или 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 проблесковый маячок с «двусторонним» выходом.

Рис. 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 Рисунок 10 схема мигающего сигнала, модифицированная 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 менее 700 мВ, поэтому нестабильность отключена. Но в темноте сопротивление LDR велико, и Q1 смещен, генерируя более 700 мВ на выводе 4 и включая 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 и импульсных реле и т. Д. Путем перестановки положений LDR и RV1 или замены LDR термистором NTC, эти цепи можно активировать автоматически, когда уровень освещенности или температуры выходит за установленные пределы. На рисунках с 13 по 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.

Рис. 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), , темное, (b), , светлое, (c), , при пониженной температуре, или (d), , так и 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 реле при подключении в моностабильном режиме или в режиме генератора импульсов, но не может дать точные временные интервалы, превышающие несколько минут, поскольку для этого потребуется использовать высокий 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 временного периода от 555 IC.

Отличный способ получения очень длинных, но точных периодов времени показан (в виде блок-схемы) на рис. 16 , на котором изображена 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:

Временная последовательность запускается нажатием кнопочного переключателя PB1, таким образом подключающего питание схемы, активируя нестабильный режим и (через C2-R3) устанавливая счетчик на «нулевой счет», переводя его выход в низкий уровень и включая реле; когда реле включается, его контакты RLA / 1 замыкаются и обходят PB1, таким образом поддерживая подключение к источнику питания после отпускания PB1. Это состояние сохраняется до прихода 8192-го нестабильного импульса, после чего на выходе счетчика устанавливается высокий уровень и реле выключается, размыкая контакты RLA / 1 и прерывая питание схемы.На этом рабочий цикл завершен. Обратите внимание, что нестабильный режим работает с периодом, который составляет только 1/8192-й от последнего «временного» периода, то есть в данном случае 0,44 секунды, 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 практичного таймера с релейным выходом, который охватывает от одной минуты до 100 минут в двух перекрывающихся декадных диапазонах.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.Обе ИС делителя 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 работает 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

555 Режимы работы таймера

Модель 555 имеет три основных режима работы: моностабильный, нестабильный и бистабильный. Каждый режим представляет собой отдельный тип схемы с определенным выходом.

Астабильный режим

Нестабильная цепь не имеет стабильного состояния — отсюда и название «нестабильная». Выходной сигнал постоянно переключает состояние между высоким и низким без какого-либо вмешательства со стороны пользователя, что называется «прямоугольной» волной.Этот тип цепи может использоваться для создания прерывистого движения механизма путем включения и выключения двигателя через равные промежутки времени. Его также можно использовать для мигания ламп и светодиодов, а также в качестве тактового импульса для других цифровых микросхем и схем.

Моностабильный режим

Моностабильная схема вырабатывает один импульс заданной длины в ответ на триггерный вход, такой как кнопка. Выход схемы остается в низком состоянии до тех пор, пока не появится триггерный вход, отсюда и название «моностабильный», что означает «одно стабильное состояние».Этот тип схемы идеально подходит для использования в системе «нажми и работай» для модели, представленной на выставках. Посетитель может нажать кнопку, чтобы запустить механизм модели, и механизм автоматически выключится через установленное время.

Бистабильный режим (или триггер Шмитта)

Бистабильный режим или то, что иногда называют триггером Шмитта, имеет два стабильных состояния: высокое и низкое. Низкий уровень на входе триггера переводит выход схемы в высокое состояние.Если на входе сброса низкий уровень, выход схемы переходит в состояние низкого уровня. Этот тип схемы идеально подходит для использования в автоматизированной модельной железнодорожной системе, где поезд должен двигаться вперед и назад по одному и тому же отрезку пути. Кнопка (или геркон с магнитом на нижней стороне поезда) должна быть размещена на каждом конце пути, чтобы при ударе поезда поезд либо запускал, либо сбрасывал бистабильное устройство. Выход 555 будет управлять реле DPDT, которое будет подключено как реверсивный переключатель, чтобы изменить направление тока на путь, тем самым меняя направление поезда.

Предыдущая страница:
Внутри 555

15 великолепных схем таймера 555

Стандартная микросхема таймера 555 используется в различных приложениях для таймера, генерации импульсов и генераторов. Его можно использовать для обеспечения временных задержек в качестве осцилляторов 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 работа таймера 555.Здесь мы рассмотрим некоторые схемы таймера 555, основанные на ИС. Чтобы увидеть полный список проектов, основанных на таймере, 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.Применение этой схемы, среди прочего, включает 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: Таймер со звуком.

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. Усилитель звука ШИМ с таймером 555

В повсеместно распространенной звуковой схеме 555 pwm используется микросхема 555 IC 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 можно использовать 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: Линейный таймер для общего использования.

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:

Время от 1 до 60 секунд (может быть увеличено)
Время включения и время выключения можно запрограммировать (от 1 до 60 секунд)
Повторная (непрерывная) и однократная операция
Полностью дистанционное управление в диапазоне 100 метров
Удобные элементы управления на передней панели и дисплей с ЖК-дисплеем
Кнопки аварийной остановки (как на панели управления, так и на пульте дистанционного управления)
Обеспечение беспотенциальных контактов реле для подключения любого устройства / приложения 230 В переменного тока при 10 А или 28 В постоянного тока при 10 А.

Этот проект доступен по адресу: Программируемый промышленный таймер включения-выключения.

10. Регулятор скорости для автомагистралей

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

красно-зелено-синие (RGB), доступные на рынке, дороги, поскольку они основаны на микроконтроллере. Программа для микроконтроллера сложна для понимания. 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 тогда, когда это необходимо. 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.

555 ИС таймера | Electronics Club

555 Микросхема таймера | Клуб электроники

Символ | Поставка | Входы | Выход | 556

Также смотрите эти 555 страниц таймера: Astable | Моностабильный | Бистабильный | Буфер

Введение

8-контактный таймер 555 должен быть одной из самых полезных микросхем, когда-либо созданных, и он используется во многих проекты. С помощью всего лишь 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.Версии с низким энергопотреблением, такие как ICM7555, доступны с то же расположение контактов, но их максимальный выходной ток намного ниже и их следует использовать только по назначению (для увеличения срока службы батареи).

555 может использоваться в нескольких цепях:

Astable — производит прямоугольную волну для мигания светодиодов, издавать звуки, ездить счетчики и т. д.
Моностабильный — генерирование одиночного импульса при срабатывании триггера, может использоваться для измерения времени.
Bistable — простая память с двумя состояниями.
Buffer — инвертирующий буфер (НЕ вентиль).

555 ИС таймера

Rapid Electronics: таймер NE555 (стандартный)

Rapid Electronics: ICM7555 (маломощный)

Рекомендуемая книга: IC 555 Проекты
Он подробно объясняет работу 555 и использует
со многими принципиальными схемами проектов, отлично
для начинающих и полезный справочник для всех.

555 условное обозначение

Контакты символа схемы расположены в соответствии со схемой: например, контакт 8 вверху для питания + Vs вывод 3 справа.

Обычно используются только номера контактов, и на них не указывается их функция.

Питание 555 (контакты 1 и 8)

Таймер 555 можно использовать с напряжением питания (Vs) в диапазоне от 4,5 В до 15 В (18 В — абсолютный максимум).

Контакт 1 подключается к 0 В.
Контакт 8 подключается к положительному источнику питания + Vs.

Помните, что 555 создает значительный «сбой» в питании при изменении его выхода. штат. Это редко является проблемой в простых схемах без других ИС, но в более сложных схемах может потребоваться сглаживающий конденсатор.

Расположение контактов 555

Триггерный вход 555 (контакт 2)

Если меньше ¹/₃ Vs («активный низкий уровень»), это делает выход высоким (+ Vs). Он имеет высокое входное сопротивление не менее 2 МОм. Он контролирует разряд синхронизирующего конденсатора в нестабильной цепи.

Пороговый вход 555 (контакт 6)

Когда больше ²/₃ Vs («активный высокий»), это делает выход низким (0 В) *.Он имеет высокое входное сопротивление около 10 МОм. Он контролирует заряд синхронизирующего конденсатора в нестабильных и моностабильных цепях.
* при условии, что вход триггера больше, чем ¹/₃ Vs, в противном случае вход триггера переопределит вход порога и будет удерживать выход на высоком уровне (+ Vs).

Вход сброса 555 (контакт 4)

Когда меньше 0,7 В (активный низкий уровень), выходной сигнал становится низким (0 В), подавляя другие входы. Когда он не требуется, его следует подключить к + Vs.Он имеет входное сопротивление около 10 кОм.

Вход управления 555 (контакт 5)

Может использоваться для регулировки порогового напряжения (используется пороговым входом, контакт 6), которое устанавливается внутри быть ²/₃ Вс. Обычно эта функция не требуется, и вход часто остается неподключенным. Если электрический шум может быть проблемой, конденсатор емкостью 0,01 мкФ может быть подключен между управляющим входом и 0 В для обеспечения некоторой защиты.

555 разряд (вывод 7)

Когда на выходе 555 (контакт 3) низкий уровень, разрядный контакт внутренне подключен к 0 В.Его функция — разрядить конденсатор синхронизации в нестабильных и моностабильных цепях.

Выход 555 (контакт 3)

Выход стандартного 555 может потреблять и истощать ток. Это означает, что к выходу могут быть подключены два устройства, так что одно будет включено, когда выход низкий, и другой горит, когда выходной сигнал высокий, на схеме показаны два подключенных таким образом светодиода.

Максимальный выходной ток составляет 200 мА , это больше, чем у большинства микросхем, и его достаточно для поставлять множество выходных преобразователей напрямую, включая светодиоды (с последовательным резистором), слаботочные лампы, пьезопреобразователи, громкоговорители (с последовательным конденсатором), катушки реле (с диодной защитой) и некоторые небольшие двигатели (с диодной защитой).Выходное напряжение не совсем достигает 0 В и + В, особенно при большом ток течет.

Для переключения больших токов можно подключить транзистор.

Максимальный выходной ток маломощных версий 555 (например, ICM7555) намного выше. нижний: около 20 мА при напряжении питания 9 В.

Подключение 555 к громкоговорителю

А громкоговоритель (минимальное сопротивление 64) может быть подключен к выходу нестабильной цепи 555, но конденсатор (около 100 мкФ) должны быть подключены последовательно.Нестабильный выход 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 последовательного подключения конденсатора.

Подключение 555 к катушкам реле и другим индуктивным нагрузкам

Как и все микросхемы, 555 должен быть защищен от кратковременных скачков напряжения. возникает при отключении индуктивной нагрузки, такой как катушка реле.Стандарт должен быть подключен защитный диод «назад» через катушку реле, как показано на схеме.

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

556 ИС с двойным таймером

Модель 556 — это двойная версия таймера 555, размещенная в 14-выводном корпусе. два таймера (A и B) используют одни и те же контакты источника питания. На схемах на этом веб-сайте показан 555-й, но все они могут быть адаптированы для использования половины 556.

Модель 556 менее популярна и может стоить более двух таймеров 555, поэтому вы можете предпочесть использовать два таймера 555.

Rapid Electronics: Двойной таймер NE556

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.

555 Схемы таймера и проекты

Мы перечисляем тщательно подобранную коллекцию схем и проектов таймера 555 , опубликованную на нашем сайте ранее.У нас есть большая коллекция простых и продвинутых проектов с использованием микросхемы таймера 555. В этой статье мы выбрали несколько действительно полезных схем таймера 555, которые будут интересны как студентам-электронщикам, так и любителям. Выбирая из большой коллекции, мы также позаботились о том, чтобы добавить 555 проектов таймеров, которые попадают в категорию игровых схем и развлечений, например, звуковой генератор Ding Dong.

Изучите Основы!

Если вы новичок в электронике, вам следует изучить основы работы с таймером 555 IC , прежде чем пытаться построить схему таймера 555 или полный проект таймера 555.Мы опубликовали полное руководство по таймеру 555, которое охватывает теорию, принцип работы, внутренние схемы и почти всю информацию, относящуюся к таймеру 555. После того, как вы закончите основы, изучите некоторые действительно основные схемы таймера 555, такие как моностабильная схема , нестабильный мультивибратор и схема осциллятора 555 на основе таймера .

Загрузить лист данных — LM 555 Лист данных

Список — 555 схем таймеров и проектов

Перечисленные выше учебные пособия помогут любому новичку очень хорошо изучить основы работы с таймером.Любой, кто завершит эти учебные курсы, узнает, как работает микросхема таймера 555, что такое рабочий цикл, как изменить постоянные времени, как построить базовую схему таймера 555 и т. Д. Теперь давайте приступим к созданию более интересных и полезных приложений с использованием микросхемы 555.

Мы разделили этот тщательно подобранный список на два раздела — в первом — 555 Timer Circuits — перечислены все простые и базовые схемы, использующие микросхему таймера 555, что поможет студенту / любителю лучше понять концепции и основы.Во втором разделе — 555 Timer Projects — перечислены более продвинутые и реальные проекты, которые помогают студенту применить свои знания, полученные при реализации всех этих простых схем с использованием 555 IC.

Цепи таймера 555 — список

Как уже говорилось, давайте начнем наш первый раздел — схемы таймера 555 — в котором перечислены практические и простые схемы таймера 555, которые помогают студенту изучить основы построения схемы на основе микросхемы 555.

1. Схема 7-сегментного счетчика

Эта схема таймера устроена как нестабильный мультивибратор для отображения семисегментного счетчика с помощью счетчика IC CD 4033. Эта схема в основном добавляется к другим схемам, чтобы сделать ее более привлекательной за счет отображения счетчика. Схема таймера используется для запуска счетчика IC, который, в свою очередь, увеличивает каждый счет на семи сегментном индикаторе LED LT543. Полную информацию о схеме и ее принципиальной схеме можно найти в оригинальной статье.

2. Цепь мигалки с использованием NE 555

В схеме светодиодного мигающего устройства 555 используется нестабильный мультивибратор, который генерирует импульсы для мигания лампы. В цепи установлены два резистора для регулирования частоты мигания. Полупериодный выпрямитель, транзистор и симистор используются для управления нагрузкой. Схема, показанная в исходном сообщении, имела некоторые ошибки, и измененная схема также показана прямо под исходным сообщением. Также обратите внимание на специальные примечания, когда вы проверяете цепь под напряжением, так как это может вызвать потенциальную опасность поражения электрическим током.

3. Схема переключателя фото

Эта схема использует реле и датчик для определения и переключения, когда интенсивность света пересекает определенный предел. В качестве датчика используется светозависимый резистор . Таймер подключен к двум транзисторам для управления реле. Взгляните на полную работу схемы в исходной ссылке, приведенной выше. Также прочтите специальные примечания, приведенные в статье, чтобы убедиться, что процедуры, необходимые для работы схемы, выполнены правильно.

Мы рекомендуем 3 книги по основам микросхемы таймера 555, которые можно купить онлайн в нашем магазине. Эти книги написаны автором Форрестом М Мимсом, чьи книги по электронике разошлись тиражом более миллиона экземпляров, и за ними следят во многих известных университетах по всему миру. Ознакомьтесь с их обзорами и купите их в нашем интернет-магазине: — 3 замечательные книги для изучения схем и проектов таймера 555.

4. Инфракрасный датчик / детектор

Эта схема может применяться как датчик приближения или датчик уровня жидкости.Он работает, определяя расстояние до цели по отражению инфракрасного луча. Выход таймера рассчитан на рабочий цикл 0,8 миллисекунды, частоту 120 Гц и пиковый ток 300 мА. Такой таймер управляет инфракрасным светодиодом. LM 358 IC также используется в схеме в качестве компаратора, так что он принимает сигнал от одного диода, как только он получает инфракрасный сигнал от другого диода, и передает его на инвертирующий вход IC. Подробное представление о схеме можно получить из основной статьи.

5. Цепь переключателя с дистанционным управлением

Эта схема используется для включения и выключения электроприбора с помощью пульта дистанционного управления телевизора. Сигналы воспринимаются с помощью ИС датчика, называемого TSOP 1738. Выходной сигнал ИС будет высоким, если на него не будет воздействовать какой-либо сигнал. Это переводит транзистор в состояние ВЫКЛ. Если на ИС попадает сигнал с частотой около 38 килогерц, его выходная мощность становится низкой. Это заставляет транзистор проводить и, таким образом, отправлять отрицательный импульс на микросхему таймера, предназначенную для работы в качестве моностабильного мультивибратора.Взгляните на принципиальную схему и подробные сведения о работе над основной статьей.

6. Чувствительная цепь охранной сигнализации

Цепь используется для подачи сигнала тревоги, как только злоумышленник проходит рядом с цепью. Его можно установить в домашнем помещении из соображений безопасности. Схема использует LDR для определения изменения света из-за отражения злоумышленника. Этот выход подается на схему компаратора операционного усилителя.

7. Цепь инфракрасного датчика движения

Схема нестабильного мультивибратора разработана с помощью микросхемы таймера, а инфракрасный диод используется для создания инфракрасных лучей, которые воспринимаются фототранзистором, как только он срезается из-за движения злоумышленника.

8. Цепь сигнализации дождя

Эта схема используется для подачи сигнала тревоги, как только начинается дождь. Основными компонентами схемы являются два транзистора и микросхема таймера. Датчик используется для определения падения дождевой воды, и его выходной сигнал подается на переключатель и, следовательно, на два транзистора.

9. Цепь детектора отсутствия импульсов с использованием NE555

Эта схема используется для поиска пропущенного импульса или аномально длительного периода между двумя последовательными импульсами в последовательности импульсов.Такие схемы можно использовать для обнаружения прерывистого зажигания свечи зажигания автомобиля или для контроля сердечного ритма больного пациента.

555 Таймер проектов — Список

Поскольку первый раздел закончен, давайте перейдем к созданию более интересных проектов таймера 555, которые включают в себя сложные и простые проекты таймера 555. Студент / любитель может применить полученные знания, создав проекты, представленные в этом разделе.

10. Индикатор входящего мобильного вызова

Эту цепь можно использовать, чтобы избежать помех, вызванных звонками мобильного телефона, когда вы находитесь дома.Все, что вам нужно сделать, это разместить цепь рядом с мобильным телефоном, и она даст вам визуальную индикацию, даже если звонок отключен.

11. Цепь музыкального рожка

Две микросхемы таймера 555 объединены для создания музыкального рожка. Выход первой микросхемы соединен с выводом разряда второй микросхемы. Оба они подключены к работе как нестабильные мультивибраторы.

12. Цепь таймера на 10 минут

Эта схема используется для подачи сигнала тревоги, который разбудит вас через десять минут.Здесь вместо зуммера в схеме используется светодиод. Схема может быть изменена по своему усмотрению. Схема состоит только из схемы таймера, выполненной в виде моностабильного мультивибратора.

13. Регулятор яркости маломощных ламп

Эта схема помогает уменьшать и увеличивать яркость ламп накаливания малой мощности. ИС таймера представляет собой нестабильный мультивибратор с регулируемым рабочим циклом. Также используется транзистор, вход которого будет управляться схемой таймера.Выход транзистора управляет лампой. Рабочий цикл мультивибратора можно изменить с помощью потенциометра .

14. Мигающий светодиодный блок

Схема светодиодного мигающего устройства 555 используется для создания эффекта вращения, когда светодиоды расположены правильно. Схема имеет очень низкое потребление тока и может работать даже от кнопочных ячеек на 3 В. Схема нестабильного мультивибратора настраивается с помощью микросхемы таймера с рабочим циклом 50% и частотой 4 Гц.Другая микросхема таймера также используется в качестве инвертора импульсов запуска.

15. Звуковой генератор Ding-Dong

Cicuit состоит из двух таймеров SE 555, которые переключаются между двумя частотами для получения звука динг-донг. Первый подключен ко второму таким образом, что частота второй микросхемы NE555 модулируется выходом первой микросхемы.

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 для пользователя 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 таймер 555 и его различные режимы.

Список простых схем и проектов таймера 555

Общие сведения о таймере 555 : Вот статья, объясняющая таймер 555.Также объясняются различные режимы, конфигурация контактов, применение таймера.
Астабильный мультивибратор с использованием таймера 555 : Астабильный режим также называется автономным генератором. В этом состоянии таймер 555 может переключаться между двумя состояниями без применения между какими-либо внешними запусками. 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.В этой статье объясняется работа этого режима.
Как работает схема тестирования микросхемы таймера 555? : В этой статье объясняется работа тестера микросхем таймера 555.
555 Таймер 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 как сигнал 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 синхронизирующий 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 какое-либо аномальное напряжение (высокое или низкое). Эта цепь отключает питание и выдает сигнал тревоги. 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 злоумышленника.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 главную роль в этой цепи. Работает в нестабильном режиме. Два набора светодиодов использовались для индикации левого и правого сигнала.
Автоматический переключатель переключения : переключатель переключения может действовать как инвертор. Но здесь нагрузка, работающая на постоянном токе, 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 того, чтобы воспроизводить звук.
Усилитель звука малой мощности с таймером 555 : Здесь схема усилителя звука малой мощности спроектирована 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.
Цепь светодиодных ходовых огней : Схема светодиодных ходовых огней также может называться цепью 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 из них — 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 различных схемы с использованием простых компонентов, а также принципиальную схему и ее работу.
ИК-пульт 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 парковки с использованием инфракрасного датчика : Руководство по парковке поможет водителю обнаружить препятствие на пути парковки.Инфракрасный датчик используется для обнаружения препятствия на пути.
ШИМ-диммер для светодиодов с использованием NE555 : Здесь предлагается схема диммера для светодиодов с использованием таймера 555. Диммирование осуществляется с помощью ШИМ от таймера 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 цепь тестера непрерывности.Он издает мелодичный звук, когда в цепи нет непрерывности.
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.
Несмещенная электронная игральная кость со светодиодами : Здесь предлагается электронная цифровая игральная игральная кость. Эта схема точна для игры и получения точных результатов.
Контроллер скорости с использованием 555 : Вот статья «Сделай сам», показывающая управление скоростью небольшого двигателя постоянного тока с использованием таймера 555.
Как сделать простой переключатель хлопка: схема, работает? : Вот простая схема переключателя хлопка, сделанная из таймера 555.
Мобильная управляемая бытовая техника без микроконтроллера : Это проект по управлению бытовой техникой с помощью мобильного телефона 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 Таймер

Elliott Sound Products

Таймер 555

Вершина

Указатель статей
Основной указатель

Содержание

Введение

Таймер 555 используется нами с 1972 года — это долгий срок для любой ИС, и тот факт, что он до сих пор используется в тысячах конструкций, свидетельствует о его полезности в широком спектре оборудования, как профессионального, так и любительского.Он может работать как генератор, таймер и даже как инвертирующий или неинвертирующий буфер. ИС может обеспечивать выходной ток до 200 мА (источник или приемник) и работает от напряжения питания от 4,5 В до 18 В. Версия CMOS (7555) имеет более низкий выходной ток, а также потребляет меньший ток питания и может работать от 2 В до 15 В.

Существует много разных производителей и много разных префиксов и суффиксов номеров деталей, и они доступны в двойной версии (556). У некоторых производителей есть и четырехъядерные версии.555 и его производные выпускаются в корпусах DIP (двухрядный корпус) и SMD (устройство для поверхностного монтажа). Я не собираюсь даже пытаться охватить все варианты, потому что их слишком много, но следующий материал основан на стандартном 8-контактном корпусе с одним таймером. Все номера контактов относятся к 8-контактной версии, и их необходимо будет изменить, если вы используете двух- или четырехконтактный тип, или выбираете одну из версий SMD с другой распиновкой. Обратите внимание, что версия с четырьмя разъемами имеет только минимум контактов, напряжение сброса и управления распределяются между всеми четырьмя таймерами, и у него нет отдельных контактов порога и разряда (они связаны между собой внутри и называются «синхронизацией»).

В 555 используются два компаратора, триггер установки-сброса (который включает в себя «главный» сброс), выходной буфер и транзистор разряда конденсатора. Многие функции предварительно запрограммированы, но управляющий вход позволяет изменять пороговые напряжения компаратора, и возможно множество различных схемных реализаций. Блок-схема полезна, и на рисунке 1A показаны основные части внутренней части IC.

Рисунок 1A — Внутренняя схема таймера 555

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

Рисунок 1B — Схема таймера 555

Если у вас нет большого опыта в электронике и вы не можете следить за подробной схемой, такой как показанная, это, вероятно, не будет иметь большого значения для вас.Это интересно, и если бы вы построили схему с использованием транзисторов и резисторов, она должна работать очень похоже на версию IC. Обратите внимание, что в микросхемах часто есть дополнительные транзисторы, потому что их дешево добавлять (по сути, бесплатно), некоторые из них паразитны, а производительность транзисторов NPN и PNP никогда не бывает одинаковой. В большинстве случаев производство ИС оптимизировано для NPN, и устройства PNP почти всегда будут иметь сравнительно низкую производительность.

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

Контакт 1 Общий / « земля » (Gnd) Этот вывод соединяет схему таймера 555 с отрицательной шиной питания (0 В). Все напряжения измеряются относительно этого вывода.

Контакт 2 Триггер (Триггер) При подаче отрицательного импульса (напряжение менее 1/3 Vcc) срабатывает внутренний триггер через компаратор №2.Контакт 3 (выход) переключается с низкого уровня (близко к нулю вольт) до «высокого» (близко к Vcc). Выход остается в высоком состоянии, в то время как клемма триггера находится под низким напряжением, а триггер вход отменяет пороговый вход.

Контакт 3 Выход (Out) Выходная клемма может быть подключена к нагрузке двумя способами: либо между выходом и землей, либо между выходом и шиной питания (Vcc). Когда выход низкий, ток нагрузки (ток стока) течет от Vcc через нагрузку к выходному зажиму.Для источника тока нагрузка подключается между выходом и общим (0 В). Если нагрузка подключена между выходом и землей, когда выход большой, ток течет от выхода, через нагрузку и оттуда на землю.

Контакт 4 Сброс (Rst) Вывод сброса используется для сброса триггера, который определяет состояние выхода. Когда на этот вывод подается отрицательный импульс, на выходе становится низкий уровень. Эта булавка активный низкий и отменяет все остальные входы.Когда он не используется, он должен быть подключен к Vcc. Активация сброса включает разрядный транзистор.

Контакт 5 Управляющее напряжение (Ctrl) Этот вывод используется для управления уровнями триггера и порога. Синхронизацию ИС можно изменить, подав напряжение на этот вывод, либо от активного цепи (например, операционного усилителя) или подключив ее к дворнику потенциометра, подключенного между Vcc и землей. Если этот вывод не используется, его следует подключить к земле. с конденсатором 10 нФ для предотвращения шумовых помех.

Контакт 6 Порог (Thr) Это неинвертирующий вход для компаратора №1, который контролирует напряжение на внешнем конденсаторе. Когда пороговое напряжение больше 2/3 Vcc, выход компаратора № 1 становится высоким, что сбрасывает триггер и выключает выход (ноль вольт).

Штифт 7 Нагнетание (Dis) Этот вывод подключен внутри к коллектору разрядного транзистора, и конденсатор синхронизации часто подключается между этим выводом и землей.Когда выходной вывод становится низким, транзистор включается и разряжает конденсатор.

Контакт 8 Vcc Вывод питания, который подключен к источнику питания. Напряжение может находиться в диапазоне от +4,5 В до + 18 В относительно земли (вывод 1). Большинство CMOS-версий 555 (например, 7555 / TLC555) может работать до 2 или 3 В. Всегда необходимо использовать байпасный конденсатор, не менее 100 нФ, а желательно больше. Я предлагаю 10 мкФ для большинства приложений.

Как упоминалось выше, 555 можно использовать в качестве генератора или таймера, а также для выполнения некоторых менее обычных задач.Основные формы мультивибратора — нестабильный (нет стабильных состояний), моностабильный (одно стабильное состояние) или бистабильный (два стабильных состояния). К сожалению, работа в бистабильном режиме с 555 не очень полезна из-за внутренней организации. Однако это можно сделать, если вы примете некоторые ограничения. Схема 555, которая функционирует как бистабильная, описана в проекте 166, где 555 используется в качестве выключателя для оборудования с питанием.

Время довольно стабильно при колебаниях температуры и напряжения питания.NE555 «коммерческого класса» рассчитан на типичную стабильность 50 ppm (частей на миллион) на градус C в моностабильном режиме и 150 ppm / ° C в нестабильном. Он хуже как осциллятор (нестабильный), чем таймер (моностабильный), потому что осциллятор полагается на два компаратора, а таймер полагается только на один. Дрейф при напряжении питания около 0,3% / В.

Большинство схем, показанных ниже, содержат светодиод с ограничивающим резистором. Это совершенно необязательно, но это помогает вам увидеть, что делает IC, когда у вас есть медленный нестабильный или таймер.В схемах также есть байпасный конденсатор емкостью 47 мкФ, который должен быть как можно ближе к ИС. Если колпачок не включен, вы можете получить некоторые странные эффекты, в том числе паразитные колебания выходного каскада при изменении его состояния.

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

Следует прояснить, что 555 — это , а не — точное устройство, и это не было намерением с самого начала. У него много недостатков, но на самом деле они редко вызывают проблемы, если устройство используется по назначению. Иногда бывает необходимо убедиться, что он получает хороший сброс при включении, чтобы он находился в известном состоянии, но для большинства приложений в этом нет необходимости.Если вам действительно нужна точность, используйте что-нибудь другое (что будет значительно сложнее и дороже). Говорят, что Боб Пиз (из National Semiconductor, ныне TI), что ему не нравились 555, и он никогда их не использовал (см. Веб-сайт Electronic Design), но это не причина избегать их. Было бы глупо использовать 555 в критически важном приложении, где точность имеет первостепенное значение, но также можно использовать микроконтроллер с кварцевым генератором для выполнения основных функций синхронизации.

Генератор (или, если быть точным, нестабильный мультивибратор) — очень распространенное приложение, поэтому мы рассмотрим его в первую очередь.Обратите внимание, что все схемы , указанные ниже, используют источник постоянного тока 12 В, если не указано иное.

1 — Нестабильные схемы

Термин «нестабильный» буквально означает «нестабильный» — само определение осциллятора. Выход переключается с высокого на низкий и обратно, пока есть питание и вывод сброса поддерживается на высоком уровне. Это обычное использование для цепей 555, и схема показана на рисунке 2. Частота повторения импульсов определяется значениями R1, R2 и C1.

Рисунок 2 — Стандартный нестабильный осциллятор

Формы сигналов на выходе и напряжение на C1 показаны ниже. Выходной сигнал становится высоким, когда напряжение конденсатора падает до 4 В (1/3 В постоянного тока от 12 В), и снова становится низким, когда напряжение конденсатора достигает 8 В (2/3 В постоянного тока). Осциллятор не имеет стабильного состояния — когда выходной сигнал высокий, он ожидает зарядки конденсатора, чтобы он мог снова стать низким, а когда он низкий, он ждет, пока конденсатор разрядится, , чтобы он мог подняться до высокого уровня. Это продолжается до тех пор, пока вывод сброса удерживается в высоком состоянии.При нажатии на вывод сброса низкий уровень (менее 0,7 В) останавливает колебание.

Рисунок 2A — Формы сигналов стандартного нестабильного осциллятора

C1 заряжается через R1 и R2 последовательно и разряжается через R1. По умолчанию это означает, что выходной сигнал представляет собой импульсную форму волны, а не истинную прямоугольную волну. Выход будет положительным, с отрицательными импульсами. Если R2 сделать большим по сравнению с R1, вы можете приблизиться к выходу прямоугольной волны. Например, если R1 составляет 1 кОм, а R2 — 10 кОм, выходной сигнал будет близок к соотношению метка-пространство 1: 1 (на самом деле это 1.1: 1). Чтобы определить частоту, используйте следующую формулу …

f = 1,44 / ((R1 + (2 × R2)) × C1)

Для значений, показанных на рисунке 2, частота вычисляется как 686 Гц, а симулятор требует 671 Гц. Это может показаться большим несоответствием, но оно находится в пределах допусков стандартных компонентов и самой ИС. Также могут быть определены высокие и низкие времена …

t _{высокий} = 0,69 × (R1 + R2) × C1
t _низкий = 0,69 × R2 × C1

При значениях, приведенных на рисунке 2, t _high составляет 759 мкс, а t _low составляет 690 мкс.Симулятор (и реальная жизнь) будет немного отличаться. Отношение рабочего цикла к длине метки составляет 1,1: 1 и рассчитывается как отношение t _high / t _low. Высокое время в 1,1 раза больше низкого времени, что вполне логично, исходя из номиналов резистора. По мере того, как R1 становится меньше, отношение метки к пространству приближается к 1: 1, но вы должны убедиться, что оно не настолько низкое, чтобы разрядный транзистор не мог справиться с током. Максимальный ток разрядного вывода не должен превышать 10 мА, а желательно меньше.

Вы можете задаться вопросом, откуда взялись значения 1,44 и 0,69. Это константы (или, если хотите, «ложные факторы»), которые были определены математически и эмпирически для таймера 555. Они не идеальны, но достаточно близки для большинства расчетов. Если вам нужна схема 555 для генерации колебаний с точной частотой, вам необходимо включить подстроечный резистор, чтобы можно было настроить схему. Он по-прежнему не будет точным, и он будет дрейфовать — помните, что это , а не — точное устройство, и его нельзя использовать там, где точность критична.

Рисунок 3 — Астабильный осциллятор с увеличенным рабочим циклом

Добавление диода изменяет и упрощает работу. C1 теперь заряжается только через R1 и разряжается только через R2. Это устраняет взаимозависимость двух резисторов и позволяет схеме производить любой рабочий цикл, который вы хотите, — конечно, при условии, что он находится в пределах рабочих параметров 555. Импульсы теперь могут быть узкими положительными или отрицательными, и возможно точное соотношение между меткой и пространством 1: 1. Частота определяется…

f = 1,44 / ((R1 + R2)) × C1)

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

t _{высокий} = 0,69 × R1 × C1
t _низкий = 0,69 × R2 × C1

Наконец, существует схема, которую обычно называют нестабильной с минимальным количеством компонентов. Помимо основных поддерживающих частей, которые всегда необходимы (байпасный конденсатор и конденсатор от «Control» до земли), для этого требуется только один резистор и один конденсатор.

Рисунок 4 — Нестабильный осциллятор с минимальным количеством компонентов

Соотношение между меткой и пространством в этой цепи номинально составляет 1: 1 (прямоугольная волна), но на это может повлиять нагрузка.Если нагрузка подключается между выходом и землей, время высокого уровня будет немного больше, чем время низкого уровня, потому что нагрузка будет препятствовать достижению выходом напряжения питания. Если нагрузка подключается между выводом питания и выходом, время низкого уровня будет больше, потому что выход не достигнет нуля вольт. Частота рассчитывается от …

f = 0,72 / (R1 × C1)

При показанных значениях это будет 720 Гц. Вы можете видеть, что разрядный штифт (вывод 7) не используется.Конденсатор заряжается и разряжается через R1, поэтому при высоком выходе конденсатор заряжается, а при низком — разряжается. Разрядный вывод можно использовать как вспомогательный выход с открытым коллектором, но не подключайте его к напряжению питания выше Vcc и не пытайтесь использовать его для сильноточных нагрузок (максимум около 10 мА).

Все показанные схемы используют внутренний делитель напряжения (резисторы 3 × 5 кОм) для установки пороговых значений компаратора. Когда напряжение достигает порогового значения (2/3 Vcc), триггер сбрасывается, и выход становится низким (близким к нулю вольт).Когда напряжение триггера (вывод 2) падает ниже 1/3 Vcc, цепь срабатывает, и на выходе высокий уровень (близкий к Vcc).

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

2 — Моностабильные схемы / схемы таймера

Моностабильная схема (также известная как «однократная» схема) имеет одно стабильное состояние. При срабатывании триггера он переходит в «нестабильное» состояние, и время, которое он там проводит, зависит от компонентов синхронизации. Моностабильный используется для создания импульса с заданным временем при его срабатывании. Чаще всего моностабильное устройство используется в качестве таймера. Когда триггер активирован, выходной сигнал становится высоким в течение заданного времени, а затем возвращается к нулю.Хотя мы склонны считать таймеры длительными (от нескольких секунд до нескольких минут), моностаблицы также используются с очень короткими временами — например, 1 мс или меньше. Это обычное приложение, когда схеме требуются импульсы с определенной и предсказуемой шириной и с коротким временем нарастания и спада.

Рисунок 5 — Моностабильный мультивибратор

Триггерный сигнал должен быть короче времени, установленного R1 и C1. Цепь запускается кратковременным низким напряжением (менее 1/3 В постоянного тока), и выход немедленно становится высоким и остается там до тех пор, пока C1 не зарядится через R1.Задержка рассчитывается по …

т = 1,1 × R1 × C1

При указанных значениях выходной сигнал будет высоким в течение 1,1 мс. Если бы C1 был 100 мкФ, время было бы 1,1 секунды. Как уже отмечалось, запускающий импульс должен быть короче времени задержки. Если бы длина триггера была 5 мс в схеме, показанной на рисунке 5, выходная мощность оставалась бы высокой в течение 5 мсек, и таймер не работал бы. Помимо таймеров, моностабильные устройства обычно используются для получения импульса заданной ширины из входного сигнала, который является переменным или зашумленным.

Рисунок 5A — Формы сигналов моностабильного мультивибратора

Полезно видеть формы сигналов для моностабильной схемы. Особенно полезно увидеть взаимосвязь между сигналом на выводе триггера и напряжением конденсатора по отношению к выходу. Они показаны выше и могут быть проверены на осциллографе. Вам понадобится двойной осциллограф, чтобы можно было видеть две трассы одновременно. Как видите, отсчет времени начинается, когда напряжение триггера падает до 4 В (использовалось питание 12 В, а 4 В — & frac13; Vcc).Когда конденсатор заряжается до 8 В (& frac23; Vcc), отсчет времени останавливается, и выходная мощность падает до нуля. Обратите внимание, что в этой конфигурации крышка заряжается от нуля вольт, потому что C1 полностью разряжается, когда цикл синхронизации заканчивается.

Чаще всего моностабильная схема 555 используется в качестве таймера. Спусковой механизм может быть кнопкой, и при нажатии на нее выходной сигнал становится высоким в течение заданного времени, а затем снова падает. Существует бесчисленное множество приложений для простых таймеров, и я не буду утомлять читателя длинным списком примеров.

Компоненты синхронизации очень важны, так как они не должны быть настолько большими или такими маленькими, чтобы вызвать проблемы со схемой. Электролитические конденсаторы вызывают особые хлопоты, потому что их значение может меняться со временем, температурой и приложенным напряжением. По возможности используйте для C1 полиэфирные колпачки, но не в том случае, если это означает, что сопротивление резистора (R1) должно быть больше нескольких МОм. Пороговый вывод может иметь утечку только 0,1 мкА или около того, но если R1 слишком велик, даже этот крошечный ток становится проблемой.Конденсатор всегда является ограничивающим фактором для длительных задержек, потому что вам почти наверняка придется использовать электролит. Если это так, по возможности используйте тот, который классифицируется как «с малой утечкой». Часто предлагаются танталовые крышки, но я никогда не рекомендую их, потому что они могут быть ненадежными.

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

Рисунок 6 — Моностабильный мультивибратор с дифференциатором

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

Если время спада входного триггерного импульса слишком велико, дифференциатор может не пропускать достаточно напряжения для срабатывания 555. В этом случае сигнал должен быть «предварительно подготовлен» внешней схемой, чтобы гарантировать падение напряжения. от Vcc до земли менее чем за 20 мкс (для указанных значений). Если этого не сделать, цепь может работать нестабильно или вообще не работать. Если импульс запуска положительный, вам придется инвертировать его, чтобы он стал отрицательным.555 запускается по спадающему фронту сигнала запуска , что вызывает высокий уровень на выходе (Vcc).

Подсказка: Если вам понадобится таймер, который работает в течение длительного времени (от часов до недель), используйте схему переменного генератора 555, которая затем управляет счетчиком CMOS, таким как 4020 или аналогичный. Выходной сигнал генератора 555 может быть (скажем) осциллограммой 1 минута / цикл, которая может выступать в качестве тактового сигнала для счетчика. 4020 — это 14-битный двоичный счетчик, поэтому с помощью простой схемы вы можете легко получить задержку (с использованием часов в 1 минуту) в 8192 минуты — более 136 часов или чуть более 5½ дней.Все еще недостаточно? Используйте два или более счетчиков 4020. Два позволят таймеру работать около 127 лет! Обратите внимание, что вам придется предоставить дополнительные схемы для выполнения любой из этих работ, и может быть трудно быть уверенным, что таймер на 127 лет работает должным образом.

Вот пример (но он не моностабильный), и в зависимости от выхода, выбранного из счетчика 4020, вы можете получить задержку до 20 минут. Если увеличить C1, задержка может быть намного больше. При значениях резисторов, указанных для схемы синхронизации, увеличение C1 до 100 мкФ увеличит максимальное время до 3.38 часов (3 часа 23 секунды), используя Q14 из U2 в качестве выхода. Если C1 — это электрораспределитель с низкой утечкой, значения R1 и R2 можно увеличить, чтобы он проработал еще дольше. На рисунке также показано, сколько входных импульсов требуется, прежде чем соответствующие выходы станут высокими (Vcc / Vdd). Счетчик продвигается по отрицательному импульсу. Чтобы использовать временные резисторы большего номинала, рассмотрите возможность использования таймера CMOS (например, 7555).

Рисунок 7 — Таймер длительного действия

Как показано, минимальный период для 555 составляет 20.83 мс (48 Гц) с VR1 при минимальном сопротивлении, а при максимальном — 145,7 мс (6,86 Гц). При подаче питания таймер будет работать в течение заданного периода времени, пока выходная мощность не станет высокой. Нажатие кнопки «Пуск» установит низкий уровень мощности и отсчет времени начнется снова. Все выходы счетчика устанавливаются на низкий уровень при включении колпачком сброса (C3) и / или при нажатии кнопки «Пуск». 555 работает как нестабильный и продолжает пульсировать до тех пор, пока выбранный выход из U2 не станет высоким. Затем D1 устанавливает напряжение на C1 до 0.7 В ниже Vcc и прекращает колебания. Следовательно, при нажатии кнопки «Пуск» на выходе устанавливается низкий уровень и возвращается высокий уровень по истечении периода тайм-аута.

Дополнительная схема необходима, если вы не хотите, чтобы таймер работал после включения питания, или если вы хотите, чтобы кнопка «Пуск» делала выходной сигнал высоким, падая до нуля после тайм-аута. Я оставляю это в качестве упражнения для читателя. Вышеупомянутое — это просто пример — он не предназначен для схемы для какого-либо конкретного приложения.

3 — Разные приложения
Таймеры 555 можно использовать во многих случаях, помимо основных строительных блоков, показанных выше. Это статья, а не полная книга, поэтому будут рассмотрены лишь некоторые возможности. Они были выбраны на основе вещей, которые я считаю интересными или полезными, и если у вас есть любимый, который не включен, я боюсь, что это просто сложно.

Не ожидайте найти среди всего этого сирены, генераторы шума общего назначения или псевдослучайные «игры».Если вы хотите построить какую-либо из 555 популярных игрушек, в сети есть много чего.

3.1 — ШИМ-диммер / регулятор скорости
Это простой диммер с ШИМ (широтно-импульсной модуляцией) или регулятор скорости двигателя. Он основан на показанном ранее нестабильном «минимальном компоненте», но использует потенциометр и пару диодов для изменения соотношения между метками и пространством. Когда потенциометр находится в положении «Max», выходной сигнал преимущественно высокий, с узкими импульсами до нуля. При установке «Мин» выход в основном равен нулю с узкими положительными импульсами.

Рисунок 8 — ШИМ-диммер / регулятор скорости двигателя

Принцип его работы ничем не отличается от основного нестабильного, за исключением того, что величина сопротивления для заряда и разряда конденсатора изменяется с помощью потенциометра. Диоды (1N4148 или аналогичные) «управляют» выходным током, так что потенциометр может иметь различное сопротивление в зависимости от полярности сигнала. Например, когда горшок находится на «Максе», заряд C1 занимает гораздо больше времени, чем его разряд, поэтому выход должен проводить большую часть своего времени на Vcc.Обратное верно, когда банк установлен на «Мин». Максимальный и минимальный рабочий цикл можно изменить, изменив R1. При 1k, как показано, максимум составляет 11: 1 (или 1:11), но уменьшение или увеличение R1 может изменить это соотношение на любое желаемое (в пределах разумного). Я предлагаю 100 Ом — это практический минимум.

Чтобы быть полезным, выход 555 обычно будет управлять MOSFET, как показано, или, возможно, даже IGBT , в зависимости от тока нагрузки. Если он используется в качестве регулятора скорости двигателя, вы должны включить диод параллельно с двигателем, иначе он не будет работать должным образом.Диод должен быть «быстрым» или «сверхбыстрым» и рассчитан на тот же ток, что и двигатель. Диод не нужен, если схема используется в качестве диммера, но в любом случае рекомендуется использовать UF4004 или аналогичный быстрый диод. Электропитание двигателя может быть любым (только постоянным током), но для 555 должно быть предусмотрено питание 12-15 В, при необходимости отдельно от основного. См. Проект 126 для ознакомления с версией проекта регулятора яркости / скорости. Он не использует 555, но использует те же принципы ШИМ.

3.2 — Блок питания / усилитель ШИМ
A 555 может работать как усилитель с ШИМ (класс D). Это не очень хорошо, и выходная мощность очень ограничена, но вы можете получить до 100 мВт или около того при нагрузке 8 Ом. Это чисто образовательное упражнение больше, чем что-либо другое, потому что точность воспроизведения невысока из-за ограниченной производительности 555. Максимальная частота составляет 500 кГц или около того, но IC почти наверняка будет перегреваться при работе с максимальной частотой и выходным током.Я не буду утруждать себя демонстрацией практической схемы усилителя класса D с усилителем 555, потому что производительность очень плохая. Достаточно сказать, что если вы вводите синусоидальный или музыкальный сигнал на вывод «Ctrl», вы можете модулировать ширину импульса. Тот же трюк используется для многих сирен на базе 555, которые вы можете найти в других местах.

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

Рисунок 9 — Преобразователь постоянного тока в постоянный

Показанная схема в основном концептуальна.Он будет работать, но не оптимизирован. Обратная связь, подаваемая на управляющий вход, зависит от напряжений стабилитрона, а напряжение эмиттер-база транзистора имеет небольшое влияние. Существуют микросхемы, специально разработанные для измерения напряжения, которые используют делитель напряжения для установки выходного напряжения, и это позволяет легко изменить напряжение до точного значения, если это необходимо. Струна стабилитрона высокого напряжения обеспечит удивительно хорошую стабильность напряжения. Схема показана здесь просто для демонстрации использования управляющего входа для изменения работы 555.

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

Существуют специализированные контроллеры SMPS, которые могут быть не дороже таймера 555, но это все же полезное приложение, которое означает, что вам не нужно искать непонятную часть. Его величайшим преимуществом является то, что он часто может быть построен с использованием деталей, которые у вас уже есть в вашем мусорном ящике, с дополнительным преимуществом, заключающимся в том, что он не полагается на детали SMD и может быть построен на Veroboard.

3.3 — Инвертирующий буфер
Это полезная схема, и ее можно использовать для управления простыми преобразователями (небольшие динамики, лампы и т. Д.). Максимальный ток, который 555 может передавать или потреблять, составляет около 200 мА, поэтому нагрузки, потребляющие больше, чем это, вызовут перегрев ИС и выход из строя. Поскольку опорные компоненты вообще не нужны, это может быть очень экономично для места на печатной плате. Утверждается, что использование дискретной схемы с парой транзисторов дешевле, но это сомнительно, учитывая стоимость 555-го.Микросхема также занимает очень мало места на печатной плате, что часто намного дороже, чем несколько дешевых деталей, особенно если место в ней дорого.

Рисунок 10 — Инвертирующий буфер

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

3.4 — Неинвертирующий буфер
Это довольно необычное приложение. При использовании вывода сброса в качестве входа любое напряжение выше ~ 0,7 В определяется как высокое, а выход переключается на высокий уровень. Входное напряжение должно упасть ниже 0,7 В, чтобы выход снова переключился на низкий уровень. Здесь нет гистерезиса, и схема управления должна иметь возможность потреблять ток вывода сброса 555 примерно на 1 мА.

Рисунок 11 — Неинвертирующий буфер

Вы должны быть осторожны, чтобы убедиться, что входной сигнал на выводе 4 никогда не может превышать Vcc или становиться отрицательным, иначе ИС будет повреждена.Если возможны отклонения от допустимого диапазона, то входное напряжение должно быть ограничено диодом, стабилитроном или обоими способами, чтобы удерживать напряжение в допустимых пределах.

3.5 — Детектор отсутствующих импульсов
Таймеры 555 часто используются в качестве детектора пропущенных импульсов. Если вы ожидаете непрерывной последовательности импульсов от цепи, если один из них «пропал» по какой-либо причине, которая может указывать на проблему. Возможность определить, что импульс отсутствует или задерживается, может быть важной функцией безопасности, вызывая тревогу или отключая цепь до тех пор, пока неисправность не будет устранена.

Рисунок 12 — Детектор пропущенного импульса

Входные импульсы используются для включения Q1 и, следовательно, разряда C1. Пока импульсы продолжают поступать упорядоченно, выходной сигнал 555 остается высоким. Постоянная времени R1 и C1 должна быть выбрана так, чтобы таймер никогда не мог истечь, пока входные импульсы продолжают поступать должным образом. Если время слишком мало, C1 будет заряжаться до 2/3 В постоянного тока до поступления следующего входа. Если он слишком длинный, ни один пропущенный импульс не будет обнаружен, и потребуется пропустить несколько импульсов подряд (или последовательность импульсов может полностью остановиться), прежде чем сработает таймер.Вам также может потребоваться принять меры для обеспечения того, чтобы таймер всегда работал , даже если входящая последовательность импульсов застревает на высоком уровне напряжения. Это потребует добавления дифференциатора, подобного показанному на рисунке 6.

Одно из применений детектора пропуска импульсов — обнаружение того, что вентилятор не работает должным образом. Некоторые вентиляторы имеют выходной сигнал, который пульсирует, когда вентилятор работает, или эту функцию можно добавить с помощью двух небольших магнитов и детектора эффекта Холла (необходимы два магнита, чтобы не влиять на баланс вентилятора).Детектор отсутствия импульсов может вызвать предупреждение, если вентилятор выходит из строя или работает слишком медленно.

Цепь также может использоваться как цепь «потери переменного тока», и она будет обнаруживать один пропущенный цикл или полупериод, в зависимости от используемого механизма обнаружения. Это позволяет быстро определять, что переменный ток был отключен, либо путем выключения, либо из-за сбоя в электросети, и может использоваться для управления реле подавления (например). В большинстве случаев нет необходимости быть настолько быстрым, но могут быть критические производственные процессы, в которых быстрое обнаружение всего лишь одного пропущенного полупериода может иметь решающее значение для предотвращения неисправности.Эта схема также будет хорошо работать для обеспечения очень быстрого переключения на ИБП (источник бесперебойного питания) в случаях, когда потеря переменного тока может вызвать серьезные проблемы.

3,6 — Приводные реле
Хотя 555 может управлять реле напрямую, он должен быть защищен от индуктивности катушки реле. Обратная ЭДС должна (теоретически) поглощаться, потому что на выходе есть транзисторы на стороне высокого и низкого уровня, но вместо этого это может привести к «блокировке» таймера и прекращению его работы до тех пор, пока не будет отключено питание.Это может произойти, когда один диод используется параллельно катушке реле. Используйте параллельный диод, но также управляйте катушкой реле через другой диод, который предотвращает любую неисправность. Выход никогда не должен подвергаться воздействию отрицательного напряжения — даже 0,6 В может вызвать проблемы.

Рисунок 13 — Драйвер реле

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

3,7 — 555 Цепь отключения звука реле
Таймер 555 может создать удобную схему отключения звука. Существует бесчисленное множество различных способов приглушения звука — см. Схемы приглушения звука для получения информации о различных методах. Из всех них эстафета по-прежнему остается одной из лучших. Поскольку контактное сопротивление очень низкое, даже цепи с низким импедансом можно эффективно замкнуть на землю без слышимого прорыва. Все схемы ESP включают в себя резистор 100 Ом на выходе для предотвращения колебаний, и ни один общий операционный усилитель не может быть поврежден коротким замыканием на его выходе — с помощью резистора операционный усилитель в любом случае защищен от прямого короткого замыкания.

Рисунок 14 — Цепь отключения реле

Показанная схема может питаться от основного источника питания предусилителя или даже от мостового выпрямителя через источник питания нагревателя 6,3 В переменного тока с клапанным (ламповым) оборудованием. В этом случае температура байпаса C должна быть около 220 мкФ, и никакой другой колпачок фильтра не требуется. Вам нужно будет добавить резистор последовательно с катушкой, чтобы ограничить напряжение до 5 В. Светодиод будет гореть в течение периода отключения звука. Как обсуждалось выше, для релейного привода требуются два диода.Наиболее подходящие реле потребляют ток от 30 до 50 мА, что вполне соответствует возможностям реле 555.

Модель 555 получает сигнал триггера благодаря ограничению на входе триггера (C2), а R2 является подтягивающим резистором. C2 удерживает низкий уровень на входе триггера ровно достаточно долго, чтобы запустить процесс отсчета времени, поэтому на выходе высокий уровень, реле обесточивается, а C1 начинает зарядку через R1. Когда напряжение на пороговом входе достигает 2/3 напряжения питания, выход становится низким, срабатывает реле и устраняет короткое замыкание на линиях аудиосигнала.

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

Выводы
Таймер 555 очень универсален, но на самом деле он не подходит для очень длительных задержек, если вы не готовы платить серьезные деньги за большой временный конденсатор с малой утечкой.Если вам нужны большие задержки, проще использовать осциллятор 555, за которым следует двоичный счетчик. В большинстве приложений задержка может составлять всего несколько минут (рекомендованный максимум — 20–30 минут), и этого легко добиться. Количество возможных схем, использующих 555 таймеров, просто поразительно, и существует бесчисленное множество схем, заметок по применению (от производителей ИС, любителей и других) и веб-страниц, посвященных этой ИС и ее производным.
Таймеры
555 используются во многих коммерческих продуктах, где требуется простая временная задержка.Я видел, как они используются в диммерах задней кромки и универсальных ламповых диммерах, и использовал их в нескольких продуктах, которые я разрабатывал на протяжении многих лет. Популярность 555 не уменьшилась, несмотря на его возраст, и можно с уверенностью сказать, что количество приложений неуклонно растет, даже с использованием цифровых технологий, которые якобы делают аналоговый «устаревшим».

Нет ничего необычного в том, что таймер 555 используется в импульсном источнике питания (SMPS), а простые источники питания с низким энергопотреблением могут быть изготовлены с использованием микросхемы 555 IC, трансформатора и многого другого.Как и в случае любой ИС, существуют ограничения, и важно убедиться, что ИС правильно обойден, потому что они могут потреблять до 200 мА, когда выход совершает переход между высоким и низким или наоборот.
КМОП-версии
модели 555 (например, 7555) обладают некоторыми полезными преимуществами по сравнению с биполярным типом. В частности, они имеют гораздо более низкий ток питания и исключительно высокое входное сопротивление для компараторов. Чтобы получить максимальную отдачу от этих таймеров, используйте синхронизирующие резисторы высокого номинала и конденсаторы низкого номинала.Использование резисторов на 1 МОм и более нормально для длительных задержек. Будьте осторожны с синхронизирующими конденсаторами менее 1 нФ, потому что межконтурная емкость печатной платы может вызвать значительные временные ошибки. Типы CMOS не могут быть источником или потребителем высокого выходного тока, а выходной ток может быть асимметричным. Например, TLC555 может потреблять 100 мА, но может потреблять только 10 мА, поэтому это необходимо учитывать при разработке.

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

Необходимо соблюдать некоторые меры предосторожности. Входное напряжение никогда не должно превышать Vcc или падать ниже нуля (земля), иначе ИС может быть повреждена. Отсутствие адекватного обхода вблизи ИС может вызвать паразитные колебания в выходном каскаде (биполярного типа), которые могут быть интерпретированы логическими схемами как двойной (или множественный) импульс.

Выходной каскад обычно называют конструкцией «тотемного полюса», и оба транзистора могут быть включены одновременно (хотя и очень кратковременно) при изменении состояния с высокого на низкий или с низкого на высокий. Тип схемы отличается от выходного каскада затворов TTL, но эффект аналогичен. Использование байпасного конденсатора необходимо, чтобы он мог обеспечить кратковременный высокий ток, необходимый для переключения выхода.

При использовании в качестве генератора или когда вывод сброса используется для остановки и запуска колебаний, первый цикл занимает больше времени, чем остальные, потому что конденсатор должен заряжаться от нуля вольт.Обычно напряжение на конденсаторе варьируется от 1/3 В до 2/3 В постоянного тока. Когда шапка должна заряжаться с нуля, это занимает немного больше времени. Это редко является проблемой, но вам нужно знать об этом для некоторых критических процессов.

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

Поваренная книга таймера IC — Уолтер Юнг (Ховард Сэмс, 1977)

NE555 Универсальные одинарные биполярные таймеры (таблица данных ST Microelectronics)

TLC555 Таймер LinCMOS® (техническое описание Texas Instruments)

Рекомендации по применению NE555 (AN170, Philips Semiconductors, декабрь 1988 г.)

Signetics Аналог Руководство по применению — 1979, Signetics Corporation (загрузка 31,8 МБ)

Поиск по запросу «555 прикладных схем таймера» вернет более 480 000 результатов, так что есть из чего выбрать.Как всегда, не вся информация полезна или надежна, поэтому вы должны быть осторожны, прежде чем выбирать конкретную схему, так как многие из них не будут хорошо продуманы. Некоторая информация действительно очень хороша, но вам придется использовать свои собственные знания, чтобы отделить хорошее от остального.

Основной индекс
Указатель статей

Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, помимо прочего, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и защищена авторским правом © 2015.Воспроизведение или переиздание любыми средствами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещено международными законами об авторском праве. Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только для личного использования, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.

No related posts.

Навигация по записям

Радиолы ламповые высшего класса: Топ 8 ламповых радиол из СССР – Музыкальные центры советской эпохи
L7809Cv характеристики: Стабилизатор напряжения L7809CV (9В, 1.5А) / Купить в RoboShop

Оставить комментарийОтменить комментарий
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Найти:
Архивы

Декабрь 2021

Ноябрь 2021

Октябрь 2021

Сентябрь 2021

Август 2021

Июль 2021

Июнь 2021

Май 2021

Апрель 2021

Март 2021

Февраль 2021

Январь 2021

Декабрь 2020

Ноябрь 2020

Октябрь 2020

Сентябрь 2020

Август 2020

Июль 2020

Июнь 2020

Май 2020

Апрель 2020

Март 2020

Февраль 2020

Январь 2020

Декабрь 2019

Ноябрь 2019

Октябрь 2019

Сентябрь 2019

Август 2019

Июль 2019

Июнь 2019

Май 2019

Апрель 2019

Март 2019

Февраль 2019

Январь 2019

Декабрь 2018

Ноябрь 2018

Октябрь 2018

Сентябрь 2018

Август 2018

Июль 2018

Июнь 2018

Май 2018

Апрель 2018

Март 2018

Февраль 2018

Январь 2018

Февраль 1980

Январь 1980

Декабрь 1979

Ноябрь 1979

Октябрь 1979

Сентябрь 1979

Август 1979

Июль 1979

Июнь 1979

Май 1979

Апрель 1979

Март 1979

Февраль 1979

Январь 1979

Декабрь 1978

Ноябрь 1978

Октябрь 1978

Сентябрь 1978

Август 1978

Июль 1978

Июнь 1978

Май 1978

Апрель 1978

Март 1978

Февраль 1978

Январь 1978

Декабрь 1977

Ноябрь 1977

Октябрь 1977

Сентябрь 1977

Август 1977

Июль 1977

Июнь 1977

Май 1977

Апрель 1977

Март 1977

Февраль 1977

Январь 1977

Декабрь 1976

Ноябрь 1976

Октябрь 1976

Сентябрь 1976

Август 1976

Июль 1976

Июнь 1976

Май 1976

Апрель 1976

Март 1976

Февраль 1976

Январь 1976

Декабрь 1975

Ноябрь 1975

Октябрь 1975

Сентябрь 1975

Август 1975

Июль 1975

Июнь 1975

Май 1975

Апрель 1975

Март 1975

Февраль 1975

Январь 1975

Декабрь 1974

Ноябрь 1974

Октябрь 1974

Сентябрь 1974

Август 1974

Июль 1974

Июнь 1974

Май 1974

Апрель 1974

Март 1974

Февраль 1974

Январь 1974

Декабрь 1973

Ноябрь 1973

Октябрь 1973

Сентябрь 1973

Август 1973

Июль 1973

Июнь 1973

Май 1973

Апрель 1973

Март 1973

Февраль 1973

Январь 1973

Декабрь 1972

Ноябрь 1972

Октябрь 1972

Сентябрь 1972

Август 1972

Июль 1972

Июнь 1972

Май 1972

Апрель 1972

Март 1972

Февраль 1972

Январь 1972

Декабрь 1971

Ноябрь 1971

Октябрь 1971

Сентябрь 1971

Август 1971

Июль 1971

Июнь 1971

Май 1971

Апрель 1971

Март 1971

Февраль 1971

Январь 1971

Декабрь 1970

Ноябрь 1970

Октябрь 1970

Сентябрь 1970

Август 1970

Июль 1970

Июнь 1970

Май 1970

Апрель 1970

Март 1970

Февраль 1970

Январь 1970

Рубрики

Для начинающих

Маркировка

Разное

Своими руками

Советы

Схемы

Характеристики

2019 © Все права защищены. Карта сайта

Контакт 1	Общий / « земля » (Gnd)	Этот вывод соединяет схему таймера 555 с отрицательной шиной питания (0 В). Все напряжения измеряются относительно этого вывода.
Контакт 2	Триггер (Триггер)	При подаче отрицательного импульса (напряжение менее 1/3 Vcc) срабатывает внутренний триггер через компаратор №2.Контакт 3 (выход) переключается с низкого уровня (близко к нулю вольт) до «высокого» (близко к Vcc). Выход остается в высоком состоянии, в то время как клемма триггера находится под низким напряжением, а триггер вход отменяет пороговый вход.
Контакт 3	Выход (Out)	Выходная клемма может быть подключена к нагрузке двумя способами: либо между выходом и землей, либо между выходом и шиной питания (Vcc). Когда выход низкий, ток нагрузки (ток стока) течет от Vcc через нагрузку к выходному зажиму.Для источника тока нагрузка подключается между выходом и общим (0 В). Если нагрузка подключена между выходом и землей, когда выход большой, ток течет от выхода, через нагрузку и оттуда на землю.
Контакт 4	Сброс (Rst)	Вывод сброса используется для сброса триггера, который определяет состояние выхода. Когда на этот вывод подается отрицательный импульс, на выходе становится низкий уровень. Эта булавка активный низкий и отменяет все остальные входы.Когда он не используется, он должен быть подключен к Vcc. Активация сброса включает разрядный транзистор.
Контакт 5	Управляющее напряжение (Ctrl)	Этот вывод используется для управления уровнями триггера и порога. Синхронизацию ИС можно изменить, подав напряжение на этот вывод, либо от активного цепи (например, операционного усилителя) или подключив ее к дворнику потенциометра, подключенного между Vcc и землей. Если этот вывод не используется, его следует подключить к земле. с конденсатором 10 нФ для предотвращения шумовых помех.
Контакт 6	Порог (Thr)	Это неинвертирующий вход для компаратора №1, который контролирует напряжение на внешнем конденсаторе. Когда пороговое напряжение больше 2/3 Vcc, выход компаратора № 1 становится высоким, что сбрасывает триггер и выключает выход (ноль вольт).
Штифт 7	Нагнетание (Dis)	Этот вывод подключен внутри к коллектору разрядного транзистора, и конденсатор синхронизации часто подключается между этим выводом и землей.Когда выходной вывод становится низким, транзистор включается и разряжает конденсатор.
Контакт 8	Vcc	Вывод питания, который подключен к источнику питания. Напряжение может находиться в диапазоне от +4,5 В до + 18 В относительно земли (вывод 1). Большинство CMOS-версий 555 (например, 7555 / TLC555) может работать до 2 или 3 В. Всегда необходимо использовать байпасный конденсатор, не менее 100 нФ, а желательно больше. Я предлагаю 10 мкФ для большинства приложений.