555 таймер: Микросхема 555 практическое применение – Схемы радиолюбителей

Микросхема 555 / Хабр

Всем привет. Сегодня я хочу рассказать вам о микросхеме 555. Её история началась ещё в далеком 1971 году, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием «Интегральный таймер» (The IC Time Machine). В те времена это была единственная «таймерная» микросхема, которая была доступна массовому потребителю. Сразу после выхода 555 завоевала бешеную популярность и её начали выпускать почти все производители полупроводников. Отечественные производители тоже выпускали данную микросхему под названием КР1006ВИ1.

Что это за чудо?

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

1. Земля. Вывод, который во всех схемах нужно подключать к минусу питания.
2. Триггер, он же запуск. Если напряжение на пуске падает ниже 1/3 Vпит, то таймер запускается. Ток, потребляемый входом, не превышает 500нА.
3. Выход. Напряжение выхода примерно на 1,7 В ниже напряжения питания, когда он включен. Максимальная нагрузка, которую может выдержать выход — 200 мА.
4. Сброс. Если подать на него низкий уровень напряжения (меньше 0,7 В), то схема переходит в исходное состояние не зависимо от того, в каком режиме находится таймер на данный момент. Если в схеме не нужен сброс, то рекомендуется подключить этот вывод к плюсу питания.

5. Контроль. Этот вывод позволит нам получить доступ к опорному напряжению компаратора №1. Используется этот вывод очень редко, а вися в воздухе может сбивать работу, поэтому в схеме его лучше всего присоединить к земле.
6. Порог, он же стоп. Если напряжение на этом выходе выше 2/3 Vcc, то таймер останавливается и выход переводится в состояние покоя. Стоит заметить, что работает выход только тогда, когда вход выключен.
7. Разряд. Этот выход соединяется с землей внутри самой микросхемы, когда на выходе микросхемы низкий уровень и закрыт, когда на выходе высокий уровень. Может пропускать до 200 мА и иногда используется как дополнительный выход.
8. Питание. Данный выход нужно подключать к плюсу питания. Микросхема поддерживает напряжение в пределах 4,5-16 В. Может работать от обычной 9В-батарейки или от проводка USB.

Режимы

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

Моностабильный

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

Нестабильный мультивибратор

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

Бистабильный

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

Конец

Думаю Вам уже надоел теоретический материал и Вы хотите приступить к практике. Саму микросхему и детали к ней Вы можете купить в любой радиолавке. Ну, а если Вам вдруг лень идти в магазин Вы можете заказать все детали на этом сайте. Забыл сказать, что посылка будет идти к Вам где-то месяц. Спасибо за внимание, если Вам понравилась моя статья, то позже я обязательно напишу ещё одну, где я расскажу какие гаджеты можно сделать на микросхеме 555.

Понимание микросхемы IC 555 таймера.

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

 АСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

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

ОДНОСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

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

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

 БИСТАБИЛЬНОГО МУЛЬТИВИБРАТОРА

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

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

 

Важные характеристики Таймера IC 555

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

 

Объяснение работы 

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

1.Компараторов (два) или два ОУ

2.Один SR мультивибратор (выбор сброса триггера)

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

что такое компаратор и триггер.

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

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

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

 

Если для примера рассмотрим положительный входной терминал качестве входных и отрицательного входного разъема в качестве эталона, как показано на рисунке выше.

Так что разница напряжения между входным и другим крупным положительным получим положительный выход компаратора. Если разница отрицательная, то мы получим отрицательный или землей на выход компаратора.

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

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

S	R	Q	Q’ (Q штрих)
0	1	0	1
1	0	1	0

Теперь как показано в таблице, для входов сброса и установки мы получаем соответствующие результаты. Если есть импульс на набор PIN-кода и низкий уровень у сброса, то триггер сохраняет значение одного и влияет на высокую логику в Q терминалов. Это состояние продолжается до сброса, PIN получает импульс во время набора и имеет низкую логику.

Это приведет к сбросу триггера поэтому выход Q выключается и это состояние продолжается до тех пор, пока триггер устанавливается снова.

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

В таймере, компаратор и триггер объединены.

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

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

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

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

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

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

В нестабильной конфигурации, как показано на рисунке,

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

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

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

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

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

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

555 Таймер схема и описания

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

<<< Техническая информация

 

Таймер 555 – CoderLessons.

com

Микросхема 555 Timer получила свое название от трех резисторов 5K Omega, которые используются в ее сети делителя напряжения. Эта микросхема полезна для генерации точных временных задержек и колебаний. В этой главе подробно рассказывается о таймере 555.

Пин-схема и функциональная схема

В этом разделе сначала давайте обсудим схему выводов 555 таймера IC, а затем ее функциональную схему.

Пин Диаграмма

ИС таймера 555 представляет собой 8-контактный мини-разъем типа Dual-Inline (DIP). Схема контактов микросхемы таймера 555 показана на следующем рисунке.

Значение каждого вывода самоочевидно из вышеприведенной диаграммы. Эта 555 таймер IC может работать с источником постоянного тока от + 5В до + 18В. Это в основном полезно для генерации несинусоидальных волновых форм, таких как квадрат, рампа, импульс и т. Д.

Функциональная схема

Графическое представление, показывающее внутренние детали таймера 555, называется функциональной схемой.

Функциональная схема 555 таймера IC показана на следующем рисунке —

Обратите внимание, что функциональная схема таймера 555 содержит сеть делителя напряжения, два компаратора, один триггер SR, два транзистора и инвертор. В этом разделе подробно рассматривается назначение каждого блока или компонента —

Сеть делителя напряжения

• Сеть делителей напряжения состоит из трех резисторов 5K Omega, которые соединены последовательно между напряжением питания Vcc и землей.

• Эта сеть обеспечивает напряжение  fracVcc3 между точкой и землей, если существует только один резистор 5K Omega. Точно так же он обеспечивает напряжение  frac2Vcc3 между точкой и землей, если существует только два резистора 5K Omega.

Сеть делителей напряжения состоит из трех резисторов 5K Omega, которые соединены последовательно между напряжением питания Vcc и землей.

Эта сеть обеспечивает напряжение  fracVcc3 между точкой и землей, если существует только один резистор 5K Omega. Точно так же он обеспечивает напряжение  frac2Vcc3 между точкой и землей, если существует только два резистора 5K Omega.

компаратор

• Функциональная схема 555 таймера ИС состоит из двух компараторов: верхнего компаратора (UC) и нижнего компаратора (LC).

• Напомним, что компаратор сравнивает два входных сигнала, которые применяются к нему, и создает выходной сигнал.

• Если напряжение, присутствующее на неинвертирующей клемме операционного усилителя, больше, чем напряжение на его инвертирующей клемме, то выход компаратора будет равен +Vsat. Это можно рассматривать как высокий логический уровень (‘1’) в цифровом представлении.

• Если напряжение, присутствующее на неинвертирующей клемме операционного усилителя, меньше или равно напряжению на его инвертирующей клемме, то выход компаратора будет равен −Vsat. Это можно рассматривать как низкий уровень логики (‘0’) в цифровом представлении.

Функциональная схема 555 таймера ИС состоит из двух компараторов: верхнего компаратора (UC) и нижнего компаратора (LC).

Напомним, что компаратор сравнивает два входных сигнала, которые применяются к нему, и создает выходной сигнал.

Если напряжение, присутствующее на неинвертирующей клемме операционного усилителя, больше, чем напряжение на его инвертирующей клемме, то выход компаратора будет равен +Vsat. Это можно рассматривать как высокий логический уровень (‘1’) в цифровом представлении.

Если напряжение, присутствующее на неинвертирующей клемме операционного усилителя, меньше или равно напряжению на его инвертирующей клемме, то выход компаратора будет равен −Vsat. Это можно рассматривать как низкий уровень логики (‘0’) в цифровом представлении.

SR Flip-Flop

• Напомним, что триггер SR работает либо с положительными тактовыми переходами, либо с отрицательными тактовыми переходами. Он имеет два входа: S и R и два выхода: Q (t) и Q (t) ‘. Выходы Q (t) и Q (t) ‘дополняют друг друга.

• В следующей таблице показана таблица состояний SR-триггера

Напомним, что триггер SR работает либо с положительными тактовыми переходами, либо с отрицательными тактовыми переходами. Он имеет два входа: S и R и два выхода: Q (t) и Q (t) ‘. Выходы Q (t) и Q (t) ‘дополняют друг друга.

В следующей таблице показана таблица состояний SR-триггера

S	р	Q (T + 1)
0	0	Q (T)
0	1	0
1	0	1
1	1	—

• Здесь Q (t) и Q (t + 1) представляют собой текущее состояние и следующее состояние соответственно. Таким образом, триггер SR можно использовать для одной из этих трех функций, таких как удержание, сброс и установка, в зависимости от условий входа, когда применяется положительный (отрицательный) переход тактового сигнала.

• Выходы нижнего компаратора (LC) и верхнего компаратора (UC) применяются как входы триггера SR, как показано на функциональной схеме 555 таймера IC.

Здесь Q (t) и Q (t + 1) представляют собой текущее состояние и следующее состояние соответственно. Таким образом, триггер SR можно использовать для одной из этих трех функций, таких как удержание, сброс и установка, в зависимости от условий входа, когда применяется положительный (отрицательный) переход тактового сигнала.

Выходы нижнего компаратора (LC) и верхнего компаратора (UC) применяются как входы триггера SR, как показано на функциональной схеме 555 таймера IC.

Транзисторы и инверторы

• Функциональная схема 555 таймера ИС состоит из одного npn-транзистора Q1 и одного pnp-транзистора Q2. Транзистор npn Q1 будет включен, если его база к напряжению эмиттера положительна и больше, чем напряжение включения. В противном случае он будет выключен.

• Транзистор pnp Q2 используется в качестве буфера , чтобы изолировать вход сброса от триггера SR и транзистора npn Q1.

• Инвертор, используемый на функциональной схеме ИС таймера 555, не только выполняет инвертирующее действие, но также усиливает уровень мощности.

Функциональная схема 555 таймера ИС состоит из одного npn-транзистора Q1 и одного pnp-транзистора Q2. Транзистор npn Q1 будет включен, если его база к напряжению эмиттера положительна и больше, чем напряжение включения. В противном случае он будет выключен.

Транзистор pnp Q2 используется в качестве буфера , чтобы изолировать вход сброса от триггера SR и транзистора npn Q1.

Инвертор, используемый на функциональной схеме ИС таймера 555, не только выполняет инвертирующее действие, но также усиливает уровень мощности.

ИС таймера 555 можно использовать в моностабильном режиме для генерации импульса на выходе. Точно так же это может использоваться в нестабильной операции, чтобы произвести прямоугольную волну на выходе.

Интегральный таймер 555

555 — интегральная схема, универсальный таймер — устройство для формирования (генерации) одиночных и повторяющихся импульсов со стабильными временными характеристиками. Впервые выпущен в 1971 году компанией Signetics под обозначением NE555.

Путь в радиолюбительство начинается, как правило, с попытки сборки несложных схем. Если сразу же после сборки схема начинает подавать признаки жизни, – мигать, пищать, щелкать или разговаривать, то путь в радиолюбительство почти открыт. Насчет «разговаривать», скорее всего, получится не сразу, для этого придется прочитать немало книг, спаять и наладить некоторое количество схем, может быть, сжечь большую или маленькую кучу деталей (лучше маленькую).

А вот мигалки и пищалки получаются практически у всех и сразу. И лучшего элемента, чем интегральный таймер NE555 найти для этих опытов, просто не удастся. Для начала рассмотрим схемы генераторов, но перед этим обратимся к фирменной документации – DATA SHEET. Прежде всего, обратим внимание на графическое начертание таймера, которое показано на рисунке 1.

А на рисунке 2 показано изображение таймера из отечественного справочника. Здесь оно приведено просто для возможности сравнения обозначений сигналов у них и у нас, к тому же «наша» функциональная схема показана более подробно и понятно.

Далее показаны еще два рисунка, позаимствованные из даташита. Ну, просто, как рекомендации фирмы производителя.

Рисунок 1.

Рисунок 2.

Одновибратор на базе 555

На рисунке 3 изображена схема одновибратора. Нет, это не половинка мультивибратора, хотя сам он вырабатывать колебания не может. Ему требуется посторонняя помощь, пусть даже небольшая.

Рисунок 3. Схема одновибратора 

Логика действия одновибратора достаточно проста. На вход запуска 2 подается кратковременный импульс низкого уровня, как показано на рисунке. В результате на выходе 3 получается прямоугольный импульс длительностью ΔT = 1,1*R*C. Если подставить в формулу R в омах, а C в фарадах, то время T получится в секундах. Соответственно при килоомах и микрофарадах результат будет в миллисекундах.

А на рисунке 4 показано, как сформировать запускающий импульс с помощью простой механической кнопки, хотя это вполне может быть полупроводниковый элемент, – микросхема или транзистор.

Рисунок 4.

В целом одновибратор (иногда называют моновибратор, а у бравых военных в ходу было слово кипп-реле) работает следующим образом. При нажатии на кнопку, импульс низкого уровня на выводе 2 приводит к тому, что на выходе таймера 3 устанавливается высокий уровень. Неспроста этот сигнал (вывод 2) в отечественных справочниках называется запуском.

Транзистор, соединенный с выводом 7 (DISCHARGE) в этом состоянии закрыт. Поэтому, ничто не мешает заряжаться времязадающему конденсатору C. Во времена кипп-реле, конечно, никаких 555 не было, все делалось на лампах, в лучшем случае на дискретных транзисторах, но алгоритм работы был такой же.

Пока конденсатор заряжается, на выходе удерживается напряжение высокого уровня. Если в это время на вход 2 подать еще импульс, состояние выхода не изменится, длительность выходного импульса таким образом уменьшить или увеличить нельзя, повторного запуска одновибратора не произойдет.

Другое дело, если подать импульс сброса (низкий уровень) на 4 вывод. На выходе 3 сразу же появится низкий уровень. Сигнал «сброс» имеет высший приоритет, и поэтому может быть подан в любой момент.

По мере заряда напряжение на конденсаторе возрастает, и, в конце концов, достигает уровня 2/3U. Как было рассказано в предыдущей статье, это есть уровень срабатывания, порог, верхнего компаратора, который приводит к сбросу таймера, что является окончанием выходного импульса.

На выводе 3, появляется низкий уровень и в этот же момент открывается транзистор VT3, который разряжает конденсатор C. На этом формирование импульса заканчивается. Если после окончания выходного импульса, но не раньше, подать еще один запускающий импульс, то на выходе сформируется выходной, такой же, как и первый.

Конечно, для нормальной работы одновибратора запускающий импульс должен быть короче, чем импульс, формирующийся на выходе.

На рисунке 5 показан график работы одновибратора.

Рисунок 5. График работы одновибратора

Как можно использовать одновибратор?

Или как говаривал кот Матроскин: «А какая от этого одновибратора польза будет?» Можно ответить, что достаточно большая. Дело в том, что диапазон выдержек времени, который можно получить от этого одновибратора, может достигать не только несколько миллисекунд, но и доходить до нескольких часов. Все зависит от параметров времязадающей RC цепочки.

Вот, пожалуйста, почти готовое решение для освещения длинного коридора. Достаточно дополнить таймер исполнительным реле или нехитрой тиристорной схемой, а в концах коридора поставить пару кнопок! Кнопку нажал, прошел коридор, и не надо заботиться о выключении лампочки. Все произойдет автоматически по окончании выдержки времени. Ну, это просто информация к размышлению. Освещение в длинном коридоре, конечно, не единственный вариант применения одновибратора.

Как проверить 555?

Проще всего спаять несложную схему, для этого почти не понадобится навесных деталей, если не считать таковыми единственный переменный резистор и светодиод для индикации состояния выхода.

У микросхемы следует соединить выводы 2 и 6 и подать на них напряжение, изменяемое переменным резистором. К выходу таймера можно подсоединить вольтметр или светодиод, конечно же, с ограничительным резистором.

Но можно ничего и не паять, более того, провести опыты даже при «наличии отсутствия» собственно микросхемы. Подобные исследования можно проделать с помощью программы – симулятора Multisim. Конечно, такое исследование очень примитивно, но, тем не менее, позволяет познакомиться с логикой работы таймера 555. Результаты «лабораторной работы» показаны на рисунках 6, 7 и 8.

Рисунок 6.

На этом рисунке можно увидеть, что входное напряжение регулируется переменным резистором R1. Около него можно рассмотреть надпись «Key = A», говорящую о том, что величину резистора можно изменять, нажимая клавишу A. Минимальный шаг регулировки 1%, вот только огорчает, что регулирование возможно лишь в сторону увеличения сопротивления, а уменьшение возможно только «мышкой».

На этом рисунке резистор «уведен» до самой «земли», напряжение на его движке близко к нулю (для наглядности измеряется мультиметром). При таком положении движка на выходе таймера высокий уровень, поэтому выходной транзистор закрыт, и светодиод LED1 не светится, о чем говорят его белые стрелки.

На следующем рисунке показано, что напряжение несколько увеличилось.

Рисунок 7.

Но увеличение происходило не просто так, а с соблюдением некоторых границ, а, именно, порогов срабатывания компараторов. Дело в том, что 1/3 и 2/3, если выразить в десятичных дробях в процентах будут 33,33… и 66,66… соответственно. Именно в процентах показана введенная часть переменного резистора в программе Multisim. При напряжении питания 12В это получится 4 и 8 вольт, что достаточно удобно для исследования.

Так вот, на рисунке 6 показано, что резистор введен на 65%, а напряжение на нем 7,8В, что несколько меньше расчетных 8 вольт. При этом светодиод на выходе погашен, т.е. на выходе таймера до сих пор высокий уровень.

Рисунок 8.

Дальнейшее незначительное увеличение напряжения на входах 2 и 6, всего на 1 процент (меньше не дают возможности программы) приводит к зажиганию светодиода LED1, что и показано на рисунке 8, – стрелочки возле светодиода приобрели красный оттенок. Такое поведение схемы говорит о том, что симулятор Multisim работает достаточно точно.

Если продолжить увеличивать напряжение на выводах 2 и 6, то никакого изменения на выходе таймера не произойдет.

Генераторы на таймере 555

Диапазон частот, генерируемый таймером, достаточно широк: от самой низкой частоты, период которой может достигать нескольких часов, до частот в несколько десятков килогерц. Все зависит от элементов времязадающей цепи.

Если не требуется строго прямоугольная форма сигнала, то можно сгенерировать частоту до нескольких мегагерц. Иногда такое вполне допускается, – форма не важна, но импульсы присутствуют. Чаще всего такая небрежность по поводу формы импульсов допускается в цифровой технике. Например, счетчик импульсов реагирует на фронт или спад импульса. Согласитесь, в этом случае «прямоугольность» импульса никакого значения не имеет.

Генератор импульсов формы меандр

Один из возможных вариантов генератора импульсов формы меандр показан на рисунке 9.

Рисунок 9. Схема генераторов импульсов формы меандр

Временные диаграммы работы генератора показаны на рисунке 10.

Рисунок 10. Временные диаграммы работы генератора

Верхний график иллюстрирует сигнал на выходе (вывод 3) таймера. А на нижнем графике показано, как изменяется напряжение на времязадающем конденсаторе.

Все происходит точно так же, как уже было рассмотрено в схеме одновибратора показанной на рисунке 3, только не используется запускающий одиночный импульс на выводе 2.

Дело в том, что при включении схемы на конденсаторе C1 напряжение равно нулю, именно оно и переведет выход таймера в состояние высокого уровня, как показано на рисунке 10. Конденсатор C1 начинает заряжаться через резистор R1.

Напряжение на конденсаторе возрастает по экспоненте до тех пор, пока не достигнет порога верхнего порога срабатывания 2/3*U. В результате таймер переключается в нулевое состояние, поэтому конденсатор C1 начинает разряжаться до нижнего порога срабатывания 1/3*U. По достижении этого порога на выходе таймера устанавливается высокий уровень и все начинается сначала. Формируется новый период колебаний.

Здесь следует обратить внимание на то, что конденсатор C1 заряжается и разряжается через один и тот же резистор R1. Поэтому время заряда и разряда равны, а, следовательно, форма колебаний на выходе такого генератора близка к меандру.

Частота колебаний такого генератора описывается очень сложной формулой f = 0,722/(R1*C1). Если сопротивление резистора R1 при расчетах указать в Омах, а емкость конденсатора C1 в Фарадах, то частота получится в Герцах. Если же в этой формуле сопротивление будет выражено в килоомах (КОм), а емкость конденсатора в микрофарадах (мкФ) результат получится в килогерцах (КГц). Чтобы получился генератор с регулируемой частотой, то достаточно резистор R1 заменить переменным.

Генератор импульсов с регулируемой скважностью

Меандр, конечно, хорошо, но иногда возникают ситуации, требующие регулирования скважности импульсов. Именно так осуществляется регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока (ШИМ регуляторы), это которые с постоянным магнитом.

Меандром называют прямоугольные импульсы, у которых время импульса (высокий уровень t1) равно времени паузы (низкий уровень t2). Такое название в электронику пришло из архитектуры, где меандром называют рисунок кирпичной кладки. Суммарное время импульса и паузы называют периодом импульса (T = t1 + t2).

Скважность и Duty cycle

Отношение периода импульса к его длительности S = T/t1 называется скважностью. Это величина безразмерная. У меандра этот показатель равен 2, поскольку t1 = t2 = 0,5*T. В англоязычной литературе вместо скважности чаще применяется обратная величина, – коэффициент заполнения (англ. Duty cycle) D = 1/S, выражается в процентах.

Если несколько усовершенствовать генератор, показанный на рисунке 9, можно получить генератор с регулируемой скважностью. Схема такого генератора показана на рисунке 11.

Рисунок 11.

В этой схеме заряд конденсатора C1 происходит по цепи R1, RP1, VD1. Когда напряжение на конденсаторе достигнет верхнего порога 2/3*U, таймер переключается в состояние низкого уровня и конденсатор C1 разряжается по цепи VD2, RP1, R1 до тех пор, пока напряжение на конденсаторе не упадет до нижнего порога 1/3*U, после чего цикл повторяется.

Изменение положения движка RP1 дает возможность регулировать длительность заряда и разряда: если длительность заряда возрастает, то уменьшается время разряда. При этом период следования импульса остается неизменным, меняется только скважность, или коэффициент заполнения. Ну, это как кому удобней.

На основе таймера 555 можно сконструировать не только генераторы, но и еще много полезных устройств, о которых будет рассказано в следующей статье. Кстати, существуют программы – калькуляторы для расчета частоты генераторов на таймере 555, а в программе – симуляторе Multisim для этих целей есть специальная закладка.

Ранее ЭлектроВести писали, что производство электроэнергии в объединенной энергосистеме (ОЭС) Украины в 2020 году сократилось на 3,3% (на 5 млрд 157,3 млн кВт*ч) по сравнению с 2019 годом — до 148 млрд 809,8 млн кВт*ч, свидетельствуют данные Министерства энергетики.

По материалам: electrik.info.

Усовершенствованное реле времени на таймере 555

Микросхема-таймер 555 хорошо подходит для изготовления на её основе недорогого реле времени, однако популярная схема такого реле имеет некоторые недостатки которые не позволяют расширить область применения данного реле времени. О таких недостатках много написано в комментариях на странице electe. blogspot.ru/2014/01/2-555.html. Один из недостатков – это низкая помехоустойчивость, другой – реле не выключается если длительность импульса на входе превышает время задержки. Также у данной микросхемы есть одна интересная особенность которая позволяет упростить и немного удешевить готовое устройство путём уменьшения количества элементов – это достаточно большой максимальный выходной ток для того чтобы многие обмотки реле можно было подключить напрямую к выходу. Рассмотрим схему:

Рисунок 1 – Усовершенствованное реле времени на таймере 555.

Обмотка реле К1 подключается напрямую к выходу микросхемы! Обратный диод VD1, естественно, тоже нужен. Максимальный выходной ток таймера 555, судя по данным из интернета, больше 100мА поэтому если обмотка реле потребляет меньше то её можно смело подключать напрямую к выходу микросхемы, если больше то нужен подходящий транзистор (как его поставить см. схему на странице по ссылке выше). Главная причина низкой помехоустойчивости в том что в микросхеме 555 имеется два компаратора у которых половина входных выводов выведена наружу а другая подсоединена к внутренним резисторам которые имеют большое активное сопротивление, это хорошо видно на упрощённой схеме данного таймера:

Рисунок 2 – Упрощённая схема таймера 555

Выводы 2, 5 и 6 выведены наружу из за этого, напряжения на них можно задавать как угодно. Ещё один вывод компаратора остаётся внутри но напряжение на нём вряд ли из за наводок сможет хоть как то повлиять на работу таймера. Вывод 6 подключен к RC-цепи (и так было ранее) поэтому напряжение на нём чётко задано. Вывод 5 можно, на всякий случай, подключить к трём наружным резисторам с небольшим сопротивлением – это должно немного увеличить помехоустойчивость. Вывод 2 обычно подключается через резистор к плюсу питания и через кнопку на землю (0 питания (или минус как его ещё иногда называют)) – обычно это не создаёт проблем т.к. когда кнопка не нажата на 2 выводе напряжение равно напряжению питания, когда нажата на выводе 2 напряжение равно нулю. Однако если подключить длинный провод, кабель и т.д. к выводу 2 то этот провод, кабель и т.д. будет “собирать” всевозможные помехи из окружающего пространства и делать на выводе 2 “чёрт знает” какое напряжение только не то которое надо, поэтому расстояние от вывода 2 до кнопки или того что делает на нём нужное напряжение должно быть как можно меньше а сопротивление резистора который “подтягивает” этот вывод к плюсу (минусу или куда надо если этого не делает другая штука (но в данном случае резистор к плюсу)) тоже должно быть как можно меньше (но не настолько чтобы произошло короткое замыкание при нажатии на кнопку или каким либо другим образом проседания до нуля напряжения в этом месте). В предыдущей схеме сопротивление этого резистора было 100кОм т.е. побольше для меньшего расхода электроэнергии, в данной схеме это сопротивление 4.7кОм т.е. поменьше для увеличения помехоустойчивости, хотя можно поставить ещё меньше (например если рядом стоит индукционная печь или ещё что либо подобное хотя в таком случае это может не помочь т.к. индукционная печь хорошо плавит металлы). Для устранения ещё одного недостатка поставлен конденсатор C1. Оптрон U1 нужен для того чтобы гальванически развязать цепь управления и реле времени и тем самым повысить помехоустойчивость. При резком включении светодиода оптрона его транзистор открывается и напряжение на его коллекторе резко проседает от чего на выводе 2 возникает низкое напряжение на некоторое небольшое время. Когда конденсатор C1 заряжается напряжение снова становиться равно напряжению питания и даже если держать транзистор открытым вечно то импульс на входе микросхемы всё равно будет коротким и реле выключится после того как пройдёт время задержки. После того как транзистор закроется конденсатор C1, через некоторое время, разрядится через резисторы R1 и R2 и можно будет запускать таймер снова. При изготовлении платы для реле времени можно использовать двухсторонний стеклотекстолит и сделать все дорожки для всех элементов на одно стороне а другую оставить и припаять к ней 0 питания и соединить его с выводом 1 таймера 555 – это значительно повысит помехоустойчивость (проверено на практике см. видео ниже). Также желательно контакты реле вынести подальше от основной схемы и по возможности не припаивать их на ту же плату на которой располагается микросхема 555. Конечно все эти меры могут не помочь в каких то случаях, но тем не менее они повышают помехоустойчивость, расширяют область применения данного реле времени и доказывают что таймер 555 не плохой, просто его надо уметь использовать!

КАРТА БЛОГА (содержание)

На 555 таймере требуется жесткость Super Duper Vdd, что является лучшим способом?

Это скорее заключение, а не решение …

У меня не было достаточно времени для разработки новой схемы с использованием кристалла, поэтому я сделал печатную плату со следующими изменениями, чтобы попытаться улучшить ее:

1. высокая точность, термостойкость пленочных колпачков. Я положил 2 параллельно, чтобы сделать емкость более стабильной. Когда один конденсатор поглощает / источает больший ток, он нагревается, вызывая снижение его емкости … заставляя другой конденсатор поглощать / увеличивать ток. Таким образом, вы получаете какое-то регулирование. Это не всегда так с керамическими конденсаторами, которые я использовал раньше.

2. резисторы повышенной точности для RC цепи. Я использовал толерантность 0,1%, а не 1%. У них также была 4х температурная стабильность.

3. Регулятор напряжения 4В для таймера 555. Это изолирует линию напряжения 555 от остальной части цифрового материала в 100 раз (регулировка линии 1%).

4. Использовал 5k пот вместо 20k пот, чтобы урезать время импульса. Уменьшает ошибку, вызванную нестабильностью банка.

5. Буферизованный выход для импульсного сигнала таймера 555. Я использовал LT1630 для передачи импульса синхронизации ко всем воротам, чтобы микросхема таймера не управляла током. Входы затвора могут взаимодействовать друг с другом, если на входе привода недостаточно низкий импеданс. Я подключил ~ 7 гейтовых входов к импульсу синхронизации, поэтому я хотел гарантировать сильный сигнал.

Результат: я получил точность ~ 0,04% (1-битный переключатель @ ~ 2500dec на шине). Для первой схемы я получал около 0,5% точности (точность, которую я отправил изначально, была неправильной), и значение постоянно менялось. Новая схема не имеет заметного дрейфа. Итак, в заключение, используя компоненты более высокого качества, я увеличил точность в ~ 10 раз и сделал ее стабильной и полезной.

Я знаю, что это не самый лучший или даже самый простой способ сделать частотомер, но он дешев и эффективен. Я, вероятно, буду использовать его снова, когда мне понадобится грубое измерение частоты.

Значение считывается портом DB25 с выбором 8 бит Hi / Lo. Светодиоды предназначены только для отладки. Я всегда добавляю светодиоды везде, где это может облегчить мою жизнь.

Как я могу использовать компонент CD4538 или таймер 555 на Multisim?

Таким образом, операционные усилители действуют как два компаратора с одинаковым опорным напряжением, подаваемым на триггер RS, а триггер RS не определен, когда оба V1 (вход верхнего операционного усилителя (+)) и v2 (операционный усилитель Boittom входной (в +) вход) являются belopw опорного напряжения, и нет никаких изменений в RS флип-флоп, когда они оба выше опорного напряжения, так что вы получаете схему функционирования только тогда, когда входы V2 и V1 на либо ниже, либо выше VREF соответственно или наоборот. В основном схема работает только при выходе операционного усилителя (1,0) или (0,1). ПОСЛЕ ТОГО, ЧТО И ВХОДЫ связаны, и триггер RS может только вывести Output_1 = 0 / Output_2 = 1 или Output_1 = 1 / Output_2 = 0, тогда, если вы хотите, чтобы один из шлюзов был один в течение только одной секунды, а затем вернуться в нулевое состояние, тогда у вас будет привязанный вход к вентилям NOR, подключенный к выходу таймеров Astable 555, который фактически инвертирован, так что вентили всегда получают высокий сигнал, а задержка вызвана низким сигналом от 555 таймер.

Вам нужно активировать таймер 55, и поскольку триггер RS не определен и неизменен, если его входы не отличаются, я бы хотел, чтобы каждый выход операционного усилителя переходил на уникальный таймер 555 в моностабильной работе каждый (так два раза), например что когда один операционный усилитель выводит сигнал высокого уровня, он запускает таймер 555 для вывода сигнала высокого уровня, и вы выбираете резистор между выводом Vcc и выводом разряда (который привязан к выводу порога, а конденсатор – к земле) и выбираете значение конденсатора, чтобы выходной сигнал был высоким только в течение одной секунды. Затем я бы связал оба выхода таймера 555 с вашим дополнительным вентилем NAND 4011s и использовал бы его как инвертор, чтобы он сохранял высокий сигнал (1) до тех пор, пока любой из таймеров 555 не выведет 1, которое инвертировано, а затем не разрешит одно из NOR. Гейтс получает два низких (0) входа, что вам и нужно.

Вот как устроен моностабильный таймер 555, и его время задержки рассчитывается как T = 1.1 * R1 * C1, и задержка в 1 секунду может быть сделана с использованием различных комбинаций резисторов и конденсаторов, но конденсаторы должны быть отключены. -поляризован, потому что неправильное подключение питания может не только разрушить ваш таймер 555, но и взорвать ваш электролитический конденсатор:

Вот моностабильный, легко объясняемый в формате изображения с сайта Electronics-Tutorials.com

С превосходного веб-сайта Electronics-Tutorials.com Или подумайте о RS Триггер, как это, где вывод активации является задержкой от таймера 555 в моностабильном режиме. Поскольку у вас есть вентили NAND, вам понадобятся инверторы до вентилей AND.

Вотмоясхемасмоностабильнымитаймерами555,использующимирезисторы10МегаомметроввкачествеконденсаторовR1и.1мкФ,чтобыполучитьT=1,1*R1*C1=1секунду

    

Цепь нестабильного таймера 555 – Инструменты для электротехники и электроники

В нестабильной цепи выходное напряжение постоянно меняется между VCC и 0 вольт.

Обзор таймера 555, калькулятора

Таймер 555, показанный выше, сконфигурирован как нестабильная схема. Это означает, что выходное напряжение представляет собой периодический импульс, который чередуется между значением VCC и 0 вольт.

Как рассчитать частоту выходного напряжения

Частота – это количество импульсов в секунду.Формула для расчета частоты выходного напряжения:

$$ f = \ frac {1.44} {(R_ {1} + 2R_ {2}) C} $$

Период – это время, покрываемое одним импульсом. Это просто обратная частота:

$$ T = \ frac {1} {f} = 0,694 (R_ {1} + 2R_ {2}) C $$

Максимальное время ($$ T_ {1} $$) и минимальное время ($$ T_ {0} $$) можно рассчитать по формулам, приведенным ниже. Обратите внимание, что период – это сумма высокого и низкого времени.

$$ T_ {1} = 0,694 (R_ {1} + R_ {2}) C $$

$$ T_ {0} = 0.694R_ {2} C $$

Соотношение промежутков между отметками – это соотношение между высоким и низким временем или:

$$ \ text {Mark Space Ratio} = \ frac {T_ {1}} {T_ {0}} $$

Рабочий цикл используется чаще, чем коэффициент промежутка между метками. Формула рабочего цикла:

$$ \ text {Рабочий цикл} = \ frac {T_ {1}} {T} \ text {x} 100 $$

Рабочий цикл 50% означает, что высокое время равно минимальному времени. Если на выходе этой нестабильной цепи установить светодиод, он включится в тот же промежуток времени, что и выключен.Обратите внимание, что с этой схемой невозможно получить точный рабочий цикл 50%.

Банкноты

• Увеличьте $$ C $$, чтобы увеличить период (уменьшить частоту).
• Увеличьте $$ R_ {1} $$, чтобы увеличить время максимума ($$ T_ {1} $$), не влияя на время минимума ($$ T_ {0} $$).
• Увеличьте $$ R_ {2} $$, чтобы увеличить время высокого уровня ($$ T_ {1} $$), увеличьте время низкого уровня ($$ T_ {0} $$) и уменьшите рабочий цикл.

Приложения

Таймер синхронной цепи

Синхронная схема – это цифровая схема, в которой изменения состояния элементов памяти, обычно триггеров, синхронизируются с помощью тактового сигнала.Из-за их доступности и простоты использования нестабильная схема 555 является обычным источником тактового сигнала во многих синхронных схемах. Сдвиговый регистр – пример синхронной схемы – показан ниже. Обычно вы подключаете выход нестабильной схемы 555 к тактовому выводу этого регистра сдвига.

Светодиодный мигающий светильник

Хотя вы можете построить более простой светодиодный мигающий индикатор, используя один транзистор, несколько резисторов и конденсатор, большинство людей предпочли бы использовать нестабильную схему 555.См. Схему ниже:

Как быстро мигает светодиод? Конечно, вы можете воспользоваться нашим калькулятором, чтобы узнать это.

Тон-генератор

Схема, приведенная выше, издает звуковой сигнал и является лишь одной из многих схем, генерирующих звук, в которых используются 555 нестабильных схем. Потенциометр 150 кОм используется для регулировки частоты тона. Можно предварительно установить верхний и нижний пределы выхода на предопределенные значения, добавив резисторы или подстроечные резисторы последовательно с потенциометром.

Дополнительная литература

Учебник – 555 IC

Эксперимент – Генератор звука 555

Рабочий лист – Цепи таймера

The Three Fives Kit: дискретный таймер 555

Обзор

Набор дискретных 555 таймеров “Three Fives” от Evil Mad Scientist Laboratories – это точная и функциональная копия классической интегральной схемы таймера NE555, одной из самых классических, популярных и универсальных полезных микросхем всех времен.Набор Three Fives был разработан Эриком Шлепфером в сотрудничестве с Evil Mad Scientist Laboratories. Комплект тщательно спроектирован так, чтобы напоминать (переросшую) интегральную схему, основанную на очень толстой матовой печатной плате. Он поставляется в комплекте с красивой алюминиевой подставкой для дисплея, которая дает печатной плате восемь ножек в форме контактов интегральной схемы в корпусе DIP.
Загрузить техническое описание (PDF-файл 1,7 МБ).

Сборка комплекта

Набор Three Fives продается как простой в сборке набор для пайки [?].Он включает в себя печатную плату, резисторы и транзисторы, составляющие электрическую схему, а также печатные инструкции по сборке. В комплект также входит подставка IC Leg и 8 клемм с накатанной головкой с цветовой кодировкой. Для создания набора «Три пятерки» требуются базовые навыки пайки и инструменты, но никаких дополнительных знаний в области электроники не требуется. Вы предоставляете стандартные паяльные инструменты: паяльник + припой и маленькие («заподлицо») кусачки для проводов, а также крестовую отвертку. Комплект отличается простой конструкцией «сквозного отверстия» («Никакого поверхностного монтажа – ничего!»), И (при условии, что у вас есть предыдущий опыт пайки) его сборка займет около часа.

Использование дискретного таймера 555 «Три пятерки»

Схема «Три пятерки» представляет собой прямую реализацию «эквивалентной схемы» из таблицы данных NE555, построенной с использованием резисторов и отдельных транзисторов 2N3904 и 2N3906. Он поставляется с клеммами и точками пайки, так что вы можете подключиться к нему и создать классические схемы таймера и генератора 555. Используя эти клеммные колодки и точки пайки, вы можете подключать их с помощью оголенных проводов, наконечников, зажимов типа «крокодил» и / или паяных соединений – как вы считаете нужным.И, в отличие от версии с микросхемой, вы даже можете подключить пробники для отслеживания того, что происходит на внутри цепи.
В Интернете доступно огромное количество отличных 555 примеров схем (например, здесь их более 100). На фото справа вы можете увидеть простую светодиодную мигалку 555, созданную из комплекта Three Fives.
Хотя комплект «Три пятерки» будет работать без изменений в большинстве примеров схем, некоторые рабочие характеристики отличаются от характеристик интегральных схем 555; дополнительные сведения см. в разделе «Абсолютные максимальные номинальные значения и электрические характеристики» в техническом описании.

Дополнительные характеристики

Размер комплекта

• Печатная плата комплекта «Три пятерки» имеет площадь 5,215 × 3,175 дюйма (13,25 × 8,06 см) и (номинальную) толщину 0,100 дюйма (2,54 мм).
• Включая стойку для интегральных схем и клеммные колодки, общий размер собранного комплекта составляет номинально 5,215 × 3,9 × 1,70 дюйма (13,25 × 9,9 × 4,3 см).

Материалы и конструкция

• Гладкая на ощупь декоративная подставка изготовлена ​​из анодированного алюминия.
• Печатная плата в комплекте очень толстая для жесткости и покрыта матово-черной паяльной маской. Он поставляется с восемью резьбовыми вставками 8-32 для клеммных колодок.
• Все материалы (включая печатную плату и подставку) соответствуют требованиям RoHS (не содержат свинца).
• Входящие в комплект винты клеммной колодки представляют собой винты с накатанной головкой из нержавеющей стали с пластиковыми колпачками с цветной маркировкой (1 красный, 1 черный, 6 серых).

Загрузки и дополнительные ресурсы

• Дополнительные характеристики приведены в паспорте набора (1.PDF-файл размером 7 МБ).
• Инструкция по сборке комплекта (PDF-файл 1,4 МБ). Печатные инструкции включены в комплект.
• Мы написали подробное обучающее приложение к этому набору, в котором подробно рассказывается о том, как работает схема: «Принципы работы» (1 МБ PDF)
• Центральная страница документации по набору находится здесь, в нашей вики по документации.

Схема контактов

, технические характеристики и особенности

Микросхема таймера 555 является неотъемлемой частью электронных проектов.Будь то простой проект, включающий один 8-битный микроконтроллер и некоторые периферийные устройства, или сложный проект, включающий систему на микросхемах (SoC), задействуется таймер 555. Они обеспечивают временные задержки в качестве генератора и элемента триггера среди других приложений.

Представленный в 1971 году американской компанией Signetics, 555 до сих пор широко используется благодаря своей низкой цене, простоте использования и стабильности. Он изготавливается многими компаниями в оригинальном биполярном и маломощном типах CMOS. По оценкам, только в 2003 году было произведено миллиард единиц.

В зависимости от производителя, стандартный корпус таймера 555 включает 25 транзисторов, 2 диода и 15 резисторов на кремниевом кристалле, установленном в 8-контактном мини-корпусе с двумя линиями (DIP-8). Варианты состоят из объединения нескольких микросхем на одной плате. Тем не менее, 555-й по-прежнему остается самым популярным. Давайте посмотрим на схему выводов, чтобы иметь представление об ИС таймера, прежде чем говорить о работе таймера 555.

Схема контактов и описание

Штифт	Имя	Назначение
1	ЗЕМЛЯ	Опорное напряжение заземления, низкий уровень (0 В)
2	TRIG	Вывод OUT становится высоким, и временной интервал начинается, когда этот вход падает ниже 1/2 напряжения CTRL (которое обычно составляет 1/3 В куб. См, CTRL составляет 2/3 В куб. ).Другими словами, OUT имеет высокий уровень до тех пор, пока триггер низкий. Выход таймера полностью зависит от амплитуды внешнего триггерного напряжения, приложенного к этому выводу.
3	ВЫХ	Этот выход подается примерно на 1,7 В ниже + В куб. См или на GND.
4	СБРОС	Временной интервал можно сбросить, переведя этот вход на GND, но отсчет отсчета времени не начнется снова, пока RESET не станет выше примерно 0.7 вольт. Переопределяет TRIG, который отменяет порог.
5	УПРАВЛЕНИЕ	Обеспечивает «управляющий» доступ к внутреннему делителю напряжения (по умолчанию 2/3 В, куб. См).
6	THR	Временной интервал (OUT high) заканчивается, когда пороговое напряжение превышает напряжение CTRL (2/3 В, куб. См, если CTRL открыт).
7	DIS	Выход с открытым коллектором, который может разрядить конденсатор между интервалами.В фазе с выходом.
8	V куб.см	Положительное напряжение питания, которое обычно составляет от 3 до 15 В в зависимости от изменения.

Некоторые важные особенности таймера 555:

Таймер

555 сегодня используется почти во всех электронных схемах. Для таймера 555, работающего как триггер или как мультивибратор, он имеет определенный набор конфигураций. Некоторые из основных функций таймера 555:

• Работает в широком диапазоне мощности от +5 В до +18 Вольт.
• Потребление или получение 200 мА тока нагрузки.
• Внешние компоненты должны быть выбраны правильно, чтобы временные интервалы можно было разделить на несколько минут вместе с частотами, превышающими несколько сотен килогерц.
• Выход таймера 555 может управлять транзисторно-транзисторной логикой (TTL) из-за его высокого выходного тока.
• Он имеет температурную стабильность 50 частей на миллион (ppm) при изменении температуры на градус Цельсия, что эквивалентно 0.005% / ° С.
• Продолжительность включения таймера регулируется.
• Кроме того, максимальная рассеиваемая мощность на корпус составляет 600 мВт, а его входы триггера и сброса имеют логическую совместимость.

555 таймер рабочий

Модель 555 обычно работает в 3-х режимах:

1. А-стабильный
2. Моностабильный
3. Бистабильные режимы.

Астабильный режим

Это означает, что на выходе не будет стабильного уровня. Таким образом, выходной сигнал будет колебаться между высоким и низким.Этот характер нестабильного выхода используется в качестве выхода тактового сигнала или прямоугольной формы для многих приложений.

Моностабильный режим

Эта конфигурация состоит из одного стабильного и одного нестабильного состояния. Стабильное состояние может быть выбрано пользователем как высокое, так и низкое. Если стабильный выход установлен на высокий уровень (1), выход таймера высокий (1). При применении прерывания на выходе таймера устанавливается низкий уровень (0). Поскольку низкое состояние нестабильно, оно автоматически переходит в высокое (1) после прохождения прерывания.То же самое и для низкоустойчивого моностабильного режима.

Бистабильный режим

В бистабильном режиме оба состояния выхода стабильны. При каждом прерывании выходной сигнал изменяется с низкого (0) на высокий (1) и наоборот, и остается там. Например, если у нас есть высокий выход (1), он станет низким (0) после получения прерывания и останется низким (0) до тех пор, пока следующее прерывание не изменит статус.

Этот лист данных должен дать представление о специфике: Таймер 555 IC

Видео ниже от Skinny R&D также дает представление о таймере 555.

Также дайте нам знать, объяснил ли Джейсон, что таймер 555 вам нравится.

---

Дополнительные руководства доступны в учебном уголке.

Эта статья была впервые опубликована 4 июня 2017 г. и недавно обновлена ​​27 ноября 2018 г.

555 Работа ИС таймера, схема контактов, примеры (нестабильный, моностабильный, бистабильный)

(Последнее обновление: 4 апреля 2021 г.)

555 Таймер IC Введение:

Микросхема таймера 555 – одна из моих любимых микросхем.Я использую этот таймер IC в течение многих лет в различных проектах, связанных с электроникой, для генерации импульсов, задержек, систем безопасности, проектов автоматизации и т. Д. Вы понятия не имеете, что можно сделать с помощью этого небольшого недорогого таймера IC . Эта статья полностью посвящена таймеру 555 IC , и я постараюсь изо всех сил объяснить максимум вещей и поделиться с вами некоторыми практическими примерами. Но прежде чем я собираюсь объяснить различные типы схем, которые вы можете построить с помощью микросхемы таймера 555 , сначала давайте начнем с самых основ микросхемы таймера 555.

Микросхема таймера 555 IC – это интегрированная микросхема, используемая в различных приложениях для таймера, генерации импульсов и генератора. Микросхема таймера 555 используется для обеспечения временных задержек в качестве генератора и триггерного элемента. Доступны два других пакета микросхем таймера: 556 и 558. Таймер 556 IC имеет 2 схемы синхронизации «Двойной таймер», а таймер 558 IC имеет в общей сложности 4 схемы синхронизации «Квадратный таймер». .

Таймер 555 IC был изобретен Гансом Камензинд и впервые был представлен в 1972 году компанией Signetics.Таймер NE555 IC до сих пор используется во всем мире из-за его низкой цены, простоты использования и удивительной стабильности. Из-за высокого спроса микросхемы таймера 555 сейчас производятся во многих странах. Только в 2003 году было произведено 1 миллиард единиц. Серьезно, Таймер 555 – самая популярная интегральная схема из когда-либо созданных.

Ссылки для покупок на Amazon:

555 таймер IC:

556 Двойной таймер IC:

LDR «светозависимый резистор»:

Модуль LDR:

Потенциометр:

Прочие инструменты и компоненты:

Лучшие датчики Arduino:

Супер стартовый набор для начинающих

Цифровые осциллографы

Переменная поставка

Цифровой мультиметр

Наборы паяльников

Переносные сверлильные станки для печатных плат

* Обратите внимание: это партнерские ссылки.Я могу получить комиссию, если вы купите компоненты по этим ссылкам. Буду признателен за вашу поддержку!

Почему он называется 555?

Это один из наиболее часто задаваемых вопросов. Он называется 555 из-за его внутренней схемы. В микросхеме есть три резистора 5 кОм, которые подключены последовательно между выводами VCC и GND и используются в качестве делителей напряжения. Как вы можете видеть на картинке ниже.

Зачем нам нужна микросхема таймера 555?

Сгенерировать задержки с помощью Arduino Uno, Arduino Mega, Arduino Nano, микроконтроллера PIC и т. Д. Очень просто.Но бывают ситуации, когда мы предпочитаем 555 Timer IC , и это потому, что 555 Timer дешев, прост в использовании, долговечен, не требует программирования и многих других факторов. Позвольте привести пример.

Допустим, вы хотите создать систему автоматического управления уличным освещением с использованием Arduino. Теперь вы можете выполнить этот проект, используя Arduino Uno или любую другую плату контроллера. Вы можете легко связать LDR и релейный модуль с Arduino. Но вы знаете, что это увеличит общую стоимость проекта.Такую дорогостоящую схему никто покупать не собирается. С другой стороны, тот же проект может быть выполнен с использованием таймера 555 IC . Позже в этом уроке я объясню, как создать свою собственную систему автоматического управления уличным освещением, используя LDR и таймер 555 IC .

Используя таймер 555 , вы можете сделать недорогой контроллер скорости двигателя, вы можете сделать системы безопасности, систему обнаружения хлопков и так далее.

Внутри таймера 555 IC:

Это более упрощенная внутренняя схема микросхемы таймера 5 55 IC .Как вы можете ясно видеть, три резистора 5 кОм подключены между Vcc «Pin 8» и Gnd «pin 1». Это создает схему делителя напряжения, которая создает два опорных напряжения 1/3 и 2/3 от «приложенного напряжения» Vcc.

Имеет два компаратора напряжения, отмеченных знаком + и -. + – это неинвертирующий вход, а – – инвертирующий вход. Компаратор напряжения – это электронное устройство, которое используется для сравнения напряжений. Выход компаратора напряжения зависит от напряжения на инвертирующем и неинвертирующем входах.Если напряжение, доступное на неинвертирующем входе, больше, чем напряжение на инвертирующем входе, то выход компаратора напряжения будет высоким, и наоборот.

Два опорных напряжения 2/3 и 1/3 подключены к инвертирующим и неинвертирующим входам двух компараторов. Инвертирующий вход первого компаратора также подключен к выводу управляющего напряжения. В то время как неинвертирующий вход первого компаратора соединен с порогом, а инвертирующий вход компаратора 2 ^и соединен с контактом триггера.

Теперь выходом этих двух компараторов можно управлять с помощью выводов триггера, порога и управляющего напряжения микросхемы таймера 555. Наконец, результат сравнения двух компараторов в виде 1 или 0 подается на триггер. Выход первого компаратора соединен с выводом R триггера, а выход компаратора 2 ^и соединен с выводом S триггера.

Выход триггера равен 1, когда

R = 0 и S = ​​1

Выход триггера равен 0, когда

R = 1 и S = ​​0

Выходная Q-полоса соединена с базой NPN-транзистора, а также с выходным каскадом, в котором есть инвертор, который преобразует 1 в 0 и 0 в 1.Таким образом, если выход триггера равен 1, тогда выход таймера 555 будет низким, а если выход триггера равен 0, то выход таймера 555 будет высоким.

Кроме того, вы можете сбросить триггер с помощью внешнего сброса вывода IC 555 таймеров, которые сбрасывают весь таймер.

Выход компаратора напряжения 1 высокий, потому что напряжение, доступное на неинвертирующем входе, больше, чем напряжение на инвертирующем входе, которое составляет 6 вольт.Точно так же выход компаратора 2 напряжения низкий, поскольку напряжение, доступное на неинвертирующем входе, меньше, чем напряжение, доступное на инвертирующем входе. Триггер преобразует 0 в 1, что включает транзистор, который соединяет разрядный вывод микросхемы таймера 555 IC с землей. Выходной сигнал таймера IC 555 будет равен 0. Теперь давайте взглянем на выводы 555 IC и подробно объясним каждый вывод.

Схема выводов IC 555 / описание / конфигурация / распиновка: Схема выводов микросхемы таймера NE 555

Стандартный корпус IC таймера 555 включает 25 транзисторов, 15 резисторов и 2 диода на кремниевой микросхеме, установленной в 8-контактном мини-DIP «двухпроводном корпусе».Доступны два других пакета микросхем таймера: 556 и 558 . Таймер 556 IC IC имеет 2 схемы синхронизации «Двойной таймер», а микросхема таймера 558 IC имеет в общей сложности 4 схемы синхронизации «Quad Timer». Но в этой статье мы обсудим только таймер IC 555. Как вы можете видеть на рисунке выше, микросхема таймера 555 IC имеет в общей сложности 8 контактов, которые четко обозначены как GND, TRIG, OUT, RESET, CTRL, THR, DIS и Vcc. Давайте подробно поговорим о каждой булавке.

555 Описание выводов микросхемы таймера:

1. GND «Земля»:

Опорное напряжение земли, низкий уровень 0 В.

2. TRIG «Триггер»:

Вывод 3 OUT переходит в высокий уровень, и временной интервал начинается, когда этот вход падает ниже 1/2 напряжения CTRL, которое обычно составляет 1/3 В постоянного тока, а CTRL по умолчанию составляет 2/3 В постоянного тока, если CTRL остается открытым. Другими словами, вывод OUT остается высоким, пока триггер находится на низком уровне. Выходной сигнал таймера IC 555 полностью зависит от амплитуды внешнего триггерного напряжения, приложенного к этому выводу.

3. ВЫХОД:

На этот выход подается напряжение примерно на 1,7 В ниже + Vcc или на GND.

4. СБРОС:

Временной интервал может быть сброшен путем подачи этого входа на GND, но отсчет времени не начнется снова, пока на выводе RESET микросхемы таймера NE555 IC не поднимется напряжение выше примерно 0,7 вольт. Переопределяет TRIG, который отменяет порог.

5. CTRL «Контроль»:

Обеспечивает управляющий доступ к внутреннему делителю напряжения (по умолчанию 2/3 В постоянного тока).

6. THR «Порог»:

Временной интервал (OUT high) заканчивается, когда напряжение на выводе порогового значения больше, чем на выводе CTRL (2/3 Vcc, если CTRL открыт).

7. DIS «Разрядка»:

Выход с открытым коллектором, который может разрядить конденсатор между интервалами. По фазе с выходом.

8. Vcc:

Положительное напряжение питания, обычно от 3 до 15 вольт.

555 Характеристики микросхемы таймера:

• Возможность сильноточного привода (200 мА)
• Регулируемый рабочий цикл
• Температурная стабильность 0.005% / ° С
• Время от мксек до часов
• Время выключения менее 2 мкс

555 Применение микросхем таймера

• Точное время
• Генерация импульсов
• Генерация задержки времени
• Последовательная синхронизация

555 Таймер IC Рабочий:

Таймер 555 имеет три режима работы:

• Моностабильный
• Остаточный
• Бистабильный режим

Давайте поговорим о каждом из них подробно, прежде чем я расскажу вам о различных проектах, основанных на таймере 555.

555 Таймер IC Моностабильный режим:

Теперь я собираюсь объяснить, как таймер 555 IC работает в моностабильном режиме.

На этот раз я добавил R1, C1, R2 и переключатель S1. Как видите, R1 соединен последовательно с конденсатором C1, это электролитный конденсатор. Положительный вывод конденсатора соединен с резистором, а вывод заземления конденсатора соединен с землей.

Разрядный вывод и неинвертирующий вход первого компаратора напряжения подключены между R1 и C1.Vcc составляет 15 В. Одна сторона резистора R2 соединена с Vcc, а другая сторона R2 соединена с переключателем S1, а другая сторона S1 соединена с землей. Провод от середины R2 и S1 соединен с инвертирующим входом компаратора напряжения 2 ^и , который является контактом запуска микросхемы таймера 555.

Когда переключатель разомкнут, R2 поддерживает высокий уровень триггерного входа, подключая его к напряжению питания Vcc. Из-за этого напряжение на инвертирующем входе будет больше, чем напряжение на неинвертирующем входе, которое составляет 1/3 В постоянного тока.Таким образом, на выходе компаратора напряжения 2 ^и будет ноль 0, который подается на вывод S триггера. Мы получаем 1 на полосе Q, которая включает транзистор и разряжает конденсатор C1. Таким образом, напряжение на инвертирующем входе компаратора напряжения 1 ^st «2/3 Vcc» больше, чем напряжение на неинвертирующем входе. Из-за этого на выходе компаратора напряжения 1 ^st также будет ноль «0». Таким образом, выход таймера 555 IC остается НИЗКИМ.

Чтобы на выходе таймера 555 IC был высокий уровень, нам нужно нажать переключатель S1, который является кнопкой. Когда мы нажимаем переключатель S1, контакт триггера становится низким, и на выходе компаратора 1, который подается на вход триггера. Q-полоса дает 0, что удерживает транзистор выключенным, из-за чего теперь R1 будет заряжать конденсатор C1, в то время как выход таймера 555 IC остается высоким. Когда конденсатор заряжен и напряжение достигает 2/3 В постоянного тока, выход таймера 555 становится низким.

Таким образом, время включения таймера 555 зависит от номинала резистора R1 и конденсатора C1. Для зарядки конденсаторов большой емкости потребуется много времени. Мы можем рассчитать время, используя следующую формулу.

Т = 1,1 * С1 * R1.

555 Нестабильный режим ИС таймера:

Таймер 555 IC в нестабильном режиме действует как осциллятор, также известный как автономный мультивибратор. В нестабильном режиме выход таймера IC 555 постоянно переключается между высоким и низким состояниями.

Это принципиальная схема таймера 555 в нестабильном режиме. Неинвертирующие и инвертирующие входы двух компараторов напряжения соединяются вместе, а затем соединяются с серединой R2 и C1. Два резистора R1 и R2 включены последовательно с конденсатором C1. Провод от середины R1 и R2 соединен с выводом разряда IC 555 Timer .

Теперь давайте посмотрим, как это работает. Когда мы включаем схему, резисторы R1 и R2 начинают заряжать конденсатор C1, вы знаете, что для зарядки требуется время.Во время процесса зарядки напряжение на контакте триггера таймера 555 остается ниже, чем 1 / 3vcc, из-за чего компаратор выдает 1, который подается на вход триггера, а Q-полоса дает 0, что удерживает транзистор в выключенном состоянии, в то время как на выходе микросхемы таймера 555 остается высокий уровень. Теперь этот выход будет оставаться высоким до тех пор, пока конденсатор C1 не зарядится до точки, когда напряжение, доступное на контакте триггера, станет выше, чем напряжение, доступное на неинвертирующем входе компаратора 2 ^и .Выход порогового компаратора равен 0, поскольку конденсатор продолжает заряжаться.

Теперь для низкого выходного сигнала, предположим, что конденсатор C1 полностью заряжен или достаточно заряжен, чтобы напряжение на выводе триггера было больше, чем 1/3 В постоянного тока. На выходе компаратора 2 ^и будет 0, а на выходе компаратора 1 будет 1. Строка Q покажет выход 1, который включает транзистор и соединяет R1 с землей. Затем конденсатор C1 разряжается через резистор R2, из-за чего напряжение уменьшается, а выходы компараторов изменяются.Это удерживает выходной сигнал таймера 555 на низком уровне.

Резисторы одинакового номинала дадут вам одинаковое время включения и выключения. Изменяя значения R1 и R2, можно настроить время включения и выключения. Для переменного времени включения и выключения используйте переменные резисторы. Замените R1 и R2 переменными резисторами.

Формулы:

Время работы:

Тонна = 0,0693 * (R1 + R2) * C1

Время выключения:

Toff = 0,693 * (R2) * C1

Период на один цикл:

T = Ton + Toff = 0.693 * (R1 + 2R2) C1

Частота:

F = 1 / T

F = 1 / (. 693 * (R1 + 2R2) C1

F = 1,44 / (R1 + 2R2) C1) Гц

555 Бистабильный режим ИС таймера:

Теперь, наконец, посмотрим, как микросхема таймера 555 работает в бистабильном режиме.

Вывод сброса подключен к середине R1 и переключателя S1. Пока переключатель разомкнут, R1 поддерживает высокий логический уровень вывода сброса. Инвертирующий вывод компаратора напряжения 2 ^и соединен с R2 и S2, в то время как S2 открыт, триггерный вывод поддерживается на высоком уровне с помощью R2, поскольку он подает Vcc на инвертирующий вывод компаратора напряжения.Не забудьте соединить пороговый вывод микросхемы таймера 555 с Gnd. Теперь посмотрим, как это работает.

Предположим, что переключатель не нажат изначально, напряжение на инвертирующем входе компаратора 2 ^nd составляет 15 В, что больше, чем напряжение на неинвертирующем входе, этот компаратор выводит 0, который подается на S контакт триггера, а затем Q-bar выводит 1, а на выходе таймера 555 – низкий уровень. Этот выход будет оставаться низким, пока мы не нажмем переключатель S2.

Теперь давайте предположим, что переключатель S2 нажат, это потянет инвертирующий вход компаратора на землю, из-за чего напряжение, доступное на неинвертирующем входе, становится выше, чем напряжение, доступное на инвертирующем входе, поэтому компаратор генерирует 1 на выходе, который подается как вход на вывод S триггера, а затем Q-Bar выводит 0, и на выходе таймера становится высокий «выходной каскад имеет инвертор, который преобразует 1 в 0 и 0 в 1». Этот выход будет оставаться высоким, пока мы не нажмем переключатель S1.Таким образом, микросхема таймера 555 в бистабильном режиме действует как тумблер. Он может быть включен или выключен.

Итак, теперь, после изучения основ, пришло время сделать несколько проектов базового, среднего и продвинутого уровней, используя 555 Timer IC.

555 Таймер IC-проектов:

555 Таймер Цепь задержки включения:

Цепь задержки включения таймера 555 может использоваться в различных проектах, где вам нужно включить определенную нагрузку на определенное время.В этом проекте микросхема таймера 555 используется в моностабильном режиме. Цель этого проекта – включать нагрузку на несколько секунд каждый раз при нажатии кнопки или срабатывании датчика. Эта основанная на таймере 555 схема задержки также может использоваться в системах безопасности для включения зуммера на определенный период времени, который можно рассчитать по формуле, уже обсужденной выше. Схема, которую я собираюсь объяснить, также может использоваться с PIR, лазером, кнопками и т. Д. Эта схема задержки включения питания может быть действительно полезной в проектах, где вы не хотите использовать дорогие платы контроллера, такие как Arduino, и Мега.Теперь давайте посмотрим на принципиальную схему.

Загрузите модель Proteus для схемы задержки включения питания с таймером 555, нажав кнопку «Загрузить», указанную ниже:

Загрузить: 555 таймер цепи задержки включения

Как вы знаете, напряжение Vcc может достигать 16 В. Но я собираюсь использовать 12 В в качестве адаптера на 12 В, который легко устанавливается. Как видите, я использовал стабилизатор на 12 В LM7812. Выход регулятора 12 В соединен с VCC таймера IC 555, а земля регулятора соединена с контактом заземления таймера 555.Резистор R2 включен последовательно с конденсатором C1, образующим RC-цепь. Время задержки зависит от R2 и C1. Изменяя значение R2 или C1, можно изменить время задержки.

Контакты Discharge и Threshold микросхемы таймера 555 соединены с серединой R2 и C1. R1 и кнопка подключены последовательно. Другая сторона кнопки соединена с землей.

Для лучшего понимания я подключил светодиод к выходному контакту микросхемы таймера 555.Позже в других примерах я объясню, как вы можете заменить его на транзистор для управления высокими нагрузками.

Работа цепи задержки включения питания:

Первоначально, когда вы включаете схему, светодиод включается и остается включенным в течение определенного времени в зависимости от номинала резистора R2 и конденсатора. Как вы можете видеть на схеме выше, Vcc соединен с выводом триггера через резистор R1 10 кОм, из-за чего напряжение на инвертирующем выводе компаратора 2 больше, чем напряжение на неинвертирующем входе, поэтому компаратор выводит 0, который подается на вывод S триггера.На Q-полосе он выводит 1, который включает транзистор, который соединяет пороговый вывод с землей и начинает разряжать конденсатор, в это время светодиод остается включенным, если конденсатор имеет заряд. Когда напряжение конденсатора падает и напряжение на неинвертирующем входе компаратора 1 становится ниже напряжения, доступного на инвертирующем входе компаратора 1, компаратор 1 выдает 0. Светодиод погаснет.

Теперь, чтобы снова включить светодиод, нам нужно будет нажать кнопку, которая соединит инвертирующий вывод компаратора 2 с землей, благодаря чему компаратор 2 будет выводить 1, который задается как вход для S штифт триггера.Q-полоса дает 0, а выходной каскад дает 1, который включает светодиод, а также конденсатор начинает разряжаться, и светодиод остается включенным до тех пор, пока конденсатор не разрядится до точки, где напряжение, доступное на неинвертирующем входе компаратора 1 становится ниже напряжения на инвертирующем входе.

Светодиод останется выключенным, пока мы снова не нажмем кнопку. Так работает схема задержки включения питания на основе таймера 555.

555 Цепь выключателя таймера:

Цепь включения-выключения на основе таймера 555 приведена ниже.В этом небольшом проекте микросхема таймера 555 используется в бистабильном режиме, и ниже приводится та же схема, которую я уже объяснил выше. Я тестировал эту схему в моделировании Proteus, и она отлично работала. Светодиод, подключенный к выходу, можно включать и выключать с помощью двух кнопок.

555 таймер на основе переключателя ВКЛ / ВЫКЛ

Загрузите модель Proteus для схемы ВКЛ / ВЫКЛ на основе таймера 555, нажав на кнопку Загрузить, приведенную ниже:

Загрузить: 555 таймер ВКЛ ВЫКЛ переключатель переключателя

Регулятор LM7812 используется для включения микросхемы таймера 555, которую я уже очень подробно объяснил.Подключения светодиодов остаются прежними. Резистор R1 на 10 кОм подключается последовательно с кнопкой. Провод от середины соединен с контактом триггера таймера IC 555. 12 В подключаются к контакту триггера через резистор R1 10 кОм.

Другой резистор R2 на 10 кОм соединен последовательно с кнопкой, а провод от середины соединен с выводом сброса таймера 555. Теперь посмотрим, как работает эта схема.

Принципиальная схема переключателя ВКЛ-ВЫКЛ

Первоначально, когда цепь включена, напряжение Vcc «12 вольт» подключается к контакту запуска микросхемы таймера 555 через резистор R1 на 10 кОм.Таким образом, напряжение, доступное на инвертирующем входе, больше, чем напряжение на неинвертирующем входе, из-за чего компаратор 2 выводит 0, который подается как вход на вывод S триггера, который преобразует его в 1 и выходной каскад преобразует это значение в ноль, поэтому светодиод остается выключенным.

Теперь, если вы нажмете переключатель S1, это соединит вывод триггера с Gnd, из-за чего напряжение, доступное на неинвертирующем входе, станет больше, чем напряжение, доступное на инвертирующем входе, поэтому компаратор будет выводить высокий уровень «1».Затем триггер преобразует это значение в 0, а выходной каскад снова преобразует его в 1, что включает светодиод. Теперь этот светодиод будет гореть, пока мы не нажмем переключатель S2, который сбросит микросхему таймера 555, и светодиод погаснет.

Теперь, чтобы снова включить светодиод, нужно нажать переключатель S1. Таким образом, используя две кнопки, мы можем включать и выключать светодиод или любую нагрузку. Выключатели можно заменить датчиками для автоматических операций.

555 Таймер с импульсом ВКЛ-ВЫКЛ «Переменный рабочий цикл»:

В этом проекте микросхема таймера 555 используется в модели Astable.

Загрузите модель Proteus для таймера 555, основанного на импульсах ВКЛ-ВЫКЛ, нажав кнопку «Загрузить», указанную ниже:

Загрузка: 555 импульсов включения-выключения таймера

Два переменных резистора можно использовать для изменения времени включения и выключения. Работа микросхемы таймера 555 в нестабильном режиме уже подробно описана. Если вам нужна идеальная прямоугольная волна с одинаковым рабочим циклом, используйте резисторы того же номинала. Время включения и выключения зависит от номиналов резисторов и конденсатора C1.

555 Таймер рекомендуемые значения компонентов:

Ra = Rb> = 1K <= 1,5 МОм

Минимальное значение используемых резисторов, равное 1 кОм, действительно важно, чтобы микросхема таймера 555 не была повреждена из-за чрезмерного притока тока. Также важно не превышать максимальное значение Ra и Rb до 1M, чтобы микросхема 555 могла получить достаточный ток, необходимый для тока утечки электролитических конденсаторов. Еще одна вещь: вы можете использовать максимальное значение C = 1000 мкФ, так как конденсаторы большего размера будут разряжать слишком большой ток через микросхему, что может повредить микросхему таймера 555.

555 Таймер Рождественские огни Эффект светлячков:

Вдохновленный световым эффектом «Светлячки», я решил сделать что-нибудь на Рождество. Это удивительный проект, специально разработанный для деревьев. Эффект освещения такой же, как у светлячков. Вы можете использовать несколько из этих схем, установить разное время включения и выключения, таким образом вы получите случайный эффект, который даст вам ощущение того, что на дереве столько светлячков.

Используя эту схему, вы можете изменять рабочий цикл.Для эффекта затухания конденсатор емкостью 470 мкФ подключен к базе NPN-транзистора 2n2222. Цель использования этого транзистора для увеличения пропускной способности по току, чтобы вы могли использовать более яркие светодиоды, которым требуется больше миллиампер. Используя переменные резисторы R1 и R2 или потенциометры, вы можете настроить время включения и время выключения светодиода.

Для практической демонстрации посмотрите видео, приведенное в конце этой статьи.

О PCBWay:

Печатная плата, используемая в этом проекте, спонсируется компанией PCBway, которая является одним из самых опытных производителей печатных плат и сборок печатных плат.Они создают качественные печатные платы по разумным ценам. Файлы Gerber платы PCB, используемой в этом проекте, можно загрузить с PCBway

.

Скачать файлы Gerber: «ссылка скоро будет доступна»

Высокое качество и всего 24 часа Время сборки: «https://www.pcbway.com/»

Автоматический уличный фонарь с таймером 555 и LDR:

Автоматический уличный фонарь с использованием таймера 555 и LDR. Это действительно потрясающий проект, и, без сомнения, это один из моих любимых проектов.Это очень небольшой проект, построенный на нескольких электронных компонентах. В этом проекте вы узнаете, как создать автоматическую систему управления уличным освещением, используя микросхему таймера 555 и LDR. Также можно использовать эту схему на газонах. Прежде, я собираюсь объяснить схему; Во-первых, я хотел бы объяснить, зачем нам вообще нужна эта схема и как работает этот проект.

Из-за отсутствия автоматического переключения теряется много электроэнергии. Свет остается включенным утром, потому что некому выключить уличные фонари или фонари на лужайках.Это приводит к увеличению счетов и расходам большого количества электроэнергии.

Для такого небольшого проекта нецелесообразно использовать плату Arduino. Такую простую задачу можно решить с помощью микросхемы таймера 555. Таким образом, мы можем снизить общую стоимость проекта.

Когда LDR определяет темноту, таймер 555 включает уличные или газонные фонари. Схема должна быть размещена в зоне, где уличные фонари никогда не попадают на LDR. Утром, когда солнечный свет падает на LDR, уличные фонари автоматически выключаются.

Загрузите модель Proteus модели 555 для системы автоматического управления уличным освещением на основе таймера, нажав кнопку «Загрузить», расположенную ниже:

Загрузить: автоматические уличные фонари с таймером 555 и ldr

На выходе микросхемы таймера 555 подключен светодиод, который можно заменить на реле для управления более высокими нагрузками переменного / постоянного тока. «Светозависимый резистор» LDR подключен последовательно с регулируемым потенциометром 10 кОм. Преимущество использования переменного резистора заключается в том, что мы можем регулировать светочувствительность, вращая ручку переменного резистора.LDR и переменный резистор образуют делитель напряжения. Провод от середины этого делителя напряжения подключен к контакту запуска микросхемы таймера 555. Напряжение на контакте триггера меняется при изменении интенсивности света. Если вы прочитали то, что я объяснил выше, вы сможете понять, как изменяется выходной сигнал таймера 555 при изменении напряжения на выводе триггера микросхемы 555.

Напряжение на выводе триггера ИС, «который является инвертирующим входом компаратора», которое поступает от делителя напряжения, «образованного LDR и переменным резистором», сравнивается с напряжением, доступным на неинвертирующем входе компаратор.Таким образом, когда напряжение на инвертирующем входе больше или ниже, чем напряжение на неинвертирующем входе, выход регулируется соответствующим образом, что является автоматической операцией.

Это небольшая недорогая схема автоматического управления уличным освещением, основанная на таймере 555 и LDR. Помимо уличных фонарей, эту схему можно использовать там, где нужно управлять чем угодно на основе света.

С помощью микросхемы таймера 555 можно создать множество других проектов. Постараюсь добавить еще проекты на основе Таймера 555.Надеюсь, эта статья вам поможет. Если у вас есть предложения или вопросы, дайте мне знать в комментариях.

Подпишитесь на мой веб-сайт и канал YouTube.

Посмотреть видео:

555 таймер лист данных:

https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/53594/FAIRCHILD/NE555.html

Представляем микросхему таймера 555 – Урок

В этом сообщении блога мы представим интегральную схему (ИС) с таймером 555.Вы узнаете, что это такое, три разных режима и его распиновку.

Таймер 555 (EN555)

Таймер 555 – это интегральная схема, она чрезвычайно универсальна и может использоваться для построения множества различных схем.

EN555 обычно используется для генерации непрерывных серий импульсов. Эти серии импульсов позволяют, например, непрерывно мигать светодиодом.

EN555

Таймер 555 может работать в трех различных режимах:

• Моностабильный режим: обычно используется для создания временных задержек
• Астабильный режим: выводит колебательный импульсный сигнал
• Бистабильный режим: таймер 555 изменяет свой выход в зависимости от состояния двух входов

В этом посте вы увидите пример нестабильного режима.

Распиновка

Если вы выполните поиск по таблице Google 555 timer , одним из первых результатов должна быть таблица в формате PDF.

Это документ с большим количеством информации, но на что вам действительно стоит обратить внимание прямо сейчас, так это на распиновку. Распиновка EN555:

Распиновка EN555

Эта микросхема имеет 8 контактов:

1. Земля
2. Триггер
3. Выход
4. Сброс
5. Управляющее напряжение
6. Порог
7. Разряд
8. VCC

На принципиальной схеме обычно таймер 555 изображен следующим образом:

EN555 представлен на принципиальной схеме

Выход

Вывод 3 – это выход.Этот штифт генерирует колебания. Напряжение высокое, затем низкое, затем высокое, затем снова низкое и так далее (это называется нестабильным режимом).

Выходное напряжение в зависимости от времени в нестабильном режиме

Астабильный режим

Чтобы таймер 555 работал в нестабильном режиме, вы должны подключить свою схему следующим образом:

Принципиальная схема EN555 – нестабильный режим

Частоту колебаний можно регулировать, изменяя номиналы резисторов R1 и R2 и емкость конденсатора C.

Частоту можно рассчитать, используя следующее выражение:

С выходным напряжением, поступающим с контакта 3, вы можете управлять чем угодно (например, светодиодом, динамиком, двигателем и т. Д.).

Мигание светодиода с таймером 555

В этом разделе вы будете мигать светодиодом, используя таймер 555 в нестабильном режиме. Итак, нам просто нужно добавить светодиод к выходу предыдущей схемы.

Необходимые компоненты

Это необходимые компоненты:

Вы можете использовать предыдущие ссылки или перейти непосредственно на MakerAdvisor.com/tools, чтобы найти все детали для ваших проектов по лучшей цене!

Принципиальная схема

Это принципиальная схема:

Схема подключения

Вы можете либо следовать предыдущей схеме, либо следовать схеме электрических соединений на макетной плате, приведенной ниже.Наконец, включите свою схему, подключив аккумулятор к макетной плате:

В конце концов, вы должны увидеть, как ваш светодиод мигает следующим образом:

Примечание: замените электролитический конденсатор емкостью 1 мкФ другим конденсатором с меньшей емкостью и увидите, как светодиод будет мигать с другой частотой. При меньших значениях емкости увеличивается частота вспышек.

Подведение итогов

Надеюсь, вы узнали что-то новое сегодня и сочли это объяснение полезным.

Если вы хотите узнать больше об основах электроники или начать знакомство с миром электроники, обязательно ознакомьтесь с нашей электронной книгой Electronics for Beginners .

Спасибо за чтение!

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

Блок-схема IC-таймера 555, работа, конфигурация выводов, техническое описание – полное базовое руководство

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

1. Введение в микросхему таймера 555

2. Конфигурация выводов ИС таймера 555

3. Основы таймера 555

4. Блок-схема

5. Принцип работы

6. Загрузить лист данных

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

1. Введение

555 таймер IC

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

Важными характеристиками таймера 555 являются:

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

2.Конфигурация выводов IC

Конфигурация выводов микросхемы таймера 555

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

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

Контакт 1 : Клемма заземления: Все напряжения измеряются относительно клеммы заземления.

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

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

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

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

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

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

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

3. 555 Основы таймера

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

S-R-Flip Flop

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

S-R Flip Flop Symbol

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

Схема синхронизации 555 IC

Базовая концепция синхронизации

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

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

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

4. Блок-схема таймера IC 555

Блок-схема таймера IC 555

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

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

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

5. Принцип работы

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

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

Чтобы изменить выход триггера на низкий уровень , , напряжение на входе триггера должно упасть ниже + (1/3) Vcc.Когда это происходит, нижний компаратор запускает триггер, устанавливая на его выходе низкий уровень . Низкий уровень на выходе триггера выключает разрядный транзистор и вынуждает усилитель мощности выдавать высокий уровень. Эти условия будут продолжаться независимо от напряжения на входе триггера. Компаратор нижнего уровня может привести только к низкому выходу триггера.

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

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

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

Скачать лист технических данных таймера 555:

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

Применение 555 схем таймера

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

555 таймеров IC пакетов

555 Таймер как нестабильный и моностабильный мультивибратор

IC 555 – одна из самых популярных и наиболее широко используемых микросхем.Это универсальная и чрезвычайно надежная интегральная схема, которая используется во многих приложениях, таких как таймеры, генераторы волн (импульсов) и генераторы.

IC555, широко известный как таймер 555, был разработан Hans Camenzind из Signetic Corporation в 1971 году.

Он был выпущен в двух частях: NE 555 и SE 555. NE 555 части были из коммерческое использование в диапазоне температур от 0 ⁰ C до 70 ⁰ C и детали SE 555 разработаны в соответствии с военными стандартами с температурным диапазоном от -55 ⁰ C до 125 ⁰ с.Это монолитная ИС и первая коммерчески доступная ИС таймера.

Характеристики

Некоторые из важных характеристик таймера 555:

• Таймер 555 может работать в широком диапазоне источников питания в диапазоне от 5 В до 18 В .
• Он доступен в 3 различных корпусах: 8-контактный корпус Metal Can, 8-контактный DIP и 14-контактный DIP.
• Время может составлять от микросекунд до часов.
• Может работать как в нестабильном, так и в моностабильном режимах.
• Высокий выходной ток.
• Имеет регулируемый рабочий цикл.
• Он совместим с TTL из-за высокого выходного тока.
• Выход может отдавать или отдавать ток 200 мА в нагрузку.
• Имеет температурную стабильность 0,005% на 0C.

Узнайте больше из таблицы данных таймера 555

Различные режимы работы

Как правило, таймер 555 может работать в трех режимах: нестабильный, моностабильный (или однократный) и бистабильный.

Астабильный режим

В этом режиме 555 работает как в автономном режиме .Выход нестабильного мультивибратора будет непрерывно переключаться между низким и высоким , генерируя последовательность импульсов, поэтому он известен как генератор импульсов.

Это лучший пример генератора прямоугольных импульсов для r. Они используются как инверторы, а также используются во многих внутренних частях радио. Выбор термистора в качестве временного резистора позволяет использовать 555 в датчике температуры.

Считывание : нестабильный режим

Моностабильный режим

В моностабильном режиме, как следует из названия, он остается в стабильном состоянии до тех пор, пока не будет применен внешний триггер.В этом режиме 555 работает как генератор «одноразовых» импульсов от до r. Лучшее применение моностабильности – ввести в систему временную задержку.

Приложения включают в себя множество вещей, а именно таймеры, обнаружение пропущенных импульсов, а также переключатели без дребезга, сенсорные переключатели, а также делитель частоты, измерение емкости и широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) и многое другое.

Чтение : моностабильный режим

Бистабильный режим

В бистабильном режиме IC 555 действует как триггер, так как имеет два стабильных состояния .Его можно использовать для хранения 1-битных данных . Это не лучший выбор для реализации триггера.

Чтение : бистабильный режим

Конфигурация контактов таймера 555

Таймер 555 доступен в 8-контактном корпусе Metal Can Package, 8-контактном Mini Dual In-Line Package (DIP) и 14-контактном DIP. 14-контактный DIP – это IC 556, который состоит из двух таймеров 555.

Чаще всего используется 8-контактный DIP. Схема выводов таймера 555 в обоих 8-выводных корпусах показана ниже.

Имена и номера всех контактов, а также их описания приведены в таблице ниже.

Контакт 1 – Земля (GND)

Опорное напряжение земли (низкий уровень 0 В). Все напряжения измеряются относительно этой клеммы.

Контакт 2 – клемма триггера

Он отвечает за переходы SET и RESET триггера. Амплитуда внешнего триггерного импульса будет влиять на выходной сигнал таймера.Выходной сигнал становится высоким, и временной интервал начинается, когда входной сигнал на выводе триггера падает ниже половины управляющего напряжения (т.е. 1/3 VCC).

Контакт 3 – Выходная клемма

Форма выходного сигнала доступна на этом контакте. Его напряжение на 1,7 В ниже VCC. К выходу могут быть подключены два типа нагрузок. Одна – это нормально выключенная нагрузка, которая подключена между контактами 3 и 1 (GND), а другая – это нормально включенная нагрузка, которая подключена между контактами 3 и 8 (VCC).

Контакт 4 – клемма сброса

Отрицательный импульс на этом контакте отключит или сбросит таймер.Таймер запускается только тогда, когда напряжение на этом выводе превышает 0,7 В, и, следовательно, он обычно подключается к VCC, когда не используется.

Контакт 5 – управляющее напряжение

Он контролирует пороговые уровни и уровни запуска и, следовательно, синхронизацию 555. Ширина выходного импульса определяется управляющим напряжением. Выходное напряжение можно модулировать внешним напряжением, приложенным к этому выводу. Обычно, когда он не используется, он подключается к земле через конденсатор емкостью 10 мкФ, чтобы устранить любые помехи.

Контакт 6 – Пороговая клемма

Напряжение, приложенное к этой клемме, сравнивается с опорным напряжением 2/3 В постоянного тока. Когда напряжение на этой клемме больше 2/3 VCC, триггер сбрасывается, и выходной сигнал падает с высокого до низкого.

Контакт 7 – Разряд

Он подключен к открытому коллектору внутреннего NPN-транзистора, который разряжает синхронизирующий конденсатор. Когда напряжение на этом выводе достигает 2/3 VCC, выходной сигнал переключается с высокого на низкий.

Контакт 8 – VCC или питание

На эту клемму подается напряжение питания в диапазоне от 5 до 18 В.

Схема внутренней цепи таймера 555

Внутренняя блок-схема таймера 555 показана ниже. Он состоит из следующих

• Два компаратора
• Триггер SR
• Два транзистора
• Резистивная сеть

Компараторы являются основными операционными усилителями. Компаратор 1, который обеспечивает вход R, сравнивает пороговое напряжение с опорным напряжением 2/3 VCC.

Компаратор 2, который обеспечивает вход S на триггер, сравнивает напряжение триггера с опорным напряжением 1/3 VCC.

Резистивная цепь из трех резисторов будет действовать как цепь делителя напряжения. Номиналы этих резисторов составляют 5 кОм каждый. Эти три резистора 5K отвечают за название « IC 555 ».

Из двух транзисторов один транзистор является разрядным. Открытый коллектор этого транзистора подключен к разрядному выводу (вывод 7) ИС.В зависимости от выхода триггера этот транзистор либо переходит в режим насыщения, либо отключается.

Когда транзистор насыщен, он обеспечивает путь разряда к конденсатору, подключенному извне. База другого транзистора подключена к клемме сброса (вывод 4), которая сбрасывает таймер независимо от других входов.

555 Таймер рабочий

Три резистора 5 кОм образуют сеть делителя напряжения. Эта сеть обеспечивает два опорных напряжения на два компаратора 2/3 VCC на инвертирующую клемму верхнего компаратора (компаратор 1) и 1/3 VCC на неинвертирующую клемму нижнего компаратора (компаратор 2).

Инвертирующая клемма верхнего компаратора подключена к управляющему входу. Обычно управляющий вход не используется и подключается к 2/3 VCC. Другой вход верхнего компаратора является пороговым, и его выход подключен к входу R триггера.

Когда пороговое напряжение больше 2/3 VC C (т. Е. Управляющее напряжение), то триггер имеет значение RESE T и на выходе становится НИЗКИЙ. Это включит разрядный транзистор (транзистор переходит в состояние насыщения) и обеспечит путь разрядки к любому внешнему подключенному конденсатору.

Триггерный вход подключен к инвертирующей клемме нижнего компаратора. Когда триггерный вход меньше опорного напряжения (1/3 ВCC) , выход нижнего компаратора высокий.

Он подключен к входу S триггера, и, следовательно, триггер – это SET , на выходе устанавливается высокий уровень и начинается интервал синхронизации. Поскольку выходной сигнал высокий, разрядный транзистор выключен и позволяет заряжать любой конденсатор, подключенный к нему извне.

Следовательно, для того, чтобы выход стал ВЫСОКИМ, вход триггера должен быть на мгновение меньше, чем опорное напряжение. Выходной сигнал низкий, когда пороговое напряжение больше 2/3 VCC, что сбрасывает триггер и, следовательно, выход.

Введение в Time Constant RC

Удовлетворение требований по времени является высокоприоритетной задачей в большинстве операций. Например, процесс нагрева металла или материала в промышленности ограничен по времени.

Следовательно, соблюдение определенных требований по времени может быть достигнуто с помощью схем таймера.

Базовая схема таймера показана ниже. Он состоит из схемы зарядки, компаратора и блока вывода.

Цепь зарядки состоит из резистора и конденсатора. Когда последовательная комбинация RC-цепи подается с напряжением постоянного тока, время, необходимое для зарядки конденсатора до пикового значения, контролируется резистором.

Время зарядки пропорционально значению сопротивления . Скорость, с которой конденсатор заряжается в RC-цепи, определяется постоянной времени.

Постоянная времени RC, обычно называемая Tau (обозначается символом τ), представляет собой постоянную времени RC-цепи, которая представляет собой время, необходимое конденсатору для зарядки через резистор примерно на 63,2% разницы между начальным и конечным значениями. значения.

Это также время, необходимое конденсатору для разряда до 36,8%. Постоянная времени RC-цепи равна произведению R и C.

τ = RC

Как упоминалось ранее, когда входной сигнал триггера падает ниже 1/3 VCC, выход таймера становится высоким, и период для которого он остается высоким, определяется постоянной времени RC.

Ширина импульса и частота на выходе таймера 555 определяются постоянной времени RC.

Выбор компонентов синхронизации для RC-цепи в таймере

Таймер 555 может обеспечивать задержки от микросекунды до часов в зависимости от значений R и C в цепи зарядки. Следовательно, очень важно выбрать подходящие значения для резисторов и конденсаторов.

Когда таймер 555 работает в нестабильном режиме, ему требуется RC-цепь, состоящая из двух резисторов и конденсатора.А в случае моностабильного режима работы RC-цепь состоит из резистора и конденсатора.

Конденсатор времени

Выбор конденсаторов с большой емкостью будет проблемой. Это связано с тем, что электролитические конденсаторы с большой емкостью часто имеют более широкие пределы допуска. Таким образом, фактические значения и отмеченные значения могут существенно отличаться.

Электролитические конденсаторы большой емкости будут иметь высокие токи утечки, которые могут повлиять на точность синхронизации при зарядке конденсатора.При выборе конденсаторов с большой емкостью и низким током утечки лучше использовать танталовые конденсаторы.

Лучше избегать электролитных конденсаторов с высоким номинальным рабочим напряжением, поскольку они не работают эффективно при работе при напряжении на 10% ниже их номинального напряжения.

Следовательно, следует выбирать конденсаторы с рабочим напряжением, превышающим VCC таймера 555.

Синхронизирующие конденсаторы емкостью менее 100 пФ для создания коротких выходных импульсов также могут вызывать проблемы.

Для конденсаторов с такими низкими значениями паразитная емкость вокруг цепи может повлиять на емкость синхронизирующего конденсатора.

Синхронизирующий резистор

При работе таймера 555 в качестве нестабильного мультивибратора сопротивление синхронизирующего резистора должно быть не менее 1 кОм. Если идея состоит в том, чтобы построить схему с низким энергопотреблением, то лучше иметь более высокие значения для резисторов синхронизации.

Но есть недостаток в выборе резисторов с более высоким сопротивлением, поскольку они приводят к неточности во времени.Чтобы свести к минимуму эти неточности, сопротивление синхронизирующего резистора не должно быть больше 1 МОм.

Импульсы запуска

Вывод 2 таймера 555 является входом запуска. Когда входное напряжение триггера опускается ниже опорного напряжения, то есть 1/3 VCC, выход таймера становится высоким, и начинается временной интервал.

Импульс запуска должен на мгновение упасть ниже опорного напряжения, и его длительность важна, так как она не должна быть длиннее выходного импульса.

Импульсы запуска обычно идентифицируются узким отрицательным выбросом.Схема дифференциатора, состоящая из конденсатора и резистора, будет давать два симметричных выброса, но для устранения положительного выброса используется диод.

Длительность импульса определяется схемой дифференциатора (т.е. зависит от конденсатора и резистора).

Приложения

С момента появления IC 555 в начале 70-х годов, она использовалась в многочисленных схемах и приложениях как исследователями, так и любителями. Некоторые из важных областей применения таймера 555:

• Генерация импульсов
• Генерация временной задержки
• Точная синхронизация
• Последовательная синхронизация
• Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)

Типичные применения таймера 555 могут отличаться по режиму работы.В зависимости от режима, в котором он работает, то есть либо в нестабильном, либо в моностабильном режиме, некоторые из приложений IC 555:

• Делитель частоты
• Генератор линейного нарастания
• Детектор пропущенных импульсов
• Модуляция положения импульса
• Квадрат Генерация волн
• Широтно-импульсная модуляция
• Генератор
• Генератор тональных пакетов
• Устройство предупреждения о скорости
• Регулируемый преобразователь постоянного тока в постоянный
• Преобразователь напряжения в частоту
• Недорогой линейный приемник
• Тестер кабеля

.