Таймер 555 применение: Страница не найдена – PRO Светодиод

Применение микросхемы ne555 схемы – Морской флот

Микросхемы 555 применяются довольно часто в радиолюбительской практике – они практичны, многофункциональны и очень просты в использовании. На таких микросхемах можно реализовать любую конструкцию – как простейшие триггеры Шмитта с парочкой дополнительных элементов, так и многоступенчатые кодовые замки.

NE555 была разработана уже довольно давно, даже в советских журналах «Радио», «Моделист-конструктор», на аналогах этой микросхемы можно было встретить немало самоделок. На сегодняшний день эта микросхема активно применяется в конструкциях со светодиодами.

Описание микросхемы

Это разработка компании из США Signetics. Именно ее специалисты смогли реализовать на практике работы Камензинда Ганса. Это, можно сказать, отец интегральной микросхемы – в тяжелых условиях высокой конкуренции инженерам удалось сделать продукт, который вышел на мировой рынок и завоевал широкую популярность.

В те годы у микросхемы 555 серии не было в мире аналогов – очень высокая плотность монтажа элементов в устройстве и крайне низкая себестоимость. Именно благодаря этим параметрам она заслужила высокую популярность среди конструкторов.

Отечественные аналоги

После началось массовое копирование этого радиоэлемента – советский аналог микросхемы носил название КР1006ВИ1. Между прочим, она во всех отношениях является уникальной разработкой, даже несмотря на то, что у нее много аналогов. Только у отечественных микросхем вход остановки приоритетнее, чем вход запуска. Ни в одной из зарубежных конструкций нет такой особенности. Но эту особенность обязательно нужно учитывать при проектировании схем, в которых оба входа активно используются.

Где применяется?

Но нужно заметить, что приоритеты входов не очень сильно влияют на работоспособность микросхемы. Это только мелкий нюанс, который нужно учитывать в редких случаях. Для снижения потребляемой мощности в середине 70-х был налажен выпуск КМОП-элементов. В СССР микросхемы на полевиках носили название КР1441ВИ1.

Генераторы на микросхеме 555 очень часто используются в конструкциях радиолюбителей. Несложно реализовать на этой микросхеме и реле времени, причем задержку можно установить от нескольких миллисекунд до часов. Существуют и более сложные элементы, в основе которых находится 555 схема – они содержат в себе устройства по предотвращению дребезжания контактов, ШИМ-контроллеры, восстановления сигнала цифрового типа.

Преимущества и недостатки микросхемы

Внутри таймера имеется встроенный делитель напряжения – именно он позволяет задать строго фиксированный нижний и верхний порог, при котором происходит срабатывание компараторов. Именно отсюда можно сделать вывод о главном недостатке – пороговыми значениями невозможно управлять, а из конструкции исключить делитель тоже нельзя, существенно сужается область практического применения микросхемы 555. Схемы мультивибраторов и одновибраторов построить можно, но более сложные конструкции не получится.

При изготовлении таймеров на биполярных транзисторах выскакивает один большой недостаток – выходной каскад переходит в противоположное состояние. И при каждом переключении появляется сквозной паразитный ток, пиковое значение его может быть около 400 мА. При этом существенно увеличиваются потери на тепло.

Как избавиться от недостатков?

Но избавиться от такой проблемы можно, достаточно установить полярный конденсатор не более 0,1 мкФ между управляющим выводом и минусом питания.

А чтобы существенно повысить помехоустойчивость, в цепи питания устанавливается неполярный конденсатор емкостью 1 мкФ. При практическом применении микросхем 555 важно учитывать, влияют ли на их работу пассивные элементы – резисторы и конденсаторы. Но нужно заметить одну особенность – при использовании таймеров на КМОП-элементах эти все недостатки просто уходят, нет необходимости применять дополнительные конденсаторы.

Основные параметры микросхем

Если вы решите изготовить таймер на микросхеме 555, то нужно знать ее основные особенности. Всего в приборе имеется пять узлов, их можно разглядеть на диаграмме. По входу находится делитель напряжение резистивного типа. С его помощью происходит формирование двух опорных напряжений, необходимых для работы компараторов. Выходы компараторов соединяются с RS-триггером и внешним контактом для сброса. И только после этого на усилительное устройство, где увеличивается значение сигнала.

Питание микросхем

В окончании находится транзистор, у которого коллектор открыт – он выполняет ряд функций, зависит все от того, какая конкретно задача перед ним стоит. Рекомендуется на интегральные микросхемы NE, SA, NA подавать напряжение питания в диапазоне 4,5-16 В. Только для в случае применения микросхем 555 с аббревиатурой SE допускается увеличение до 18 В.

Максимальный ток потребления при напряжении 4,5 В может достигать 10-15 мА, минимальное значение – 2-5 мА. Существуют микросхемы КМОП, у которых ток потребления не превышает 1 мА. У отечественных ИМС типа КР1006ВИ1 ток потребления не превышает 100 мА. Подробное описание микросхемы 555 и ее отечественных аналогов можно найти в даташитах.

Эксплуатация микросхемы

Условия эксплуатации зависят напрямую от того, какая фирма производит микросхему. В качестве примера можно привести два аналога – NE555 и SE555. У первой диапазон температур, в котором она нормально будет работать, находится в интервале 0-70 градусов. У второй же он намного шире – от -55 до +125 градусов. Поэтому такие параметры всегда нужно учитывать при проектировании устройств. Желательно ознакомиться со всеми типовыми значениями напряжений и токов на выводах Reset, TRIG, THRES, CONT. Для этого можно воспользоваться даташитом к конкретной модели – в ней вы найдете исчерпывающую информацию.

От этого зависит и практическое применение схемы. Радиолюбителями микросхема 555 используется довольно часто – в системах управления даже существуют задающие генераторы для радиопередатчиков на этом элементе. Преимущество его перед любым транзисторным или ламповым вариантом – невероятно высокая стабильность частоты. И нет надобности подбирать элементы с высокой стабильностью, устанавливать дополнительные устройства для выравнивания напряжения. Достаточно установить простую микросхему и усилить сигнал, который будет вырабатываться на выходе.

Назначение выводов ИМС

На микросхемах 555 серии присутствует всего восемь выводов, тип корпуса PDIP8, SOIC, TSSOP. Но во всех случаях назначение выводов одинаковое. УГО элемента – это прямоугольник, подписанный «G1» в случае генератора одиночных импульсов и «GN» для мультивибратора. Назначение выводов:

1. GND – общий, по порядку он первый (если считать от ключа-метки). На этот вывод подается минус от источника питания.
2. TRIG – вход запуска. Именно на этот вывод подается низкоуровневый импульс и он поступает на второй компаратор. В результате происходит запуск ИМС и появляется на выходе сигнал с высоким уровнем. Причем длительность сигнала зависит от значений С и R.
3. OUT – выход, на котором появляется сигнал высокого и низкого уровней. Переключение между ними занимает не более 0,1 мкс.
4. RESET – сброс. Этот вход обладает наивысшим приоритетом, он управляет таймером, причем не зависит это от того, есть ли напряжение на остальных ножках микросхемы. Чтобы разрешить запуск, нужно наличие напряжения свыше 0,7В. В том случае, если импульс меньше 0,7В, то работа микросхемы 555 запрещается.
5. CTRL – контрольный вход, который соединяется с делителем напряжения. И если нет никаких внешних факторов, которые могут повлиять на работу, выдается на этом выходе напряжение 2/3 от питающего. При подаче управляющего сигнала на этот вход на выходе образуется модулированный импульс. В случае с простыми схемами этот выход соединяется к конденсатору.
6. THR – остановка. Это вход 1-го компаратора, в случае появления на нем напряжения 2/3 от питающего происходит остановка работы триггера и таймер переводится в пониженный уровень. Но обязательное условие – на ножке TRIG не должно быть сигнала запуска (так как у него приоритет).
7. DIS – разряд. Он соединяется непосредственно с транзистором, расположенным внутри микросхемы 555. У него коллектор общий. В цепи эмиттер-коллектор устанавливается конденсатор, который необходим для того чтобы задать время.
8. VCC – подключение к плюсу источника питания.

Режим одновибратора

Всего существует три работы режима микросхемы NE555, один из них – одновибратор. Чтобы осуществить формирование импульсов, приходится применять конденсатор полярного типа и резистор.

Работа схемы происходит таким образом:

1. Ко входу таймера прикладывается напряжение – низкоуровневый импульс.
2. Происходит переключение режима работы микросхемы.
3. На выводе «3» появляется сигнал с высоким уровнем.

Рассчитать время, в течение которого проходит сигнал, можно по простой формуле:

По прошествии этого времени на выходе произойдет формирование низкоуровневого сигнала. В режиме мультивибратора выводы «4» и «8» соединяются. При разработке схем на основе одновибратора нужно учитывать такие нюансы:

1. Напряжение питания не может влиять на время импульса. При увеличении напряжения скорость зарядки конденсатора, который задает время, больше. Следовательно, увеличивается амплитуда сигнала на выходе.
2. Если произвести подачу дополнительного импульса на вход (уже после основного), то он не повлияет на работоспособность таймера до окончания времени t.

Чтобы повлиять на функционирование генератора, можно воспользоваться одним из способов:

1. На вывод RESET подать низкоуровневый сигнал. При этом таймер вернется в состояние по умолчанию.
2. Если на вход «2» идет низкоуровневый сигнал, то на выходе всегда будет высокий импульс.

При помощи одиночных импульсов, подаваемых на вход, и изменения параметров времязадающих компонентов, можно на выходе получить прямоугольный сигнал нужной длительности.

Схема мультивибратора

Изготовить металлоискатель на микросхеме 555 сможет любой начинающий радиолюбитель, но для этого нужно изучить особенности работы этого прибора. Мультивибратор – это специальный генератор, который вырабатывает с определенной периодичностью прямоугольные импульсы. Причем строго задается амплитуда, длительность и частота – зависят значения от того, какая задача стоит перед устройством.

Для формирования повторяющихся сигналов применяются резисторы и конденсаторы. Длительность сигнала t1, паузы t2, частоту f, и период T можно найти по следующим формулам:

Исходя из этих выражений, можно увидеть, что пауза по длительности не должна быть больше времени сигнала. Другими словами, скважность не будет никогда больше 2. От этого напрямую зависит практическое применение микросхемы 555. Схемы различных устройств и конструкций строятся по даташитам – инструкциям. В них даны все возможные рекомендации для сборки приборов. Скважность можно найти по формуле S=T/t1. Чтобы увеличить этот показатель, необходимо добавить в схему полупроводниковый диод. Его катод соединяется с шестой ножкой, а анод с седьмой.

Если посмотреть в даташит, то в нем указывается обратная величина скважности – ее можно посчитать по формуле D=1/S. Измеряется она в процентах. Работу схемы мультивибратора можно описать следующим образом:

1. При подаче питания конденсатор полностью разряжен.
2. Таймер переводится в высокоуровневое состояние.
3. Конденсатор накапливает заряд и на нем напряжение достигает максимума – 2/3 от питающего.
4. Происходит переключение микросхемы и на выходе появляется низкоуровневый сигнал.
5. Конденсатор разряжается в течение t1 до уровня 1/3 от питающего напряжения.
6. Микросхема 555 переключается снова и на выходе образуется опять высокоуровневый сигнал.

Такой режим работы называется автоколебательным. На выходе постоянно изменяется величина сигнала, микросхема-таймер 555 равные промежутки времени находится в различных режимах.

Прецизионный триггер Шмитта

В таймерах типа NE555 и аналогичных имеется встроенный компаратор с двумя порогами – нижним и верхним. Кроме того, в нем присутствует специальный RS-триггер. Именно это позволяет реализовать конструкцию прецизионного триггера Шмитта. Напряжение, поступающее на вход, делится при помощи компаратора на три равные части. И как только достигает уровень значения порога, происходит переключение режима работы микросхемы. Гистерезис при этом увеличивается, его величина достигает значения 1/3 от напряжения питания. Используется прецизионный триггер в конструкциях систем с автоматическим регулированием.

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

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

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

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

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

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

Основные характеристики интегрального таймера NE555

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

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

В следующей таблице перечислены основные свойства NE555

Назначение выводов таймера NE555

№2 — Запуск (триггер)

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

№4 – Сброс

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

№5 — Контроль

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

№6 — Стоп (компаратор)

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

№7 — Разряд

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

№3 – Выход

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

Таймер NE555 — схема включения

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

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

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

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

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

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

Часть первая. Теоретическая.

Наверное нет такого радиолюбителя, который не использовал бы в своей практике эту замечательную микросхему. Ну а уж слышали о ней так точно все.

Её история началась в 1971 году, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием “Интегральный таймер” (The IC Time Machine).
На тот момент это была единственная “таймерная” микросхема доступная массовому потребителю. Сразу после поступления в продажу микросхема завоевала бешеную популярность и среди любителей и среди профессионалов. Появилась куча статей, описаний, схем, использующих сей девайс.

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

Наши отечественные производители тоже не остались в стороне и выпускают эту микросхему под названием КР1006ВИ1.

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

Производитель

Название микросхемы

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

Начнем с корпуса и выводов.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Итак, предположим, что мы подали питание на микросхему. Вход находится в состоянии высокого уровня, на выходе – низкий уровень, конденсатор С разряжен. Все спокойно, все спят. И тут БАХ – мы подаем серию прямоугольных импульсов на вход таймера. Что происходит?

Первый же импульс низкого уровня переключает выход таймера в состояние высокого уровня. Транзистор Т6 закрывается и конденсатор начинает заряжаться через резистор R. Все то время пока конденсатор заряжается, выход таймера остается во включенном состоянии – на нем сохраняется высокий уровень напряжения. Как только конденсатор зарядится до 2/3 напряжения питания, выход микросхемы выключается и на нем появляется низкий уровень. Транзистор T6 открывается и конденсатор С разряжается.
Однако есть два нюанса, которые показаны на графике пунктирными линиями.

Первый – если после окончания заряда конденсатора на входе сохраняется низкий уровень напряжения – в таком случае выход остается активным – на нем сохраняется высокий уровень до тех пор, пока на входе не появится высокий уровень. Второй – если мы активируем вход Сброс напряжением низкого уровня. В этом случае выход сразу же выключится, не смотря на то, что конденсатор все еще заряжается.
Так, лирическую часть закончили – перейдем к суровым цифрам и расчетам. Как же нам определить время, на которое будет включаться таймер и номиналы RC цепочки, необходимые для задания этого времени? Время, за которое конденсатор заряжается до 63,2% (2/3) напряжения питания называется временной константой, обозначим её буковкой t. Вычисляется это время потрясающей по своей сложности формулой. Вот она: t = R*C, где R – сопротивление резистора в МегаОм-ах, С – емкость конденсатора в микроФарад-ах. Время получается в секундах.

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

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

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

Второй режим – это генератор импульсов. Микросхема может выдавать последовательность прямоугольных импульсов, параметры которых определяются все той же RC цепочкой.

Начнем сначала, то есть с первого режима.

Схема включения микросхемы показана на рисунке. RC цепочка включена между плюсом и минусом питания. К соединению резистора и конденсатора подключен вывод 6 – Останов. Это вход компаратора №1. Сюда же подключен вывод 7 – Разряд. Входной импульс подается на вывод 2 – Запуск. Это вход компаратора №2. Совершенно простецкая схема – один резистор и один конденсатор – куда уж проще? Для повышения помехоустойчивости можно подключить вывод 5 на общий провод через конденсатор емкостью 10нФ.
Итак, в исходном состоянии, на выходе таймера низкий уровень – около нуля вольт, конденсатор разряжен и заряжаться не хочет, поскольку открыт транзистор Т6. Это состояние стабильное, оно может продолжаться неопределенно долгое время. При поступлении на вход импульса низкого уровня, срабатывает компаратор №2 и переключает внутренний триггер таймера. В результате на выходе устанавливается высокий уровень напряжения. Транзистор Т6 закрывается и начинает заряжаться конденсатор С через резистор R. Все то время, пока он заряжается, на выходе таймера сохраняется высокий уровень. Таймер не реагирует ни на какие внешние раздражители, буде они поступают на вывод 2. То есть, после срабатывания таймера от первого импульса дальнейшие импульсы не оказывают никакого действия на состояние таймера – это очень важно. Так, что там у нас происходит то? А, да – заряжается конденсатор. Когда он зарядится до напряжения 2/3Vпит, сработает компаратор №1 и в свою очередь переключит внутренний триггер. В результате на выходе установится низкий уровень напряжения, и схема вернется в свое исходное, стабильное состояние. Транзистор Т6 откроется и разрядит конденсатор С.

Время, на которое таймер, так сказать “выходит из себя”, может быть от одной миллисекунды до сотен секунд.
Считается оно так: T=1.1*R*C
Теоретически, пределов по длительности импульсов нет – как по минимальной длительности, так и по максимальной. Однако, есть некоторые практические ограничения, которые обойти можно, но сначала стоит задуматься – нужно ли это делать и не проще ли выбрать другое схемное решение.

Так, минимальные значения, установленные практическим образом для R составляет 10кОм, а для С – 95пФ. Можно ли меньше? В принципе – да. Но при этом, если еще уменьшить сопротивление резистора – схема начнет трескать слишком много электричества. Если уменьшить емкость С, то всякие паразитные емкости и помехи могут существенно повлиять на работу схемы.
С другой стороны, максимальное значение резистора примерно равно 15Мом. Здесь ограничение накладывает ток, потребляемый входом Останов (около 120нА) и ток утечки конденсатора С. Таким образом, при слишком большом значении резистора таймер просто никогда не выключится, если сумма токов утечки конденсатора и тока входа превысит 120 нА.
Ну а что касается максимальной емкости конденсатора, то дело не столько в самой емкости, сколько в токе утечки. Понятно, что чем больше емкость, тем больше ток утечки и тем хуже будет точность таймера. Поэтому, если таймер будет использоваться для больших временных интервалов, то лучше пользоваться конденсаторами с малыми токами утечки – например, танталовыми.

Перейдем ко второму режиму.

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

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

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

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

Значения R1 и R2 подставляются в Омах, C – в фарадах, частота получается в Герцах.
Время между началом каждого следующего импульса называется периодом и обозначается буковкой t. Оно складывается из длительности самого импульса – t1 и промежутком между импульсами – t2. t = t1+t2.
Частота и период – понятия обратные друг другу и зависимость между ними следующая:
f = 1/t.
t1 и t2 разумеется тоже можно и нужно посчитать. Вот так:
t1 = 0.693(R1+R2)C;
t2 = 0.693R2C;

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

Теория и практика применения таймера 555. часть вторая.

Автор adminВремя чтения 25 мин.Просмотры 82Опубликовано 08.11.2019

Три пятерки для электронщика

» Статьи » Начинающим

27-11-2015

Мастер Кит » NR04

Компания Мастер Кит, выпускающая серию обучающих наборов для начинающих под общим названием «Азбука электронщика», конечно же, не могла обойти вниманием такой известный компонент, как «легендарный» интегральный таймер NE555.

И если в первом наборе «Основы схемотехники» рассматриваются 15 простейших схем с применением основных электронных компонентов (резисторов, конденсаторов, транзисторов, диодов), то в наборе, который мы назвали «Классика схемотехники», приведены 20 схем с применением таймера NE555.

Немногие электронные компоненты могут похвастаться названием «легендарный». Да, были, есть и будут компоненты популярные, широко распространенные в течение какого-то промежутка времени. Но чтобы при современной скорости научно-технического прогресса оставаться вполне современными и востребованными – таких немного! И один из таких компонентов – это интегральный таймер NE555.

Под этим наименованием в 1971 году он был выпущен фирмой Signetics и с тех пор практически в неизменном виде выпускается многими известнейшими производителями электронных компонентов. Этому, безусловно, способствует очень удачное сочетание функционала и цены. Пятерки традиционно входят в наименование у всех производителей, кроме, пожалуй, отечественных.

У нас эта микросхема носит название 1006ВИ1.

Легендарный таймер до сих пор служит источником вдохновения для множества любителей и профессионалов в области электроники. Ими разработано множество полезных и дешевых решений на основе этой аналоговой микросхемы.

Все схемы так же, как и в предыдущем наборе, собираются на беспаечной монтажной плате и питаются от одной батареи типа «Крона» напряжением 9 В.

Схемы подобраны по нарастающей сложности и охватывают все функциональные возможности микросхемы – от схем, поясняющих принцип работы NE555, до практических реализаций устройств, имеющих в основе один или два таймера: генераторов, реле времени, сигнализаторов, звуковых модулей, устройств задержки, подавления дребезга контактов и др.

Приведем для примера схему задержки включения акустических систем в усилителе звуковой частоты для исключения щелчков и выхода их из строя.

При подаче питания на схему светодиод LED1 включится через время, определяемое постоянной времени цепочки С1, VR1 и может регулироваться в широких пределах с помощью подстроечного резистора VR1.

Если вместо резистора и светодиода на выход 3 микросхемы подключить электромагнитное реле, получится полноценная схема задержки включения.

В красочном обучающем пособии даты описания всех электронных компонентов, входящих в состав набора: их внешний вид, схематическое обозначение, маркировка. Поэтому даже начинающему электронщику будет легко собрать любую из предложенных 20-ти схем.

В пособие, как и ранее, мы включили небольшую теоретическую часть с необходимыми разъяснениями к каждой схеме, сделав основной упор на практический опыт и результат.

Во всех схемах предусмотрены какие-либо наглядные результаты их работы – либо светодиодная световая индикация, либо звуковая с помощью маломощного динамика.

Также в пособии есть традиционный раздел «Проверь себя» с вопросами по рассматриваемой теме.

Общее число компонентов, включенных в набор – около 100, помимо трех таймеров NE555. Используя макетную плату и компоненты, после изучения пособия можно самостоятельно разрабатывать и собирать свои схемы, основываясь на полученных знаниях и самостоятельном поиске информации в печатных изданиях и Интернете.

Таким образом, новый набор компании Мастер Кит «Азбука электронщика – Классика схемотехники», являясь логическим продолжением предыдущего набора серии, может быть рекомендован для самостоятельного изучения и закрепления теоретических знаний по аналоговой схемотехнике для учащихся школ, колледжей и ВУЗов.

Мастер Кит

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.

Фрагменты обсуждения:
Полный вариант обсуждения »

• Скажите, а кто-нибудь купил этот набор? Как впечатления? Мне надо парнишке что-то для самого начала отправить.
• для самого начала набор интересен. Самая ценная деталь – монтажная панель. На не удобно макетировать и другие схемы.
• 1500 р с дуба рухнули эти kit
• на алибАбе приобрел макетку в два раза большую и закрытую по цене 130 Р. но в этом наборе есть детали и описание схем…(15 р за каждую деталь, плюс бесплатно макетка и брошюрка) поэтому по цене сказать ничего не могу. это уже дело вкуса и возможностей…а вот по сути -штука хорошая для начала изучения радиодела. единственный минус (на мой вкус) – размер макетки….
• Меня больше полиграфическая составляющая набора интересует. Скан бы какой добрый человек выложил… А такую же макетку на Али взял за 75р плюс 20 шт ne555 за 88р, рассыпухи добавить и набор готов.
• На хабре , в первом комменте к этой-же статье есть вопрос о покупке только брошюры . Я сам так-же заинтересован приобрести данную книжку за адекватные деньги, в бумажном или электронном варианте.Уважаемый представитель MasterKit, рассмотрите ,пожалуйста , возможность распространять Вашу интеллектуальную собственность , к которой я отношусь с большим уважением, отдельно от набора радиокомпонентов. Я готов сделать предзаказ, только обозначьте цену. Так-же прошу присоединится к этому коллег радиолюбителей, если желающих будет достаточно, решение вопроса ускорится .
• какая на… интеллектуальная собственность, все содрано с радиофорумов.
• VAD44 В сети по 555 огромнейшее количество статей и схем.
• Есть даже книги, например Трейстер Р. Радиолюбительские схемы на ИС типа 555. А статей действительно много, например Теория и практика применения таймера 555.
• Коллеги,вы все правы,с парнишкой,который живёт возле меня, я по книжке Трейстера и знимаюсь. Пока я рядом ,могу быстро исправить его ошибку,по ходу объяснить что то. Но есть ещё один ,живущий в чувашской деревне,там где они за мобильной связью лезут на крышу,про интернет и речи не идёт. Вот ему бы красочные картинки из буклета МастерКит весьма помогли бы.
• VAD44 конечно прав. Нужно что-то печатное по типу “Первых шагов в электротехнике”. Раньше таких книг выпускалось бесконечно много, от брошюр вроде “Что такое транзистор” в серии МРБ до вполне серьёзных книг “Радиоприёмник/радиопередатчик своими руками”. Не говоря о радиокружках практически при каждом доме детского творчества (в прошлом Дворцы пионеров). Но вопрос с внеклассным образованием и досугом детей в сельской местности конечно всегда был открыт. А буклет, книга и даже библиотека никогда не помешают и будут только в пользу. VAD44, может попробовать немного другой подход. Мир всё ближе смещается в сторону виртуализации. Если исходить из того, что большинства отроков сегодня имеют компьютер, даже в глуши, то возможно стоит делать первые шаги в области программирования микроконтроллеров. Есть масса самоучителей “Микроконтроллер от А до Я” и для Atmel, и для Microchip и даже для более сложных архитектур. Из всех расходов – простенький программатор, макетная плата, пара копеечных микросхем, светодиоды, индикатор. А главное – виртуальная лаборатория Proteus и т.п. всегда под рукой. Например, вот эти две замечательные книги c огромным числом практических примеров Программирование на языке С для AVR и PIC микроконтроллеров Язык программирования C обеспечат самостоятельные занятия на пару лет вперёд. Ведь современной молодёжи – представителям кнопочной и сенсорной культуры – куда проще переходить от программного кода к реальным схемам. Во всяком случае, если бы мне пару десятилетий назад предложили замигать светодиодами, написав программный код, а не собирая мультивибратор 100-ваттным ЭПСНом (вспомнилось), я бы с радостью выбрал первый вариант.

Полный вариант обсуждения »

При перепечатке материалов с сайта прямая ссылка на РадиоЛоцман обязательна.

Приглашаем авторов статей и переводов к публикации материалов на страницах сайта.

Радиолюбительские схемы на ИС типа 555

Название: Радиолюбительские схемы на ИС типа 555

Автор: Роберт Трейстер

Издательство: Мир

Год: 1988

Страниц: 250

Формат: DjVu

Размер: 1. 91 Mb

Язык: русский

Как самому собрать и отладить звуковой генератор и электронный орган, метроном и электронный таймер, устройство Тревожной сигнализации и схему задержки? В книге американского автора приведены 33 схемы разнообразных электронных устройств, в которых используется широко распространенная ИС 555 (отечественный аналог – КР1006ВИ1). Каждая схема снабжена подробными рекомендациями по сборке, наладке и эксплуатации.

ОГЛАВЛЕНИЕ:От редактора перевода Введение

Глава 1. Микроэлектроника

Пленочные микросхемыГибридные микросхемы Корпуса интегральных микросхем Модифицированный корпус Т05Проверка электронных компонентовОмметры Другое испытательное оборудованиеОпределение выводов немаркированных транзисторовПроверка биполярных транзисторовПроверка полевых транзисторовПроверка диодов Проверка тиристоров н симисторов Проверка интегральных схемЭкспериментирование

Глава 2. Техника монтажа электронных схем

ИнструментТехника пайки Рабочее место радиолюбителяПравила монтажа.

Глава 3. Компоненты электронных схем и измерения

Напряжение Электрический токПроводники Сопротивление МощностьЕмкостьИндуктивность Полупроводники Диоды.Транзисторы Кремниевые управляемые выпрямители н снмисторы . .

Интегральные схемыИзмерении в электроинкеПредосторожности при работе с мультиметромИзмерение сопротивлений Измерение напряженийИзмерении в децибелах Измерения тока

Глава 4.

Как работает интегральная микросхема 555

Работа в ждущем режимеРабота в автоколебательном режимеДетектор пропущенных импульсов Делитель частоты.Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) Фазоимпульсная модуляция (ФИМ)Генератор тестовых последовательностейРежимы работы ИС

Глава 5. Приобретение и хранение компонентов

Справочники по взаимозаменяемости компонентовРадиолюбительский «ящик с хламом»Организация хранения электронных компонентов Интегральная схема 555

Глава 6. Тридцать три радиолюбительские схемы иа ИС 555

Схема 1. Миниатюрный передатчик Схема 2. Дверное устройство тревожной сигнализации Схема 3. Еще одно устройство тревожной сигнализации Схема 4. Звуковой генератор на частоту 3500 Гц Схема 5. Метроном Схема 6. Генератор тонального сигнала для частной радиолинииСхема 7. Электронный таймерСхема 8. Звуковой генератор для обучения азбуке МорзеСхема 9.

НЧ-модулитор для портативной дуплексной радиостанцииСхема 10. 9-В источник питания Схема 11. Стабилизированный источник питания с регулируемым выходным напряжением Схема 12. Электронный испытательный пробник Схема 13. 100-кГц частотный калибраторСхема 14. Устройство для прослушивания передаваемых телеграфных сигналовСхема 15.

Другое устройство прослушивания передаваемых телеграфных сигналовСхема 16. Внешний усилитель низкой частоты Схема 17. Генератор звуковых эффектовСхема 18. 10-с таймерСхема 19. Генератор тактовых импульсов С частотой следования 100 Гц Схема 20. Генератор тактовых импульсов с частотой следования 1 Гц Схема 21. Пробник электрических цепейСхема 22.

Простое устройство охранной сигнализацииСхема 23. Более сложное устройство охранной сигнализацииСхема 24. Таймер с двумя выходамиСхема 25. Сирена на ИС 556 Схема 26. Электронный органСхема 27. Мигалка Схема 28. Устройство охранной сигнализации со световым датчикомСхема 29. Специализируемая схема задержки Схема 30. Переключаемая схема задержкиСхема 31. Простейший мультивибратор Схема 32.

Мультивибратор с переключением частоты Схема 33. Транзисторный усилитель-ограничительЗаключение

Глава 7. Поиск и устранение неисправностей

Логический подход Шесть этапов процедуры поиска и устранения неисправностей Отыскание неисправностей в устройствах на ИС

Приложение

Назначение выводов ИС 555 и ИС 556 Обозначении интегральных схем 555 и 556 Рекомендации по выбору аналогов

Предметный указатель

Конструкции на интегральном таймере 555

Конструкции на интегральном таймере 555

 

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.

Борис Аладышкин, http://electrik.info

Практическое применение таймера серии 555

Главная → … → Практическое применение таймера серии 555Этот материал заимствован из различных зарубежных журналов. Учитывая, что в каждой стране существует своя система индексации типономиналов микросхем, в приводимых здесь схемах будут встречаться различные их наименования: 555, В555. По своей сути они одинаковы.

Всем им соответствует отечественный вариант интегрального таймера КР1006ВИ1 – аналог полный (электрические параметры, конструктивное исполнение, нумерация выводов). Сведения об этой микросхеме были приведены в “Радио” № 7 за 1986 г. (с. 57, 58). РЕГУЛИРОВАНИЕ СКВАЖНОСТИ ИМПУЛЬСОВ На рис. 1 приведена схема мультивибратора.

Применение в данном устройстве микросхемы В555 позволило добиться регулирования скважности импульсов в широких пределах. Это достигнуто тем, что разделены цепи зарядки и разрядки конденсатора С1. При высоком уровне на выходе микросхемы (вывод 3) транзисторы VT1 и VT2 открыты.

В это время конденсатор С1 заряжается через транзистор VT1, резистор RA и часть R’A переменного резистора RP1. При достижении на нем напряжения уровня 0,66 Uп мультивибратор переходит в состояние с низким уровнем сигнала на выходе.

Puc.1  

Теперь конденсатор С1 разряжается через часть Rg переменного резистора RP1, резистор Rg и внутреннюю цепь разряда (вывод 7) микросхемы. При уровне напряжения на нем 0,33 Uп мультивибратор переходит в первоначальное состояние с высоким уровнем на выходе.

Таким образом, время зарядки (t1) и разрядки (t2) можно регулировать переменным резистором. Скважность импульсов определяется соотношением резисторов Т/t1=(RA+RP1+RB)/(RA+R’A) При указанных на схеме значениях сопротивлений скважность регулируется от 2 до 98 при неизменной частоте генерации.

“Radio, Fernsehen, Flektronik”, 1988, № 11 ЛИНЕЙНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ МУЛЬТИВИБРАТОРА На рис. 2 приведен модернизированный вариант классической схемы генератора прямоугольных импульсов с интегральной микросхемой серии 555.

В данном устройстве зарядка и разрядка времязадающего конденсатора С1 осуществляется через диодный мост VD1-VD4 и два источника тока на транзисторах VT3 и VT4, которые управляются работой транзистора VT2.

Puc.2  

Частота генерации колебаний на выходе изменяется линейно переменным резистором R2. При указанных на схеме значениях элементов можно получить двадцатикратное изменение частоты, при среднем положении R2 частота генерации – 1 кГц. Вместо переменного резистора частоту колебаний можно регулировать подачей внешнего постоянного напряжения на базу транзистора VT2.

Эмиттерный переход транзистора VT1 обеспечивает необходимую термостабилизацию работы устройства. Если требования к линейности регулирования не очень жестки, устройство может быть выполнено с стократным изменением частоты.

“Радио, телевизия, електрончка”, 1989, № 8 РЕГУЛИРОВАНИЕ ЯРКОСТИ ЦИФРОВОГО ИНДИКАТОРА Устройства с люминесцентными индикаторами (стационарные электронные часы, информационные табло и др.) удобны в пользовании только при большом контрасте светящихся сегментов.

Например, в затемненном помещении достаточно и небольшого тока анода-сегмента для нормального его визуального наблюдения. Но при большой освещенности помещения и яркость свечения элементов индикатора должна быть значительно выше.

Puc.3  

“Radio, Fernsehen, Flektronik”, 1986, № 12 УСТРОЙСТВО ПЕРИОДИЧЕСКОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Устройство, схема которого показана на рис. 4, можно использовать для периодического подключения и отключения нагрузки в цепи переменного тока, например, световую рекламу, новогоднюю гирлянду, звуковой сигнализатор и др.

Puc.4  

Включение нагрузки осуществлено через симметричный тиристор (симистор) VS1, который управляется через транзистор VT1 от генератора на микросхеме DD1. Частота генератора устанавливается выбором конденсатора С2 и резисторов Rl, R2 и определяет интервалы включения нагрузки.

О состоянии включения нагрузки можно судить по работе светодиодного индикатора HL1, он же помогает осуществить контроль частоты генератора даже при отключенной нагрузке. В конструкции возможно использовать трансформатор питания с мощностью до 5 Вт.

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

“Haul Parleur”, I988, № 12 ЗАМЕДЛЕННОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ В САЛОНЕ АВТОМОБИЛЯ Устройство реле времени (рис. 5) осуществляет замедление на 10… 15с отключение освещения в салоне автомобиля после закрывания дверей. В течение этого времени водитель может спокойно оглядеть приборную доску и вставить ключ зажигания.

Puc.5 

Практическое применение таймера серии 555

Каталог принципиальных схем – Применение микросхем Практическое применение таймера серии 555

Этот материал заимствован из различных зарубежных журналов.

Учитывая, что в каждой стране существует своя система индексации типономиналов микросхем, в приводимых здесь схемах будут встречаться различные их наименования: 555, В555. По своей сути они одинаковы.

Всем им соответствует отечественный вариант интегрального таймера КР1006ВИ1 – аналог полный (электрические параметры, конструктивное исполнение, нумерация выводов). Сведения об этой микросхеме были приведены в “Радио” № 7 за 1986 г. (с. 57, 58).

РЕГУЛИРОВАНИЕ СКВАЖНОСТИ ИМПУЛЬСОВ

На рис. 1 приведена схема мультивибратора. Применение в данном устройстве микросхемы В555 позволило добиться регулирования скважности импульсов в широких пределах. Это достигнуто тем, что разделены цепи зарядки и разрядки конденсатора С1.

При высоком уровне на выходе микросхемы (вывод 3) транзисторы VT1 и VT2 открыты. В это время конденсатор С1 заряжается через транзистор VT1, резистор RA и часть R’A переменного резистора RP1.

При достижении на нем напряжения уровня 0,66 Uп мультивибратор переходит в состояние с низким уровнем сигнала на выходе.

Puc.1

Теперь конденсатор С1 разряжается через часть Rg переменного резистора RP1, резистор Rg и внутреннюю цепь разряда (вывод 7) микросхемы.

При уровне напряжения на нем 0,33 Uп мультивибратор переходит в первоначальное состояние с высоким уровнем на выходе.

Таким образом, время зарядки (t1) и разрядки (t2) можно регулировать переменным резистором. Скважность импульсов определяется соотношением резисторов

Т/t1=(RA+RP1+RB)/(RA+R’A)

При указанных на схеме значениях сопротивлений скважность регулируется от 2 до 98 при неизменной частоте генерации.

“Radio, Fernsehen, Flektronik”, 1988, № 11

ЛИНЕЙНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ МУЛЬТИВИБРАТОРА

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

Puc.2

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

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

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

“Радио, телевизия, електрончка”, 1989, № 8

РЕГУЛИРОВАНИЕ ЯРКОСТИ ЦИФРОВОГО ИНДИКАТОРА

Устройства с люминесцентными индикаторами (стационарные электронные часы, информационные табло и др.) удобны в пользовании только при большом контрасте светящихся сегментов.

Например, в затемненном помещении достаточно и небольшого тока анода-сегмента для нормального его визуального наблюдения.

Но при большой освещенности помещения и яркость свечения элементов индикатора должна быть значительно выше.

Puc.3

“Radio, Fernsehen, Flektronik”, 1986, № 12

УСТРОЙСТВО ПЕРИОДИЧЕСКОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ НАГРУЗКИ В ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

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

Puc.4

Включение нагрузки осуществлено через симметричный тиристор (симистор) VS1, который управляется через транзистор VT1 от генератора на микросхеме DD1.

Частота генератора устанавливается выбором конденсатора С2 и резисторов Rl, R2 и определяет интервалы включения нагрузки.

О состоянии включения нагрузки можно судить по работе светодиодного индикатора HL1, он же помогает осуществить контроль частоты генератора даже при отключенной нагрузке.
В конструкции возможно использовать трансформатор питания с мощностью до 5 Вт.

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

“Haul Parleur”, I988, № 12

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

Puc.5

При закрытых дверях автомобиля контакты SA1 разомкнуты и лампа освещения EL1 не светится. Конденсаторы С1 и С2 заряжаются соответственно через цепи VD1R3 и VD1R4.

Поддержание напряжения на конденсаторе С2 защищает таймер от ложных срабатываний из-за импульсных помех при запуске двигателя и при его работе. После зарядки конденсатора С1 на выводе 3 микросхемы напряжение близко к нулю и транзисторы VT1-VT3 закрыты.

При открывании дверей контакты SA1 замыкаются, лампа в салоне светится, конденсатор С1 разряжается через цепь VD2 R1.

Микросхема 555 практическое применение CAVR.ru

Рассказать в:
Рассмотрим примеры практического применения данной микросхемы Триггер Шмидта. Это очень простая, но эффективная схема. Схема позволяет, подавая на вход  аналоговый сигнал, получить чистый прямоугольный сигнал на выходе –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –    Простой таймер.   Практическое применение в статье  Простой таймер включения устройства в ~220V. –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  – Схема для получения более точных интервалов. –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  – Простой ШИМ Практическое применение в статье ШИМ для вентилятора –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  – Сумеречный выключатель. Схема встроена в Дополнительный термостат к котлу –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  – Управление устройством с помощью одной кнопки.   Вариант исполнения такой схемы находится в  этом блоге. Аналогичная схема управление одной кнопкой на микросхеме CD4013 (аналог   561TM2)   * Прилагается схема в Proteus 7.7 SP2             и                         печатная плата                             –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  – Датчик влаги. –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  – Контроль уровня воды.
Два датчика уровня жидкости могут служить для  контроля за количеством воды в баке . Один датчик сообщает о малом количестве воды в баке, а второй о том , что бак полный. При небольшой доработке схемы выходные сигналы схемы можно подключить к более серьёзным нагрузкам :). –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  – ON/OFF сенсор.   Схема для включения светодиодной подсветки от автономного питания,  на 10- 30секунд. Один вариант из применения, встраивается во входную дверь в районе замочной скважины. –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  – Подсветка включается посредством нажатия кнопки на дверной ручке – в результате не возникнет проблем с открытием замка при отсутствии естественного либо искусственного освещения. –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  Кодовый замок на таймере NE555. Подобной разработки кодового замка на таймере NE555, в интернете я пока не встречал, поэтому эта разработка посвящается всем любителям этой чудесной микросхемы.
Схему на микросхеме NE555 в виде кодового замка на дверь или сейф, нетрудно реализовать на этом таймере.
Еще я знаю, что 555 нормально работает при отрицательных температурах,(если предстоит эксплуатация на улице) и более широкий диапазон напряжения питания до 16V. Надежность микросхемы не подлежит сомнению.

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

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

Скачать  архив схемы в протеусе.  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –  –    Назначение восьми ног микросхемы. 1. Земля.  Вывод, который подключается к минусу питания и к общему проводу схемы.  
2. Запуск. 
Вход компаратора №2. При подаче на этот вход импульса низкого уровня (не более 1/3 Vпит) таймер запускается и на выходе устанавливается напряжение высокого уровня на время, которое определяется внешним сопротивлением R (Ra+Rb, ) и конденсатором С – это так называемый режим моностабильного мультивибратора. Входной импульс может быть как прямоугольным, так и синусоидальным. Главное, чтобы по длительности он был короче, чем время заряда конденсатора С. Если же входной импульс по длительности все-таки превысит это время, то выход микросхемы будет оставаться в состоянии высокого уровня до тех пор, пока на входе не установится опять высокий уровень. Ток, потребляемый входом, не превышает 500нА. 
3. Выход. 
Выходное напряжение меняется вместе с напряжением питания и равно Vпит-1,7В (высокий уровень на выходе). При низком уровне выходное напряжение равно примерно 0,25в (при напряжении питания +5в). Переключение между состояниями низкий – высокий уровень происходит приблизительно за 100 нс. 
4. Сброс. 
При подаче на этот вывод напряжения низкого уровня (не более 0,7в) происходит сброс выхода в состояние низкого уровня не зависимо от того, в каком режиме находится таймер на данный момент и чем он занимается. Reset, знаете ли, он и есть reset. Входное напряжение не зависит от величины напряжения питания – это TTL-совместимый вход. Для предотвращения случайных сбросов этот вывод рекомендуется подключить к плюсу питания, пока в нем нет необходимости. 
5. Контроль. 
Этот вывод позволяет получить доступ к опорному напряжению компаратора №1, которое равно 2/3Vпит. Обычно, этот вывод не используется. Однако его использование может весьма существенно расширить возможности управления таймером. Все дело в том, что подачей напряжения на этот вывод можно управлять длительностью выходных импульсов таймера и таким образом, забить на RC времязадающую цепочку. Подаваемое напряжение на этот вход в режиме моностабильного мультивибратора может составлять от 45% до 90% напряжения питания. А в режиме мультивибратора от 1,7в до напряжения питания. При этом мы получаем ЧМ (FM) модулированный сигнал на выходе. Если же этот вывод таки не используется, то его рекомендуется подключить к общему проводу через конденсатор 0,01мкФ (10нФ) для уменьшения уровня помех и всяких других неприятностей. 
6. Останов. 
Этот вывод является одним из входов компаратора №1. Он используется как эдакий антипод вывода 2. То есть используется для остановки таймера и приведения выхода в состояние  низкого уровня. При подаче импульса высокого уровня (не менее 2/3 напряжения питания), таймер останавливается, и выход сбрасывается в состояние низкого уровня. Так же как и на вывод 2, на этот вывод можно подавать как прямоугольные импульсы, так и синусоидальные. 
7. Разряд. 
Этот вывод подсоединен к коллектору транзистора Т6, эмиттер которого соединен с землей. Таким образом, при открытом транзисторе конденсатор С разряжается через переход коллектор-эмиттер и остается в разряженном состоянии пока не закроется транзистор. Транзистор открыт, когда на выходе микросхемы низкий уровень и закрыт, когда выход активен, то есть на нем высокий уровень. Этот вывод может также применяться как вспомогательный выход. Нагрузочная способность его примерно такая же, как и у обычного выхода таймера. 8. Плюс питания.  Напряжение питания таймера может находиться в пределах 4,5-16 вольт.  Программа параметров и расчета  NE555.rar  1,3Mb.     Работа схемы таймера 555 в протеусе. Скачать архив проекта в протеус

---

Раздел: [Схемы]
Сохрани статью в:
Оставь свой комментарий или вопрос:

---

---

Микросхема 555 практическое применение схемы радиолюбителей. Легендарный таймер NE555 – описание и применение микросхемы

При современном развитии электроники в Китае, купить, кажется, можно все, что душе угодно: начиная от домашних кинотеатров и компьютеров и заканчивая такими простейшими изделиями, как электрические розетки и вилки.

Где-то между ними находятся , мигающие елочные гирлянды, часы с термометрами, регуляторы мощности, терморегуляторы, фотореле и многое другое. Как говорил великий сатирик Аркадий Райкин в монологе про дефицит: «Пусть все будет, но пусть чего-то не хватает!» В общем, не хватает как раз того, что входит в «репертуар» простых радиолюбительских конструкций.

Несмотря на такую конкуренцию со стороны китайской промышленности, интерес самодеятельных конструкторов к этим простым конструкциям не потерян до сих пор. Они продолжают разрабатываться и в ряде случаев находят достойное применение в устройствах малой домашней автоматизации. Многие из этих устройств появились на свет благодаря (отечественный аналог КР1006ВИ1).

Это уже упомянутые фотореле, различные простые системы сигнализации, преобразователи напряжения, ШИМ – регуляторы двигателей постоянного тока и многое другое. Далее будут описаны несколько практических конструкций, доступных для повторения в домашних условиях.

Фотореле на таймере 555

Фотореле, показанное на рисунке 1, предназначено для управления освещением.

Рисунок 1.

Алгоритм управления традиционный: вечером при снижении освещенности лампочка включается. Выключение лампочки происходит утром, когда освещенность достигнет нормального уровня. Схема состоит из трех узлов: измеритель освещенности, узел включения нагрузки и блок питания. Описание работы схемы лучше начать задом – наперед, – блок питания, узел включения нагрузки и измеритель освещенности.

Блок питания

В подобных конструкциях, как раз тот самый случай, когда резонно применить, нарушая все рекомендации техники безопасности, блок питания, не имеющий гальванической развязки от сети. На вопрос, почему такое возможно, ответ будет таков: после настройки устройства никто в него не полезет, все будет находиться в изолирующем корпусе.

Наружных регулировок тоже не предвидится, после настройки останется только закрыть крышку и повесить готовое на место, пусть себе работает. Конечно, если есть необходимость, то единственную настройку «чувствительность», можно вывести наружу при помощи длинной пластмассовой трубки.

В процессе настройки безопасность можно обеспечить двумя путями. Либо воспользоваться развязывающим трансформатором () либо запитать устройство от лабораторного блока питания. При этом сетевое напряжение и лампочку можно не подключать, а срабатывание фотоэлемента контролировать по светодиоду LED1.

Схема блока питания достаточно проста. Она представляет мостовой выпрямитель Br1 с гасящим конденсатором C2 на переменное напряжение не менее 400В. Резистор R5 предназначен для сглаживания броска тока через конденсатор C14 (500,0мкФ * 50В) при включении устройства, а также «по совместительству» является предохранителем.

Стабилитрон D1 предназначен для стабилизации напряжения на C14. В качестве стабилитрона подойдет 1N4467 или 1N5022A. Для выпрямителя Br1 вполне подойдут диоды 1N4407 или любой маломощный мост, с обратным напряжением 400В и выпрямленным током не менее 500мА.

Конденсатор C2 следует зашунтировать резистором сопротивлением около 1МОм (на схеме не показан), чтобы после отключения устройства не «щелкало» током: убить, конечно, не убьет, но все же достаточно чувствительно и неприятно.

Узел включения нагрузки

Выполнен с применением специализированной микросхемы КР1182ПМ1А, которая позволяет сделать немало полезных устройств. В данном случае она используется для управления симистором КУ208Г. Лучшие результаты дает импортный «аналог» BT139 – 600: ток нагрузки 16А при обратном напряжении 600В, а ток управляющего электрода намного меньше, чем у КУ208Г (иногда КУ208Г приходится подбирать по этому показателю). BT139 способен выдерживать импульсные перегрузки до 240А, что делает его исключительно надежным при работе в различных устройствах.

Если BT139 установлен на радиаторе, то коммутируемая мощность может достигать 1КВт, без радиатора допустимо управление нагрузкой до 400Вт. В том случае, когда мощность лампочки не превышает 150Вт, можно вполне обойтись без симистора. Для этого правый по схеме вывод лампы La1 следует присоединить непосредственно в выводам 14, 15 микросхемы, а резистор R3 и симистор T1 из схемы исключить.

Поехали дальше. Микросхема КР1182ПМ1А управляется через выводы 5 и 6: когда они замкнуты лампа погашена. Тут может быть обычный контактный выключатель, правда, работающий наоборот, – выключатель замкнут, а лампа погашена. Так намного проще запомнить эту «логику».

Если этот контакт разомкнуть, то начинает заряжаться конденсатор C13 и, по мере возрастания напряжения на нем, плавно возрастает яркость свечения лампы. Для ламп накаливания это очень актуально, поскольку увеличивает срок их службы.

Подбором резистора R4 можно регулировать степень заряда конденсатора C13 и яркость свечения лампы. В случае использования энергосберегающих ламп конденсатор C13 можно не ставить, как собственно и саму КР1182ПМ1А. Но об этом будет сказано ниже.

Теперь приближаемся к главному. Вместо реле, просто из стремления избавиться от контактов, управление было поручено транзисторному оптрону АОТ128, который с успехом можно заменить импортным «аналогом» 4N35, правда, при такой замене номинал резистора R6 следует увеличить до 800КОм…1МОм, поскольку при 100КОм импортный 4N35 работать не будет. Проверено практикой!

Если транзистор оптрона будет открыт, его переход К-Э, подобно контакту, замкнет выводы 5 и 6 микросхемы КР1182ПМ1А и лампа будет выключена. Чтобы открыть этот транзистор требуется засветить светодиод оптрона. В общем, получается все наоборот: светодиод погашен, а лампа светит.

На основе 555 получается очень просто. Для этого достаточно на входы таймера подключить соединенные последовательно фоторезистор LDR1 и подстроечный резистор R7, с его помощью настраивается порог срабатывания фотореле. Гистерезис переключения (темно – светло) обеспечивается самим таймером, его . Помните, эти «волшебные» цифры 1/3U и 2/3U?

Если фотодатчик находится в темноте, его сопротивление велико, поэтому напряжение на резисторе R7 низкое, что приводит к тому, что на выходе таймера (вывод 3) устанавливается высокий уровень и светодиод оптрона погашен, а транзистор закрыт. Следовательно, лампочка будет включена, как было написано ранее в подзаголовке «Узел включения нагрузки».

В случае освещения фотодатчика его сопротивление становится маленьким, порядка нескольких КОм, поэтому напряжение на резисторе R7 возрастает до 2/3U, и на выходе таймера появляется низкий уровень напряжения, – светодиод оптрона засветился, а лампа-нагрузка погасла.

Вот тут кто-то может скажет: «Сложновато будет!». Но почти всегда все можно упростить до предела. Если предполагается зажигать энергосберегающие лампы, то плавное включение не требуется, и можно использовать обычное реле. А кто сказал, что только лампы и только включать?

Если реле имеет несколько контактов, то можно делать что душе угодно, и не только включать, но и выключать. Такая схема показана на рисунке 2 и в особых комментариях не нуждается. Реле подбирается из условий, чтобы ток катушки был не более 200мА при рабочем напряжении 12В.

Рисунок 2.

Схемы предварительной установки

В некоторых случаях требуется что-либо включать с некоторой задержкой относительно включения питания устройства. Например, сначала подать напряжение на логические микросхемы, и через некоторое время питание выходных каскадов.

Такие задержки реализуются на таймере 555 достаточно просто. Схемы таких задержек и временные диаграммы работы показаны на рисунках 3 и 4. Пунктирной линией показаны напряжения источника питания, а сплошной на выходе микросхемы.

Рисунок 3. После включения питания на выходе с задержкой появляется высокий уровень.

Рисунок 4. После включения питания на выходе с задержкой появляется низкий уровень.

Чаще всего такие «установщики» используются как составные части более сложных схем.

Устройства сигнализации на таймере 555

Схема сигнализатора представляет собой , с которым мы уже давно познакомились.

Рисунок 5.

В емкость с водой, например, бассейн погружены два электрода. Пока они находятся в воде, сопротивление между ними невелико (вода хороший проводник), поэтому конденсатор C1 зашунтирован, напряжение на нем близко к нулю. Также нулевое напряжение на входе таймера (выводы 2 и 6), следовательно на выходе (вывод 3) установится высокий уровень, генератор не работает.

Если уровень воды почему-то упадет и электроды окажутся в воздухе, сопротивление между ними увеличится, в идеале просто обрыв, и конденсатор C1 шунтироваться не будет. Поэтому наш мультивибратор заработает, – на выходе появятся импульсы.

Частота этих импульсов зависит от нашей фантазии и от параметров RC цепи: это будет либо мигающая лампочка, либо противный писк динамика. Попутно с этим можно включить долив воды. Чтобы избежать перелива и вовремя отключить насос к устройству необходимо добавить еще один электрод и подобную же схему. Тут уже читателю можно поэкспериментировать.

Рисунке 6.

При нажатии на концевой выключатель S2 на выходе таймера появляется напряжение высокого уровня, и останется таковым даже если S2 отпустить и больше не удерживать. Из этого состояния устройство можно вывести только нажатием на кнопку «Сброс».

Пока на этом остановимся, может кому потребуется время, чтобы взять паяльник и попробовать спаять рассмотренные устройства, исследовать, как они работают, хотя бы поэкспериментировать с параметрами RC цепей. Послушать, как пищит динамик или мигает светодиод, сравнить, что дают расчеты, намного ли практические результаты отличаются от расчетных.

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

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

Итак, функциональная схема таймера показана на рисунке 1.

Ноги :

1. GND — земля/общий провод.

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

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

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

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

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

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

8. Vcc — напряжение питания.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Назначение выводов:

Вывод №1 — Земля.

Вывод подключается к минусу питания или к общему проводу схемы.

Вывод №2 — Запуск.

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

Вывод №3 — Выход.

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

Вывод №4 — Сброс.

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

Вывод №5 — Контроль.

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

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

Вывод №6 — Стоп.

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

Вывод №7 — Разряд.

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

Вывод №8 — Питание.

Напряжение питания таймера составляет от 4,5 до16 вольт.

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

1. Моностабильный мультивибратор.

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

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

2. Генератор прямоугольных импульсов.

Таймер генерирует последовательность прямоугольных импульсов определяемых RC цепочкой.

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

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

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 .

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.

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

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

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

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

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

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

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

Обычные DIP8:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Поэтому за основу я взял схему таймера из :

Но немного упростил ее, избавившись от подстроечного резистора (поскольку у меня фиксированный интервал) и второго светодиода – за ненадобностью. Заодно поменял номиналы времязадающей цепочки, сверившись все с той же документацией, которая сообщает, что для расчета примерной длительности импульса следует воспользоваться формулой y t = 1.1RC.

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

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

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

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

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

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

Получилось вот так (я предупреждал в самом начале):

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

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

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

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

Бонус-трек – играем в сапера:

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

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

Минимальное напряжение питания 4,5В
– большой потребляемый ток

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

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

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

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

ШИМ на 555-м таймере

Микросхема, которая будет использована в нашем ШИМ регуляторе мощности нагрузки, называется “Интегральный таймер”. У разных производителей этот таймер называется по разному.

Перечислим несколько аналогов интегрального таймера: КР1006ВИ1, ECG955M, XR-555, NE555, HA555, SE555/NE555, LC555, ICM7555, MC1455/MC1555, LM1455/LM555C, NTE955M, RM555/RC555, CA555/CA555C, LC7555, SN52555/SN72555.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема ШИМ регулятора мощности нагрузки на интегральном таймере 555.

В электронной схеме на рис. 1 диоды D1, D2 Д2Б, транзистор Q1 2N2222. Вообще-то я использовал те элементы что были под рукой. При выборе элементов следует руководствоваться следующим принципом: диоды выбирайте с минимальным прямым падением напряжения, транзистор должен выдерживать ток нагрузки. Средняя рабочая частота генератора зависит от номинала конденсатора C1 и переменного резистора R1. Резистор R3 ограничивает ток базы ключевого транзистора.

Особо хочется отметить применение 555-го таймера в этой схеме. Микросхема таймера допускает напряжение питания от 4,5 до 16 Вольт, Что в свою очередь допускает питание схемы управления мощностью нагрузки от того же источника питания который применяется для питания нагрузки, без использования дополнительного стабилизатора напряжения. Например, светодиодные лампы и ленты можно питать от источника 12 Вольт, а отдельные светодиоды – от 5 Вольт через резистор.

Ниже, на рисунках 2, 3, 4, представлены осциллограммы снятые на ножке 7 микросхемы U1 при разном положении резистора R1. От одного до другого крайнего положения ручки переменного резистора и в среднем положении.

Рис. 2. Осциллограмма управляющего сигнала. 1% мощности.

Рис. 3. Осциллограмма управляющего сигнала. 50% мощности.

Рис. 4. Осциллограмма управляющего сигнала. 99% мощности.

На представленных выше осциллограммах Вы можете видеть, что вращая ручку переменного резистора R1 мы меняем не только скважность импульсов от 1% до 99%, но так же меняется и частота следования импульсов от 6 кГц до 3 кГц.

Остаётся добавить, если вы управляете электродвигателем с помощью ШИМ управления и слышите сигнал звуковой частоты, повышайте рабочую частоту ШИМ генератора. В схеме рис. 1 повысить рабочую частоту генератора можно, уменьшив емкость конденсатора C1 и сопротивление резистора R1. На более высоких частотах генератора может немного уменьшиться диапазон регулирования мощности нагрузки.

Микросхема к 555 са 3 схема включения. Легендарный таймер NE555 – описание и применение микросхемы

Описание

Микросхема 74123 содержит два одновибратора с инверсными входами, прямым и инверсным выходами, входами сигнала сброса и возможностью перезапуска.

Работа схемы

Длительность выходного импульса микросхемы 74123 t зависит от постоянной времени R.C: t = 0,32С (R + 700 Ом). При этом сопротивление R может быть от 5 до 25 кОм, а емкость С – от 10 пФ и выше. Если в качестве конденсатора внешней RC-цепи служит электролитический конденсатор или для выполнения команды сброса применяется емкость С > 1 нФ, следует использовать диод с маркировкой в виде штриха. Тогда длительность выходного импульса можно определить по формуле t = 0,28С(R + 700 Ом).

Одновибратор 74123 включается отрицательным фронтом сигнала на входе А. При этом на вход В должно подаваться напряжение высокого уровня.

Вход В микросхемы 74123 включается перепадом входного сигнала с низкого уровня напряжения на высокий (положительный фронт), при этом на вход А должно подаваться напряжение низкого уровня.

Уже включенная микросхема 74123 может быть вновь запущена в любое время.

В нормальном режиме работы на вход сигнала стирания Clear подается напряжение высокого уровня. Если на этот вход подается напряжение низкого уровня, то включение схемы блокируется и на выходе Q устанавливается напряжение низкого уровня, а на выходе Q – высокого.

Кроме того, микросхемы 74123 можно запустить положительным фронтом импульса на входе сигнала сброса Clear .

Применение

Блок задержки импульсов и датчик времени (таймер), формирователь импульсов.

Производится следующая номенклатура микросхем: 74123, 74L123, 74LS123.

Состояние микросхемы 74123

Входы			Выходы
Clear	A	B	Q	Q
0	X	X	0	1
X	1	X	0	1
X	X	0	0	1
1	0

Я очень долго думал, как объяснить простыми человеческими словами, что же такое транзистор. Даже если рассказывать о транзисторе очень-очень поверхностно, мне придётся написать не менее пяти листов, используя заумные термины.

Потом меня осенило: ведь главная цель моего обзора – не дать академические знания (за ними пожалуйте в университет или хотя бы в Википедию), а научить начинающего радиолюбителя хотя бы отличать транзистор от конденсатора и резистора, чтобы успешно собрать свои первые конструкции (например, наборы Мастер Кит).

Поэтому лучше всего сказать так: транзисторы – это радиодетальки с тремя выводами, предназначенные для усиления и преобразования сигналов. Так они могут выглядеть в жизни:

Так обозначается транзистор на схеме:

У транзистора, как мы уже поняли, три вывода: база (B), коллектор (C), эмиттер (E).
На базу обычно подаётся входной сигнал, с коллектора – снимается усиленный сигнал, а эмиттер является общим проводом схемы. Конечно, это очень примитивное описание принципов работы транзистора, и вообще есть очень много нюансов, но мы уже договорились, что я не буду мучить вас чтением многостраничного труда.

На самой радиодетали выводы никак не маркированы. Какого-либо стандарта расположения выводов тоже нет. Так как же определить, где какой вывод?
Придётся воспользоваться справочной информацией: на каждый транзистор имеется так называемый даташит, или, иными словами, паспорт радиодетали. В даташите приводится вся информация по транзистору: максимально допустимые ток и напряжение, коэффициент усиления, расположение выводов и многое-многое другое. Даташиты проще всего искать в сети Интернет, также основные параметры транзисторов можно найти в радиолюбительской литературе.

Взаимозаменяемость транзисторов

Так как транзистор имеет гораздо более сложное устройство и больше значащих параметров, чем резистор, конденсатор или диод, подобрать допустимую замену отсутствующему компоненту непросто. Как минимум, у заменяемого транзистора должен быть такой же тип корпуса и цоколёвка (расположение выводов). Новый транзистор должен иметь такую же структуру: NPN или PNP. Кроме того, необходимо учитывать электрические параметры: допустимые токи, напряжения, в некоторых случаях – граничную частоту и т.п.
Иногда разработчик схемы делает этот труд за вас, предлагая возможные аналоги транзистора. В сети Интернет и в радиолюбительской литературе также имеются справочные таблицы с информацией о возможных аналогах транзисторов.
В наборы Мастер Кит также иногда вкладываются вместо оригинальных (временно отсутствующих на складе) транзисторов их аналоги, и такая замена не ухудшает качества работы готовой конструкции.

Установка транзистора на печатную плату

Вообще же, для успешной сборки набора Мастер Кит необязательно знать, где какой вывод у транзистора. Достаточно совместить «ключи» на транзисторе и на печатной плате – и выводы транзистора «автоматически» установятся так, как положено.

Посмотрите на рисунок. У транзистора есть «ключ» – при взгляде на него сверху явно видно, что корпус полукруглый. Такой же «ключ» имеется на печатной плате. Для корректной установки транзистора достаточно совместить «ключи» на транзисторе и на печатной плате:

Микросхема – это уже почти готовое устройство, или, образно говоря, электронный полуфабрикат.

Микросхема содержит в себе электронную схему, выполняющую определённую функцию: это может быть логическое устройство, преобразователь уровней, стабилизатор, усилитель. Внутри микросхемы размером с ноготь могут содержаться десятки (а иногда и сотни, миллионы и миллиарды) резисторов, диодов, транзисторов и конденсаторов.

Микросхемы выпускаются в различных корпусах и имеют разное количество выводов. Вот некоторые примеры микросхем, с которыми может работать начинающий радиолюбитель:

Цоколёвка микросхемы

Выводы нумеруются против часовой стрелки начиная с левого верхнего. Первый вывод определяется с помощью «ключа» – выемки на краю корпуса или точки в виде углубления.

Взаимозаменяемость микросхем

Микросхема – это узкоспецифическая готовая электронная схема, содержащая в себе огромное количество элементов, и в общем случае каждая микросхема уникальна.
Но всё же в некоторых случаях можно подобрать замену. Разные производители могут выпускать одинаковые микросхемы. Проблема только в том, что не существует никакой унификации в названии (иногда, но не обязательно, могут совпадать цифры наименований). Например, MA709CH, MC1709G, LM 1709L SN72710L, К153УД1А/Б – это одна и та же микросхема разных фирм-производителей.

В некоторых случаях в наборы Мастер Кит также могут входить аналоги микросхем. Это нормально, и не ухудшает характеристик готовой схемы.

Микросхемы – стабилизаторы напряжения

Микросхемы стабилизаторов напряжения имеют три вывода, поэтому их легко можно перепутать с транзистором. Но в корпусе этого маленького компонента могут содержаться десятки транзисторов, резисторов и диодов. Например, на рисунке ниже представлена микросхема 78L05. Вы можете подавать на её вход напряжение от 5 до 30В, на выходе же микросхемы будет присутствовать неизменное напряжение 5В, при этом нагрузочная способность микросхемы – 100 мА. Подобный стабилизатор выпускается и в более мощной версии – до 1А нагрузочной способности, называется он 7805 и имеет более крупный корпус.

Установка микросхемы на печатную плату

На микросхеме и на печатной плате имеются «ключи», и при установке микросхемы на плату обязательно требуется их совмещать, как показано на рисунке ниже:

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

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

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

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

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

Появление схемы в отечественной электронике

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

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

Технические характеристики схемы

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

Основными техническими характеристиками изделия являются:

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

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

Для чего нужно устройство?

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

Внутреннее строение таймера 555

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

Удвоенный формат модели

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

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

Режимы работы устройства

Микросхема 555 обладает тремя режимами работы:

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

Выводы таймера 555

Генератор микросхема 555 включает восемь выводов:

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

Применение выхода Output

Выход 3 (Output) может пребывать в двух состояниях:

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

Возможности агрегата

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

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

Микросхема LM555

Микросхема 555 Даташит (LM555) обладает широкими функциональными возможностями.

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

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

Аналоги микросхемы NE555

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

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

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

Уникальность схемы 555

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

Как произвести запуск устройства?

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

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

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

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

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

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

Микросхема ULN2003 (ULN2003a) по сути своей является набором мощных составных ключей для применения в цепях индуктивных нагрузок. Может быть применена для управления нагрузкой значительной мощности, включая электромагнитные реле, двигатели постоянного тока, электромагнитные клапаны, в схемах управления различными и другие.

Микросхема ULN2003 — описание

Краткое описание ULN2003a. Микросхема ULN2003a — это транзисторная сборка Дарлингтона с выходными ключами повышенной мощности, имеющая на выходах защитные диоды, которые предназначены для защиты управляющих электрических цепей от обратного выброса напряжения от индуктивной нагрузки.

Каждый канал (пара Дарлингтона) в ULN2003 рассчитан на нагрузку 500 мА и выдерживает максимальный ток до 600 мА. Входы и выходы расположены в корпусе микросхемы друг напротив друга, что значительно облегчает разводку печатной платы.

ULN2003 относится к семейству микросхем ULN200X. Различные версии этой микросхемы предназначены для определенной логики. В частности, микросхема ULN2003 предназначена для работы с TTL логикой (5В) и логических устройств CMOS. Широкое применение ULN2003 нашло в схемах управления широким спектром нагрузок, в качестве релейных драйверов, драйверов дисплея, линейных драйверов и т. д. ULN2003 также используется в драйверах шаговых двигателей.

Структурная схема ULN2003

Принципиальная схема

Характеристики

• Номинальный ток коллектора одного ключа — 0,5А;
• Максимальное напряжение на выходе до 50 В;
• Защитные диоды на выходах;
• Вход адаптирован к всевозможным видам логики;
• Возможность применения для управления реле.

Аналог ULN2003

Ниже приводим список чем можно заменить ULN2003 (ULN2003a):

• Зарубежный аналог ULN2003 — L203, MC1413, SG2003, TD62003.
• Отечественным аналогом ULN2003a — является микросхема .

Микросхема ULN2003 — схема подключения

Зачастую микросхему ULN2003 используют при управлении шаговым двигателем. Ниже приведена схема включения ULN2003a и шагового двигателя.

Каждый радиолюбитель не раз встречался с микросхемой NE555. Этот маленький восьминогий таймер завоевал колоссальную популярность за функциональность, практичность и простоту использования. На 555 таймере можно собрать схемы самого различного уровня сложности: от простого триггера Шмитта, с обвеской всего в пару элементов, до многоступенчатого кодового замка с применением большого количества дополнительных компонентов.

В данной статье детально ознакомимся с микросхемой NE555, которая, несмотря на свой солидный возраст, по-прежнему остается востребована. Стоит отметить, что в первую очередь данная востребованность обусловлена применением ИМС в схемотехнике с использованием светодиодов.

Описание и область применения

NE555 является разработкой американской компании Signetics, специалисты которой в условиях экономического кризиса не сдались и смогли воплотить в жизнь труды Ганса Камензинда. Именно он в 1970 году сумел доказать важность своего изобретения, которое на тот момент не имело аналогов. ИМС NE555 имела высокую плотность монтажа при низкой себестоимости, чем заслужила особый статус.

Впоследствии её стали копировать конкурирующие производители из разных стран мира. Так появилась отечественная КР1006ВИ1, которая так и осталась уникальной в данном семействе. Дело в том, что в КР1006ВИ1 вход останова (6) имеет приоритет над входом запуска (2). В импортных аналогах других фирм такая особенность отсутствует. Данный факт следует учитывать при разработке схем с активным использованием двух входов.

Однако в большинстве случаев приоритеты не влияют на работу устройства. С целью снижения мощности потребления, ещё в 70-х годах прошлого века был налажен выпуск таймера КМОП-серии. В России микросхема на полевых транзисторах получила название КР1441ВИ1.

Наибольшее применение 555 таймер нашёл в построении схем генераторов и реле времени с возможностью задержки от микросекунд до нескольких часов. В более сложных устройствах он выполняет функции по исключению дребезга контактов, ШИМ, восстановлению цифрового сигнала и так далее.

Особенности и недостатки

Особенностью таймера является внутренний делитель напряжения, который задаёт фиксированный верхний и нижний порог срабатывания для двух компараторов. Ввиду того что делитель напряжения нельзя исключить, а пороговым напряжением нельзя управлять, область применения NE555 сужается.

Таймеры, собранные на КМОП-транзисторах, лишены перечисленных недостатков и не нуждаются в монтаже внешних конденсаторов.

Основные параметры ИМС серии 555

Внутреннее устройство NE555 включает в себя пять функциональных узлов, которые можно видеть на логической диаграмме. На входе расположен резистивный делитель напряжения, который формирует два опорных напряжения для прецизионных компараторов. Выходные контакты компараторов поступают на следующий блок – RS-триггер с внешним выводом для сброса, а затем на усилитель мощности. Последним узлом является транзистор с открытым коллектором, который может выполнять несколько функций, в зависимости от поставленной задачи.

Рекомендуемое напряжение питания для ИМС типа NA, NE, SA лежит в интервале от 4,5 до 16 вольт, а для SE может достигать 18В. При этом ток потребления при минимальном Uпит равен 2–5 мА, при максимальном Uпит – 10–15 мА. Некоторые ИМС 555 КМОП-серии потребляют не более 1 мА. Наибольший выходной ток импортной микросхемы может достигать значения в 200 мА. Для КР1006ВИ1 он не выше 100 мА.

Качество сборки и производитель сильно влияют на условия эксплуатации таймера. Например, диапазон рабочих температур NE555 составляет от 0 до 70°C, а SE555 от -55 до +125°C, что важно знать при конструировании устройств для работы в открытой окружающей среде. Более детально ознакомиться с электрическими параметрами, узнать типовые значения напряжения и тока на входах CONT, RESET, THRES, и TRIG можно в datasheet на ИМС серии XX555.

Расположение и назначение выводов

NE555 и её аналоги преимущественно выпускаются в восьмивыводном корпусе типа PDIP8, TSSOP или SOIC. Расположение выводов независимо от корпуса – стандартное. Условное графическое обозначение таймера представляет собой прямоугольник с надписью G1 (для генератора одиночных импульсов) и GN (для мультивибраторов).

1. Общий (GND). Первый вывод относительно ключа. Подключается к минусу питания устройства.
2. Запуск (TRIG). Подача импульса низкого уровня на вход второго компаратора приводит к запуску и появлению на выходе сигнала высокого уровня, длительность которого зависит от номинала внешних элементов R и С. О возможных вариациях входного сигнала написано в разделе «Одновибратор».
3. Выход (OUT). Высокий уровень выходного сигнала равен (Uпит-1,5В), а низкий – около 0,25В. Переключение занимает около 0,1 мкс.
4. Сброс (RESET). Данный вход имеет наивысший приоритет и способен управлять работой таймера независимо от напряжения на остальных выводах. Для разрешения запуска необходимо, чтобы на нём присутствовал потенциал более 0,7 вольт. По этой причине его через резистор соединяют с питанием схемы. Появление импульса менее 0,7 вольт запрещает работу NE555.
5. Контроль (CTRL). Как видно из внутреннего устройства ИМС он напрямую соединен с делителем напряжения и в отсутствие внешнего воздействия выдаёт 2/3 Uпит. Подавая на CTRL управляющий сигнал, можно получить на выходе модулированный сигнал. В простых схемах он подключается к внешнему конденсатору.
6. Останов (THR). Является входом первого компаратора, появление на котором напряжения более 2/3Uпит останавливает работу триггера и переводит выход таймера в низкий уровень. При этом на выводе 2 должен отсутствовать запускающий сигнал, так как TRIG имеет приоритет перед THR (кроме КР1006ВИ1).
7. Разряд (DIS). Соединен напрямую с внутренним транзистором, который включен по схеме с общим коллектором. Обычно к переходу коллектор-эмиттер подключают времязадающий конденсатор, который разряжается, пока транзистор находится в открытом состоянии. Реже используется для наращивания нагрузочной способности таймера.
8. Питание (VCC). Подключается к плюсу источника питания 4,5–16В.

Режимы работы NE555

Таймер 555 серии работает в одном из трёх режимов, рассмотрим их более детально на примере микросхемы NE555.

Одновибратор

Принципиальная электрическая схема одновибратора приведена на рисунке. Для формирования одиночных импульсов, кроме микросхемы NE555, понадобится сопротивление и полярный конденсатор. Схема работает следующим образом. На вход таймера (2) подают одиночный импульс низкого уровня, который приводит к переключению микросхемы и появлению на выходе (3) высокого уровня сигнала. Продолжительность сигнала рассчитывается в секундах по формуле:

По истечении заданного времени (t) на выходе формируется сигнал низкого уровня (исходное состояние). По умолчанию вывод 4 объединен с выводом 8, то есть имеет высокий потенциал.

Во время разработки схем нужно учесть 2 нюанса:

1. Напряжение источника питания не влияет на длительность импульсов. Чем больше напряжение питания, тем выше скорость заряда времязадающего конденсатора и тем больше амплитуда выходного сигнала.
2. Дополнительный импульс, который можно подать на вход после основного, не повлияет на работу таймера, пока не истечет время t.

На работу генератора одиночных импульсов можно влиять извне двумя способами:

• подать на Reset сигнал низкого уровня, который переведёт таймер в исходное состояние;
• пока на вход 2 поступает сигнал низкого уровня, на выходе будет оставаться высокий потенциал.

Таким образом, с помощью одиночных сигналов на входе и параметров времязадающей цепочки можно получать на выходе импульсы прямоугольной формы с чётко заданной длительностью.

Мультивибратор

Мультивибратор представляет собой генератор периодических импульсов прямоугольной формы с заданной амплитудой, длительностью или частотой, в зависимости от поставленной задачи. Его отличие от одновибратора состоит в отсутствии внешнего возмущающего воздействия для нормального функционирования устройства. Принципиальная схема мультивибратора на базе NE555 показана на рисунке.

В формировании повторяющихся импульсов участвуют резисторы R 1 , R 2 и конденсатор С 1 . Время импульса (t 1), время паузы(t 2), период (T) и частоту (f) рассчитывают по нижеприведенным формулам: Из данных формул несложно заметить, что время паузы не сможет превысить время импульса, то есть достичь скважности (S=T/t 1) более 2 единиц не удастся. Для решения проблемы в схему добавляют диод, катод которого соединяют с выводом 6, а анод с выводом 7.

В datasheet на микросхемы часто оперируют величиной, обратной скважности – Duty cycle (D=1/S), которую отображают в процентах.

Схема работает следующим образом. В момент подачи питания конденсатор С 1 разряжен, что переводит выход таймера в состояние высокого уровня. Затем С 1 начинает заряжаться, набирая ёмкость до верхнего порогового значения 2/3 U ПИТ. Достигнув порога ИМС переключается, и на выходе появляется низкий уровень сигнала. Начинается процесс разряда конденсатора (t 1), который продолжается до нижнего порогового значения 1/3 U ПИТ. По его достижении происходит обратное переключение, и на выходе таймера устанавливается высокий уровень сигнала. В результате схема переходит в автоколебательный режим.

Прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером

Внутри таймера NE555 встроен двухпопроговый компаратор и RS-триггер, что позволяет реализовывать прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером на аппаратном уровне. Входное напряжение делится компаратором на три части, при достижении каждой из которых происходит очередное переключение. При этом величина гистерезиса (обратного переключения) равна 1/3 U ПИТ. Возможность применения NE555 в качестве прецизионного триггера востребована в построении систем автоматического регулирования.

3 наиболее популярные схемы на основе NE555

Одновибратор

Практический вариант схемы одновибратора на TTL NE555 приведен на рисунке. Схема питается однополярным напряжением от 5 до 15В. Времязадающими элементами здесь являются: резистор R 1 – 200кОм-0,125Вт и электролитический конденсатор С 1 – 4,7мкФ-16В. R 2 поддерживает на входе высокий потенциал, пока некоторое внешнее устройство не сбросит его до низкого уровня (например, транзисторный ключ). Конденсатор С 2 защищает схему от сквозных токов в моменты переключения.

Активизация одновибратора происходит в момент кратковременного замыкания на землю входного контакта. При этом на выходе формируется высокий уровень длительностью:

t=1,1*R 1 *C 1 =1,1*200000*0,0000047=1,03 c.

Таким образом, данная схема формирует задержку выходного сигнала относительно входного на 1 секунду.

Мигание светодиодом на мультивибраторе

Отталкиваясь от рассмотренной выше схемы мультивибратора можно собрать простую светодиодную мигалку. Для этого к выходу таймера последовательно с резистором подключают светодиод. Номинал резистора находят по формуле:

R=(U ВЫХ -U LED)/I LED ,

U ВЫХ – амплитудное значение напряжения на выводе 3 таймера.

Количество подключаемых светодиодов зависит от типа применяемой микросхемы NE555, её нагрузочной способности (КМОП или ТТЛ). Если необходимо мигать светодиодом мощностью более 0,5 Вт, то схему дополняют транзистором, нагрузкой которого станет светодиод.

Реле времени

Схема регулируемого таймера (электронное реле времени) показана на рисунке.
С её помощью можно вручную задавать длительность выходного сигнала от 1 до 25 секунд. Для этого последовательно с постоянным резистором в 10 кОм устанавливают переменный номиналом в 250 кОм. Ёмкость времязадающего конденсатора увеличивают до 100 мкФ.

Схема работает следующим образом. В исходном состоянии на выводе 2 присутствует высокий уровень (от источника питания), а на выводе 3 низкий уровень. Транзисторы VT1, VT2 закрыты. В момент подачи на базу VT1 положительного импульса по цепи (Vcc-R2-коллектор-эмиттер-общий провод) протекает ток. VT1 открывается и переводит NE555 в режим отсчета времени. Одновременно на выходе ИМС появляется положительный импульс, который открывает VT2. В результате ток эмиттера VT2 приводит к срабатыванию реле. Пользователь может в любой момент прервать выполнение задачи, кратковременно закоротив RESET на землю.

Транзисторы SS8050, приведенные на схеме, можно заменить на КТ3102.

Рассмотреть все популярные схемы на основе NE555 в одной статье невозможно. Для этого существуют целые сборники, в которых собраны практические наработки за всё время существования таймера. Надеемся, что приведенная информация послужит ориентиром во время сборки схем, в том числе нагрузкой которых служат светодиоды.

Читайте так же

Микросхема 555 практическое применение. Заводим лошадку. Режимы. Звуковой генератор уровня жидкости

NE555 это легендарная микросхема таймер, которая стала одной из первых интегральных микросборок. Она несет в себе около 20 транзисторов и используется для работы в двух режимах. В режиме непосредственно таймера и генератора прямоугольных импульсов.

Справочная документация по 555 таймеру

Заполните одно из значений ниже, и нажмите кнопку Рассчитать и калькулятор определит вам целый ряд возможных вариантов для сопротивлений резисторов R1, R2 & значение емкости конденсатора.

Справочник – распиновка с подробным описанием всех выводов микросхемы таймера серии 555

Схема сирены генерирующая кричащий звук на таймере NE555

Причем уровень громкости зависит от количества света попадающего на светочувствительный резистор

Двухтональная сирена на NE555

Работа схемы совсем не сложная, таймеры NE555 представляют собой два генератора, низкочастотный генератор (первый слева на схеме) управляет работой второго высокочастотного генератора (уменьшая и увеличивая частоту генерации), далее импульсы следуют на транзисторный усилитель VT1, к эмиттеру которого подключен восьми омный динамик.

В тот момент, когда пьезоэлектрический датчик улавливает механическое воздействие, он формирует электрический импульс, который является сигналом для запуска моностабильного мультивибратора, выход которого подключен к сдвоенной оптопаре.

Эта схема световой сигнализации срабатывает при резком падении уровня освещения датчика, запуская при этом звуковой сигнал тревоги. Устройство не срабатывает при плавном изменении яркости. Чтобы увеличить ресурс батареи питания, звуковой сигнал звуковой сигнал тревоги звучит от одной до десяти секунд, время звучания можно регулировать с помощью построечного сопротивления R5.

Основа схемы стробоскопа таймерные устройства, собранные на микросхемах КР1006ВИ1 (отечественный аналог серии 555) которые обладают более стабильными временными характеристиками, так как длительности импульса и паузы между импульсами не зависят от напряжения источника питания.

Очень хороший способ при регулирование яркости свечения светодиодов это использование широтно-импульсной модуляции, т.к светодиоды запитаны рекомендуемым током и есть возможность производить регулирование яркости свечения за счет подачи питания с более высокой частотой. Изменение периода прямо пропорционально связано с яркостью.

Для акустической сигнализации часто применяют звуки, напоминающие сирену. Их получают электромеханическим или электронным способом. Предлагаемое электронное устройство сигнализации обладает тем преимуществом, что тембр звука сирены можно изменять. Оно состоит из задающего генератора, модулятора и усилителя. Задающий генератор выполнен на интегральной микросхеме B555D (см. принципиальную схему). Желаемый тембр звучания подбирают с помощью резистора R4. Частоту генератора, равную 1 кГц, устанавливают резистором R6 и конденсатором С4. Завывающий звук сирены получают путем подачи с генератора на транзисторе VT1 синусоидального сигнала частотой примерно 1 Гц. на вывод 5 микросхемы. Благодаря диоду VD1 и входному сопротивлению микросхемы, равному 5 кОм, происходит модуляция электрических колебаний, вырабатываемых задающим генератором, с частотой 1 Гц.

Теория Практика Добавить тег

Теория и практика применения таймера 555.Часть вторая.

Часть вторая. Практическая.

В этой части мы продолжим ездить по вашим мозгам на таймере 555, однако уже с практической точки зрения – рассмотрим конкретные схемы включения микросхемы.
Итак,
Схема 1:

Эта штуковина начинает работать (пищать) если по каким-то причинам станет вдруг темно. То есть, на фоторезистор LDR1 перестанет попадать свет или световой поток уменьшится до некоего критического уровня.

Эта схема предназначена для раздражения слухового нерва в том случае, если напряжение на входе “Контроль” упадет ниже 9 вольт.

Простейший вид узла сигнализации. Если датчик S2 замкнется, на выходе таймера появится высокий уровень и останется таковым, даже если датчик вернется в исходное состояние. Вернуть низкий уровень на выход микросхемы можно кнопкой “Сброс”.

Аналогична Схеме 1, правда можно подстраивать частоту тона пищания резистором R2.

Метроном. Издает мерное тикание, чтобы начинающие музыканты не сбивались с ритма, ну или хорошо спали. Частота тиков подстраивается резистором R1.

10-минутный таймер. Запускается нажатием на кнопку “Сброс-запуск”, при этом загорается светодиод HL2, например – зеленый. По истечении временного интервала, загорится светодиод HL1, например – красный. Интервал можно подстроить резистором R4.

Триггер Шмидта. Полезная вещь, если вам необходимо получить прямоугольные импульсы из синусоидального сигнала, даже искаженного и зашумленного.

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

Детектор пропущенных импульсов. Может пригодиться. Транзистор можно заменить на отечественный КТ3107.

Твухтональная сирена. Занятная схема для экспериментов с включением двух таймеров сразу.

Ну пока все.
Вопросы, как обычно, складываем

При современном развитии электроники в Китае, купить, кажется, можно все, что душе угодно: начиная от домашних кинотеатров и компьютеров и заканчивая такими простейшими изделиями, как электрические розетки и вилки.

Где-то между ними находятся , мигающие елочные гирлянды, часы с термометрами, регуляторы мощности, терморегуляторы, фотореле и многое другое. Как говорил великий сатирик Аркадий Райкин в монологе про дефицит: «Пусть все будет, но пусть чего-то не хватает!» В общем, не хватает как раз того, что входит в «репертуар» простых радиолюбительских конструкций.

Несмотря на такую конкуренцию со стороны китайской промышленности, интерес самодеятельных конструкторов к этим простым конструкциям не потерян до сих пор. Они продолжают разрабатываться и в ряде случаев находят достойное применение в устройствах малой домашней автоматизации. Многие из этих устройств появились на свет благодаря (отечественный аналог КР1006ВИ1).

Это уже упомянутые фотореле, различные простые системы сигнализации, преобразователи напряжения, ШИМ – регуляторы двигателей постоянного тока и многое другое. Далее будут описаны несколько практических конструкций, доступных для повторения в домашних условиях.

Фотореле на таймере 555

Фотореле, показанное на рисунке 1, предназначено для управления освещением.

Рисунок 1.

Алгоритм управления традиционный: вечером при снижении освещенности лампочка включается. Выключение лампочки происходит утром, когда освещенность достигнет нормального уровня. Схема состоит из трех узлов: измеритель освещенности, узел включения нагрузки и блок питания. Описание работы схемы лучше начать задом – наперед, – блок питания, узел включения нагрузки и измеритель освещенности.

Блок питания

В подобных конструкциях, как раз тот самый случай, когда резонно применить, нарушая все рекомендации техники безопасности, блок питания, не имеющий гальванической развязки от сети. На вопрос, почему такое возможно, ответ будет таков: после настройки устройства никто в него не полезет, все будет находиться в изолирующем корпусе.

Наружных регулировок тоже не предвидится, после настройки останется только закрыть крышку и повесить готовое на место, пусть себе работает. Конечно, если есть необходимость, то единственную настройку «чувствительность», можно вывести наружу при помощи длинной пластмассовой трубки.

В процессе настройки безопасность можно обеспечить двумя путями. Либо воспользоваться развязывающим трансформатором () либо запитать устройство от лабораторного блока питания. При этом сетевое напряжение и лампочку можно не подключать, а срабатывание фотоэлемента контролировать по светодиоду LED1.

Схема блока питания достаточно проста. Она представляет мостовой выпрямитель Br1 с гасящим конденсатором C2 на переменное напряжение не менее 400В. Резистор R5 предназначен для сглаживания броска тока через конденсатор C14 (500,0мкФ * 50В) при включении устройства, а также «по совместительству» является предохранителем.

Стабилитрон D1 предназначен для стабилизации напряжения на C14. В качестве стабилитрона подойдет 1N4467 или 1N5022A. Для выпрямителя Br1 вполне подойдут диоды 1N4407 или любой маломощный мост, с обратным напряжением 400В и выпрямленным током не менее 500мА.

Конденсатор C2 следует зашунтировать резистором сопротивлением около 1МОм (на схеме не показан), чтобы после отключения устройства не «щелкало» током: убить, конечно, не убьет, но все же достаточно чувствительно и неприятно.

Узел включения нагрузки

Выполнен с применением специализированной микросхемы КР1182ПМ1А, которая позволяет сделать немало полезных устройств. В данном случае она используется для управления симистором КУ208Г. Лучшие результаты дает импортный «аналог» BT139 – 600: ток нагрузки 16А при обратном напряжении 600В, а ток управляющего электрода намного меньше, чем у КУ208Г (иногда КУ208Г приходится подбирать по этому показателю). BT139 способен выдерживать импульсные перегрузки до 240А, что делает его исключительно надежным при работе в различных устройствах.

Если BT139 установлен на радиаторе, то коммутируемая мощность может достигать 1КВт, без радиатора допустимо управление нагрузкой до 400Вт. В том случае, когда мощность лампочки не превышает 150Вт, можно вполне обойтись без симистора. Для этого правый по схеме вывод лампы La1 следует присоединить непосредственно в выводам 14, 15 микросхемы, а резистор R3 и симистор T1 из схемы исключить.

Поехали дальше. Микросхема КР1182ПМ1А управляется через выводы 5 и 6: когда они замкнуты лампа погашена. Тут может быть обычный контактный выключатель, правда, работающий наоборот, – выключатель замкнут, а лампа погашена. Так намного проще запомнить эту «логику».

Если этот контакт разомкнуть, то начинает заряжаться конденсатор C13 и, по мере возрастания напряжения на нем, плавно возрастает яркость свечения лампы. Для ламп накаливания это очень актуально, поскольку увеличивает срок их службы.

Подбором резистора R4 можно регулировать степень заряда конденсатора C13 и яркость свечения лампы. В случае использования энергосберегающих ламп конденсатор C13 можно не ставить, как собственно и саму КР1182ПМ1А. Но об этом будет сказано ниже.

Теперь приближаемся к главному. Вместо реле, просто из стремления избавиться от контактов, управление было поручено транзисторному оптрону АОТ128, который с успехом можно заменить импортным «аналогом» 4N35, правда, при такой замене номинал резистора R6 следует увеличить до 800КОм…1МОм, поскольку при 100КОм импортный 4N35 работать не будет. Проверено практикой!

Если транзистор оптрона будет открыт, его переход К-Э, подобно контакту, замкнет выводы 5 и 6 микросхемы КР1182ПМ1А и лампа будет выключена. Чтобы открыть этот транзистор требуется засветить светодиод оптрона. В общем, получается все наоборот: светодиод погашен, а лампа светит.

На основе 555 получается очень просто. Для этого достаточно на входы таймера подключить соединенные последовательно фоторезистор LDR1 и подстроечный резистор R7, с его помощью настраивается порог срабатывания фотореле. Гистерезис переключения (темно – светло) обеспечивается самим таймером, его . Помните, эти «волшебные» цифры 1/3U и 2/3U?

Если фотодатчик находится в темноте, его сопротивление велико, поэтому напряжение на резисторе R7 низкое, что приводит к тому, что на выходе таймера (вывод 3) устанавливается высокий уровень и светодиод оптрона погашен, а транзистор закрыт. Следовательно, лампочка будет включена, как было написано ранее в подзаголовке «Узел включения нагрузки».

В случае освещения фотодатчика его сопротивление становится маленьким, порядка нескольких КОм, поэтому напряжение на резисторе R7 возрастает до 2/3U, и на выходе таймера появляется низкий уровень напряжения, – светодиод оптрона засветился, а лампа-нагрузка погасла.

Вот тут кто-то может скажет: «Сложновато будет!». Но почти всегда все можно упростить до предела. Если предполагается зажигать энергосберегающие лампы, то плавное включение не требуется, и можно использовать обычное реле. А кто сказал, что только лампы и только включать?

Если реле имеет несколько контактов, то можно делать что душе угодно, и не только включать, но и выключать. Такая схема показана на рисунке 2 и в особых комментариях не нуждается. Реле подбирается из условий, чтобы ток катушки был не более 200мА при рабочем напряжении 12В.

Рисунок 2.

Схемы предварительной установки

В некоторых случаях требуется что-либо включать с некоторой задержкой относительно включения питания устройства. Например, сначала подать напряжение на логические микросхемы, и через некоторое время питание выходных каскадов.

Такие задержки реализуются на таймере 555 достаточно просто. Схемы таких задержек и временные диаграммы работы показаны на рисунках 3 и 4. Пунктирной линией показаны напряжения источника питания, а сплошной на выходе микросхемы.

Рисунок 3. После включения питания на выходе с задержкой появляется высокий уровень.

Рисунок 4. После включения питания на выходе с задержкой появляется низкий уровень.

Чаще всего такие «установщики» используются как составные части более сложных схем.

Устройства сигнализации на таймере 555

Схема сигнализатора представляет собой , с которым мы уже давно познакомились.

Рисунок 5.

В емкость с водой, например, бассейн погружены два электрода. Пока они находятся в воде, сопротивление между ними невелико (вода хороший проводник), поэтому конденсатор C1 зашунтирован, напряжение на нем близко к нулю. Также нулевое напряжение на входе таймера (выводы 2 и 6), следовательно на выходе (вывод 3) установится высокий уровень, генератор не работает.

Если уровень воды почему-то упадет и электроды окажутся в воздухе, сопротивление между ними увеличится, в идеале просто обрыв, и конденсатор C1 шунтироваться не будет. Поэтому наш мультивибратор заработает, – на выходе появятся импульсы.

Частота этих импульсов зависит от нашей фантазии и от параметров RC цепи: это будет либо мигающая лампочка, либо противный писк динамика. Попутно с этим можно включить долив воды. Чтобы избежать перелива и вовремя отключить насос к устройству необходимо добавить еще один электрод и подобную же схему. Тут уже читателю можно поэкспериментировать.

Рисунке 6.

При нажатии на концевой выключатель S2 на выходе таймера появляется напряжение высокого уровня, и останется таковым даже если S2 отпустить и больше не удерживать. Из этого состояния устройство можно вывести только нажатием на кнопку «Сброс».

Пока на этом остановимся, может кому потребуется время, чтобы взять паяльник и попробовать спаять рассмотренные устройства, исследовать, как они работают, хотя бы поэкспериментировать с параметрами RC цепей. Послушать, как пищит динамик или мигает светодиод, сравнить, что дают расчеты, намного ли практические результаты отличаются от расчетных.

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 .

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.

Рассмотрим примеры практического применения данной микросхемы

Триггер Шмидта.

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

– – – – – – – – – – – – – – – – – –

Простой таймер включения устройства в ~220V.

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

Схема для получения более точных интервалов .

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

Практическое применение в статье ШИМ для вентилятора

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

Сумеречный выключатель .

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

Управление устройством с помощью одной кнопки .

Вариант исполнения такой схемы находится в этом блоге .

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

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

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

Контроль уровня воды.

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

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

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

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

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

Кодовый замок на таймере NE555.

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

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

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

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

Назначение восьми ног микросхемы.

1. Земля.

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

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

555 Схемы таймера и приложения

Таймер 555, возможно, может быть одной из наиболее часто используемых микросхем в проектах DIY-электроники. Вы можете найти множество схем и приложений на основе 555 Timer IC, которые уже были разработаны и опубликованы в сообществе EasyEDA с открытым исходным кодом нашими пользователями. Вы можете просто открыть любой бесплатный дизайн, отредактировать его и почерпнуть идеи из этих проектов с открытым исходным кодом. Здесь мы перечисляем несколько простых и интересных схемных проектов и приложений, учебные пособия и книги для начинающих и продвинутых инженеров.С помощью этих ресурсов вы узнаете, как работает 555, и получите опыт построения некоторых схем, представленных ниже.

Простые схемы таймера 555 и приложения

Есть много применений таймеров 555. Здесь в качестве примера мы обсудим таймеры 555, используемые в регуляторах яркости лампы, регуляторе скорости стеклоочистителя, переключателе таймера, генераторе 555 с переменной скважностью и фиксированной частоте и т. Д. Вы можете открыть любую из этих схем и отредактировать ее по своему усмотрению.

1.NE555 Astable

NE555 настроен в нестабильном (бистабильном) режиме, поскольку вывод 3 ИС представляет собой связанный полевой МОП-транзистор или (если вы хотите, это также может быть силовой транзистор, который соответствует контактам полевого МОП-транзистора), вы можете подключить больший нагрузка, такая как двигатели постоянного тока или лампы 12 В постоянного тока, для регулировки интенсивности света или скорости вращения с помощью потенциометра.

2. Диммер лампы с использованием NE555

Этот проект представляет собой простой проект диммера лампы с использованием микросхемы таймера NE555. Метод ШИМ используется для управления яркостью лампы. Этот метод очень энергоэффективен и дешев по сравнению с линейными схемами управления мощностью. В методе ШИМ нагрузка приводится в движение с помощью высокочастотной прямоугольной волны, и рабочий цикл этой прямоугольной волны изменяется для управления мощностью, подаваемой на нагрузку. Эффективность этой схемы составила 95.5% при тестировании в лаборатории. Эту же схему можно использовать для управления скоростью двигателей постоянного тока.

3. Контроль скорости стеклоочистителя с помощью NE555

Этот проект посвящен простому управлению скоростью автомобильного дворника. Скорость автомобильного дворника можно регулировать с помощью потенциометра, использующего эту схему. Схема работает от 12 В постоянного тока и может быть установлена ​​на любой автомобиль, работающий от электросети 12 В. С небольшими изменениями эта же схема может работать и с системами 24 В.

4. таймер с использованием 555 и реле

Простая схема, которая питает светодиодную ленту при нажатии переключателя мгновенного действия, а затем автоматически отключает ее через XX секунд. Есть потенциометр для регулировки длительности задержки, но мне нужно, чтобы свет был включен как минимум на 30 секунд. Вы можете изменить номиналы конденсатора C1 и резистора R1 на то, что вам нужно. Конденсатор 100 мкФ и потенциометр 500 кОм должны давать регулируемую задержку от 0 до 55 секунд.

5. Генератор 555 с переменной скважностью и фиксированной частотой

Генератор с фиксированной частотой и переменной скважностью на основе таймера 555, использующий двухтактный выход для управления синхронизацией RC через два направляющих диода, потенциометр и последовательный резистор, чтобы ограничить минимальный / максимальный рабочий цикл до чего-то разумного на уровне около 9 % / 91%.

Как работает таймер 555

Есть три режима вывода с таймером 555 – моностабильный, бистабильный и нестабильный.Каждый режим имеет разные характеристики и определяет, как таймер 555 выдает ток. В следующих статьях подробно описаны три режима таймера 555.

часть 1, Основные сведения о таймере 555 – моностабильный режим

часть 2: Основные сведения о таймере 555 – бистабильный режим

, часть 3: Основные сведения о таймере 555 – нестабильный режим.

Цепи таймера 555 Зона

Сайт 555 Timer Circuits содержит много информации об электронике, которую вам необходимо знать о таймере 555.С более чем 80 различными электронными схемами, которые вы можете построить.

Книга для изучения 555 схем и проектов таймера

Если вы хотите узнать больше о таймере 555, вы должны прочитать, понять и сделать что-то самостоятельно с 555 IC. книга Таймер, операционный усилитель и оптоэлектронные схемы и проекты Книга Том. 1 Автор Forrest Mims – отличный ресурс, который стоит иметь у себя на скамейке запасных. В книге много информации о таймере 555, операционных усилителях и других ИС.

Simple 555 Timer Circuits & Projects

Таймер 555 – это промышленный стандарт ИС, существующий с первых дней ИС.Его название происходит от трех последовательно соединенных резисторов 5 кОм, используемых в нем. ИС таймера может точно формировать сигнал требуемой формы.

Таймер

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

Список простых схем таймера 555 и проектов

• Что такое таймер 555 : Вот статья, объясняющая таймер 555.Также объясняются различные режимы, конфигурация контактов, применение таймера.
• Астабильный мультивибратор с использованием таймера 555 : Астабильный режим также называется автономным генератором. В этом состоянии таймер 555 может переключаться между двумя состояниями без применения между какими-либо внешними запусками. В этой статье объясняется работа таймера в этом режиме.
• Моностабильный мультивибратор с таймером 555 : в моностабильном режиме таймер 555 изменяет свое состояние, когда применяется только внешний триггер.В этой статье объясняется работа этого режима.
• Как работает схема тестирования микросхемы таймера 555? : В этой статье объясняется работа тестера микросхем таймера 555.
• Таймер 555 как триггер Шмитта : Здесь таймер 555 используется как триггер Шмитта. Триггер Шмитта – это регенеративный компаратор. Он сравнивает входное напряжение с двумя опорными напряжениями и выдает эквивалентное напряжение на выходе.
• Цепь кричащей сирены : Кричащая сирена может использоваться как сигнал тревоги.Из-за прокалывания ушей и раздражающего звука он может сразу привлечь внимание. Схема, показанная здесь, построена с использованием схемы таймера 555.
• Схема ТВ-передатчика : Спроектированная здесь схема ТВ-передатчика может передавать аудио- и видеосигналы. Эта схема усиливает и передает сигналы. Аудиосигналы модулируются по частоте, а видеосигналы модулируются по стандарту PAL.
• Цепь измерителя LC с использованием таймера 555 : Показанная здесь цепь измерителя LC будет измерять значение реактивного элемента, такого как конденсатор или катушка индуктивности.Эта схема разработана с использованием микросхемы таймера 555.
• Цепь частотомера : В этом проекте показана схема измерения частоты. Два таймера 555 работают в двух режимах. Один в нестабильном режиме, а другой в моностабильном режиме. Таймер в нестабильном режиме генерирует импульсы, которые подаются на счетчик. В таймере в моностабильном режиме используется синхронизирующий сигнал. Таким образом, количество импульсов, генерируемых за одну секунду, можно измерить с помощью логики. Прочтите статью для получения дополнительной информации.
• Отсечка по высокому и низкому напряжению с задержкой и сигнализацией : Показанная здесь схема обеспечивает защиту электрического оборудования. Когда есть какое-либо аномальное напряжение (высокое или низкое). Эта цепь отключает питание и выдает сигнал тревоги. Он также воспроизводит звук при возобновлении.

• Сверхчувствительная охранная сигнализация : Эта схема показывает охранную сигнализацию с использованием таймера 555. Показанная здесь простая схема подаст сигнал тревоги при обнаружении любого злоумышленника.Злоумышленник обнаружен с помощью операционного усилителя.
• Цепь удаленного подавителя помех телевизора : Здесь эта схема показывает схему удаленного подавителя помех телевизора, использующую микросхему таймера 555. Эта схема выдает непрерывные сигналы, которые сбивают с толку пульт от телевизора. Таким образом, телевизионные сигналы были заглушены.
• Схема звукового генератора Ding Dong : Вот схема для создания звука Ding Dong. Эту схему можно использовать как дверной звонок.
• Полицейские огни с использованием таймера 555 : Схема, показанная здесь, имитирует огни полицейской машины.При этом красные светодиоды мигают три раза, а синие светодиоды мигают три раза поочередно. Это мигание выполняется постоянно.
• Цепь сигнала поворота велосипеда : Вот схема, показывающая сигнал поворота велосипеда. Таймер 555 играет главную роль в этой цепи. Работает в нестабильном режиме. Два набора светодиодов использовались для индикации левого и правого сигнала.
• Автоматический переключатель переключения : переключатель может действовать как инвертор. Но здесь нагрузка, работающая на постоянном токе, переключается с постоянного на переменный ток на постоянный ток в случае пропадания постоянного тока.
• Цепь датчика парковки заднего хода : Цепь датчика парковки заднего хода помогает водителю безопасно парковать автомобиль. Эта схема указывает расстояние с помощью трех светодиодов.
• Dummy Alarm Circuit : Как видно из названия, этот сигнал тревоги мигает светодиодами каждые 5 секунд вместо звука.
• Усилитель звука малой мощности с таймером 555 : Здесь схема усилителя звука малой мощности спроектирована с использованием микросхемы таймера 555. Он может выдавать ток 200 мА.Это может управлять небольшим громкоговорителем.
• Цепь игрушечного органа с использованием таймера 555 IC : Цепь игрушечного органа также может называться цепью игрушечного пианино. Здесь в этой схеме 5 кнопок. При нажатии на них в определенном порядке будет воспроизводиться музыка, похожая на фортепьяно.
• Цепь цифрового секундомера : Показанные здесь цифровые часы отсчитывают 60 секунд. Это работает по принципу двухступенчатого счетчика. Здесь таймер 555 используется для генерации тактовых импульсов. Эти тактовые импульсы подавались на счетные схемы для целей счета.
• Схема светодиодного куба 3x3x3 : Здесь разработана простая схема светодиодного куба 3x3x3. Светодиодный куб здесь управляется таймером 555.
• Схема датчика расхода воздуха : Здесь разработан простой датчик расхода воздуха. Обнаружение потока воздуха используется во многих приложениях, например, для проверки количества топлива, добавляемого в двигатель, или для измерения загрязнения и т. Д. Поток воздуха определяется по изменению сопротивления в зависимости от температуры, когда воздух действует на изолятор.
• Схема электронного отпугивателя комаров : Здесь разработана схема электронного отпугивателя комаров.Схема, показанная здесь, использует таймер 555 в качестве основного компонента.
• Цепь полицейской сирены с использованием таймера NE555 : Эта схема издает звук полицейской сирены. Он использует две микросхемы таймера 555 в нестабильном режиме.
• Схема звукового эквалайзера : Схема звукового эквалайзера может изменять настройку звука. Он может воспроизводить разные музыкальные звуки из одной мелодии.
• Цепь 9-позиционного переключателя хлопка : На этой схеме показана цепь переключателя хлопка. Здесь этот переключатель хлопка может генерировать 9 различных паттернов.Отсюда и название «9-позиционный переключатель хлопка». Таймер 555 используется в моностабильном режиме, и эти импульсы подаются на декадный счетчик IC CD 7490.
• Схема светодиодных ходовых огней : Схема светодиодных ходовых огней также может быть названа схемой рыцаря наездника. Эта схема использует таймер 555 и счетчик CD4017. Эти фонари можно использовать для размещения перед автомобилем.
• Цепь сенсорного переключателя ВКЛ и ВЫКЛ : Вот схема переключателя ВКЛ и ВЫКЛ. Эту схему можно использовать для переключения нагрузок, не двигаясь с одного места, просто прикоснувшись к цепи.Здесь в моностабильном режиме используется таймер 555.
• Автоматическая система полива растений : Эта система показывает автоматическую систему полива растений. Он автоматически включает реле, измеряя влажность почвы. Влажность почвы измеряется датчиком влажности почвы. В этой схеме использовались два 55 таймера.
• Простые схемы мигания светодиодов : В этой статье показаны две схемы мигания светодиодов. Один из них – мигалка, а другой – двухцветные светодиодные танцующие огни.
• Простые схемы пожарной сигнализации по низкой цене : Вот статья, показывающая схемы пожарной сигнализации по очень низкой цене. Он показывает четыре различных схемы с использованием простых компонентов, а также принципиальную схему и ее работу.
• Переключатель ИК-пульта дистанционного управления : В этом проекте показано управление бытовой техникой с помощью ИК-пульта дистанционного управления. Есть две схемы: одна используется как передатчик, а другая – как приемник. В схеме передатчика используется таймер 555.
• Цепь охранника парковки с использованием инфракрасного датчика : Руководство по парковке поможет водителю обнаружить препятствие на пути парковки.Инфракрасный датчик используется для обнаружения препятствия на пути.
• PWM LED Dimmer с использованием NE555 : Здесь предлагается схема LED Dimmer с использованием таймера 555. Диммирование осуществляется с помощью ШИМ от таймера 555.
• Управление скоростью двигателя постоянного тока с использованием широтно-импульсной модуляции : В этой статье показано управление скоростью двигателя постоянного тока с помощью WM. Здесь ШИМ генерируется с использованием таймера 555.
• Тестер непрерывности с Melody : Здесь разработана цепь тестера цепи.Он издает мелодичный звук, когда в цепи нет непрерывности.
• Тревога паники – это цепь тревоги : Тревога паники – это цепь тревоги, построенная с использованием микросхемы таймера 555. Эта сигнализация, нажатая в панических ситуациях, может предупредить соседей.
• Несмещенные электронные игральные кости со светодиодами : Здесь предлагается электронная цифровая игральная игральная кость. Эта схема точна для игры и получения точных результатов.
• Контроллер скорости с использованием 555 : Вот статья «Сделай сам», показывающая управление скоростью небольшого двигателя постоянного тока с использованием таймера 555.
• Как сделать простой переключатель хлопка: схема, работает? : Вот простая схема переключателя хлопка, сделанная из таймера 555.
• Бытовая техника с мобильным управлением без микроконтроллера : Это проект по управлению бытовой техникой с помощью мобильного устройства без микроконтроллера. Хотя основную роль в этом проекте играет декодер DTMF .555 может использоваться для управления техникой. Просмотрите проект для получения дополнительной информации.

Мы хотели бы предложить вам проверить ниже хороший список проектов

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

15 великолепных схем таймера 555

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

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

1. Детектор движения с таймером NE555

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

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

2. Таймер со звуком

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

Этот проект доступен по адресу: Таймер со звуком.

3. Установите схему таймера 555 в моностабильный режим

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

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

4. Усилитель звука ШИМ с таймером 555

В повсеместной звуковой pwm-схеме 555 используется микросхема 555 IC в нестабильном режиме, в котором частота переключения может изменяться от 65 кГц до 188 кГц.

Этот проект доступен по адресу: 555 Таймер ШИМ аудиоусилитель.

5. Последовательный таймер для управления двигателем постоянного тока

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

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

6. Бесконтактный таймер

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

Этот проект доступен по адресу: Бесконтактный таймер.

7. Линейный таймер общего назначения

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

Этот проект доступен по адресу: Линейный таймер общего назначения.

8. Инфракрасный таймер дистанционного управления

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

Этот проект доступен по адресу: Инфракрасный таймер дистанционного управления.

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

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

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

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

10. Регулятор скорости для автомагистралей

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

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

11. Генератор сигналов и инвертор с использованием таймеров NE555

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

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

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

.

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

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

13.Мигание лампы переменного тока с использованием таймера 555

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

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

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

14. Лампа RGB с таймером NE555

Многоцветные лампы красного-зелено-синего (RGB) цвета, доступные на рынке, дороги, поскольку они основаны на микроконтроллере. Программа для микроконтроллера сложна для понимания. Вот простая и недорогая схема лампы RGB с таймером 555.

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

15.Устранение ложных срабатываний для таймера 555

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

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

Заинтересованы? Ознакомьтесь с нашей другой коллекцией электронных проектов.

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

Таймер 555 и его применение

555 Таймер и его Приложения

Таймер 555 – это линейная ИС, которая работает как моностабильный мультивибратор, нестабильный мультивибратор, триггер Шмитта, функциональный генератор с выходными сигналами (такими как прямоугольные волны), импульсами с временной задержкой и широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). ) и схемы с импульсной позиционной модуляцией (PPM) имеют различные приложения электронного управления.Каждый год миллионы 555 ИС производятся различными производителями для промышленного и коммерческого применения.

Микросхема 555 была разработана Гансом Р. Камензинд в 1971 году. во время работы на Signetics Корпорация . В начале 1970-х годов Signetics Corporation произвела 555 под торговыми марками Таймер SE555 и таймер NE555 для военных и коммерческие приложения соответственно.

Таймер 555 – это прецизионная схема синхронизации, которая может генерировать импульсы с точной и очень стабильной задержкой времени от микросекунд до часов.Он в основном используется в практических схемах как триггер в моностабильной, бистабильной и нестабильной формах. Из приложений он известен как машина времени IC.

Микросхема 555 используется в основном для функций таймера в коммерческих электронных схемах. В приложениях таймера длительность или длина выходных импульсов определяется зарядкой и разрядкой конденсатора через резисторы, подключенные извне к таймеру 555. Рабочий цикл выходного импульса регулируется компонентами схемы синхронизации R и C.Таймеры 555 предназначены для работы при напряжении питания от +5 В до +18 В. Они совместимы с логическими схемами TTL (транзисторно-транзисторная логика) и CMOS (дополнительный металл-оксид-полупроводник).

Пакеты по 555 Таймер

Микросхемы 555 доступны в стандартном двойном исполнении. линейный корпус (DIP), 8-контактный мини-DIP или 14-контактный DIP. Сегодня модели 555 и 556 DIP пакеты – самые популярные пакеты. Микросхемы таймера SE555 и NE555 доступны как в металлической упаковке, так и в корпусе из эпоксидной смолы. пакет, известный как пакет V.Указывается тип упаковки и применение. в военных или коммерческих целях под их торговыми наименованиями, такими как NE555V, NE555T, SE555V, и SE555T.

Значения контактов IC 555

• Земля : Контакт (1) подключен к общей или отрицательной клемме источника питания. На клемме заземления уровень напряжения будет нулевым. Напряжения будут измеряться относительно этого терминала.
• V _CC : Напряжение источника питания (V _CC ) на IC 555 подключается извне к выводу IC (8).Его диапазон составляет от 5 В до 15 В (от 4,5 В до 16 В), а для некоторых корпусов военной разработки он расширяется до 18 В.
• Выход: Первичный выход таймера 555 IC может быть высоким. уровень или низкий уровень. Выход микросхемы доступен на выводе (3).

1. Высокий уровень (состояние): Когда напряжение питания V _CC = 5 В и 15 В, соответственно, высокое состояние будет 3,3 В и 13,3 В. Это означает, что выходное напряжение будет меньше 1.На 7 вольт ниже напряжения питания V _CC . Уровни насыщения выходного сигнала зависят от величин V _CC .
2. Низкий уровень (состояние): Когда напряжение питания VCC = 5 В, низкий уровень будет 0,25 В при 5 мА и снизится до 200 мА. Когда V _CC = 15 В, выходное низкое напряжение будет порядка 2 В.
3. Время нарастания и спада составляет 100 нс.

• Триггер : Входное напряжение триггера подключено к нижнему (или триггеру) компаратору.Он подключен к выводу 555 IC (2). Он управляет выходными состояниями R – S триггера. Когда вход триггера падает ниже \ left (\ frac {1} {3} V_ {cc} \ right), выходное напряжение повышается и начинается интервал в выходном импульсе. Запуск может быть выполнен по форме волны с медленным ROC (скорость изменения) или даже по импульсам. Напряжение срабатывания находится между + В _CC и клеммой заземления. Текущее требование обычно составляет 500 нА.
• Управляющее напряжение : Вывод управляющего напряжения (555 IC номер 5) подключен к контрольной точке на входной стороне верхнего (или триггерного) компаратора.Он подключен к точке, где 2/3 VCC доступны в цепи делителя напряжения, состоящей из трех резисторов по 5 кОм каждый. Он имеет косвенный доступ к нижней (или триггера) компаратора опорного напряжения также. Диапазон регулирования напряжения составляет от 1 В ниже VCC до 2 В выше напряжения земли. Внешний сигнал для управления выводом напряжения, время выхода ИС может быть изменено в моностабильном режиме. Управляющее напряжение может варьироваться от 45% до 90% от VCC. В нестабильном режиме приложение внешнего управляющего напряжения заставит его работать как частотный модулятор (FM).Если этот вывод не используется, то конденсатор около 10 нФ подключается от этого вывода к земле, чтобы уменьшить любые паразитные шумы и ложные срабатывания.
• Сброс: Этот вывод (4) используется для установки выхода в низкое состояние путем сброса (отключения) схемы триггера, независимо от состояний любого другого входа. Импульсное напряжение сброса более 0,5 В при допустимом токе более 0,1 мА необходимо для получения сброса с защелкой (триггерный выход). Ширина импульса обычно должна быть больше 0.5 мкс.
• Порог: Пороговое напряжение – это один из входов верхнего (порогового) компаратора. Он устанавливается на штифт (6). Когда это напряжение ниже или выше V _CC , он сбрасывает триггер и устанавливает выход в низкое состояние.

Блок-схема таймера 555 IC

Блок-схема таймера 555 (внутренние детали)

Внутренние блоки микросхемы 555 выглядят как следует:

1. Два компаратора (триггер (компаратор и пороговый компаратор)
2. Триггер R – S
3. Три резистора 5 кОм
4. Транзистор сброса
5. Разрядный транзистор
6. Усилитель мощности
7. OR Gate

Применение таймера 555 IC

1. Моностабильный мультивибратор : Работает как генератор однократных импульсов.
2. Нестабильный мультивибратор: Он работает как автономный генератор импульсов (осциллятор).
3. Бистабильный мультивибратор: Работает как триггер (триггер Шмитта).

Найдены другие применения таймера 555 IC в:

1. Преобразователи постоянного тока в постоянный и цифровые логические пробники
2. Генераторы сигналов (линейные и прямоугольные)
3. Преобразует аналоговое напряжение в длительность импульса при аналогово-цифровом преобразовании
4. Аналоговые частотомеры и тахометры
5. Точные тактовые сигналы
6. Переключатели компенсации дребезга
7. Схемы ШИМ (широтно-импульсной модуляции) и PPM (импульсной модуляции положения)
8. Схемы управления светофорами
9. Устройства измерения и контроля температуры

555 Таймер: 8 шагов (с изображениями)

В нестабильном В этом режиме выходной сигнал таймера 555 представляет собой непрерывный импульсный сигнал определенной частоты, который зависит от значений двух резисторов (R _A и R _B ) и конденсатора (C), используемых в схеме (рис. 1). в соответствии с уравнением ниже.Астабильный режим тесно связан с моностабильным режимом (обсуждается в шаге 2), вы можете видеть, что схема почти такая же. Важное отличие состоит в том, что в нестабильном режиме контакт триггера соединен с контактом порога; это заставляет выход постоянно переключаться между высоким и низким состояниями.

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

последовательность событий довольно сложна, поэтому я разбил ее на 5 шагов:

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

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

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

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

2/3 * Vcc = (Vcc – V ₀ ) * (1- e ^{-t / [(R _A + R _B ) * C]} )
2/3 * Vcc / (Vcc – V ₀ ) = 1- e ^{-t / [(R _A + R _B ) * C]}
1/3 * Vcc / (Vcc – V ₀ ) = e ^{-t / [(R _A + R _B ) * C]}
ln [1/3 * Vcc / (Vcc – V ₀ ) ] = -t / [(R _A + R _B ) * C]
t = – (R _A + R _B ) * C * ln [1/3 * Vcc / (Vcc – V ₀ )]

для V ₀ = 0 В, получается:
т = 1.1 * (R _A + R _B ) * C секунд

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

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

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

1/3 * Vcc = 2/3 * Vcc * (e ^{-t / (R _B * C)} )
1/2 = e ^{-t / (R _B * C)}
ln (1/2) = -t / (R _B * C)
t = -R _B * C * ln (1/2)
t = 0.7 * R _B * C секунд

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

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

Как мы вычисленное выше, выходное значение является низким для:
t = 0.7 * R _B * C секунд

Таким образом, общая продолжительность как высокого, так и низкого состояний вывода составляет:
0,7 * (R _A + R _B ) * C + 0,7 * R _B * C
0,7 * (R _A + 2 * R _B ) * C секунд

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

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

555 Таймеры | 556 Таймеры

555 Таймеры

Микросхема таймера 555 – это интегральная схема, используемая в различных приложениях, таких как таймер, мультивибратор, генерация импульсов, генераторы и т. Д.Это очень стабильный контроллер, способный производить точные тактовые импульсы. При моностабильной работе задержка контролируется одним внешним резистором и одним конденсатором. При нестабильной работе частота и рабочий цикл точно регулируются двумя внешними резисторами и одним конденсатором.

555 Таймер IC

Режимы работы:

Таймеры 555 имеют три рабочих режима: моностабильный, нестабильный и бистабильный. Каждый режим представляет собой отдельный тип схемы с определенным выходом.

Астабильный режим (автономный режим):

Астабильный режим не имеет стабильного состояния, поэтому он назван нестабильным режимом. Выход непрерывно переключает состояние между высоким и низким без каких-либо изобретений со стороны пользователя, что называется волной. Этот режим работы может использоваться для управления скоростью двигателей путем постоянного включения и выключения двигателя через равные промежутки времени, используемых в импульсных лампах и светодиодах. Его можно использовать в качестве тактового импульса для цифровых микросхем. Может использоваться как делитель частоты, а также как импульсный с модулятором.

Моностабильный режим (One-Shot):

В этом режиме работы выход остается в низком состоянии до тех пор, пока не сработает вход триггера. Этот тип операции используется в системах «нажми и работай». Когда срабатывает вход, выход переходит в высокое состояние и возвращается в исходное состояние.

Бистабильный режим (триггер Шмитта):

В бистабильном состоянии он имеет два стабильных состояния. Если на входе триггера установлен низкий уровень, выход схемы становится высоким, а на входе сброса – низкий уровень, выход схемы переходит в состояние низкого уровня.Этот режим можно использовать в автоматизированной железнодорожной системе.

Таймер 555 как нестабильный мультивибратор или в моностабильном режиме

Таймер 555 – очень популярная и универсальная интегральная схема, которую можно использовать как нестабильный или моностабильный мультивибратор. Штыревые соединения очень легко запомнить. В нестабильном режиме мультивибратора мы закоротили контакты 2 и 6. Если закорочены контакты № 6 и 7, это называется моностабильным мультивибратором. Во-первых, давайте разберемся с нестабильным мультивибратором. Соединения остаются постоянными для контактов № 4 и 8, контакт сброса подключен к положительному источнику питания, а контакт 3 является выходным.

Конденсатор c1 заряжается через R2 и R3. Когда напряжение на конденсаторе составляет 2/3 напряжения питания, пороговый компаратор определяет это и переводит внутреннюю схему в другое состояние. Затем выходной сигнал становится низким, и разрядный транзистор включается. Конденсатор теперь разряжается через резистор R2, напряжение падает до 1/3 напряжения питания. В этот момент компаратор ‘триггера’ определяет напряжение конденсатора и переводит схему обратно в исходное состояние. Цикл непрерывно повторяется, и на выходе получается прямоугольный сигнал.Выходной сигнал высокий, когда конденсатор заряжается, и низкий, когда конденсатор разряжается.

Использование таймеров 555 в качестве схем задержки:

Таймер в качестве моностабильного мультивибратора

Вышеупомянутая схема представляет собой схему моностабильного мультивибратора с использованием микросхемы таймера 555. Мы можем использовать его в качестве схемы задержки с рабочей средой, которая обеспечивает второй выходной уровень: низкий уровень напряжения (логический 0) и высокий уровень напряжения (логическая 1), что приводит к выходному выводу 3 из 555 таймеров.

Выходной сигнал обычно низкий, но он будет повышаться на короткое время в зависимости от значений других компонентов.Значения R и C могут использоваться для определения периода времени выходного импульса. Вход обычно высокий и переходит в низкий, когда применяется триггерный вход. Конденсатор развязывает схему, чтобы избежать воздействия на другие части схемы. Период времени можно рассчитать по формуле:

T = 1.1 RC

Моностабильные формы сигналов для расчета временной задержки

Минимальное значение R должно быть около 1К, чтобы избежать прохождения слишком большого тока в таймер 555. Их несколько. применения микросхемы таймера 555, использующей моностабильный режим работы, например, обнаружение пропущенных импульсов, переключатели без дребезга, сенсорные переключатели, делитель частоты и т. д.

Работа схемы задержки таймера

Схема использует таймер 555 в моностабильном режиме. Когда кнопка нажимается один раз, вывод 2 таймера становится низким, чтобы обеспечить высокий выходной сигнал на выводе 3. Когда на контакте 3 устанавливается высокий уровень, через транзистор посылается сигнал на включение лампы.

555 Схема отключения задержки таймера

Контакт реле, наконец, приводит в действие любую внешнюю нагрузку переменного тока. Время задержки определяется R1 и C1. Конденсатор на выводе 5 таймера, возможно, придется увеличить до 2 мкФ электролитического типа, если имеет место ложное срабатывание.

Релейная нагрузка с задержкой по времени

Принципиальная схема для релейной нагрузки с временной задержкой

Приведенная выше принципиальная схема может быть использована для разработки переключателя с временной задержкой для управления любой нагрузкой. Таймер 555 в моностабильном режиме работы может использоваться для включения и выключения нагрузки в течение фиксированного времени. Что касается периода времени моностабильного 1.1 RC, более высокое значение сопротивления, установленное предустановкой, дает большее время. В течение максимального времени лампа включается, а затем выключается.Схема состоит из простых регулируемых схем для управления фактическим реле. Текущая грузоподъемность нагрузки зависит от типа используемого реле.

Видео на таймере 555 в качестве нестабильного мультивибратора или в моностабильном режиме

Моностабильные мультивибраторы имеют только одно стабильное состояние, которое сохраняется до появления входного импульса. Он производит одиночный импульс, когда он находится в состоянии запуска, затем он возвращается в свое нормальное состояние через определенный период времени. На выходе высокий уровень, когда на входе низкий, и на выходе низкий, когда на входе высокий.

Таймеры 556

Таймер 556 – это двойная версия таймеров 555. Другими словами, в него встроены два таймера 555, работающих отдельно. Версии CMOS предлагают улучшенные характеристики для определенных приложений. Два таймера работают независимо друг от друга, используя только Vs и землю. Схема может запускаться и сбрасываться при падающих сигналах. Таймер 556 представляет собой 14-контактную конфигурацию, показанную на рисунке. Каждый таймер имеет собственный порог, триггер, разряд, управление, сброс и выходные контакты.Эта ИС может использоваться как для генератора, так и для генератора импульсов благодаря наличию двух отдельных таймеров 555. Обычно таймер 555 используется как генератор в нестабильном режиме, тогда как он используется как генератор импульсов в моностабильном режиме.

556 Схема таймера

Описание выводов:
ЗЕМЛЯ: Земля (0 В)
ТРИГГЕР: Короткий импульс от высокого к низкому на триггере запускает таймер
ВЫХОД: Во время временного интервала выход остается на + Vs / Vcc
RESET: Временной интервал может быть прерван подачей импульса сброса на низкий уровень (0V)
CONTROL: Управляющее напряжение позволяет получить доступ к внутреннему делителю напряжения (2 / 3Vcc)
THRESHOLD: порог, при котором интервал заканчивается (он заканчивается, если 2/3 Vcc)
РАЗРЯД: Выход с открытым коллектором; может разряжать конденсатор между интервалами
Vs, Vcc: Положительное напряжение питания, которое должно быть между 3 и 15V.

Характеристики:

• Прямая замена SE556 / NE556
• Время от микросекунд до часов
• Работает как в нестабильном, так и в моностабильном режимах
• Заменяет два таймера 555
• Регулируемый рабочий цикл
• Выход может быть источником или потребителем 200 мА
• Выход и питание Совместимость с TTL
• Стабильность температуры выше 0,005% на 900C
• Выход нормально включен и нормально выключен
• Малое время выключения, менее 2 мкс

Приложения:

• • Точная синхронизация
  • Импульсный генерация
  • Последовательная синхронизация
  • Управление светофором
  • Генерация временной задержки
  • Ширина импульса и модуляция положения импульса
  • Генератор линейного нарастания
  • Промышленное управление

Применение таймера 556:

С двумя таймерами в одном пакет, 556 идеально подходит для приложений с последовательной синхронизацией. катионы.Выход первого таймера соединен со входом второго таймера через конденсатор емкостью 0,001 мкФ.

В схеме контакты 2 и 6 являются пороговыми и триггерными входами для первого таймера, а контакт 5 – выходом. Выход на контакте 5 всегда будет инверсным входу на контактах 2 и 6. Аналогично, выход на контакте 9 второго таймера всегда будет обратным входу на контактах 8 и 12. Во время работы 0,001 мкФ Конденсатор будет заряжаться до любого напряжения, присутствующего на выходе на выводе 5, напряжение конденсатора будет подано на вход другого таймера, который изменит состояние обоих таймеров и включит или выключит.Задержка t1 определяется первой половиной, а t2 – второй половиной задержки. Первая половина таймера запускается мгновенным подключением контакта 6 к земле. По истечении тайм-аута начинается второй тайм. Его продолжительность определяется 1.1R2C2.

Применение таймера 556

Таймеры 7555

Таймер 7555 – это маломощное устройство CMOS RC, обеспечивающее значительную производительность по сравнению со стандартными биполярными таймерами 555. Это стабильный контроллер, способный воспроизводить точные временные задержки или частоты.В однократном или моностабильном режиме ширина импульса каждой цепи точно регулируется одним внешним резистором и конденсатором. Для нестабильной работы в качестве генератора частота холостого хода и рабочий цикл точно регулируются двумя внешними резисторами и одним конденсатором.

Таймер 7555 имеет 8 контактов, как показано на рисунке. К этим дополнительным функциям THRESHOLD, TRIGGER и RESET добавлены широкий диапазон рабочего напряжения питания и улучшенные характеристики на высоких частотах.

7555 Таймер

Описание контакта 7555 Таймер:
Контакт 1-GND: Земля, низкий уровень (0 В)
Контакт 2- (TRIGGER) ̅: OUT возрастает, и интервал начинается, когда этот вход падает ниже 1 / 3 VDD (Активный низкий уровень)
Контакт 3-ВЫХОД: Этот выход подключен к + VDD или GND
Контакт 4- (СБРОС) ̅: Временной интервал может быть прерван, если этот вход переведен на GND (Активный низкий уровень)
Контакт 5-КОНТРОЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ: Управляющий доступ к внутреннему делителю напряжения (по умолчанию 2/3 VDD)
Контакт 6-ПОРОГ: Интервал заканчивается, когда напряжение на пороге больше, чем при управляющем напряжении
Контакт 7 -DISCHARGE: Выход с открытым коллектором; может разряжать конденсатор между интервалами
Контакт 8-VDD: Положительное напряжение питания обычно составляет от 3 В до 15 В

Характеристики таймера 7555:

• Точный эквивалент в большинстве случаев для 555
• Низкий ток питания составляет 7555-60 мкА, низкий входной ток составляет 20 пА
• Высокоскоростная работа Типичные колебания 1 МГц при 5 В
• Гарантированный диапазон напряжения питания от 2 В до 18 В
• Температурная стабильность – 0.005% / ° C при + 25 ° C
• Нормальная функция сброса без прерывания питания во время переключения выхода
• Может использоваться с элементами синхронизации с более высоким импедансом, чем обычные 555, для более длительных постоянных времени RC
• Время от микросекунд до часов
• Работает как в нестабильном, так и в моностабильном режимах
• Фиксированный рабочий цикл 50% или регулируемый рабочий цикл
• Источник с высоким выходным сигналом может управлять TTL / CMOS
• Высокая скорость, низкое энергопотребление, монолитная технология CMOS

Применения таймера 7555:

• Long таймер задержки
• Высокоскоростной однократный
• Точный таймер
• Синхронизированный таймер
• Широтно-импульсная модуляция и позиционная модуляция
• Детектор пропущенных импульсов

Входы и выходы полностью совместимы с логикой CMOS, и каждый таймер может создание точных временных задержек и колебаний как в нестабильной, так и в моностабильной работе с одним резистором и конденсатор.Давайте посмотрим на моностабильную работу и нестабильную работу таймеров 7555.

Моностабильный режим работы таймера 7555:

В моностабильном режиме таймер действует как однократный. Первоначально внешний конденсатор удерживается разряженным с помощью разрядного выхода. При подаче отрицательного TRIGGER-импульса на контакт 2 напряжение на конденсаторе начинает экспоненциально изменяться в зависимости от Ra и повышает выходной уровень. Когда напряжение на конденсаторе равно 2/3 VDD, компаратор сбрасывает триггер, который, в свою очередь, быстро разряжает конденсатор, а также переводит выход в низкое состояние.TRIGGER должен вернуться в высокое состояние, прежде чем выход сможет вернуться в низкое состояние.

ICM7555

Нестабильная работа таймеров 7555:

Нестабильный режим показан на рисунке. Это обеспечивает выходную скважность 50% при использовании одного синхронизирующего резистора и конденсатора. Форма волны генератора на конденсаторе является симметричной и треугольной от 1/3 до 2/3 напряжения питания. Генерируемая частота f = 1 / 1.4RC.

7555 Цепь ТАЙМЕРА

Объяснение лучших из 555 схем применения таймера

Прежде чем заняться некоторыми интересными схемами для хобби IC 555, было бы важно, чтобы все знали о двух основных режимах работы этого устройства, которые сильно повлияют на включенные схемы, описанные ниже в статье.

Моностабильный режим

Здесь (см. Рис) ИС работает в моностабильном или «однократном» режиме. Первоначально подключенный внешний конденсатор остается разряженным изнутри (через транзистор). Отрицательный триггер менее 1/3 VCC, приложенный к выводу № 2, инициирует триггерное действие, быстро разряжая конденсатор и впоследствии повышая уровень выходного сигнала. Это приводит к экспоненциальному увеличению напряжения на конденсаторе. Период времени этого изменения можно выразить формулой t = 1.1Ra.C. Конденсатор полностью заряжается по истечении этого периода, когда напряжение на нем наконец достигает 2/3 VCC.

Триггер затем сбрасывается обратно каскадом внутреннего компаратора ИС, что приводит к немедленному разряду конденсатора и, в конечном итоге, выход переключается в состояние низкого логического уровня.

Астабильный режим

Другой важной конфигурацией является нестабильный режим, который в основном формируется путем соединения контактов № 2 и 6 ИС. Это придает схеме свойство свободно работать как мультивибратор за счет самозапуска.Зарядка внешнего синхронизирующего конденсатора происходит с помощью резисторов Ra / Rb, а процесс разряда завершается через Rb. Следовательно, рабочий цикл схемы может быть точно подтвержден регулировкой соотношения резисторов Ra / Rb.

Здесь конденсатор подвергается зарядке и разрядке между 1/3 и 2/3 VCC; эти периоды хорошо регулируются и не нарушаются колебаниями напряжения питания.

Вышеупомянутый рабочий режим IC 555 определяет, что микросхема в основном является генератором временных интервалов с множеством вариаций.Варьируя диапазоны временных интервалов, схемы, использующие этот чип, могут быть реализованы для множества различных приложений: мы изучим некоторые из них на следующих простых примерах схем таймера 555.

изображений – любезно предоставлено National Semiconductor Datasheet

Простой таймер для яиц с зуммером

На рисунке показана простая схема разводки для изготовления таймера для яиц (от 1 до 15 минут) и включает зуммер для индикации истекшего времени. Здесь встроены две микросхемы IC 555, одна используется для генерации требуемой задержки по времени, а другая ступень просто активирует зуммер, вводя установленную частоту в зуммер по истечении временного интервала.

Тщательный осмотр показывает, что нижняя ступень таймера сконфигурирована как моностабильный мультивибратор, который можно настраивать и сбрасывать вручную с помощью кнопок. После установки через S1 каскад инициирует подсчет и, в зависимости от значений VR1, R3 и C, продолжает отсчет в течение установленного временного интервала, пока C полностью не разрядится, чтобы выходной сигнал стал высоким.

Этот высокий импульс включает T1, который, в свою очередь, обеспечивает непрерывность заземления сброса на верхний каскад генератора, который настроен в нестабильный режим.После запуска каскад осциллятора издает зуммер на своей генерируемой частоте и поднимает сигнал тревоги. Схема сбрасывается нажатием S2, когда цикл начинается заново.

Список деталей

R1, R2 = Подлежит оценке с помощью онлайн-калькулятора IC 555.

R4, R5 = 100 К,

R3 = 1К,

VR1 = 1 млн,

R6, R7 = 10 К,

Зуммер = TOKO, Пьезозуммер.

Звонок для вызова простым касанием

На рисунке слева показаны два очень интересных приложения IC 555 в виде управляемых вручную цепей звонка.Обе конфигурации изображают ИС в моностабильном режиме, и этот конкретный режим работы становится абсолютно желательным для обсуждаемого применения дверного звонка.

В этом режиме становится возможным установить «звонок» зуммера в течение заданного извне интервала времени, независимо от периода, в течение которого может удерживаться внешний ручной триггер. Это просто означает, что если триггерный переключатель нажат или активирован даже на долю секунды, схемы будет достаточно, чтобы обнаружить и удерживать свой выход включенным до тех пор, пока не истечет время, установленное через R1 и C1.

В одной из схем используется кнопка звонка, в то время как в другой схеме используется спаренный транзистор Дарлингтона, обеспечивающий совместимость операции сенсорного триггера со схемой.

Список деталей

R1 и C1 = из онлайн-калькулятора 555,

R2 = 10 К,

T1 и T2 = BC 547 B,

C2 = 0,1 / 50 В, керамика,

Зуммер = Музыкальный зуммер

Простой контроллер дневного и ночного уличных фонарей

IC 555 может быть также подключен как точный компаратор и находит важные применения в этом режиме работы.Одним из классических примеров является схема детектора порогового уровня освещенности, которая может быть подходящим образом использована для автоматического включения уличного освещения или освещения крыльца при наступлении сумерек и выключения их на рассвете.

Что касается схемы, LDR в основном действует как датчик света, изменяющееся сопротивление которого сравнивается внутренним компаратором IC с R3, и выход меняет состояние после пересечения установленного порога. Выход запускает реле, контакты которого включают встроенные светильники, управление которыми должно осуществляться в соответствии с соответствующими спецификациями.

Список деталей

R1 = 100 К,

R2 = переменный резистор, 1 МОм,

R3 = 1 К,

R4 = 2M2,

C2 = 10 мкФ / 25 В,

LDR = 10 K при дневном свете в тени.

Реле = 12 В, 400 Ом, SPDT.

Таймер лампы простой для спальни

На рисунке изображена еще одна схема IC 555 в моностабильном режиме, которая была соответствующим образом сконфигурирована как автоматический ночник для спальни. Схема выключает настольную лампу после короткой задержки, заданной внешне R1 и C1.После нажатия S1 моностабильный стол начинает отсчет и выключает реле и лампу сразу по истечении установленного временного интервала.

Список деталей

R1 и C1 = Рассчитать с помощью онлайн-калькулятора 555.

R2 = 10 К,

Реле = Как указано для предыдущей схемы.

S1 = Нажимной переключатель.

Простая мигалка для ламп с париком

Как объяснялось ранее, в нестабильном режиме IC 555 работает свободно, настраиваясь и сбрасываясь, или просто начинает колебаться с фиксированной частотой, установленной извне через R1 и C1.В этой конструкции схема использует эту особенность и попеременно переключает внешнюю нагрузку (светодиоды), чтобы произвести мигание или эффект виляния. Если используется источник питания 12 В, то к каждому каналу можно подключить по 4 светодиода, что сделает подсветку более интересной и ослепительной.

Список деталей

R1, R2, C1 = Рассчитать с помощью онлайн-калькулятора 555.

R3, R4 = 1 К.

Простой проблесковый маячок для ламп переменного тока

Другая простая конфигурация, работающая по тем же принципам, показана на схеме.