10 najboljših časovnih vezij z uporabo IC 555

Tu razložena vezja so 10 najboljših vezij z majhnim časovnikom, ki uporabljajo vsestranski čip IC 555, ki ustvarja vnaprej določene časovne intervale kot odziv na trenutne vhodne sprožilce.

Časovne intervale lahko uporabite za ohranjanje rele nadzorovana obremenitev VKLOPLJENO ali aktivirano za želeni čas in samodejno izklopi po preteku zakasnitve. Časovni interval lahko nastavite z izbiro ustreznih vrednosti za zunanji upor, kondenzatorsko omrežje.

IC 555 Notranje vezje

Spodnja slika prikazuje notranjo shemo standardnega IC 555. Vidimo lahko, da je bil sestavljen iz 21 tranzistorjev, 4 diod in 15 uporov.

Stopnja, ki vključuje tri upore s 5 kohmi, deluje kot stopnja delilnika napetosti, ki na neinvertirajočem vhodu op amp ojačevalnika primerjalnika sproži 1/3 napetostne napetosti in 2/3 napetostne razdelke na invertirajočem vhodu praga primerjalnega ojačevalnika. .

S temi sprožilnimi vhodi oba opcijska ojačevalnika nadzorujeta stopnjo natikača R / S (ponastavitev / nastavitev), ki dodatno nadzira pogoje vklopa / izklopa komplementarne izhodne stopnje in vozniškega tranzistorja Q6

Izhodno stanje natikača lahko nastavite tudi tako, da sprožite ponastavitveni zatič 4 IC.

Kako delujejo merilniki časa IC 555

Kdaj IC 555 je konfiguriran v monostabilnem načinu časovnika , zatič TRIGGER 2 se zadrži na potencialnem nivoju napajanja prek zunanjega upora RT.

V tej situaciji Q6 ostane nasičen, zaradi česar je CD zunanjega časovnega kondenzatorja kratko zaskočen na maso, zaradi česar mora biti OUTPUT pin 3 na nizki logični ali 0 V ravni.

Standardno delovanje časovnika IC 555 se sproži z uvedbo 0 V impulza sprožilca na zatiču 2. Ta impulz 0 V, ki je pod 1/3 stopnje enosmerne napajalne napetosti ali Vcc, prisili izhod primerjalnika sprožilca, da spremeni stanje .

Zaradi tega je R / S Japonke prav tako spremeni svoje izhodno stanje, izklopi Q6 in dvigne OUTPUT pin 3 visoko. Z izklopom Q6 odklopi kratki stik med CD-jem. To omogoča CD-ju kondenzatorja, da se polni prek časovnega upora RD, dokler napetost na CD-ju ne doseže 2/3 napajalne ravni ali Vcc.

Takoj, ko se to zgodi, se R / S flip flop vrne v prejšnje stanje, vklopi Q6 in povzroči hiter izpust CD-ja. V tem trenutku se izhodni zatič 3 spet vrne v prejšnje nizko stanje. In tako IC 555 zaključi časovni cikel.

Glede na eno od značilnosti se IC, ko se sproži, preneha odzivati ​​na vse nadaljnje sprožilce, dokler ni zaključen časovni cikel. Če pa želimo prekiniti časovni cikel, lahko to kadar koli naredimo z negativnim impulzom ali 0 V na preostali zatič 4.

Časovni impulz, ustvarjen na izhodu IC, je večinoma v obliki pravokotnega vala, katerega časovni interval je določen z velikostmi R in C.

Formula za izračun tega je: tD (časovni zamik) = 1,1 (vrednost R x vrednost C) Z drugimi besedami, časovni interval, ki ga ustvari IC 555, je neposredno sorazmeren zmnožku R in C.

Naslednji graf prikazuje risanje časovne zakasnitve v primerjavi z uporom in kapacitivnosti z uporabo zgornje formule časovne zakasnitve. Tu je tD v milisekundah, R v kilo Ω in C v μfaradah.

Prikazuje vrsto časovna zamuda krivulje in linearno spreminjajoče se vrednosti glede na ustrezni vrednosti RT in C.

Zamike je mogoče nastaviti od 10 µsekund do 100 µsekund z izbiro ustreznih vrednosti kondenzatorjev od 0,001 µF do 100 µF in uporov od 1 k Ω do 10 meg Ω.

Preprosta časovna vezja IC 555

Prva slika spodaj prikazuje, kako narediti merilnik časa IC 555 z izhodom za določeno obdobje. Tu je nastavljeno na 50 sekund.

V bistvu gre za monostabilno zasnovo IC 555.

Na sosednji sliki so prikazane valovne oblike, ki so bile med postopkom preklopa pridobljene na označenih izhodih IC.

Dejanja, opisana na sliki valovne oblike, se začnejo takoj, ko je zatič TRIGGER 2 ozemljen s pritiskom na trenutno stikalo START S1.

To takoj povzroči, da se na zatiču 3 prikaže pravokotni impulz, ki hkrati generira eksponentno žaganje na zatiču DISCHARGE 7.

Čas, za katerega ta pravokotni impulz ostane aktiven, se določi z vrednostmi R1 in C1. Če R1 zamenjamo s spremenljivim uporom, lahko ta čas izhoda nastavimo po želji uporabnika.

Osvetlitev LED prikazuje vklop in izklop izhodnega zatiča 3 IC

Spremenljivi upor je lahko v obliki a potenciometer kot je prikazano na naslednji sliki 2.

Pri tej zasnovi se lahko izhod nastavi z različnimi nastavitvami lonca R1 za časovna obdobja od 1,1 sekunde do 120 sekund.

Upoštevajte serijski upor 10K, ki je zelo pomemben, saj ščiti IC pred izgorevanjem, če je lonec obrnjen na najnižjo vrednost. Upor serije 10 K zagotavlja tudi najmanjšo vrednost upora, potrebno za pravilno delovanje vezja pri minimalni nastavitvi lonca.

Pritisnite tipko stikalo S1 trenutno omogoči IC-ju, da zažene časovno zaporedje (pin 3 gre visoko in LED vklopi), medtem ko pritisk gumba za ponastavitev S2 omogoča takojšnje prekinitev ali ponastavitev časovnega zaporedja, tako da se izhodni pin 3 vrne v prvotno stanje 0 V (LED trajni izklop)

IC 555 omogoča uporabo obremenitev z največjimi tokovnimi specifikacijami do 200 mA. Čeprav so te obremenitve običajno neinduktivne, lahko induktivno obremenitev, kot je rele, učinkovito uporabimo tudi neposredno preko zatiča 3 in ozemljitve, kot je prikazano na naslednjih diagramih.

Na tretji sliki spodaj lahko vidimo, da je rele mogoče povezati preko zatiča 3 in ozemljitve, ter 3 in pozitivnega. Opazite, da je dioda prostega teka priključena na tuljavo releja, zato je zelo priporočljivo za nevtralizacijo nevarnih povratnih sil iz tuljave releja med trenutki IZKLOPA.

The relejni kontakti so lahko ožičeni s predvideno obremenitvijo, da jih vklopite / izklopite kot odziv na nastavljene časovne intervale.

Četrti diagram vezja prikazuje standard IC 555 nastavljiv časovni krog z dvema nizoma časovnih razponov in izhodnim relejem za preklapljanje želene obremenitve.

Čeprav je shema videti pravilno, ima lahko to osnovno vezje dejansko nekaj negativnih vidikov.

1. Prvič, ta zasnova bo neprekinjeno odvajala nekaj toka, tudi če je izhod vezja v izklopljenem stanju.
2. Drugič, ker imata kondenzatorja C1 in C3 široka tolerančna specifikacija, je treba kalibrirati dve ločeni lestvici.

Zgoraj omenjene pomanjkljivosti je mogoče dejansko premagati s konfiguracijo vezja na naslednji način. Tu za postopke uporabljamo rele DPDT.

V tem 5. časovnem diagramu IC 555 lahko vidimo, da so kontakti releja povezani vzporedno s stikalom START S1, ki sta v načinu 'normalno odprt', in zagotavlja, da ni toka, medtem ko je vezje IZKLOPLJENO.

Če želite sprožiti časovni cikel, za trenutek pritisnete S1.

Ta v trenutku poganja IC 555. Na začetku lahko pričakujemo, da bo C2 popolnoma izpraznjen. Zaradi tega se na zatiču 2 IC ustvari sprožilec negativnega stikala ON, ki sproži časovni cikel, rele RY1 pa se vklopi.

Relejni kontakti, ki so povezani vzporedno s S1, omogočajo, da IC 555 ostane vklopljen tudi po sprostitvi S2.

Ko preteče nastavljeno časovno obdobje, se rele deaktivira in njegovi kontakti se vrnejo v položaj N / C, pri čemer se odklopi moč celotnega vezja.

Izhod časovne zakasnitve vezja v osnovi določajo vrednosti R1 in potenciometra R5, skupaj z vrednostmi bodisi C1 bodisi C2, in odvisno od položaja izbirnega stikala S3 a.

Ob tem moramo tudi opozoriti, da na čas dodatno vpliva tudi način nastavitve potenciometrov R6 in R7.

Preklopijo se skozi stikalo S3 b in so integrirane s krmilnim napetostnim zatičem 5 IC.

Ti potenciometri so uvedeni za učinkovito ranžiranje notranje napetosti IC 555, ki bi sicer lahko vplivala na izhodni čas sistema.

Zaradi te izboljšave lahko vezje zdaj deluje z največjo natančnostjo tudi z kondenzatorji z neskladnimi tolerančnimi ravnmi .

Poleg tega funkcija omogoča tudi vezju, da deluje s samotno časovno lestvico, kalibrirano za branje dveh posameznih časovnih razponov glede na položaj izbirnega stikala.

Za nastavitev zgoraj natančnega vezja časovnika IC 555 je treba R5 na začetku prilagoditi največjemu območju. Po tem se lahko S3 izbere v položaj 1.

Nato prilagodite R6, da dobite 10-sekundno lestvico časa za vklop z nekaj poskusi in napakami. Sledite istim postopkom za izbiro položaja 2 skozi lonec R7, da dobite natančno lestvico 100 sekund

Časovniki za avtomobilske luči

Ta 6. preprost avtomobilski žaromet Časovnik na osnovi IC 555 preprečuje, da bi se žarometi avtomobila ugasnili takoj, ko je kontakt izključen.

Namesto tega lahko žarometi ostanejo osvetljeni nekaj prednastavljene zakasnitve, ko voznik zaklene vžig avtomobila in odide proti cilju, ki je lahko njegov dom ali pisarna. To omogoča lastniku, da vidi pot in udobno vstopi v cilj z vidno osvetlitvijo žarometov.

Po preteku zakasnitve vezje IC 555 izklopi žaromete.

Kako deluje

Ko je stikalo za vžig S2 vklopljeno, se rele RY1 napaja prek D3. Rele omogoča delovanje žarometov preko zgornjih kontaktov releja in stikala S1, tako da žarometi normalno delujejo skozi S1.

Na tej točki kondenzator C3, povezan z zatičem 2 IC, ostane popolnoma prazen, ker imata oba vodnika pozitiven potencial.

Ko pa je stikalo za vžig S2 izklopljeno, je kondenzator C3 izpostavljen potencialu ozemljitve prek tuljave releja, kar nenadoma povzroči, da se na zatiču 2 pojavi negativni sprožilec.

To sproži izhodni zatič 3 IC 555 in omogoča, da rele ostane pod napetostjo, čeprav je vžig izklopljen. Odvisno od vrednosti časovnih komponent R1 in C1, ostane rele pod napetostjo, pri čemer ostanejo žarometi vklopljeni (za 50 sekund), dokler končno ne poteče časovno obdobje in če se zatič 3 IC izklopi, tako da se rele in luči ne izklopijo.

Vezje ne ustvarja motenj pri običajnem delovanju žarometov med vožnjo avtomobila.

Naslednje 7. vezje časovnika, prikazano spodaj, je tudi časovnik avtomobilskih žarometov, ki se upravlja ročno namesto stikala za vžig.

Vezje uporablja rele DPDT, ki ima dva kompleta kontaktov. Monostabilno delovanje IC 555 se sproži s trenutnim pritiskom na S1. To napaja rele in oba kontakta se premikata navzgor in povežeta s pozitivnim napajanjem.

Desni bočni par kontaktov aktivira žaromete, medtem ko levi bočni kontakt napaja vezje IC 555. C3 povzroči trenutni negativni impulz na zatiču 2, ki sproži način štetja IC, in zatič 3 postane visoko zapahnjen na releju.

Zdaj so vklopljeni žarometi. Odvisno od vrednosti R1 in C1 izhod pin 3 ohranja rele in žaromete pod napetostjo (v tem primeru 50 sekund), dokler se C1 ne napolni do 2/3 Vcc, obrača zatič 3 in izklopi rele in žarometi.

1-minutni časovnik luči na verandi

Ta 8. krog prikazuje preprosta luč na verandi časovno vezje, ki ga je mogoče vklopiti za minuto samo ponoči. Čez dan LDR odpornost postane nizka, kar ohranja stičišče z R5 visoko.

Zaradi tega pritisk S1 nima vpliva na zatič 2 IC. Ko pa pade tema, postane odpornost LDR neskončna in na stičišču R4 in R5 razvije skoraj 0 V.

V tem stanju, ko pritisnete stikalo S1, povzroči negativni sprožilec na zatiču 2 IC 555, ki aktivira zatič 3 na visoko in vklopi tudi rele. Sveti lučka verande, pritrjena s kontakti releja.

Vezje ostane sproženo približno 1 minuto, dokler se C1 ne napolni na 2/3 Vcc. IC se zdaj ponastavi na nizki zatič 3 in izklopi rele in izklopi luč verande.

Stikalo S1 je lahko v obliki majhnega skritega stikala blizu kljuke / tečaja vrat ali pod preprogo, ki se aktivira, ko lastnik stopi na preprogo.

Uporaba tahometra

Monostabilno časovno vezje z uporabo IC 555 lahko učinkovito izvedemo tudi za izdelavo a vezje tahometra ki bo uporabniku zagotovil natančne informacije o frekvenci in času motorja.

Dohodna frekvenca iz motorja se najprej pretvori v dobro dimenzioniran kvadratni val skozi omrežje diferencialnih RC in nato dovede v pin št. 2 monostabilnega.

Razdelilna mreža pretvori vodilne ali zadnje robove kvadratnega valovnega signala v ustrezne sprožilne impulze.

Spodaj 9. praktično vezje prikazuje, kako RC omrežje in tranzistor pretvori kateri koli vhodni signal s poljubno amplitudo v dobro oblikovane kvadratne valove za generiranje idealnih sprožilnih impulzov, ki preklapljajo med celotno ravnino IC Vcc in tlemi.

Zaključek

V vseh do zdaj predstavljenih tokokrogih 555 deluje kot monostabilen (enkraten) generator časovnega obdobja. Zahtevani sprožilni signali se napajajo na zatič TRIGGER 2 in podaja se časovni impulz na izhodnem zatiču 3.

V vseh izvedbah je signal, uporabljen na zatiču TRIGGER 2, ustrezno dimenzioniran tako, da tvori negativni robni impulz.

Zagotavlja, da se amplituda sprožilca preklopi z nivoja izklopa, višjega od 2/3 napajalne napetosti, na vrednost vklopa, nižje od 1/3 nivoja napajanja.

Sprožitev monostabilnega IC enega strela se dejansko zgodi, ko se potencial na zatiču 2 spusti na 1/3 nivoja napajalne napetosti.

To zahteva, da je širina impulza sprožilca na zatiču 2 večja od 100 nanosekund, vendar manjša od impulza, ki naj bi se pojavil na izhodnem zatiču 3.

S tem ugotovimo odpravo sprožilnega impulza do trenutka, ko preteče nastavljeno monostabilno obdobje.