10 geriausių laikmačio grandinių naudojant IC 555

Čia paaiškintos 10 geriausių mažų laikmačių grandinių, naudojančių universalų lustą IC 555, kuris generuoja iš anksto nustatytus laiko intervalus, reaguodamas į momentinius įvesties trigerius.

Laiko intervalai gali būti naudojami laikant a relės valdoma apkrova ĮJUNGTA arba įjungiama norimą laiką ir automatiškai išsijungia, kai pasibaigia uždelsimo laikotarpis. Laiko intervalą galima nustatyti pasirinkus tinkamas išorinio rezistoriaus, kondensatoriaus tinklo vertes.

IC 555 vidinė grandinė

Žemiau pateiktas vaizdas rodo vidinę standartinio IC 555 schemą. Matome, kad jį sudarė 21 tranzistorius, 4 diodai ir 15 rezistorių.

Etapas, kuriame yra trys 5 kohm rezistoriai, veikia kaip įtampos daliklio pakopa, kuri sukuria 1/3 įtampos lygį neveikiančiame trigerio palyginamojo veikimo stiprintuvo įėjime ir 2/3 įtampos padalijimo ant invertuojančio įėjimo į slenkstinio lygintuvo op stiprintuvą. .

Naudodami šias įjungimo įvestis, du veikimo stiprintuvai valdo R / S (atstatyti / nustatyti) apverčiamojo smūgio pakopą, kuri toliau kontroliuoja papildomo išėjimo etapo ir vairuotojo tranzistoriaus Q6 įjungimo / išjungimo sąlygas.

„Flip flop“ išėjimo būseną taip pat galima nustatyti paleidus IC atkūrimo kaištį 4.

Kaip veikia IC 555 laikmačiai

Kada IC 555 sukonfigūruotas monostabiliu laikmačio režimu , TRIGGER kaištis 2 laikomas tiekimo lygio potenciale per išorinį rezistorių RT.

Esant tokiai situacijai, Q6 išlieka prisotintas, o tai apsaugo išorinį laiko kondensatorių kompaktinį diską nuo žemės, todėl OUTPUT 3 kaištis turi būti žemoje logikoje arba 0 V lygyje.

Standartinis IC 555 laikmačio veiksmas pradedamas įvedant 0 V paleidimo impulsą prie 2 kaiščio. Šis 0 V impulsas, esantis žemiau 1/3 nuolatinės srovės maitinimo įtampos arba Vcc lygio, priverčia trigerio palygintuvo išėjimą keisti būseną .

Dėl to R / S šlepetė taip pat keičia išvesties būseną, išjungdamas Q6 ir pakeldamas OUTPUT 3 kaištį aukštai. Išjungus Q6, išjungiamas trumpasis CD. Tai leidžia kondensatoriui CD įkrauti per laiko rezistorių RD, kol įtampa visame CD pasieks 2/3 trečiojo tiekimo lygį arba Vcc.

Kai tik tai atsitiks, R / S šlepetė grįš į ankstesnę būseną, įjungdama Q6 ir sukeldama greitą CD išleidimą. Šiuo metu išvesties kaištis 3 vėl grįžta į ankstesnę žemą būseną. Taip IC 555 užbaigia laiko nustatymo ciklą.

Pagal vieną iš charakteristikų, įsijungęs IC nustoja reaguoti į kitus paskesnius veiksnius, kol bus baigtas laiko ciklas. Bet jei norite nutraukti laiko ciklą, tai galima padaryti bet kurią akimirką, taikant neigiamą impulsą arba 0 V ant likusio kaiščio 4.

IC išėjime generuojamas laiko impulsas yra stačiakampės bangos formos, kurios laiko intervalą apibrėžia R ir C dydžiai.

To apskaičiavimo formulė yra: tD (laiko uždelsimas) = ​​1,1 (R x vertės C vertė). Kitaip tariant, IC 555 sukurtas laiko intervalas yra tiesiogiai proporcingas R ir C sandaugai.

Šioje diagramoje parodytas laiko uždelsimo ir pasipriešinimo bei talpumo braižymas, naudojant aukščiau nurodytą laiko uždelsimo formulę. Čia tD yra milisekundėmis, R yra kilogramais Ω, o C - μfaradose.

Tai rodo diapazoną laiko atidėjimas kreivės ir tiesiškai besikeičiančios vertės, palyginti su atitinkamomis RT ir C reikšmėmis.

Galima nustatyti vėlavimus, svyruojančius nuo 10 µs iki 100 µsekundžių, parenkant atitinkamas kondensatorių vertes nuo 0,001 µF iki 100 µF ir rezistorius nuo 1 k Ω iki 10 meg Ω.

Paprastos IC 555 laikmačio grandinės

Pirmame paveiksle parodyta, kaip padaryti IC 555 laikmatį su fiksuoto laikotarpio išvestimi. Čia jis nustatytas į 50 sekundžių.

Iš esmės tai yra monostabilus IC 555 dizainas.

Gretimame paveiksle pavaizduotos bangų formos, gautos per nurodytus IC iškyšas perjungimo proceso metu.

Bangos formos vaizde aprašyti veiksmai prasideda iškart, kai TRIGGER kaištis 2 įžeminamas paspaudus momentinį START jungiklį S1.

Tai akimirksniu sukelia stačiakampio formos impulsą ties 3 kaiščiu ir tuo pačiu metu sukuria eksponentinį pjūklą prie iškrovimo kaiščio 7.

Laikotarpis, per kurį šis stačiakampis impulsas išlieka aktyvus, nustatomas pagal R1 ir C1 reikšmes. Jei R1 pakeičiamas kintamu rezistoriumi, šį išvesties laiką galima nustatyti pagal vartotojo pageidavimus.

Šviesos diodo apšvietimas rodo IC išėjimo kaiščio 3 įjungimą ir išjungimą

Kintamasis rezistorius gali būti a formos potenciometras kaip parodyta kitame 2 paveiksle.

Pagal šį dizainą, skirtingai reguliuojant puodą R1, išvestis gali būti pagaminta laikotarpiams nuo 1,1 iki 120 sekundžių.

Atkreipkite dėmesį į serijos 10K rezistorių, kuris yra labai svarbus, nes jis apsaugo IC nuo degimo, jei puodas bus pasuktas į žemiausią vertę. 10 K serijos rezistorius taip pat užtikrina mažiausią atsparumo vertę, reikalingą tinkamam grandinės veikimui esant minimaliam puodo nustatymui.

Paspaudus perjungti S1 trumpam įgalina IC pradėti laiko seką (kaištis 3 eina aukštai ir šviesos diodas įsijungia), o paspaudus S2 atstatymo mygtuką galima nedelsiant nutraukti arba iš naujo nustatyti laiko seką, kad išvesties kaištis 3 grįžtų į pradinę 0 V padėtį (LED išjungimas visam laikui)

IC 555 leidžia naudoti apkrovas, kurių maksimali srovės specifikacija yra iki 200 mA. Nors šios apkrovos paprastai yra neindukcinės, indukcinė apkrova, pavyzdžiui, relė, taip pat gali būti efektyviai naudojama tiesiai per kaištį 3 ir įžeminimą, kaip parodyta toliau pateiktose diagramose.

Trečią žemiau pateiktą paveikslą matome, kad relę galima prijungti per 3 kaištį ir žemę, ir 3 kaištį ir teigiamą. Atkreipkite dėmesį į laisvosios eigos diodą, sujungtą per relės ritę, labai rekomenduojama neutralizuoti pavojingas galines emf iš relės ritės išjungimo momentų metu.

The reliniai kontaktai gali būti laidiniai su numatyta apkrova jiems įjungti / išjungti, atsižvelgiant į nustatytus laiko intervalus.

Ketvirtoji grandinės schema rodo standartą IC 555 reguliuojama laikmačio grandinė turintys du laiko intervalų rinkinius ir išėjimo relę norimos apkrovos perjungimui.

Nors schema atrodo teisinga, ši pagrindinė grandinė iš tikrųjų gali turėti keletą neigiamų aspektų.

1. Pirma, ši konstrukcija nuolat ištuštins tam tikrą srovę, net kai grandinės išvestis yra išjungta.
2. Antra, kadangi abu kondensatoriai C1 ir C3 turi plačias tolerancijos specifikacijas, indą reikia kalibruoti dviem atskiromis nustatytomis svarstyklėmis.

Pirmiau aptartus trūkumus galima iš tikrųjų pašalinti sukonfigūravus grandinę tokiu būdu. Čia procedūroms naudojame DPDT relę.

Šioje 5-ojoje IC 555 laikmačio diagramoje matome, kad relės kontaktai yra sujungti lygiagrečiai su START jungikliu S1, kurie abu yra „normaliai atidaryto“ režimo ir užtikrina, kad nėra srovės nutekėjimo, kol grandinė išjungta.

Norėdami pradėti laiko ciklą, S1 trumpam paspaudžiamas.

Tai akimirksniu įjungia IC 555. Pradžioje galima tikėtis, kad C2 bus visiškai iškrautas. Dėl to IC 2 kontakte sukuriamas neigiamas jungiklio įjungiklis, kuris pradeda laiko ciklą, o relė RY1 įsijungia.

Relės kontaktai, sujungti lygiagrečiai su S1, leidžia IC 555 maitinti net ir atleidus S2.

Pasibaigus nustatytam laikotarpiui, relė išjungiama ir jos kontaktai grįžta į N / C padėtį, atjungiant maitinimą iš visos grandinės.

Grandinės laiko atidėjimo išvestį iš esmės lemia R1 ir potenciometro R5 vertės kartu su C1 arba C2 reikšmėmis ir atsižvelgiant į selektoriaus jungiklio S3 a padėtį.

Tai pasakę, taip pat turime atkreipti dėmesį į tai, kad laiką papildomai veikia tai, kaip reguliuojami potenciometrai R6 ir R7.

Jie perjungiami per jungiklį S3 b ir integruoti į IC valdymo įtampos kaištį 5.

Šie potenciometrai įvedami siekiant veiksmingai perjungti vidinę IC 555 įtampą, o tai gali sutrikdyti sistemos išvesties laiką.

Dėl šio patobulinimo grandinė dabar gali veikti labai tiksliai net su kondensatoriai, kurių tolerancijos lygis yra nenuoseklus .

Be to, ši funkcija taip pat leidžia grandinei dirbti su pavieniu laiko skaliu, sukalibruotu nuskaityti du atskirus laiko diapazonus, atsižvelgiant į selektoriaus padėtį.

Norint nustatyti aukščiau nurodytą tikslią IC 555 laikmačio grandinę, R5 iš pradžių turi būti sureguliuotas pagal maksimalų diapazoną. Po to S3 gali būti pasirinktas 1 pozicijoje.

Tada pakoreguokite R6, kad gautumėte 10 sekundžių įjungimo laiko išvesties skalę su tam tikrais bandymais ir klaidomis. Laikykitės tų pačių procedūrų pasirinkdami 2 poziciją per puodą R7, kad gautumėte tikslią 100 sekundžių skalę

Automobilių žibintų laikmačiai

Tai 6-oji paprasta automobilio žibintas Laikmatis „IC 555“ neleidžia išsijungti automobilio priekiniams žibintams, kai tik išjungiamas uždegimas.

Vietoj to, kai vairuotojas užrakina priekinius žibintus, tam tikrą iš anksto nustatytą laiką galima palikti apšviestą automobilio uždegimas ir eina link savo tikslo, kuris gali būti jo namai ar biuras. Tai leidžia savininkui pamatyti kelią ir patogiai įvažiuoti į tikslą, matant apšvietimą iš priekinių žibintų.

Vėliau, kai vėluoja laikotarpis, IC 555 grandinė išjungia priekinius žibintus.

Kaip tai veikia

Įjungus uždegimo jungiklį S2, relė RY1 įsijungia per D3. Relė leidžia žibintus valdyti per viršutinius relės kontaktus ir jungiklį S1, kad priekiniai žibintai per S1 veiktų normaliai.

Šiuo metu kondensatorius C3, susijęs su IC kaiščiu 2, lieka visiškai iškrautas, nes abu jo laidai yra teigiamame potenciale.

Tačiau išjungus uždegimo jungiklį S2, C3 kondensatorius per relės ritę veikiamas įžeminimo potencialu, kuris staiga sukelia neigiamą trigerį prie 2 kaiščio.

Tai įjungia IC 555 išvesties kaištį 3 ir leidžia relei likti įtampai, net jei uždegimas išjungtas. Priklausomai nuo laiko komponentų R1 ir C1 reikšmių, relė išlieka įtempta, išlaikydama įjungtus priekinius žibintus (50 sekundžių), kol galiausiai praeina laikotarpis ir 3 IC kaištis išsijungia, išjungdamas relę ir žibintus.

Grandinė nesukelia jokių trukdžių įprastam priekinių žibintų veikimui, kol automobilis veikia.

Kita žemiau parodyta 7-oji laikmačio grandinė taip pat yra automobilio žibintų laikmatis, valdomas rankiniu būdu, o ne uždegimo jungikliu.

Grandinėje naudojama DPDT relė, turinti du kontaktų rinkinius. IC 555 monostabilus veiksmas pradedamas trumpai paspaudus S1. Tai įjungia relę, ir abu kontaktai juda aukštyn ir jungiasi su teigiamu tiekimu.

Dešinės pusės kontaktų pora suaktyvina priekinius žibintus, o kairieji - IC 555 grandinę. C3 sukelia momentinį neigiamą impulsą prie 2 kaiščio, kuris įjungia IC skaičiavimo režimą, o 3 kaištis tampa labai fiksuojamas relėje.

Priekiniai žibintai dabar įjungti. Atsižvelgiant į R1 ir C1 reikšmes, 3 kaiščio išvestis palaiko relę ir priekinius žibintus (šiuo atveju 50 sekundžių), kol C1 įkraunamas iki 2/3 Vcc, žemai pasukdamas kaištį 3 ir išjungdamas relę ir priekiniai žibintai.

1 minutės verandos šviesos laikmatis

Ši 8-oji grandinė rodo paprasta verandos šviesa laikmačio grandinė, kurią minutę galima įjungti tik nakties metu. Dienos metu LDR atsparumas tampa žemas, todėl jo jungtis su R5 yra aukšta.

Dėl to S1 paspaudimas neturi įtakos IC 2 kaiščiui. Tačiau, sutemus, LDR atsparumas eina begalinis, R4 ir R5 sandūroje išvysto beveik 0 V.

Esant tokiai būklei, kai paspaudžiamas jungiklis S1, IC 555 2 kaištyje atsiranda neigiamas paleidiklis, kuris įjungia 3 kaištį į aukštą ir įjungia relę. Šviečia relės kontaktais pritvirtinta verandos lemputė.

Grandinė suveikia maždaug 1 minutę, kol C1 įkraunama į 2/3 Vcc. Dabar IC grįžta į žemą posūkio kaištį 3, išjungia relę ir išjungia verandos šviesą.

Jungiklis S1 gali būti nedidelis paslėptas jungiklis šalia durų rankenos / vyrių arba po kilimėliu, kuris įsijungia savininkui užlipus ant kilimėlio.

Tachometro taikymas

Taip pat galima efektyviai įdiegti monostabilią laikmačio grandinę, naudojant IC 555 tachometro grandinė kuris suteiks vartotojui tikslią informaciją apie dažnį ir variklio laiką.

Iš variklio įeinantis dažnis pirmiausia yra konvertuojamas į gerai išmatuojamą kvadratinę bangą per RC diferencialo tinklą ir tada tiekiamas monostabilaus kaiščio Nr. 2.

Diferenciatoriaus tinklas paverčia kvadratinės bangos signalo priekinius arba galinius kraštus į atitinkamus paleidimo impulsus.

9-oji praktinė grandinė žemiau parodo, kaip RC tinklas ir tranzistorius paverčia bet kokį įvesties signalą bet kokia amplitude į gerai suformuotas kvadratines bangas, kad generuotų idealius paleidimo impulsus, perjungiančius tarp viso IC Vcc lygio ir žemės.

Išvada

Visose iki šiol pateiktose grandinėse 555 veikia kaip monostabilus (vieno kadro) laiko periodo generatorius. Reikalingi trigerio signalai tiekiami į TRIGGER kaištį 2 ir išvesties kaiščio 3 impulsas yra nustatomas.

Visuose projektuose TRIGGER kaištyje 2 naudojamas signalas yra tinkamo dydžio, kad susidarytų neigiamo krašto impulsas.

Tai užtikrina, kad trigerio amplitudė persijungs iš „išjungto“ lygio, kuris yra didesnis nei 2/3 maitinimo įtampos, į „įjungta“ vertę, mažesnę nei 1/3 maitinimo lygio.

IC suveikia vieno šūvio monostabiliu atveju, kai potencialas ties 2 kaiščiu yra nuleistas iki 1/3 maitinimo įtampos lygio.

Tam reikalingas, kad paleidiklio impulso plotis 2 kaištyje būtų didesnis nei 100 nanosekundžių, bet mažesnis už impulsą, kuris turėtų pasirodyti ties išvesties kaiščiu 3.

Tai nustato trigerio impulso pašalinimą tuo metu, kai praeina nustatytas monostabilus laikotarpis.