De 10 bedste timer-kredsløb ved hjælp af IC 555

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





De her forklarede kredsløb er 10 bedste små timer-kredsløb ved hjælp af den alsidige chip IC 555, som genererer forudbestemte tidsintervaller som reaktion på momentane indgangsudløsere.

Tidsintervallerne kan bruges til at holde en relæstyret belastning TIL eller aktiveret i den ønskede tid og en automatisk slukning, når forsinkelsesperioden er gået. Tidsintervallet kan indstilles ved at vælge passende værdier for en ekstern modstand, et kondensatornetværk.



IC 555 Internt kredsløb

Billedet vist nedenfor repræsenterer det interne skema for en standard IC 555. Vi kan se, at den består af 21 transistorer, 4 dioder og 15 modstande.

IC 555 internt kredsløb omfattende to op-forstærkere til styring af ladeafladningstærsklen for den eksterne kondensator. Outputtet fra op-forstærkeren styrer et indstillet reset-flip-flop-trin.

Den fase, der involverer de tre 5 kohm-modstande, fungerer som et spændingsdelertrin, der producerer 1/3 spændingsniveau ved den ikke-inverterende indgang på trigger-komparator-op-forstærkeren og en 2/3-spændings-division på den inverterende input på tærskel-komparator-op-amp .



Med disse triggerindgange styrer de to op-forstærkere R / S (reset / set) flip-flop-trinnet, som yderligere styrer ON / OFF-forholdene for det komplementære outputtrin og førertransistoren Q6

Flip-flopens udgangstilstand kan også indstilles ved at udløse IC'ens reset-pin 4.

Sådan fungerer IC 555-timere

Hvornår IC 555 er konfigureret i monostabil timer-tilstand , holdes TRIGGER pin 2 ved forsyningsniveauet potentiale gennem en ekstern modstand RT.

I denne situation forbliver Q6 mættet, hvilket holder den eksterne timing-kondensator-CD kortsluttet til jorden, hvilket får OUTPUT-pin 3 til at være på et lavt logik- eller 0 V-niveau.

Standard-timer-handlingen af ​​IC 555 initieres ved at indføre en 0 V-triggerpuls ved pin 2. Denne 0V-puls, der er under 1/3 niveau af DC-forsyningsspændingen eller Vcc, tvinger udgangen fra trigger-komparatoren til at ændre tilstand .

På grund af dette, R / S klipklapper ændrer også sin outputtilstand, slukker Q6 og kører OUTPUT pin 3 højt. Når Q6 slukkes, frakobles den korte cd. Dette gør det muligt for kondensator-cd'en at oplade via timingmodstanden RD, indtil spændingen over cd'en når 2/3 forsyningsniveau eller Vcc.

Så snart dette sker, vender R / S flip flop tilbage til sin tidligere tilstand, tænder Q6 og forårsager en hurtig afladning af CD. På dette øjeblik vender udgangsstift 3 tilbage til sin tidligere lave tilstand igen. Og sådan gennemfører IC 555 en timing-cyklus.

I henhold til en af ​​egenskaberne holder IC, når den er udløst, op med at svare på eventuelle efterfølgende udløsere, indtil timing-cyklussen er afsluttet. Men hvis man ønsker at afslutte timingscyklussen, kan dette gøres når som helst ved at anvende en negativ puls eller 0 V til hvilestiften 4.

Tidspulsen, der genereres ved IC-udgangen, er for det meste i form af en rektangulær bølge, hvis tidsinterval er defineret af størrelsen af ​​R og C.

Formlen til beregning af dette er: tD (tidsforsinkelse) = 1,1 (værdi af R x værdi af C) Med andre ord er tidsintervallet produceret af IC 555 direkte proportionalt med produktet af R og C.

Den følgende graf viser afbildningen af ​​tidsforsinkelse vs. modstand og kapacitans ved hjælp af ovenstående tidsforsinkelsesformel. Her er tD i millisekunder, R er i kilo Ω og C i μfarader.

graftegning, der viser tidsforsinkelseskombinationer genereret af et sæt modstande og kondensatorer til IC 555

Det viser en række tidsforsinkelse kurver og de lineært skiftende værdier i forhold til de tilsvarende værdier for RT og C.

Det er muligt at indstille forsinkelser fra 10 µsekunder til 100 µsekunder ved at vælge passende værdier for kondensatorer fra 0,001 µF til 100 µF og modstande fra 1 k Ω til 10 meg Ω.

Enkle IC 555 timer kredsløb

Den første figur nedenfor viser, hvordan man laver en IC 555 timer med en fast periode output. Her er det indstillet til 50 sekunder.

Det er grundlæggende et IC 555 monostabilt design.

simpelt monostabelt timerkredsløb med et skud, der sagsøger IC 555 og bølgeform

Den tilstødende figur viser de bølgeformer, der er opnået på tværs af de angivne pinouts på IC under omskiftningsprocessen.

Handlingerne som beskrevet i bølgeformbilledet starter, så snart TRIGGER-stiften 2 er jordforbundet med et tryk på den øjeblikkelige START-kontakt S1.

Dette får øjeblikkeligt en rektangulær puls til at vises ved pin 3 og genererer samtidig en eksponentiel savtand ved DISCHARGE pin 7.

Tidsperioden, i hvilken denne rektangulære puls forbliver aktiv, bestemmes af værdierne R1 og C1. Hvis R1 erstattes med en variabel modstand, kan denne outputtidsindstilling indstilles efter brugerens præference.

LED-belysning indikerer TIL- og FRA-skift af udgangsstift 3 på IC

Den variable modstand kan være i form af en potentiometer som vist i den følgende figur 2.

simpelt IC 555 timer kredsløb med indstillet og nulstillet facilitet

I dette design kan output indstilles til at producere tidsperioder fra 1,1 sekunder til 120 sekunder gennem forskellige justeringer af potten R1.

Bemærk seriens 10K modstand, som er meget vigtig, da den beskytter IC'en fra at brænde, hvis potten drejes til sin laveste værdi. Modstanden i 10 K-serien sikrer også den mindste modstandsværdi, der kræves for korrekt funktion af kredsløbet ved den mindste potteindstilling.

Ved at trykke på kontakt S1 gør det muligt for IC kortvarigt at starte timingssekvensen (pin 3 går højt og LED tænder), mens man trykker på S2 reset-knappen muliggør øjeblikkelig afslutning eller nulstilling af timingssekvensen, så output pin 3 vender tilbage til sin oprindelige 0 V-situation (LED slukker permanent)

IC 555 tillader brug af belastninger med maksimal strømspecifikationer på op til 200 mA. Selvom disse belastninger normalt er ikke-induktive typer, kan en induktiv belastning som et relæ også effektivt anvendes direkte over pin 3 og jord som vist i de følgende diagrammer.

Den 3. figur nedenfor kan vi se, at relæet kan forbindes over pin 3 og jord, og pin 3 og positivt. Læg mærke til frihjulsdioden, der er tilsluttet på tværs af relæspolen, det anbefales stærkt til neutralisering af de farlige ryg-emfs fra relæspolen under øjeblikkelige slukninger.

hvordan man tilslutter et relæ med IC 555 output pin 3 sikkert

Det relækontakter kan forbindes med en beregnet belastning til at tænde / slukke dem som reaktion på de indstillede tidsintervaller.

Det 4. kredsløbsdiagram viser standarden IC 555 justerbart timer kredsløb med to sæt tidsintervaller og et udgangsrelæ til at skifte den ønskede belastning.

valgbar to-række IC 555 timer kredsløb

Selvom skematisk ser korrekt ud, kan dette grundlæggende kredsløb faktisk have nogle få negative aspekter.

  1. For det første vil dette design dræne noget strøm kontinuerligt, selv når udgangen af ​​kredsløbet er i slukket tilstand.
  2. For det andet, da de to kondensatorer C1 og C3 har en bred tolerancespecifikation, skal potten nedsættes med to individuelle opsætningsskalaer.

De ovenfor diskuterede fejl kan faktisk overvindes ved at konfigurere kredsløbet på følgende måde. Her bruger vi et DPDT-relæ til procedurerne.

nøjagtig valgbar IC 555 timer, hvilket lave strømforbrug

I dette 5. IC 555-tidsdiagram kan vi se, at relækontakterne er forbundet parallelt med START-kontakten S1, som begge er i 'normalt åben' tilstand og sikrer, at der ikke er noget strømafløb, mens kredsløbet er FRA.

For at starte timing-cyklussen trykkes S1 et øjeblik.

Dette styrker øjeblikkeligt IC 555. Ved starten kan C2 forventes at blive fuldt afladet. På grund af dette oprettes der en negativ afbryder TIL udløser ved pin 2 i IC'en, som initierer timingscyklussen, og relæet RY1 tænder.

Relækontakterne, der er forbundet parallelt med S1, gør det muligt for IC 555 at forblive strøm, selv efter at S2 er frigivet.

Når den indstillede tidsperiode udløber, deaktiveres relæet, og dets kontakter vender tilbage til N / C-positionen, der afbryder strømmen fra hele kredsløbet.

Timingforsinkelsesoutputtet for kredsløbet bestemmes grundlæggende af R1- og potentiometer R5-værdier sammen med værdierne for enten C1 eller C2 og afhængigt af positionen af ​​vælgerkontakten S3a.

Når det er sagt, skal vi også bemærke, at timingen yderligere påvirkes af, hvordan potentiometrene R6 og R7 justeres.

De skiftes gennem kontakten S3 b og integreres med IC'ens CONTROL-spændingsstift 5.

Disse potentiometre introduceres for effektivt at shunt IC 555's interne spænding, hvilket ellers kan forstyrre systemets outputtiming.

På grund af denne forbedring er kredsløbet nu i stand til at fungere med den største nøjagtighed, selv med kondensatorer med inkonsekvente toleranceniveauer .

Desuden tillader funktionen også kredsløbet at arbejde med en ensom tidsskala, der er kalibreret for at læse to individuelle timingområder i henhold til positionen af ​​vælgerkontakten.

For at opsætte ovennævnte nøjagtige IC 555-timerkredsløb skal R5 oprindeligt justeres til det maksimale interval. Herefter kan S3 vælges til position 1.

Dernæst skal du justere R6 for at få en 10 sekunders ON-timing-outputskala med noget forsøg og fejl. Følg de samme procedurer for valg af position 2 gennem potten R7 for at få en nøjagtig skala på 100 sekunder

Timere til billys

automatisk billygte slukkes efter en forudindstillet forsinkelse

Denne sjette enkle bil forlygte IC 555-baseret timer forhindrer billygterne i at slukke, så snart tændingen er slukket.

I stedet får forlygterne lov til at forblive oplyste i en vis forudindstillet forsinkelse, når føreren låser biltænding og går afsted mod sin destination, som kan være hans hjem eller kontor. Dette gør det muligt for ejeren at se stien og indtaste destinationen komfortabelt med synlig belysning fra forlygterne.

Efterfølgende, når forsinkelsesperioden udløber, slukker IC 555-kredsløbet forlygterne.

Hvordan det virker

Når tændingskontakten S2 er tændt, aktiveres relæet RY1 via D3. Relæet muliggør forlygter via de øverste relækontakter og kontakten S1, så forlygterne fungerer normalt gennem S1.

På dette tidspunkt forbliver kondensatoren C3, der er forbundet med ICens pin 2, fuldstændig afladet, fordi begge dens ledninger har det positive potentiale.

Når tændingskontakten S2 er slukket, udsættes C3-kondensatoren imidlertid for et jordpotentiale via relæspolen, hvilket pludselig får en negativ trigger til at vises ved pin 2.

Dette udløser IC 555-udgangsstift 3, og gør det muligt for relæet at forblive aktivt, selvom tændingen er slukket. Afhængigt af værdierne for timingkomponenterne R1 og C1 forbliver relæet strømførende og holder forlygterne TIL (i 50 sekunder), indtil endelig tidsperioden forløber, og pin 3 på IC'en slukker, og relæet og lysene slukkes.

Kredsløbet skaber ingen interferens med forlygternes sædvanlige funktion, mens bilen kører.

Det næste syvende timer-kredsløb vist nedenfor er også en billygttimer, der styres manuelt i stedet for tændingskontakten.

manuelt aktiveret bilforlygttimerkredsløb ved hjælp af IC 555

Kredsløbet bruger et DPDT-relæ med to sæt kontakter. IC 555-monostabil handling initieres ved at trykke kortvarigt på S1. Dette aktiverer relæet, og begge kontakter bevæger sig opad og forbinder med den positive forsyning.

Højre sidekontakter aktiverer forlygterne, mens venstre sidekontakter driver IC 555-kredsløbet. C3 får en kortvarig negativ puls til at vises ved pin 2, som udløser IC-tælletilstanden, og pin 3 bliver højt låst til relæet.

Forlygterne er nu tændt. Afhængigt af værdierne for R1 og C1 holder pin 3-udgangen relæet og forlygterne strømforsynede (i dette tilfælde i 50 sekunder), indtil C1 oplades op til 2/3 Vcc, drejeben 3 er lav og slukker for relæet og forlygterne.

1 minuts timer til veranda

simpelt nattelampe med automatisk slukning efter en forudindstillet forsinkelse.

Dette 8. kredsløb viser enkel veranda lys timer-kredsløb, der kun kan aktiveres i et minut om natten. I løbet af dagtimerne LDR-modstand bliver lav, hvilket holder forbindelsen med R5 høj.

På grund af dette har presning på S1 ingen effekt på pin 2 i IC. Men når mørket falder, bliver LDR-modstand uendelig og udvikler næsten 0 V ved krydset mellem R4 og R5.

I denne tilstand, når kontakten S1 trykkes, forårsager en negativ trigger ved pin 2 på IC 555, som aktiverer pin 3 til høj og også tænder relæet. Verandaen, der er fastgjort med relækontakterne, lyser.

Kredsløbet forbliver udløst i ca. 1 minut, indtil C1 oplades til 2/3 Vcc. IC'en nulstilles nu til drejestiften 3 lav og afbryder relæet og slukker for verandaen.

Omskifteren S1 kan være i form af en lille skjult afbryder nær dørhåndtaget / hængslet eller under måtten, som aktiveres, når ejeren træder på måtten.

Omdrejningstalsapplikation

Et monostabelt timer-kredsløb ved hjælp af IC 555 kan også implementeres effektivt til fremstilling af en omdrejningstællerkredsløb som giver brugeren nøjagtige oplysninger om frekvens og motortiming.

Den indkommende frekvens fra motoren konverteres først til veldimensioneret firkantbølge gennem et RC-differentieringsnetværk og derefter føres til pin nr. 2 i den monostabile.

Differentieringsnetværket omdanner de forreste eller bageste kanter af firkantbølgesignalet til passende triggerimpulser.

Et 9. praktiske kredsløb nedenfor viser, hvordan et RC-netværk og en transistor konverterer ethvert indgangssignal med en hvilken som helst amplitude til velformede firkantbølger til generering af ideelle udløsende impulser, skift mellem det fulde IC Vcc-niveau og jorden.

hvordan man udløser pin 2 i IC 555 monostabil med en transistor differentieringstrin

Konklusion

I alle de hidtil præsenterede kredsløb fungerer 555 som en monostabil (one-shot) timing period generator. De krævede udløsersignaler føres til TRIGGER-pin 2, og en tidsindstillet puls ved output-pin 3 leveres.

I alle design er signalet, der påføres ved TRIGGER-pin 2, passende dimensioneret til at danne en negativ kantet puls.

Det sikrer, at triggeramplituden skifter fra et 'off' -niveau, der er højere end 2/3 af forsyningsspændingen til en 'on' -værdi, der er lavere end 1/3 af forsyningsniveauet.

Udløsning af IC one shot monostable sker faktisk, når potentialet ved pin 2 trækkes ned til 1/3 af forsyningsspændingsniveauet.

Dette kræver, at udløserimpulsbredden ved pin 2 er højere end 100 nanosekunder, men lavere end den impuls, der er beregnet til at blive vist ved outputpinden 3.

Dette fastslår eliminering af triggerpulsen med den tid, den indstillede monostabile periode udløber.




Forrige: Latterlydsimulatorkredsløb Næste: IC 555 oscillator-, alarm- og sirenekredsløb