10 parasta ajastinpiiriä, jotka käyttävät IC 555: tä

Tässä selitetyt piirit ovat 10 parasta pientä ajastinpiiriä, jotka käyttävät monipuolista sirua IC 555, joka tuottaa ennalta määrätyt aikavälit vastauksena hetkellisiin tulon laukaisimiin.

Aikaväliä voidaan käyttää a releohjattu kuorma PÄÄLLE tai aktivoituna halutun ajan ja automaattinen POIS PÄÄLTÄ, kun viiveaika on kulunut. Aikaväli voidaan asettaa valitsemalla sopivat arvot ulkoiselle vastukselle, kondensaattoriverkolle.

IC 555 sisäinen piiri

Alla oleva kuva edustaa standardin IC 555 sisäistä kaaviota. Voimme nähdä, että se koostui 21 transistorista, 4 diodista ja 15 vastuksesta.

Kolme 5 kohmivastusta sisältävä vaihe toimii kuin jännitteenjakaja, joka tuottaa 1/3-jännitetason liipaisukomparaattorin op-vahvistimen ei-invertoivassa tulossa ja 2/3-jännitejakoa kynnysvertailijan op-vahvistimen käänteisessä tulossa. .

Näillä liipaisutuloilla kaksi op-vahvistinta ohjaavat R / S (reset / set) -kiikavaihetta, joka ohjaa edelleen komplementaarisen lähtöasteen ja kuljettajatransistorin Q6 ON / OFF-olosuhteita

Kiikun lähtötila voidaan asettaa myös laukaisemalla IC: n nollausnasta 4.

Kuinka IC 555 -ajastimet toimivat

Kun IC 555 on konfiguroitu monostabiilissa ajastintilassa , TRIGGER-nasta 2 pidetään syöttöpotentiaalissa ulkoisen vastuksen RT kautta.

Tässä tilanteessa Q6 pysyy kylläisenä, mikä pitää ulkoisen ajoituskondensaattorin CD: n oikosulussa maahan aiheuttaen OUTPUT-nastan 3 olevan matalalla logiikalla tai 0 V: n tasolla.

IC 555: n vakioajastintoiminto aloitetaan tuomalla 0 V: n liipaisupulssi napaan 2. Tämä 0 V: n pulssi on tasavirtajännitteen tai Vcc: n 1/3-tason alapuolella, pakottaa liipaisinkomparaattorin lähdön vaihtamaan tilaa .

Tämän vuoksi R / S varvastossu muuttaa myös lähtötilaa, sammuttaa Q6 ja ajaa OUTPUT-nasta 3 korkealle. Kun Q6 kytketään pois päältä, katkaistaan ​​oikosulku CD-levyltä. Tämä sallii kondensaattori-CD: n latautumisen ajoitusvastuksen RD kautta, kunnes CD: n yli tuleva jännite saavuttaa 2/3-syöttötason tai Vcc: n.

Heti kun näin tapahtuu, R / S-kiikku palaa edelliseen tilaansa, kytkee päälle Q6 ja aiheuttaa nopean CD-levyn purkautumisen. Tällä hetkellä lähtönasta 3 palaa jälleen takaisin aikaisempaan matalaan tilaansa. Ja näin IC 555 suorittaa ajoitusjakson.

Yhden ominaisuuden mukaan IC, kun se laukaistaan, lakkaa vastaamasta kaikkiin myöhempiin laukaisimiin, kunnes ajoitusjakso on valmis. Mutta jos halutaan lopettaa ajoitusjakso, se voidaan tehdä milloin tahansa lisäämällä negatiivinen pulssi tai 0 V lepotappiin 4.

IC-ulostulossa muodostuva ajoituspulssi on enimmäkseen suorakulmaisen aallon muodossa, jonka aikaväli määritetään R: n ja C: n suuruuksilla.

Kaava tämän laskemiseksi on: tD (aikaviive) = 1,1 (Rx: n C-arvon arvo) Toisin sanoen IC 555: n tuottama ajoitusväli on suoraan verrannollinen R: n ja C: n tuloon.

Seuraava kaavio näyttää aikaviiveen ja resistanssin ja kapasitanssin piirtämisen käyttäen yllä olevaa viivekaavaa. Tässä tD on millisekunneissa, R on kilo Ω ja C μfaradeissa.

Se näyttää alueen aikaviive käyrät ja lineaarisesti muuttuvat arvot suhteessa vastaaviin RT- ja C-arvoihin

On mahdollista asettaa viiveet, jotka vaihtelevat 10 µs: sta 100 µs: iin valitsemalla sopivat kondensaattorien arvot välillä 0,001 µF - 100 µF ja vastukset välillä 1 k - 10 meg Ω.

Yksinkertaiset IC 555 -ajastinpiirit

Ensimmäinen alla oleva kuva osoittaa, miten tehdään IC 555 -ajastin, jolla on kiinteän jakson lähtö. Tässä se asetetaan 50 sekuntiin.

Se on pohjimmiltaan IC 555 monostabiili malli.

Viereinen kuva esittää aaltomuotoja, jotka on saatu kytketyn prosessin aikana IC: n osoitettujen pinoutien yli.

Aaltomuodokuvassa kuvatut toimet alkavat heti, kun TRIGGER-tappi 2 on maadoitettu painamalla hetkellistä START-kytkintä S1.

Tämä aiheuttaa heti suorakulmaisen pulssin ilmestymisen tapaan 3 ja tuottaa samanaikaisesti eksponentiaalisen sahahamalan PURKE napa 7.

Aika, jona tämä suorakulmainen pulssi pysyy aktiivisena, määritetään R1: n ja C1: n arvojen avulla. Jos R1 korvataan muuttuvalla vastuksella, tämä lähtöajastus voidaan asettaa käyttäjän mieltymysten mukaan.

LED-valaistus ilmaisee mikropiirin ulostulotapin 3 ON- ja OFF-kytkennän

Muuttuva vastus voi olla a: n muodossa potentiometri kuten seuraavassa kuvassa 2 on esitetty.

Tässä mallissa lähtö voi asettaa tuottamaan ajanjaksoja 1,1 sekunnista 120 sekuntiin potin R1 eri säätöjen avulla.

Huomaa sarjan 10K-vastus, joka on erittäin tärkeä, koska se suojaa IC: tä palamiselta, jos potti käännetään alimpaan arvoonsa. 10 K-sarjan vastus varmistaa myös pienimmän vastusarvon, joka vaaditaan piirin oikeaan toimintaan potin vähimmäisasetuksella.

Painamalla vaihtaa S1 antaa IC: n hetkellisesti käynnistää ajoitussekvenssin (nasta 3 menee korkealle ja LED syttyy PÄÄLLE), kun taas S2-nollauspainikkeen painaminen sallii ajoituksen päättämisen tai nollaamisen siten, että lähtötappi 3 palaa alkuperäiseen 0 V -tilanteeseensa (LED sammutetaan pysyvästi)

IC 555 sallii sellaisten kuormien käytön, joiden suurin virtamääritys on enintään 200 mA. Vaikka nämä kuormat ovat normaalisti ei-induktiivisia, induktiivista kuormaa, kuten releä, voidaan myös käyttää tehokkaasti suoraan tapin 3 ja maan yli seuraavien kaavioiden mukaisesti.

Kolmannesta alla olevasta kuvasta voimme nähdä, että rele voidaan kytkeä nastan 3 ja maan yli, ja nasta 3 ja positiivinen. Huomaa releen kelan yli kytketty vapaakäyntidiodi. On erittäin suositeltavaa neutraloida releen kelasta tulevat vaaralliset taka-emf-kytkimet katkaisun hetkessä.

relekontaktit voidaan kytkeä aiotulla kuormalla niiden kytkemiseksi päälle / pois vastauksena asetettuihin aikaväleihin.

Neljäs piirikaavio näyttää standardin IC 555 säädettävä ajastinpiiri jossa on kaksi ajoitusalueryhmää ja lähtörele halutun kuormituksen vaihtamiseksi.

Vaikka kaavio näyttää oikealta, tällä peruspiirillä voi olla muutama negatiivinen puoli.

1. Ensinnäkin tämä muotoilu tyhjentää osan virrasta jatkuvasti, vaikka piirin lähtö olisi pois päältä -tilassa.
2. Toiseksi, koska kahdella kondensaattorilla C1 ja C3 on laaja toleranssitiedot, potti on kalibroitava kahdella erillisellä asetusvaa'alla.

Yllä mainitut puutteet voidaan tosiasiallisesti voittaa määrittämällä piiri seuraavalla tavalla. Tässä käytämme toimenpiteisiin DPDT-relettä.

Tässä viidennessä IC 555 -ajastinkaaviossa voimme nähdä, että releen koskettimet on liitetty rinnakkain START-kytkimen S1 kanssa, jotka ovat molemmat normaalisti auki -tilassa, ja varmistaa, ettei virtaa tyhjennetä, kun piiri on pois päältä.

Ajastussyklin aloittamiseksi S1 painetaan hetkellisesti.

Tämä käynnistää IC 555: n välittömästi. Aluksi C2: n voidaan odottaa olevan täysin purkautunut. Tämän vuoksi IC: n napaan 2 luodaan negatiivinen kytkin ON-liipaisin, joka aloittaa ajoitusjakson, ja rele RY1 kytkeytyy ON-asentoon.

S1: n kanssa rinnakkain kytkettyjen relekoskettimien avulla IC 555 pysyy virtana myös S2: n vapauttamisen jälkeen.

Kun asetettu ajanjakso on kulunut, rele deaktivoidaan ja sen koskettimet palaavat N / C-asentoon katkaisemalla virran koko piiristä.

Piirin ajoitusviiveen lähtö määritetään periaatteessa R1- ja potentiometri R5 -arvoilla sekä C1- tai C2-arvojen kanssa, ja riippuen valintakytkimen S3a asennosta.

Tämän sanottuaan meidän on myös huomattava, että ajoitukseen vaikuttaa lisäksi potentiometrien R6 ja R7 säätö.

Ne kytketään kytkimen S3 b kautta ja integroidaan IC: n CONTROL-jännitetapiin 5.

Nämä potentiometrit otetaan käyttöön vaihtamaan IC 555: n sisäinen jännite tehokkaasti, mikä muuten saattaisi häiritä järjestelmän lähtöajastusta.

Tämän parannuksen ansiosta piiri voi nyt toimia erittäin tarkasti myös kondensaattorit, joiden toleranssitasot ovat epäjohdonmukaiset .

Lisäksi ominaisuus sallii piirin toimivan yksinäisen ajoitusasteikon kanssa, joka on kalibroitu lukemaan kaksi yksittäistä ajoitusaluetta valintakytkimen sijainnin mukaan.

Yllä olevan tarkan IC 555 -ajastinpiirin määrittämiseksi R5 on ensin säädettävä sen maksimialueelle. Tämän jälkeen S3 voidaan valita asentoon 1.

Seuraavaksi säädä R6, jotta saat 10 sekunnin ON-ajastuksen ulostulon asteikon kokeilemalla ja virheellisesti. Noudata samoja menettelytapoja 2 valitessasi potin R7 läpi saadaksesi tarkan 100 sekunnin asteikon

Ajastimet auton valoihin

Tämä 6. yksinkertainen auton ajovalot IC 555 -pohjainen ajastin estää auton ajovaloja sammumasta heti, kun sytytysvirta sammutetaan.

Sen sijaan ajovalojen annetaan palaa jonkin verran ennalta asetettua viivettä, kun kuljettaja lukitsee auton sytytys ja kävelee kohti määränpäätä, joka voi olla hänen kotinsa tai toimistonsa. Tämä antaa omistajalle mahdollisuuden nähdä polku ja syöttää määränpää mukavasti näkyvillä valoilla ajovaloista.

Tämän jälkeen, kun viiveaika on kulunut, IC 555 -piiri sammuttaa ajovalot.

Kuinka se toimii

Kun virtakytkin S2 käännetään PÄÄLLE, rele RY1 virtaa D3: n kautta. Rele mahdollistaa ajovalojen toiminnan ylempien relekoskettimien ja kytkimen S1 kautta siten, että ajovalot toimivat normaalisti S1: n kautta.

Tässä vaiheessa IC: n napaan 2 liittyvä kondensaattori C3 pysyy täysin tyhjänä, koska sen molemmat johdot ovat positiivisella potentiaalilla.

Kuitenkin, kun virtakytkin S2 kytketään POIS PÄÄLTÄ, C3-kondensaattori altistuu maapotentiaalille releen kelan kautta, mikä aiheuttaa yhtäkkiä negatiivisen liipaisimen napaan 2.

Tämä laukaisee IC 555 -lähtönastan 3 ja antaa releen pysyä jännitteisenä, vaikka sytytys on kytketty pois päältä. Ajastuskomponenttien R1 ja C1 arvoista riippuen rele pysyy virtana pitäen ajovalot PÄÄLLÄ (50 sekunnin ajan), kunnes lopulta aika kuluu ja mikropiirin nasta 3 sammuu, jolloin rele ja valot kytketään pois päältä.

Piiri ei aiheuta häiriöitä ajovalojen tavanomaiseen toimintaan auton käydessä.

Seuraava alla oleva 7. ajastinpiiri on myös auton ajovalojen ajastin, jota ohjataan manuaalisesti virtalukon sijasta.

Piiri käyttää DPDT-relettä, jossa on kaksi kosketinsarjaa. IC 555 monostabiili toiminta aloitetaan painamalla S1 hetkellisesti. Tämä virtaa releen, ja molemmat koskettimet liikkuvat ylöspäin ja kytkeytyvät positiiviseen syöttöön.

Oikeanpuoleinen kosketuspari aktivoi ajovalot, kun taas vasemmanpuoleiset koskettimet saavat virtansa IC 555 -piiristä. C3 aiheuttaa hetkellisen negatiivisen pulssin ilmestymisen tapiin 2, joka laukaisee IC: n laskentamoodin, ja nasta 3 tulee korkealle lukittuvaksi releen päälle.

Ajovalot ovat nyt kytketty päälle. R1: n ja C1: n arvoista riippuen nastan 3 ulostulo pitää releen ja ajovalot jännitteenä (tässä tapauksessa 50 sekunnin ajan), kunnes C1 latautuu 2/3 Vcc: iin asti, kääntämällä nasta 3 matalaksi ja sammuttamalla releen ja ajovalot.

1 minuutin kuistin valotusaika

Tämä 8. piiri näyttää yksinkertainen kuistin valo ajastinpiiri, joka voidaan aktivoida minuutiksi vain yöllä. Päivän aikana LDR-vastustuskyky tulee matalaksi, mikä pitää liitoksen R5: n kanssa korkealla.

Tästä johtuen S1: n painamisella ei ole vaikutusta IC: n napaan 2. Kuitenkin pimeyden laskiessa LDR-vastus menee äärettömään ja kehittää lähes 0 V: n R4: n ja R5: n risteyksessä.

Tässä tilassa, kun kytkintä S1 painetaan, se aiheuttaa negatiivisen liipaisun IC 555: n nastassa 2, joka aktivoi nastan 3 korkealle ja kytkee myös releen päälle. Releen koskettimiin kiinnitetty kuistin valo syttyy.

Piiri pysyy laukaisuna noin minuutin ajan, kunnes C1 latautuu 2/3 Vcc: hen. IC palautuu nyt kääntötapiin 3 matalalle ja kytkee releen virran pois päältä ja sammuttaa kuistin valon.

Kytkin S1 voi olla pieni piilotettu kytkin lähellä ovenkahvaa / saranaa tai maton alla, joka aktivoituu, kun omistaja astuu matolle.

Kierroslukumittarin käyttö

IC 555: ää käyttävä monostabiili ajastinpiiri voidaan myös toteuttaa tehokkaasti a: n valmistamiseksi kierroslukumittarin piiri joka antaa käyttäjälle tarkat tiedot taajuudesta ja moottorin ajoituksesta.

Moottorista tuleva taajuus muunnetaan ensin hyvin mitoitetuksi neliöaalloksi RC-erotteluverkon kautta ja syötetään sitten monostabelin nastaan ​​# 2.

Erotinverkko muuntaa neliöaaltosignaalin etu- tai takareunat sopiviksi laukaisupulsseiksi.

Alla oleva yhdeksäs käytännön piiri osoittaa, kuinka RC-verkko ja transistori muuntaa minkä tahansa amplitudin tulosignaalin hyvin muodostuneiksi neliöaaloiksi ihanteellisten laukaisupulssien muodostamiseksi, vaihdettaessa koko IC Vcc -tason ja maan välillä.

Johtopäätös

Kaikissa toistaiseksi esitetyissä piireissä 555 toimii monostabiilina (yhden kuvan) ajoitusjaksogeneraattorina. Vaaditut liipaisusignaalit syötetään TRIGGER-nastalle 2 ja ajoitettu pulssi lähtötapille 3 toimitetaan.

Kaikissa malleissa TRIGGER-nastalle 2 syötetty signaali on mitoitettu asianmukaisesti negatiivisen reunan pulssin muodostamiseksi.

Se varmistaa, että liipaisimen amplitudi vaihtuu pois päältä -tasolta, joka on yli 2/3 syöttöjännitteestä, päälle-arvoon, joka on pienempi kuin 1/3 syöttöjännitteestä.

IC: n yhden laukauksen liipaisu tapahtuu yksitellen, kun tapin 2 potentiaali vedetään alas 1/3: een syöttöjännitetasosta.

Tämä edellyttää, että liipaisupulssin leveys tapissa 2 on suurempi kuin 100 nanosekuntia, mutta pienempi kuin pulssi, jonka on tarkoitus ilmestyä ulostulotapaan 3.

Tämä varmistaa liipaisupulssin eliminoinnin siihen mennessä, kun asetettu monostabiili jakso kuluu.