10 parimat taimeri vooluringi IC 555 abil

Siin on selgitatud 10 parimat väikest taimeri vooluringi, kasutades mitmekülgset kiipi IC 555, mis genereerib etteantud ajaintervallid vastuseks hetkelistele sisendkäivitajatele.

Ajavahemikke saab kasutada a relee juhitav koormus ON või aktiveeritud soovitud aja jooksul ja automaatne väljalülitamine, kui viivitusperiood on möödas. Ajaintervalli saab määrata, valides välise takisti, kondensaatorivõrgu jaoks sobivad väärtused.

IC 555 sisemine vooluring

Allpool toodud pilt kujutab standardse IC 555 sisemist skeemi. Näeme, et see koosnes 21 transistorist, 4 dioodist ja 15 takistist.

Kolme 5 kohmi takisti kaasav etapp töötab nagu pingejaguri etapp, mis tekitab 1/3 pingetaseme päästiku komparaatori op-võimendi mitteinverteerivas sisendis ja 2/3 pingejaotuse künnis-võrdlusvõimsuse pöördvõimendi invertersisendis .

Nende päästikute sisenditega juhivad kaks op-amprit R / S (lähtestamine / seadistamine) klappimise etappi, mis kontrollib täiendava väljundastme ja draiveri transistori Q6 ON / OFF tingimusi.

Flip-flopi väljundi oleku saab seadistada ka mikrolülituse lähtestusnupu 4 käivitamisega.

Kuidas töötavad IC 555 taimerid

Millal IC 555 on konfigureeritud monostabiilse taimeri režiimis , hoitakse TRIGGERi tihvti 2 välise takisti RT kaudu toitetaseme potentsiaalil.

Selles olukorras jääb Q6 küllastatuks, mis hoiab välise ajastuskondensaatori CD lühisena maapinnale, põhjustades OUTPUT-tihvti 3 madala loogika või 0 V taseme.

IC 555 tavaline taimeri toiming käivitatakse 0 V päästikuimpulsi sisestamisega tihvti 2. See 0 V impulss, mis on alalisvoolu toitepinge või Vcc 1/3 taseme all, sunnib päästiku võrdleja väljundit olekut muutma .

Selle tõttu on R / S plätu muudab ka väljundi olekut, lülitades Q6 välja ja tõstes OUTPUT-tihvti 3 kõrgele. Q6 väljalülitamise korral lülitab CD-ühenduse lühis lahti. See võimaldab kondensaatori CD-d laadida ajastustakisti RD kaudu seni, kuni pinge CD-l jõuab 2/3-ni toitetasemeni või Vcc.

Niipea kui see juhtub, taastub R / S klapp oma eelmisse olekusse, lülitades sisse Q6 ja põhjustades CD kiire tühjenemise. Sel hetkel naaseb väljundnupp 3 uuesti oma varasemasse madalasse olekusse. Ja nii lõpetab IC 555 ajastustsükli.

Vastavalt ühele tunnusele lakkab IC pärast käivitamist reageerimast järgnevatele päästikutele, kuni ajatsükkel on lõpule jõudnud. Kuid kui keegi soovib ajastustsükli katkestada, saab seda teha igal hetkel, rakendades ülejäänud tihvtile 4 negatiivse impulsi või 0 V.

IC väljundis genereeritud ajastusimpulss on enamasti ristkülikukujulise laine kujul, mille ajaintervall on määratletud R ja C suurustega.

Selle arvutamiseks on valem: tD (viivitus) = 1,1 (R x väärtuse C väärtus). Teisisõnu, IC 555 loodud ajaintervall on otseselt proportsionaalne R ja C korrutisega.

Järgmine graafik näitab ajaviivituse ja takistuse ning mahtuvuse joonistamist, kasutades ülaltoodud viivituse valemit. Siin on tD millisekundites, R on kilo Ω ja C μfaraadides.

See näitab vahemikku aja viivitus kõverad ja lineaarselt muutuvad väärtused vastavate RT ja C väärtuste suhtes

Viivitusi on võimalik seada vahemikku 10 µs kuni 100 µs, valides kondensaatorite sobivad väärtused vahemikus 0,001 µF kuni 100 µF ja takistid vahemikus 1 k Ω kuni 10 meg Ω.

Lihtsad IC 555 taimerahelad

Esimene joonis näitab, kuidas teha kindla perioodi väljundiga taimerit IC 555. Siin on see seatud 50 sekundiks.

Põhimõtteliselt on see monostabiilne disain IC 555.

Kõrvaloleval joonisel on kujutatud lainekuju, mis on saadud üle IC näidatud lülitite lülitusprotsessi ajal.

Lainekujundi kujutisel kirjeldatud toimingud algavad kohe, kui TRIGGERi tihvt 2 on maandatud hetkelise START-lüliti S1 vajutamisega.

See põhjustab otsekohe ristkülikukujulise impulsi ilmumise tihvti 3 ja genereerib samal ajal eksponentsiaalse saehamba kontaktvõrgus 7.

Ajavahemik, mille jooksul see ristkülikukujuline impulss jääb aktiivseks, määratakse R1 ja C1 väärtuste järgi. Kui R1 asendatakse muutuva takistiga, võib selle väljundi aja seadistada vastavalt kasutaja eelistustele.

LED-valgustus näitab IC-i väljundnõela 3 sisse- ja väljalülitamist

Muutuv takisti võib olla a kujul potentsiomeeter nagu on näidatud järgmisel joonisel 2.

Selle konstruktsiooni korral võib väljund seadistada poti R1 erinevate reguleerimiste abil ajavahemikke 1,1 sekundist kuni 120 sekundini.

Pange tähele seeria 10K takistit, mis on väga oluline, kuna see kaitseb IC-d põlemise eest, kui pott pööratakse madalaimale väärtusele. 10 K seeria takisti tagab ka minimaalse takistuse väärtuse, mis on vajalik vooluahela korrektseks toimimiseks minimaalsel potti seadistusel.

Vajutades nuppu lüliti S1 võimaldab IC-l hetkeks ajavõtusarja käivitada (tihvt 3 läheb kõrgele ja LED süttib), samal ajal kui nupu S2 lähtestusnuppu vajutades saate ajastusjärjestuse koheselt katkestada või lähtestada, nii et väljundpistik 3 naaseb oma algsesse 0 V olekusse (LED jäädavalt välja lülitamine)

IC 555 võimaldab kasutada koormusi maksimaalse voolutugevusega kuni 200 mA. Kuigi need koormused on tavaliselt mitteinduktiivsed, saab induktiivset koormust nagu relee tõhusalt kasutada ka otse üle tihvti 3 ja maapinna, nagu on näidatud järgmistel diagrammidel.

3. alloleval joonisel näeme, et relee saab juhtmega üle kontakti 3 ja maandada, ja tihvti 3 ja positiivne. Pange tähele, et relee mähise külge on ühendatud vabakäigu diood, see on väga soovitatav releemähisest väljuvate ohtlike tagurpidi neutraliseerimiseks väljalülitamise ajal.

The relee kontakte saab juhtmega ühendada ettenähtud koormusega nende sisse- ja väljalülitamiseks vastusena määratud ajaintervallidele.

Neljas elektriskeem näitab standardit IC 555 reguleeritav taimeri vooluring millel on kaks ajastuspiirkonna komplekti ja väljundrelee soovitud koormuse lülitamiseks.

Ehkki skeem näeb õige välja, võib sellel põhilülitusel olla tegelikult paar negatiivset aspekti.

1. Esiteks, see disain tühjendab pidevalt mõnda voolu, isegi kui vooluahela väljund on välja lülitatud.
2. Teiseks, kuna kahel kondensaatoril C1 ja C3 on laiad tolerantsspetsifikatsioonid, tuleb potti kalibreerida kahe eraldi seadistatud skaalaga.

Ülaltoodud puudustest saab reaalselt jagu, seadistades vooluahela järgmisel viisil. Siin kasutame protseduuride jaoks DPDT relee.

Selles 5. IC 555 taimeri diagrammil näeme, et relee kontaktid on ühendatud paralleelselt START-lülitiga S1, mis mõlemad on režiimis 'tavaliselt avatud' ja tagavad voolu tühjendamise, kui vooluahel on välja lülitatud.

Ajastustsükli algatamiseks vajutatakse S1 hetkeks.

See toidab IC 555 koheselt. Alguses võib eeldada, et C2 on täielikult tühjenenud. Tänu sellele luuakse mikrolüliti 2. kontakti negatiivne lüliti ON, mis käivitab ajatsükli, ja relee RY1 lülitub sisse.

Paralleelselt S1-ga ühendatud releekontaktid võimaldavad IC 555-l jääda toiteallikaks ka pärast S2 vabastamist.

Kui määratud ajavahemik möödub, deaktiveeritakse relee ja selle kontaktid pöörduvad tagasi N / C asendisse, eraldades kogu vooluahelast toite.

Vooluaja ajastuse viivitus väljund määratakse põhimõtteliselt R1 ja potentsiomeetri R5 väärtustega koos kas C1 või C2 väärtustega ja sõltuvalt valikulüliti S3 a asendist.

Seda öeldes peame ka märkima, et ajastust mõjutab lisaks see, kuidas potentsiomeetreid R6 ja R7 reguleeritakse.

Need lülitatakse läbi lüliti S3 b ja integreeritakse IC-i juhtpinge 5-ga.

Need potentsiomeetrid on sisse lülitatud, et tõhusalt manööverdada IC 555 sisepinget, mis muidu võib süsteemi väljundiajastust häirida.

Selle täiustuse tõttu on vooluringil võimalik töötada ka kõige täpsemini kondensaatorid, millel on vastuoluline tolerants .

Lisaks võimaldab see funktsioon vooluringil töötada ka üksiku ajastusskaalaga, mis on kalibreeritud kahe individuaalse ajavahemiku lugemiseks vastavalt valikulüliti asendile.

Ülaltoodud täpse IC 555 taimeri vooluringi seadistamiseks tuleb R5 algselt reguleerida selle maksimaalsele vahemikule. Pärast seda võib S3 valida positsiooni 1.

Järgmisena reguleerige R6, et saada 10-sekundiline ON-ajastuse väljundskaala koos mõne katse-eksituse meetodiga. 100 sekundi täpse skaala saamiseks järgige samu protseduure 2. positsiooni valimisel läbi poti R7

Autotulede taimerid

See 6. lihtne auto esituli IC 555-põhine taimer takistab auto esilaternate sulgemist kohe, kui süüde on välja lülitatud.

Selle asemel lubatakse esilaternatel teatud etteantud viivituse ajal põlema jääda, kui juht on selle lukustanud auto süüde ja kõnnib oma sihtkohta, mis võib olla tema kodu või kontor. See võimaldab omanikul näha teed ja siseneda sihtkohta mugavalt, esitulede nähtava valgustusega.

Järgnevalt, kui viivitusaeg saab läbi, lülitab IC 555 ahel esituled välja.

Kuidas see töötab

Kui süütelüliti S2 on sisse lülitatud, saab relee RY1 pinge D3 kaudu. Relee võimaldab esilaternate töötamist ülemiste relee kontaktide ja lüliti S1 kaudu, nii et esituled töötavad S1 kaudu normaalselt.

Siinkohal jääb IC tihvtiga 2 seotud kondensaator C3 täielikult tühjaks, kuna selle mõlemad juhtmed on positiivses potentsiaalis.

Kui süütelüliti S2 on välja lülitatud, allutatakse C3 kondensaator relee mähise kaudu maapinnale, mis põhjustab äkki negatiivse päästiku ilmumise tihvti 2 külge.

See käivitab IC 555 väljundnupu 3 ja võimaldab releel pinget säilitada, isegi kui süüde on välja lülitatud. Sõltuvalt ajastuskomponentide R1 ja C1 väärtustest jääb relee pingesse, hoides esituled SISSE (50 sekundit), kuni lõpuks möödub ajavahemik ja mikropiirkonna tihvt 3 lülitub RELE ja tulede pingest välja.

Ring ei häiri esilaternate tavapärast toimimist auto töötamise ajal.

Järgmine allpool näidatud 7. taimeri vooluring on ka autolaternate taimer, mida juhitakse süüteluku asemel käsitsi.

Vooluring kasutab DPDT relee, millel on kaks kontakti komplekti. IC 555 monostabiilne toiming käivitatakse hetkega S1 vajutades. See annab releele pinge ja mõlemad kontaktid liiguvad ülespoole ja ühenduvad positiivse toiteallikaga.

Parempoolne kontaktide paar aktiveerib esituled, samal ajal kui vasakpoolsed kontaktid toidavad IC 555 vooluahelat. C3 põhjustab hetkelise negatiivse impulsi ilmumise tihvti 2, mis käivitab mikrolülituse loendamisrežiimi, ja tihvt 3 muutub relees kõrgeks.

Esituled on nüüd sisse lülitatud. Sõltuvalt R1 ja C1 väärtusest hoiab tihvti 3 väljund relee ja esituled pinge all (antud juhul 50 sekundit), kuni C1 laeb kuni 2/3 Vcc, keerates tihvti 3 madalaks ja lülitades relee välja ja esituled.

1-minutiline veranda valgustaimer

See 8. ring näitab lihtne veranda valgus taimeri vooluring, mida saab minutiks aktiveerida ainult öösel. Päevasel ajal LDR-vastupanu muutub madalaks, mis hoiab ristmiku R5-ga kõrgel.

Seetõttu ei mõjuta S1 vajutamine IC tihvti 2. Pimeduse saabudes läheb LDR-vastupanu aga lõpmatuks, arendades R4 ja R5 ristmikul peaaegu 0 V.

Selles olekus põhjustab lüliti S1 vajutamisel negatiivse päästiku IC 555 tihvtis 2, mis aktiveerib tihvti 3 kõrgeks ja lülitab relee ka sisse. Relee kontaktidega kinnitatud veranda tuli süttib.

Vooluring jääb käivitatuks umbes 1 minut, kuni C1 laadib 2/3 Vcc. IC lähtestub nüüd pöördnõela 3 madalale ja vabastab relee pingest ning lülitab veranda valguse välja.

Lüliti S1 võib olla väikese varjatud lüliti kujul ukse käepideme / hinge lähedal või mati all, mis aktiveerub siis, kui omanik astub matile.

Tahhomeetri rakendus

IC 555 kasutava monostabiilse taimeri vooluahela saab tõhusalt rakendada ka a tahhomeetri vooluring mis annab kasutajale täpset teavet sageduse ja mootori ajastuse kohta.

Mootorilt saabuv sagedus teisendatakse kõigepealt RC-diferentsiaatorivõrgu kaudu hästi mõõdetavaks ruutlaineks ja suunatakse seejärel monostabiili kontakti nr 2 külge.

Eristusvõrk muudab ruutlaine signaali esi- või tagumise serva sobivaks päästikimpulsiks.

Allpool toodud 9. praktiline vooluring näitab, kuidas RC-võrk ja transistor muundavad mis tahes amplituudiga sisendsignaali hästi moodustatud ruudukujulisteks laineteks ideaalsete käivitavate impulsside genereerimiseks, vahetades kogu IC Vcc taseme ja maa vahel.

Järeldus

Kõigis seni esitatud vooluringides töötab 555 monostabiilse (ühepildilise) ajaperioodi generaatorina. Vajalikud päästikusignaalid suunatakse TRIGGERi tihvti 2 ja väljastatakse väljundpoldil 3 ajastatud impulss.

Kõigi kavandite korral on TRIGGERi tihvti 2 rakendatav signaal sobiva suurusega, moodustades negatiivse servaga impulsi.

See tagab, et päästiku amplituud lülitub väljalülitatud tasemelt, mis on suurem kui 2/3-st toitepingest, sisse-väärtusele, mis on väiksem kui 1/3 toitetasemest.

IC ühe löögiga monostabiilne käivitamine toimub tegelikult siis, kui tihvti 2 potentsiaal tõmmatakse allapoole 1/3 toitepinge tasemest.

See nõuab, et päästiku impulsi laius tihvtis 2 oleks suurem kui 100 nanosekundit, kuid väiksem kui impulss, mis on ette nähtud väljundnõelale 3.

See teeb kindlaks päästikimpulsi kõrvaldamise selleks ajaks, kui määratud monostabiilne periood möödub.