Легендарний таймер NE555 – опис та застосування мікросхеми. Схеми NE555 Конструкції на таймері na 555

Мікросхема NE555(Аналог КР1006ВІ1) - універсальний таймер, призначена для генерації одиночних і повторюваних імпульсів зі стабільними тимчасовими характеристиками. Вона не дорога і широко використовується в різних радіоаматорських схемах. На ній можна зібрати різні генератори, модулятори, перетворювачі, реле часу, порогових пристроїв та інших вузлів електронної апаратури.

Мікросхема працює з напругою живлення від 5 до 15 В. При напрузі живлення 5 В рівні напруги на виходах сумісні з ТТЛ-рівнями.

Розміри для різних типів корпусів

КОРПУС - РОЗМІРИ
PDIP (8) - 9.81 мм × 6.35 мм
SOP - (8) - 6.20 мм × 5.30 мм
TSSOP (8) - 3.00 мм × 4.40 мм
SOIC (8) - 4.90 мм × 3.91 мм

Структурна схема NE555

Електричні характеристики

ПАРАМЕТРІВ	УМОВИ ВИПРОБУВАНЬ		SE555			NA555 NE555 SA555			ОД. ІЗМ.
			MIN	TYP	MAX	MIN	TYP	MAX
Рівень напруги на виводі THRES	V CC = 15 В		9.4	10	10.6	8.8	10	11.2	У
	V CC = 5 В		2.7	3.3	4	2.4	3.3	4.2
Струм (1) через висновок THRES				30	250		30	250	на A
Рівень напруги на виводіTRIG	V CC = 15 В		4.8	5	5.2	4.5	5	5.6	У
		T A = від -55 ° C до 125 ° C	3		6
	V CC = 5 В		1.45	1.67	1.9	1.1	1.67	2.2
		T A = від -55 ° C до 125 ° C			1.9
Струм через висновок TRIG	при 0 на TRIG			0.5	0.9		0.5	2	мкA
Рівень напруги на виводі RESET			0.3	0.7	1	0.3	0.7	1	У
	T A = від -55 ° C до 125 ° C				1.1
Струм через висновок RESET	при V CC на RESET			0.1	0.4		0.1	0.4	мA
	при 0 на RESET			–0.4	–1		–0.4	–1.5
Перемикаючий струм на DISCH у закритому стані				20	100		20	100	на A
Перемикаюча напруга на DISCH у відкритому стані	V CC = 5, I O = 8 мA						0.15	0.4	У
Напруга на CONT	V CC = 15 В		9.6	10	10.4	9	10	11	У
		T A = від -55 ° C до 125 ° C	9.6		10.4
	V CC = 5 В		2.9	3.3	3.8	2.6	3.3	4
		T A = від -55 ° C до 125 ° C	2.9		3.8
Низький рівень напруги на виході	V CC = 15 В, I OL = 10 мA			0.1	0.15		0.1	0.25	У
		T A = від -55 ° C до 125 ° C			0.2
	V CC = 15 В, I OL = 50 мА			0.4	0.5		0.4	0.75
		T A = від -55 ° C до 125 ° C			1
	V CC = 15, I OL = 100 мА			2	2.2		2	2.5
		T A = від -55 ° C до 125 ° C			2.7
	V CC = 15, I OL = 200 мA			2.5			2.5
	V CC = 5, I OL = 3.5 мA	T A = від -55 ° C до 125 ° C			0.35
	V CC = 5, I OL = 5 мA			0.1	0.2		0.1	0.35
		T A = від -55 ° C до 125 ° C			0.8
	V CC = 5, I OL = 8 мA			0.15	0.25		0.15	0.4
Високий рівень напруги на виході	V CC = 15, I OH = -100 мA		13	13.3		12.75	13.3		У
		T A = від -55 ° C до 125 ° C	12
	V CC = 15 В, I OH = -200 мA			12.5			12.5
	V CC = 5, I OH = -100 мA		3	3.3		2.75	3.3
		T A = від -55 ° C до 125 ° C	2
Споживаний струм		V CC = 15 В		10	12		10	15	мA
		V CC = 5 В		3	5		3	6
	Низький рівень на виході, без навантаження	V CC = 15 В		9	10		9	13
		V CC = 5 В		2	4		2	5

(1) Цей параметр впливає на максимальні значення резисторів R A і R B, що задають час у ланцюгу Мал. 12. Для прикладу, коли V CC = 5 V R = R A + R B ≉ 3.4 МОм, і для V CC = 15 максимальне значення дорівнює 10 мОм.

Експлуатаційні характеристики

ПАРАМЕТРІВ		УМОВИ ВИПРОБУВАНЬ (2)	SE555			NA555 NE555 SA555			ОД. ІЗМ.
			МІН.	ТИП.	МАКС.	МІН.	ТИП.	МАКС.
Початкова похибка інтервалів часу (3)		T A = 25 ° C		0.5	1.5 (1)		1	3	%
				1.5			2.25
Температурний коефіцієнт тимчасового інтервалу	Кожен таймер, моностабільний (4)	T A = MIN to MAX		30	100 (1)		50		ppm/ °C
	Кожен таймер, астабільний (5)			90			150
Зміна часового інтервалу від напруги живлення	Кожен таймер, моностабільний (4)	T A = 25 ° C		0.05	0.2 (1)		0.1	0.5	%/V
	Кожен таймер, астабільний (5)			0.15			0.3
Час наростання вихідного імпульсу		C L = 15 пФ, T A = 25 ° C		100	200 (1)		100	300	нс
Час спаду вихідного імпульсу		C L = 15 пФ, T A = 25 ° C		100	200 (1)		100	300	нс

(1) Відповідно до стандарту MIL-PRF-38535, ці параметри не проходили виробничі випробування.

(2) Для умов зазначених як Мін. та Макс. , використовують відповідне значення, вказане у рекомендованих умовах експлуатації.

(3) Похибка інтервалу часу визначається як різниця між вимірянимзначенням та середнім значенням випадкової вибіркиз кожного процесу.

(4) Значення вказані для моностабільної схеми з наступними значеннями компонентів R A = 2 від ком до 100 кОм, C = 0.1 мкФ.

(5) Значення вказані для астабільної схеми з наступними значеннями компонентів R A = 1 від ком до 100 кОм, C = 0.1 мкФ.

Металодетектор на одній мікросхемі

Діаметр котушки 70-90 мм, 250-290 витків дроту в лаковій ізоляції (ПЕЛ, ПЕВ…), діаметром 0,2-0,4 мм.

Замість динаміка можна використовувати навушники чи п'єзовипромінювач.

Відео роботи цього металодетектора

Перетворювач напруги з 12В на 24В

Анімація іграшок

Спільно зі лічильником 4017 і 555 можна зробити «вогонь, що біжить» для анімації якої-небудь іграшки або сувеніра. При включенні живлення починає працювати генератор на 555 кілька хвилин, потім вимикається. При цьому струм споживання падає – батарейок вистачить на довго. Час виставляється змінним резистором 500 кОм.

Генератор, керований світлом

Темно-детектор з LM555. Ця схема генеруватимезвук коли світло падає на фотодатчик Cds. світла. Датчика при впливі світла замикає ланцюг і 555 генерує коливання навколо 1 кГц через відкритий

транзистор BC158.

Музична клавіатура Дуже простиймузичний інструмент

(клавіатуру) для відтворення музики можна зробити за допомогою чіпа 555. Можна зібрати незвичайний музичний інструмент на фото вище. Як клавіатура використовується графіт і аркуш паперу з нотами представлені як дірки в папері.

Така сама схема, але із звичайними резисторами та кнопками.

Таймер на 10 хвилин

Таймер запускається кнопкою S1 після 10 хв. поперемінно блимають світлодіоди LED1 та LED2. Час задається резистором 550 кОм та конденсатором 150 мкф.

Імітатор сигналізації автомобіля

Світлодіод блимає, начебто в автомобілі встановлено сигналізацію. Світлодіод встановити на чільному місці. Злодюка побачить, що машина під сигналізацією і обійде її стороною 🙂

Простий імітатор поліцейської сирени

На двох NE555 можна зробити простий генератор поліцейської сирени. Рекомендуються Вам зробити наступні параметри таймера R1=68 кОм (timer №1) налаштований у режим повільної генерації та таймер з R4=10 кОм (timer №2) налаштований у режимі швидкої генерації. МВи можете змінювати характеристики час таймера. Вихідна частота змінюється за допомогою ланцюга резисторів R1, R2 і C1 для компонентів timer №1 і R4, R5 і С3 для timer №2.

Схожа схема нижче з транзистором на виході:

Звуковий генератор рівня рідини

Ви можете використовувати цю схему контролю рівня водидлясигналізації у будь-якому місці як індикатор рівняводи, наприклад у резервуарах, баках, басейнах або у будь-якому іншому місці.

Це не всі можливості мікросхеми-таймера. Подивіться відео роботи мікросхеми.

• 03.10.2014

  На малюнку наведено розроблену Texas Instruments схему живлення GSM/GPRS-модуля на основі мікросхеми TPS54260. Номінальна вхідна напруга в цій схемі 12 В, а повний робочий діапазон - 8 ... 40 В. Методика розрахунків та результати випробувань докладно описані у документі "Creating GSM/GPRS Power Supply from TPS54260". У цьому ж документі можна знайти схему на номінальну напругу.

• 04.10.2014

  Існує чимало схем регуляторів потужності на тиристорах чи симісторах, де регулювання здійснюється з допомогою зміни кута отпирания. Регулятори з такою схемою створюють перешкоди в мережі, тому використовувати їх можна тільки з громіздкими LC-фільтрами. У тих випадках, коли не важливо, щоб потужність віддавалася в навантаження кожен напівперіод, а має значення.

• 28.09.2014

  Принципова схема такого плеєра показана малюнку. Підсилювач призначений для роботи на 4-і АС(2-фронтальні та 2-тилові). Тилові АС - двосмугові, кожна складається з одного еліптичного динаміка досить великого діаметрата однієї пищалки. Фронтальні канали простіші — кожна складається з одного широкосмугового динаміка. Тилові канали мають підйом АЧХ на частотах вище …

• 25.09.2014

  Розвиток ядерної енергетикиі широке застосування джерел іонізуючих випромінювань у різних галузях науки, техніки, а також їх можлива поява в побутових умовахвимагають ознайомлення з властивостями та методами реєстрації альфа-, бета- та гамма-випромінювань, а також набуття відповідних знань та практичних умінь щодо захисту від їх впливу. Оцінку та проведення дослідження …

• 21.09.2014

  Реле часу потужністю не більше 100 Вт з витримкою на вимкнення освітлювальної лампи близько 10 хв можна зібрати за принциповою схемою, показаною на малюнку. Пристрій містить випрямний міст VD1-VD4, триністор VS1, транзистор VT1, що управляє, і часзадающий вузол на конденсаторі С1, стабілітроні VD2 і транзисторі VT2. При замиканні контактів вимикача SA1.

Все наше життя ми відраховуємо проміжки часу, що один за одним визначають певні події нашого життя. Загалом без відліку часу у нашому житті не обійтися. Адже саме по годинах і хвилинах ми розподіляємо свій порядок дня, а ці дні складаються в тижні, місяці і роки. Можна сказати, що без часу ми втратили б певний сенс у наших діях, а ще точніше, у наше життя однозначно б увірвався хаос. Я вже навіть не розповідатиму про ділових людей, хто щодня ходить на нараду по годинах...
Однак у сьогоднішній статті зовсім не про фантастичні реалії можливого відключення всіх годинників у світі, навіть не про гіпотетично неймовірний, а все ж таки про реально доступний! Адже якщо нам треба, якщо до чого ми звикли так необхідно, то навіщо ж відмовлятися від зручного!? Власне мова піде якраз про таймер, який теж певною мірою бере участь у розподілі нашого часу. За допомогою саморобного таймера не завжди зручно вимірювати час, адже сьогодні вони доступні навіть першокласнику! Прогрес зробив крок так далеко, що функціональний годинник можна купити в Китаї за кілька доларів. Однак, це не завжди панацея.
Скажімо, якщо необхідно запускати або відключати якесь електронний пристрій, то найкраще це реалізувати на електронний таймер. Саме він візьме на себе обов'язки по включенню та вимкненню пристрою шляхом автоматичної електронної комутації управління пристроями. Саме про такий таймер на мікросхемі NE 555 я розповім.

Схема таймера на мікросхемі NE555

Погляньте на малюнок. Як це може здатися банально, але мікросхема NE555 саме у цій схемі працює у своєму штатному режимі, тобто за прямим призначенням. Хоча насправді можна застосовувати як мультивібратор, як перетворювач аналогового сигналу в цифровий, як мікросхема забезпечує живлення навантаження від датчика світла , як генератор частоти, як модулятор для ШІМ. Загалом тільки з ним не придумали за час його існування, яке вже перевалило за 45 років. Адже вийшла мікросхема вперше у далекому 1971 році.

Тепер все ж таки коротко ще раз пробіжимося по підключенню мікросхеми та принципу роботи схеми.

Після натискання на кнопку "reset" ми обнулюємо потенціал на вході мікросхеми, оскільки насправді заземляємо вхід. При цьому конденсатор на 150 мКФ виявляється розрядженим. Тепер залежно від ємності, підключеної до ніжки 6,7 і землі (150 мКФ), залежатиме період затримки-витримки таймера. Зверніть увагу, що тут також підключений і ряд резисторів 500 кОм і 2.2 мОм, тобто ці резистори теж беруть участь у формуванні затримки-витримки.

Регулювати затримку можна за допомогою змінного резистора 2.2 М (на схемі постійний, його можна замінити само собою на змінний). Також можна змінювати час шляхом заміни конденсатора 150 мкФ.

Так, при опорі ланцюжка резисторів близько 1 мОм, затримка буде близько 5 хв. Відповідно, якщо викрутити резистор на максимум і зробити так, щоб конденсатор заряджався максимально повільно, то можна досягти затримки в 10 хвилин. Тут треба сказати, що при початку відліку таймера спалахує зелений світлодіод, коли ж спрацьовує таймер, то на висновку з'являється мінусовий потенціал і через це зелений світлодіод гасне, а спалахує червоний. Тобто в залежності від того, що вам потрібно, таймер на включення або вимкнення, ви можете скористатися відповідним підключенням до червоного або зеленого світлодіода. Схема проста і при правильному з'єднанні всіх елементів налаштування не потребує.

P/S Коли я знайшов в інтернеті цю схему, то в ній було ще з'єднання між виведенням 2 та 4, але при такому підключенні схема не працювала! Може це одвірок конкретного екземпляра, може щось не так у мені або місяці на небі тієї ночі, але потім 4 розірвав, 2 висновок підключив до 6 контакту, такий висновок було зроблено виходячи з інших аналогічних схем в інтернеті і все працювало!! !

У разі необхідності керування таймером силовим навантаженням можна використовувати сигнал після резистора в 330 Ом. Ця крапка показана червоним і зеленим хрестиком. Використовуємо звичайний транзистор, скажімо КТ815 та реле. Реле можна застосувати на 12 вольт. Приклад такої реалізації керування силовим живленням наведено у статті датчик світло, зморіть посилання вище. В цьому випадку можна буде вимикати-вмикати потужне навантаження.

Datasheet (Даташит) на таймер NE555

Загалом, якщо ви хочете, то можете поглянути на номінальні параметри і внутрішні пристроїтаймера, хоча б у вигляді принципової схемироботи з блоків. До речі, навіть у цьому датасіті буде наведена і схема підключення. Даташит від компанії ST, це компанія з ім'ям, а значить думається про те, що характеристики тут можуть бути завищені. Якщо ви візьмете китайський аналог, то цілком можливо параметри дещо відрізнятимуться. Зауважте, що ця мікросхема може бути з індексом SA555 або SE555.

Підсумовуючи таймер на мікросхемі NE555

Наведена тут схема хоч і працює від 9 вольт, але цілком допускає харчування і на 12 вольт. Це означає, що таку схему можна використовувати не тільки для домашніх проектів, але і для машини, коли схему можна буде підключити до бортової мережі автомобіля. Хоча для вірності краще поставити LM 7508 або Кренку на 5-9 вольт.
У цьому випадку такий таймер може бути застосований для затримки увімкнення камери або її вимкнення. Можливо застосувати таймер для "лінивих" покажчиків поворотів, для обігріву заднього скла і т.д. Варіантів справді багато.

Залишається лише резюмувати, що час аналогової техніки все ж таки минає, адже в даній таймері застосовані дорогі конденсатори, особливо це актуально для таймера зі значною затримкою, коли ємності будуть великі. Це і гроші та габарити у пристрої таймера. Тому якщо питання стоятиме гостро про обсяги виробництва, стабільність роботи, то тут, мабуть, виграє навіть найпростіший мікроконтролер.

Єдина перешкода, так це те, що мікроконтролери все ж таки треба вміти програмувати і застосовувати пізнання не тільки електричної частини, з'єднань а й мов, способів програмування, це теж чиєсь той час, зручність і зрештою гроші.

Відео про роботу таймера на мікросхемі NE555

При сучасний розвитокелектроніки у Китаї, купити, здається, можна все, що душі завгодно: починаючи від домашніх кінотеатрів та комп'ютерів і закінчуючи такими найпростішими виробами, як електричні розетки та вилки.

Десь між ними знаходяться миготливі ялинкові гірлянди, годинник з термометрами, регулятори потужності, терморегулятори, фотореле та багато іншого. Як казав великий сатирик Аркадій Райкін у монолозі про дефіцит: «Нехай усе буде, але нехай чогось не вистачає!» Загалом, не вистачає саме того, що входить до «репертуару» простих радіоаматорських конструкцій.

Незважаючи на таку конкуренцію з боку китайської промисловості, інтерес самодіяльних конструкторів до цих простим конструкціямне втрачено досі. Вони продовжують розроблятися і часом знаходять гідне застосування в пристроях малої домашньої автоматизації. Багато з цих пристроїв з'явилися на світ завдяки (вітчизняний аналог КР1006ВІ1).

Це вже згадані фотореле, різні прості системи сигналізації, перетворювачі напруги, ШІМ – регулятори двигунів постійного струму та багато іншого. Далі буде описано кілька практичних конструкцій, доступних для повторення в домашніх умовах.

Фотореле на таймері 555

Фотореле, показане на малюнку 1, призначене для керування освітленням.

Малюнок 1.

Алгоритм управління традиційний: увечері при зниженні освітленості лампочка вмикається. Вимкнення лампочки відбувається вранці, коли освітленість досягне нормального рівня. Схема складається з трьох вузлів: вимірювач освітленості, вузол включення навантаження та блок живлення. Опис роботи схеми краще почати задом – наперед, – блок живлення, вузол включення навантаження та вимірювач освітленості.

Блок живлення

У подібних конструкціях саме той випадок, коли резонно застосувати, порушуючи всі рекомендації техніки безпеки, блок живлення, що не має гальванічної розв'язки від мережі. На запитання, чому таке можливе, відповідь буде такою: після налаштування пристрою ніхто в нього не полізе, все перебуватиме в ізолюючому корпусі.

Зовнішніх регулювань теж не передбачається, після налаштування залишиться тільки закрити кришку і повісити готове на місце, хай собі працює. Звичайно, якщо є необхідність, то єдине налаштування «чутливість» можна вивести назовні за допомогою довгої пластмасової трубки.

У процесі налаштування безпеку можна забезпечити двома шляхами. Або скористатися трансформатором (), що розв'язує, або запитати пристрій від лабораторного блоку живлення. При цьому мережну напругу та лампочку можна не підключати, а спрацьовування фотоелемента контролювати за світлодіодом LED1.

Схема блоку живлення досить проста. Вона представляє мостовий випрямляч Br1 з конденсатором C2, що гасить, на змінну напругу не менше 400В. Резистор R5 призначений для згладжування кидка струму через конденсатор C14 (500,0мкФ * 50В) при включенні пристрою, а також за сумісництвом є запобіжником.

Стабілітрон D1 призначений для стабілізації напруги C14. Як стабілітрон підійде 1N4467 або 1N5022A. Для випрямляча Br1 цілком підійдуть діоди 1N4407 або будь-який малопотужний міст зі зворотною напругою 400В і випрямленим струмом не менше 500мА.

Конденсатор C2 слід зашунтувати резистором опором близько 1МОм (на схемі не показаний), щоб після відключення пристрою не «клацало» струмом: вбити, звичайно, не вб'є, але все ж таки досить чутливо і неприємно.

Вузол включення навантаження

Виконаний із застосуванням спеціалізованої мікросхеми КР1182ПМ1А, яка дозволяє зробити чимало корисних пристроїв. В даному випадку вона використовується для керування симістором КУ208Г. Кращі результати дає імпортний «аналог» BT139 - 600: струм навантаження 16А при зворотній напрузі 600В, а струм електрода, що управляє, набагато менше, ніж у КУ208Г (іноді КУ208Г доводиться підбирати за цим показником). BT139 здатний витримувати імпульсні навантаження до 240А, що робить його виключно надійним при роботі у різних пристроях.

Якщо BT139 встановлений на радіаторі, то потужність, що комутується, може досягати 1КВт, без радіатора допустимо управління навантаженням до 400Вт. У тому випадку, коли потужність лампочки не перевищує 150Вт, можна обійтися без симістора. Для цього правий за схемою виведення лампи La1 слід приєднати безпосередньо до висновків 14, 15 мікросхеми, а резистор R3 і T1 симістор зі схеми виключити.

Поїхали далі. Мікросхема КР1182ПМ1А управляється через висновки 5 і 6: коли вони замкнуті лампа погашена. Тут може бути звичайний контактний вимикач, щоправда, що працює навпаки - вимикач замкнутий, а лампа погашена. Так набагато простіше запам'ятати цю «логіку».

Якщо цей контакт розімкнути, починає заряджатися конденсатор C13 і, у міру зростання напруги на ньому, плавно зростає яскравість свічення лампи. Для ламп розжарювання це дуже актуально, оскільки збільшує термін їхньої служби.

Підбором резистора R4 можна регулювати ступінь заряду конденсатора C13 та яскравість свічення лампи. У разі використання енергозберігаючих ламп конденсатор C13 можна не ставити, як і саму КР1182ПМ1А. Але про це буде сказано нижче.

Тепер наближаємось до головного. Замість реле, просто з прагнення позбавитися контактів, управління було доручено транзисторному оптрону АОТ128, який з успіхом можна замінити імпортним «аналогом» 4N35, правда, при такій заміні номінал резистора R6 слід збільшити до 800КОм…1МОм, оскільки при 100 буде. Перевірено практикою!

Якщо транзистор оптрона буде відкрито, його перехід К-Е, подібно до контакту, замкне висновки 5 і 6 мікросхеми КР1182ПМ1А і лампа буде вимкнена. Щоб відкрити цей транзистор, потрібно засвітити світлодіод оптрона. Загалом виходить все навпаки: світлодіод погашений, а лампа світить.

На основі 555 виходить дуже просто. Для цього достатньо на входи таймера підключити послідовно з'єднані фоторезистор LDR1 і підстроювальний резистор R7, з його допомогою налаштовується поріг спрацьовування фотореле. Гістерезис перемикання (темно - світло) забезпечується самим таймером, його . Пам'ятаєте, ці «чарівні» цифри 1/3U та 2/3U?

Якщо фотодатчик знаходиться в темряві, його опір велике, тому напруга на резисторі R7 низька, що призводить до того, що на виході таймера (висновок 3) встановлюється високий рівень і оптона світлодіод погашений, а транзистор закритий. Отже, лампочка буде включена, як було написано раніше в підзаголовку "Вузол включення навантаження".

У разі освітлення фотодатчика його опір стає маленьким, близько кількох КІМ, тому напруга на резисторі R7 зростає до 2/3U, і на виході таймера з'являється низький рівень напруги, - світлодіод оптрона засвітився, а лампа-навантаження згасла.

Ось тут хтось може скаже: «Важко буде!». Але майже завжди все можна спростити до краю. Якщо передбачається запалювати енергозберігаючі лампи, То плавне включення не потрібно, і можна використовувати звичайне реле. А хто сказав, що тільки лампи і тільки вмикати?

Якщо реле має кілька контактів, то можна робити що завгодно, і не тільки включати, а й вимикати. Така схема показана на малюнку 2 і особливих коментарів не потребує. Реле підбирається з умов, щоб струм котушки був не більше 200мА при робочій напрузі 12В.

Малюнок 2.

Схеми попередньої установки

У деяких випадках потрібно вмикати що-небудь із деякою затримкою щодо включення живлення пристрою. Наприклад, спочатку подати напругу на логічні мікросхеми і через деякий час живлення вихідних каскадів.

Такі затримки реалізуються на таймері 555 досить легко. Схеми таких затримок та часові діаграми роботи показані на рисунках 3 і 4. Пунктирною лінією показані напруги джерела живлення, а суцільною на виході мікросхеми.

Рисунок 3. Після увімкнення живлення на виході із затримкою з'являється високий рівень.

Рисунок 4. Після увімкнення живлення на виході із затримкою з'являється низький рівень.

Найчастіше такі «установники» використовуються як складові більш складних схем.

Пристрої сигналізації на таймері 555

Схема сигналізатора є , з яким ми вже давно познайомилися.

Малюнок 5.

У ємність з водою, наприклад, басейн занурені два електроди. Поки вони знаходяться у воді, опір між ними невеликий (вода хороший провідник), тому конденсатор C1 зашунтований, напруга на ньому близько до нуля. Також нульова напруга на вході таймера (висновки 2 та 6), отже на виході (висновок 3) встановиться високий рівень, генератор не працює.

Якщо рівень води чомусь впаде і електроди виявляться у повітрі, опір між ними збільшиться, в ідеалі просто обрив, і конденсатор C1 не шунтуватиметься. Тому наш мультивібратор запрацює - на виході з'являться імпульси.

Частота цих імпульсів залежить від нашої фантазії і від параметрів RC ланцюга: це буде миготлива лампочка, або неприємний писк динаміка. Принагідно з цим можна включити долив води. Щоб уникнути переливу та вчасно відключити насос до пристрою необхідно додати ще один електрод та подібну схему. Тут читачу можна поекспериментувати.

Малюнок 6.

При натисканні на кінцевий вимикач S2 на виході таймера з'являється напруга високого рівня і залишиться такою навіть якщо S2 відпустити і більше не утримувати. З цього стану пристрій можна вивести лише натисканням кнопки «Скинути».

Поки на цьому зупинимося, може кому потрібний час, щоб взяти паяльник і спробувати спаяти розглянуті пристрої, дослідити, як вони працюють, хоча б поекспериментувати з параметрами RC ланцюгів. Послухати, як пищить динамік чи блимає світлодіод, порівняти, що дають розрахунки, чи набагато практичні результати відрізняються від розрахункових.

555 Таймер IC є одним з найбільш часто використовуваних ІМС серед студентів та аматорів. Є багато застосувань цієї мікросхеми, в основному використовується як вібратори, АСТАБІЛЬНИЙ МУЛЬТИВІБРАТОР, МОНОСТАБІЛЬНИЙ МУЛЬТИВІБРАТОР та БІСТАБІЛЬНОГО МУЛЬТИВІБРАТОРА. У цій статті спробуємо охопити різні аспекти таймера 555 IC та пояснити його роботу в деталях. Тож давайте спочатку визначимо поняття, що таке нестабільні, одностабільні та бістабільні вібратори.

АСТАБІЛЬНИЙ МУЛЬТИВІБРАТОР

Це означає, що не буде стабільного рівня на виході. Так що на виході буде, коливання між високим та низьким рівнем. Ці параметри нестабільного виходу використовуються як годинник для прямокутної форми виходу для багатьох програм.

ОДНОСТАБІЛЬНИЙ МУЛЬТИВІБРАТОР

Це означає, що буде один стійкий стан та один нестійкий стан. У стійкому стані може бути обраний високий або низький рівень користувача. Якщо стабілізований вихід вибирається високою, Таймер завжди намагається поставити високий рівень на виході. Тому з низьким станом рівня Таймер вимикається на короткий час і цей стан називають нестійким протягом цього часу. Якщо у стабільний стан вибирається мінімальне значення, і переривання виходу перетворюється на стан високого короткий час до приходу низького значення.

[Дізнатися більше про одностабільний мультивібратор: 555 Таймер Одностабільний мультивібратор схема]

БІСТАБІЛЬНОГО МУЛЬТИВІБРАТОРА

Це означає, що вихідний стан стабільний. З кожним перериванням вихід змінюється і залишається як є. Наприклад вихід вважається високим зараз із перервою вона знижується і залишається низьким. Наступної перерви він йде високим.

[Дізнатися більше про бістабільного мультивібратора: 555 Таймер IC Бістабільного мультивібратора ланцюга]

Важливі характеристики Таймер IC 555

NE555 IC та 8 пін пристрою. Важливі електричні характеристики Таймер полягають у тому, що він не повинен включатися вище 15В, це означає, що джерело напруги не може бути вищим за 15В. По-друге, ми не можемо зробити більше, ніж 100мА з чіпа. Якщо не наслідуватимете це, мікросхема буде спалена або пошкоджена.

Пояснення роботи

Таймер в основному складається з двох основних конструкційних елементів, і вони є:

1.Компараторів (два) або два ОУ

2. Один SR мультивібратор (вибір скидання тригера)

Як показано вище, є тільки два важливих компоненти в Таймері, це два компаратора і тригер. Необхідно зрозуміти що таке компаратор та тригер.

це просто пристрій, який порівнює напругу на вхідних клемах (інвертуючий (-VE) та неінвертуючий (+VE)). Тому в залежності від різниці в позитивній клемою та негативною клемою на вході в порт визначається вихід компаратора.

Наприклад розглянемо, позитивна вхідна клема напруги буде +5В і негативної вхідної клеми буде напруга +3В. Різниця у цьому, 5-3=+2В. Оскільки позитивна різниця, ми отримуємо позитивний викид напруги на виході компаратора.

Інший приклад: якщо позитивна клема напруги +3В, а на негативній вхідній клемі буде напруга +5В. Різниця +3-+5=-2В, оскільки різниця вхідної напругинегативна. Вихід компаратора буде негативним піком напруги.

Якщо для прикладу розглянемо позитивний вхідний термінал як вхідний і негативний вхідний роз'єм як зразок, як показано на малюнку вище. Так що різниця напруги між вхідним та іншим великим позитивним отримаємо позитивний вихід компаратора. Якщо різниця негативна, ми отримаємо негативний або землею на вихід компаратора.

SR мультивібратор:цей осередок пам'яті може зберігати один біт даних. На малюнку бачимо таблицю істинності.

Існує чотири стани мульвібратора для двох входів; однак ми повинні розуміти, що лише два стани тригера для цього випадку.

S	R	Q	Q' (Q штрих)
0	1	0	1
1	0	1	0

Тепер, як показано в таблиці, для входів скидання та встановлення ми отримуємо відповідні результати. Якщо є імпульс на набір PIN-коду і низький рівень скидання, то тригер зберігає значення одного і впливає на високу логіку в Q терміналів. Цей стан продовжується до скидання, PIN отримує імпульс під час набору та має низьку логіку. Це призведе до скидання тригера тому вихід Q вимикається і цей стан триває, поки тригер встановлюється знову.

Таким чином, тригер зберігає один біт даних. Ось інша справа, Q і Q-штрих завжди навпаки.

У таймері компаратор і тригер об'єднані.

Розглянемо 9В подається на Таймер, через дільник напруги, утвореного резисторами всередині таймера, як показано в блок-схемі; там буде напруга на контактах компаратора. Так через дільник напруги мережі у нас буде +6В на негативній клемі першого компаратора. +3В на плюсову клему другого компаратора.

Перший та інший контакт -це один вихід компаратора підключений до скидання контакту мультивібратора, тому якщо компаратор, один вихід переходить з низький, то тригер буде скинутий.А з іншого боку другий вихід компаратора з'єднаний з мультивібратором, тому якщо другий вихід компаратора переходить з низького значення мультивібратор зберігає по одному.

На напругу не менше +3В контакт тригера (негативний вхід другого компаратора), вихід компаратора переходить з низького у високий, як обговорювалося раніше. Цей імпульс визначає мультивібратор та зберігає одне значення.

Тепер, якщо ми застосовуємо напругу вище +6В на контакті порога (плюсовий вхід одного компаратора), вихід компаратора переходить від низького до високого. Цей імпульс скидає RS і RS запам'ятовує нуль.

Інша справа відбувається під час скидання тригера, коли він скидає розряду виходить контакт підключений до землі під ім'ям отримує включений Q1. Транзистор T1 вмикається, оскільки елементи Q штрих знаходиться на високій відмітці скидання і підключений до бази T1.

У нестабільній конфігурації підключена ємність сюди скидає в цей момент і тому на виході таймера буде низьким протягом цього часу. У нестабільній конфігурації час протягом заряду конденсатора на контакт тригера напруга буде менше, ніж +3V і тому тригер зберігає одне значення і на виході буде високим.

У нестабільній конфігурації, як показано на малюнку,

Частота вихідного сигналу залежить від RA, RB резисторів та конденсатора C. рівняння дається у вигляді,

Частота (F) = 1/(період часу) = 1.44/((RA+RB*2)*C).

Тут RA, RB є значення опорів і значення C ємності. Поставивши опір і ємність значення вищенаведене рівняння, ми отримаємо частоти вихідний квадратної хвилі.

Високий рівень логіки часу встановлено як TH= 0.693*(RA+RB)*C

Низький рівень логіки часу встановлено як TL= 0.693*RB*C

Скважністю імпульсів вихідного прямокутного сигналу заданої як, Швидкість = (RA+RB)/(RA+2*RB).

555 Таймер схема та описи

Контакт 1. Земля:цей висновок має бути підключений до землі.

Контакт 8. Потужності або напруги живлення vcc:цей висновок також немає ніякої спеціальної функції. Він підключений до позитивної напруги. На Таймері, щоб функція спрацювала, цей висновок повинен бути підключений до позитивної напруги в діапазоні +3,6 до +15в.

Контакт 4. Скидання:як було обговорено раніше, є перемикач макросхеми. Вихід тригера управляє мікросхемою, вихід підключений контакт 3 безпосередньо.

"Скидання" висновок безпосередньо підключений до MR (загальне скидання) тригера. Під час дослідження ми можемо спостерігати невеликий цикл на тригері. Коли SR (загальне скидання) контакт активним є низький рівень тригера. Це означає, що для тригера, щоб скинути контакт SR напруга повинна йти від високого до низького. Цей крок вниз логіки в тригері відбувається насилу догляд до низького рівня. Тому вихід йде слабко, незалежно від будь-яких висновків.

Цей контакт пов'язаний з vcc для тригера, щоб зупинити жорсткого скидання.

Контакт 3. Вихід:цей висновок також немає ніякої спеціальної функції. Цей контакт має конфігурацію тяги-штовхай (PUSH-PULL), утвореної транзисторами.

Ця конфігурація показана малюнку. Основи двох транзисторів пов'язані з виходом тригера. Тому коли високий логічний рівень з'являється на виході тригера, то транзистор NPN включається і з'являється на виході +V1. Коли логіка тригера, що з'явився на виході, стає низьким, транзистор PNP отримує включення і вихід підключається до землі або –V1 з'являється на виході.

Таким чином, як конфігурація використовується для отримання прямокутного сигналу на виході за логікою управління з тригера. Основне призначення цієї конфігурації – отримати завантаження тригера назад. Але тригер не може випустити 100мА на виході.

Ну, досі ми обговорювали контакти, які не змінюють стан виходів у будь-якому стані. Чотири контакти, що залишилися, спеціальні, тому що вони визначають стан виходу таймера мікросхеми.

Контакт 5. Контрольний контакт:керуючий висновок з'єднаний із негативним вхідним контактом першого компаратора.

Розглянемо на випадок напруга між vcc і Землею становить 9В. Через дільник напруги в мікросхемі, напруга на вивід, що управляє, буде тільки vcc*2/3 (для напруги живлення vcc = 9, напруга на контакті = 9*2/3=6В).

Ця функція дає користувачеві контроль за першим компаратором. Як показано у вищезгаданої схеми на вихід першого компаратора подається на скидання тригера. На цей висновок ми можемо поставити різну напругу, скажімо, якщо ми підключаємо його до +8В. Зараз відбувається те, що поріг контактної напруги повинен досягати +8В до скидання тригера і тягнути на вихід вниз.

Для нормального випадку, до V-Out буде йти мінімальне, то конденсатор отримує заряд до 2/3VCC (+6V для 9В живлення). Тепер, оскільки ми виставили різні напруження на керуючий висновок (перший негативний компаратор або компаратор скидання).

Конденсатор слід зарядити до досягнення напруги виводу, що управляє. Сила заряду конденсатора впливає на час увімкнення та вимкнення зміни сигналу. Тому вихідний сигнал переживає різні включення інтервалу.

Зазвичай цей виведення заведено вниз із конденсатором. Щоб уникнути небажаних шумів та перешкод у роботі.

Контакт 2. Тригер:підключено до входу другого компаратора. Вихід другого компаратора підключено до контакту SET тригера. З виходу другого компаратора отримуємо високу напругу на виході таймера. Тож можна сказати контакт тригера управляє виходом Таймера.

Нині ось що варто дотримуватися, низька напруга в тригері форсує вихід високої напруги, так як на інвертуючий вхід другого компаратора Напруга на контакт тригера повинен йти нижче напруги живлення VCC*1/3 (при VCC 9В як передбачається, VCC*(1/3)=9*(1/3)=3В). Тому напруга на тригері має бути нижчою за 3В (для 9В живлення) на виході таймера, щоб йти високим рівнем.

Якщо цей контакт підключено до землі, вихід завжди буде високий.

Контакт 6. Поріг:контакт порога напруги визначає момент скидання тригера Таймере. Поріг напруги позначений для позитивного компаратора введення 1.

Тут різниця напруг між контактом THRESOLD (порога) та контакту управління (Control) визначає вихід компаратора 2 і тому скидання логіки. Якщо напруга різниць буде позитивною, то тригер отримує обнулення і вихід знижується. Якщо різниця негативна, то логіка у контакті SET визначає вихід.

Якщо вхід контроль відкрито. Потім напруга, що дорівнює або більше, ніж напруга VCC*(2/3) (тобто 6V для 9В живлення) призведе до скидання тригера. Тому вихід іде низьким.

Тому ми можемо зробити висновок, що контакт порога напруги визначає, коли вихід повинен йти низький, якщо вивід, що управляє, відкритий.

Контакт 7. Скидання:цей висновок взятий із відкритого колектора транзистора. Оскільки транзистор (контакт скидання T1) отримав з'єднання Бази Q штрих. Щоразу, коли вихід стає низьким або тригер отримує обнулення, скидання підключено на землю. Коли Q штрих буде високою, тоді Q буде низьким, тому транзистор T1 отримає зміну ON, оскільки на базу транзистора надійшла енергія.

Цей висновок зазвичай розряджає конденсатор у нестабільній конфігурації, тому назва Скидання.