Domov › Tarify › Dvacet časovačů. Návrhy amatérského rádiového čipu NE555

Dvacet časovačů. Návrhy amatérského rádiového čipu NE555

Podívejme se na příklady praktických aplikací tohoto čipu.

Schmidtova spoušť.

Toto je velmi jednoduché, ale účinné schéma. Obvod umožňuje přivedením analogového signálu na vstup získat čistý obdélníkový signál na výstupu

- - - - - - - - - - - - - - - - - -

Jednoduchý časovač pro zapnutí zařízení na ~220V.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Schéma pro příjem přesnější intervaly.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Praktická aplikace v článku PWM pro ventilátor

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Soumrakový spínač.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Ovládejte své zařízení jedním tlačítkem.

Verze takového schématu je na tomto blogu.

Podobné schéma ovládání jedním tlačítkem na čipu CD4013 (podobně jako 561TM2)

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Ovládání hladiny vody.

Okruh pro zařazení LED podsvícení z autonomního napájení po dobu 10-30 sekund.

Jedna možnost aplikace je zabudována do předních dveří poblíž klíčové dírky.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Podsvícení se zapíná stisknutím tlačítka na klice dveří - v důsledku toho nebudou žádné problémy s otevřením zámku při absenci přirozeného nebo umělého světla.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Kódový zámek na časovači NE555.

Podobný vývoj kombinačního zámku na časovači NE555 jsem na internetu ještě neviděl, takže tento vývoj je věnován všem milovníkům tohoto nádherného mikroobvodu.
Pomocí tohoto časovače lze snadno realizovat obvod založený na čipu NE555 ve formě kombinačního zámku pro dveře nebo trezor.
Vím také, že 555 funguje normálně při nízkých teplotách (pokud má být používána venku) a má širší rozsah napájecího napětí až 16V. Spolehlivost mikroobvodu je nepochybná.

A tak uvádím příklad obvodu, ve kterém se bude digitální kód skládat ze 4 číslic (technicky lze obvod implementovat na jedno tlačítko, ale to by bylo příliš banální, myslím, že 4 číslice jsou pro začátek tak akorát, můžete zvýšit počet číslic v kódu tohoto obvodu do nekonečna (v identických částech blok po bloku, na schématu zakroužkované U2).
Ve výše uvedeném diagramu fungují všechny 4 časovače podle stejného schématu, existují drobné rozdíly v časovačích U1, U4. Schéma U2 a U3 se opakuje jedna ku jedné.
Každý časovač v tomto obvodu může být nakonfigurován na svůj vlastní pracovní čas.
A také utajení kódu lze zvýšit připojením dalších. spínací diody (jako příklad jsem uvedl zahrnutí jedné diody D1, více jsem nenakreslil, protože si myslím, že by pak byl obvod velmi obtížně vnímatelný).
Hlavním rozdílem mezi tímto obvodem na časovačích 555 a podobnými obvody je přítomnost nastavení pracovní doby každého časovače vzhledem k jednoduchosti tohoto obvodu bude pravděpodobnost, že neoprávněná osoba vybere kód, velmi malá.

Provoz okruhu;
- Stiskněte nulové tlačítko, spustí se časovač U1, jeho pracovní doba je nastavena na držení logické jedničky (pin 3) po dobu 30 sekund, poté můžete stisknout tlačítko 1.
- Stiskněte tlačítko 1 časovače U2, jeho pracovní doba je nastavena na 2 sekundy, během této doby je třeba stisknout tlačítko 2 (jinak se U2 přidržením logické jedničky (pin 3) resetuje a stisknutí tlačítka 2 nebude mít žádný význam)
- Stiskněte tlačítko 2, časovač U3 je nastaven tak, aby podržel logickou jedničku (pin 3) po dobu 25 sekund, poté můžete stisknout tlačítko 3, ale……….. podívejte se na spínací diodu D1, kvůli ní nemá smysl rychlé stisknutí tlačítka 3, dokud neuplyne 30 sekundová pracovní doba časovače U1,
- Po stisku tlačítka 3 vyšle časovač U4 logickou jedničku (U4 pin 3) na akční člen.
Zbývá dodat, že v současném zařízení nebude digitální kód umístěn v číselném pořadí, ale chaoticky,
a jakékoli stisknutí dalších tlačítek resetuje časovače na 0.
No a to je zatím vše, nemohu zde popsat všechny případy použití, vidím, že ne vše, dotkl jsem se zde v popisu...... obecně, pokud máte nápad, jeho technická realizace bude vždy tam být.
Všechna nastavení provozní doby mikroobvodů U1…….U4 jsou testovací a jsou zde popsána jako příklad. :)
(v bezpečnostních systémech pro nezvané hosty jsou nejtěžší individuální řešení, prověřená časem)
Přikládám archiv s obvodem v Proteus, ve kterém lze vizuálně posoudit činnost obvodu.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Účel osmi noh mikroobvodu.

1. Země.

Pin, který se připojuje k zápornému pólu napájecího zdroje a ke společnému vodiči obvodu.
2. Spusťte.
Vstup komparátoru č. 2. Když je na tento vstup přiveden nízkoúrovňový impuls (ne více než 1/3 Vp), spustí se časovač a na výstupu se nastaví vysoké napětí na dobu určenou externím odporem R (Ra + Rb,) a kondenzátor C - jedná se o tzv. monostabilní multivibrátorový režim. Vstupní impuls může být buď obdélníkový, nebo sinusový. Hlavní věc je, že jeho trvání by mělo být kratší než doba nabíjení kondenzátoru C. Pokud vstupní impuls přesto překročí tuto dobu trvání, pak výstup mikroobvodu zůstane ve stavu vysoké úrovně, dokud nebude naměřena vysoká úroveň. zadejte znovu. Proud spotřebovaný vstupem nepřesahuje 500 nA.

3. Konec.
Výstupní napětí se mění s napájecím napětím a je rovno Vpit-1,7V (vysoká výstupní úroveň). Při nízké úrovni je výstupní napětí přibližně 0,25V (při napájecím napětí +5V). K přepínání mezi nízkým a vysokým stavem dochází přibližně za 100 ns.
4. Resetujte.
Když je na tento výstup přivedeno nízké napětí (ne více než 0,7 V), výstup se resetuje do stavu nízké úrovně, bez ohledu na to, v jakém režimu se časovač právě nachází a co dělá. Reset, víte, je to resetováno. Vstupní napětí je nezávislé na napájecím napětí - jedná se o TTL kompatibilní vstup. Aby se zabránilo náhodným resetům, doporučuje se připojit tento kolík ke kladnému napájecímu zdroji, dokud to nebude potřeba.
5. Ovládání.
Tento pin umožňuje přístup k referenčnímu napětí komparátoru č. 1, které se rovná 2/3V napájení. Obvykle se tento kolík nepoužívá. Jeho použití však může výrazně rozšířit možnosti správy časovače. Jde o to, že přivedením napětí na tento kolík můžete ovládat dobu trvání výstupních impulsů časovače a tím řídit rozvodový řetěz na RC. Napětí dodávané na tento vstup v režimu monostabilního multivibrátoru se může pohybovat od 45 % do 90 % napájecího napětí. A to v multivibrátorovém režimu od 1,7 V do napájecího napětí. V tomto případě přijímáme na výstupu FM (FM) modulovaný signál. Pokud tento pin není použit, pak se doporučuje připojit jej ke společnému vodiči přes kondenzátor 0,01 μF (10 nF), aby se snížila úroveň rušení a všechny ostatní problémy.
6. Zastavte se.
Tento pin je jedním ze vstupů komparátoru č.1. Používá se jako druh antipodu ke kolíku 2. To znamená, že se používá k zastavení časovače a uvedení výstupu do stavu nízké úrovně. Když je aplikován impuls vysoké úrovně (alespoň 2/3 napájecího napětí), časovač se zastaví a výstup je resetován do stavu nízké úrovně. Stejně jako kolík 2 lze na tento kolík přivádět pravoúhlé i sinusové impulsy.
7. Vybíjení.
Tento pin je připojen ke kolektoru tranzistoru T6, jehož emitor je spojen se zemí. Když je tedy tranzistor otevřený, kondenzátor C se vybije přes přechod kolektor-emitor a zůstane ve vybitém stavu, dokud se tranzistor neuzavře. Tranzistor je otevřený, když je výstup mikroobvodu nízký, a uzavřený, když je výstup aktivní, to znamená, že je vysoký. Tento pin lze také použít jako pomocný výstup. Jeho zatížitelnost je přibližně stejná jako u běžného výstupu časovače.

V průběhu života odpočítáváme časové úseky, které jeden po druhém určují určité události v našem životě. Obecně se bez počítání času ve svém životě neobejdeme. Koneckonců, je to hodinami a minutami, které rozdělujeme každodenní rutinu, a tyto dny se dávají dohromady týdny, měsíce a roky. Dá se říci, že bez času bychom ve svém jednání ztratili nějaký konkrétní smysl a ještě přesněji by do našich životů definitivně vtrhl chaos. O obchodníkech, kteří chodí na schůzky každý den na hodinu, ani nemluvím...
Dnešní článek však vůbec není o fantastických realitách možného vypnutí všech hodin na světě, dokonce ani o hypoteticky neuvěřitelném, ale stále o skutečně dostupném! Koneckonců, když to potřebujeme, když to, na co jsme zvyklí, je tak nutné, tak proč se vzdávat toho, co je pohodlné!? Vlastně budeme mluvit o časovači, který se také nějakým způsobem podílí na distribuci našeho času. Použití domácího časovače není vždy vhodné pro měření času, protože dnes jsou dostupné i pro prvňáčka! Pokrok došel tak daleko, že multifunkční hodinky se dají v Číně koupit za pár šupů. Ne vždy se však jedná o všelék.
Řekněme, že pokud potřebujete spustit nebo vypnout nějaké elektronické zařízení, pak je nejlepší implementovat to na elektronickém časovači. Je to on, kdo převezme odpovědnost za zapínání a vypínání zařízení prostřednictvím automatického elektronického přepínání ovládání zařízení. Právě o tomto druhu časovače na čipu NE 555 budu mluvit.

obvod časovače NE555

Podívejte se na obrázek. Jakkoli se to může zdát triviální, mikroobvod NE555 v tomto obvodu pracuje ve svém normálním režimu, to znamená pro zamýšlený účel. I když ve skutečnosti může být použit jako multivibrátor, jako převodník analogového signálu na digitální signál, jako mikroobvod, který poskytuje napájení zátěži ze světelného senzoru, jako frekvenční generátor, jako modulátor pro PWM. Za dobu jeho existence, která již přesáhla 45 let, na něj obecně nepřišli. Koneckonců, mikroobvod byl poprvé uveden na trh v roce 1971 ...

Nyní si ještě jednou krátce projdeme zapojení mikroobvodu a princip fungování obvodu.

Po stisku tlačítka "reset" resetujeme potenciál na vstupu mikroobvodu, jelikož jsme vstup v podstatě uzemnili. V tomto případě se vybije kondenzátor 150 mKF. Nyní, v závislosti na kapacitě připojené k pinu 6.7 a zemi (150 mKF), bude záviset doba zpoždění časovače. Všimněte si, že je zde také připojena řada rezistorů 500 kOhm a 2,2 mOhm, to znamená, že tyto rezistory se také podílejí na vzniku zpoždění.

Zpoždění můžete upravit pomocí 2,2M proměnného rezistoru (ve schématu je konstantní, lze jej sám nahradit proměnným). Čas lze také změnit výměnou kondenzátoru 150 µF.

Pokud je tedy odpor řetězu rezistorů asi 1 mOhm, bude zpoždění asi 5 minut. Pokud tedy otočíte odpor na maximum a dbáte na to, aby se kondenzátor nabíjel co nejpomaleji, můžete dosáhnout zpoždění 10 minut. Zde je třeba říci, že když časovač začne počítat, rozsvítí se zelená LED, ale při odpálení časovače se na výstupu objeví negativní potenciál a kvůli tomu zelená LED zhasne a rozsvítí se červená LED. To znamená, že v závislosti na tom, co potřebujete, časovač pro zapnutí nebo vypnutí, můžete použít příslušné připojení k červené nebo zelené LED. Obvod je jednoduchý a pokud jsou všechny prvky správně zapojeny, nevyžaduje konfiguraci.

P/S Když jsem na internetu našel tento obvod, měl i spojení mezi piny 2 a 4, ale s tímto zapojením obvod nefungoval!!! Možná je to chyba konkrétního případu, možná je tu noc se mnou nebo měsícem na obloze něco v nepořádku, ale pak jsem zlomil 4, připojil pin 2 k pinu 6, tento závěr byl učiněn na základě jiných podobných obvodů na internetu a vše fungovalo!!

Pokud je potřeba ovládat časovač výkonovou zátěží, můžete použít signál za rezistorem 330 Ohm. Tento bod je znázorněn červeným a zeleným křížem. Používáme běžný tranzistor, řekněme KT815, a relé. Relé lze použít na 12 voltů. Příklad takové implementace řízení napájení je uveden v článku světelný senzor, viz odkaz výše. V tomto případě bude možné vypnout a zapnout výkonnou zátěž.

Datový list pro časovač NE555

Obecně platí, že pokud chcete, můžete se podívat na jmenovité parametry a vnitřní strukturu časovače alespoň ve formě schematického schématu provozu v blocích. Mimochodem i v tomto datasheetu bude schéma zapojení. Datasheet je od firmy ST, jedná se o firmu s názvem, což znamená, že vlastnosti zde mohou být nadsazené. Pokud vezmete čínský analog, je docela možné, že parametry se budou mírně lišit. Upozorňujeme, že tento čip může být indexován SA555 nebo SE555.

Shrnutí časovače na čipu NE555

Zde prezentovaný obvod, i když pracuje na 9 voltů, může být také napájen 12 volty. To znamená, že takový okruh lze použít nejen pro domácí projekty, ale také pro automobil, kdy lze okruh přímo připojit k palubní síti automobilu. I když pro jistotu je lepší dát LM 7508 nebo Krenka na 5-9 voltů.
V tomto případě lze takový časovač použít ke zpoždění zapnutí nebo vypnutí fotoaparátu. Je možné použít časovač pro „líné“ ukazatele směru, pro vyhřívání zadního okna atd. Možností je opravdu hodně.

Zbývá jen shrnout, že doba analogové techniky stále běží, protože tento časovač používá drahé kondenzátory, to platí zejména pro časovač s výrazným zpožděním, kdy budou kapacity velké. To jsou jak peníze, tak rozměry v zařízení časovače. Pokud se tedy vynoří otázka objemu výroby a stability provozu, pak bude pravděpodobně těžit i ten nejjednodušší mikrokontrolér.

Jedinou překážkou je, že mikrokontroléry stále potřebují umět programovat a aplikovat znalosti nejen z elektrické části, zapojení, ale i jazyků, programovacích metod, to je také něčí čas, pohodlí a nakonec i peníze.

Video o fungování časovače na čipu NE555

Každý radioamatér se nejednou setkal s čipem NE555. Tento malý osminohý časovač si získal obrovskou oblibu pro svou funkčnost, praktičnost a snadné použití. Na časovači 555 můžete sestavit obvody různé úrovně složitosti: od jednoduché Schmittovy spouště s několika prvky až po vícestupňový kombinační zámek využívající velké množství dalších komponent.

V tomto článku se blíže podíváme na čip NE555, který je i přes svůj pokročilý věk stále žádaný. Stojí za zmínku, že tento požadavek je primárně způsoben použitím IC v obvodech využívajících LED.

Popis a rozsah

NE555 je vývojem americké společnosti Signetics, jejíž specialisté se v době ekonomické krize nevzdali a dokázali uvést v život díla Hanse Camenzinda. Právě jemu se v roce 1970 podařilo prokázat důležitost svého vynálezu, který v té době neměl obdoby. NE555 IC měl vysokou hustotu instalace při nízkých nákladech, což mu vyneslo zvláštní status.

Následně jej začali kopírovat konkurenční výrobci z celého světa. Tak se objevila domácí KR1006VI1, která zůstává v této rodině unikátní. Faktem je, že v KR1006VI1 má stop vstup (6) přednost před startovacím vstupem (2). Dovezené analogy od jiných společností tuto funkci nemají. Tato skutečnost by měla být zohledněna při vývoji obvodů s aktivním využitím dvou vstupů.

Ve většině případů však priority neovlivňují provoz zařízení. Za účelem snížení spotřeby energie byla již v 70. letech minulého století zahájena výroba časovače řady CMOS. V Rusku byl tranzistorový mikroobvod s efektem pole pojmenován KR1441VI1.

Časovač 555 našel největší uplatnění při konstrukci obvodů generátorů a časových relé s možností zpoždění od mikrosekund až po několik hodin. Ve složitějších zařízeních plní funkce eliminace odskoku kontaktu, PWM, obnovení digitálního signálu a tak dále.

Vlastnosti a nevýhody

Zvláštností časovače je vnitřní dělič napětí, který nastavuje pevnou horní a dolní hranici pro dva komparátory. Protože napěťový dělič nelze odstranit a prahové napětí nelze ovládat, oblast použití NE555 je zúžena.

Časovače sestavené na tranzistorech CMOS nemají tyto nevýhody a nevyžadují instalaci externích kondenzátorů.

Hlavní parametry IC řady 555

Vnitřní zařízení NE555 obsahuje pět funkčních jednotek, které lze vidět na logickém schématu. Na vstupu je odporový dělič napětí, který generuje dvě referenční napětí pro přesné komparátory. Výstupní kontakty komparátorů jdou do dalšího bloku - RS klopného obvodu s externím resetovacím pinem a dále do výkonového zesilovače. Posledním uzlem je tranzistor s otevřeným kolektorem, který může vykonávat několik funkcí v závislosti na aktuální úloze.

Doporučené napájecí napětí pro IC typů NA, NE, SA je v rozsahu od 4,5 do 16 voltů a pro SE může dosáhnout 18V. V tomto případě je odběr proudu při minimálním upitu 2–5 mA, při maximálním upitu – 10–15 mA. Některé integrované obvody řady 555 CMOS spotřebují méně než 1 mA. Nejvyšší výstupní proud importovaného mikroobvodu může dosáhnout hodnoty 200 mA. Pro KR1006VI1 není vyšší než 100 mA.

Kvalita sestavení a výrobce značně ovlivňují provozní podmínky časovače. Například rozsah provozních teplot NE555 je od 0 do 70 °C a SE555 od -55 do +125 °C, což je důležité vědět při navrhování zařízení pro provoz v otevřeném prostředí. Můžete se podrobněji seznámit s elektrickými parametry a zjistit typické hodnoty napětí a proudu na vstupech CONT, RESET, THRES a TRIG v datasheetu na IC řady XX555.

Umístění a přiřazení kolíků

NE555 a jeho analogy jsou převážně k dispozici v osmipinových pouzdrech PDIP8, TSSOP nebo SOIC. Uspořádání pinoutů bez ohledu na pouzdro je standardní. Symbolické grafické označení časovače je obdélník s nápisem G1 (pro generátor jednoho pulzu) a GN (pro multivibrátory).

Obecné (GND). První závěr se týká klíče. Připojuje se k zápornému napájecímu zdroji zařízení.
Spoušť (TRIG). Přivedení nízkoúrovňového impulsu na vstup druhého komparátoru vede ke spuštění a výskytu na výstupu vysokoúrovňového signálu, jehož trvání závisí na jmenovité hodnotě vnějších prvků R a C. Možné variace vstupní signál jsou zapsány v sekci „Montistrator“.
Výstup (OUT). Vysoká úroveň výstupního signálu je (Upit-1,5V) a nízká úroveň je asi 0,25V. Přepnutí trvá asi 0,1 µs.
Resetovat (RESET). Tento vstup má nejvyšší prioritu a je schopen řídit činnost časovače bez ohledu na napětí na ostatních pinech. Pro umožnění spuštění je nutné, aby na něm byl potenciál větší než 0,7 voltu. Z tohoto důvodu je připojen přes rezistor k napájení obvodu. Vzhled pulsu menšího než 0,7 voltu zakazuje provoz NE555.
Ovládání (CTRL). Jak je patrné z vnitřní struktury integrovaného obvodu, je přímo spojen s děličem napětí a bez vnějšího vlivu vytváří 2/3 Usupply. Přivedením řídicího signálu na CTRL lze na výstupu získat modulovaný signál. V jednoduchých obvodech je připojen k externímu kondenzátoru.
Stop (THR). Je to vstup prvního komparátoru, vzhled napětí, na kterém překročí 2/3 Upit, zastaví činnost spouště a přepne výstup časovače na nízkou úroveň. V tomto případě by na kolíku 2 neměl být žádný spouštěcí signál, protože TRIG má prioritu před THR (kromě KR1006VI1).
Vypouštění (DIS). Připojeno přímo k vnitřnímu tranzistoru, který je zapojen podle společného kolektorového obvodu. Typicky je časovací kondenzátor připojen ke spoji kolektor-emitor, který se vybíjí, když je tranzistor v otevřeném stavu. Méně běžně používané pro zvýšení nosnosti časovače.
Napájení (VCC). Připojuje se ke kladnému pólu zdroje 4,5–16V.

NE555 Provozní režimy

Časovač řady 555 pracuje v jednom ze tří režimů, podívejme se na ně podrobněji na příkladu čipu NE555.

One-shot

Schéma zapojení monovibrátoru je na obrázku. K vytvoření jednotlivých pulzů budete kromě mikroobvodu NE555 potřebovat odpor a polární kondenzátor. Schéma funguje následovně. Na vstup časovače (2) je přiveden jediný nízkoúrovňový impuls, který způsobí sepnutí mikroobvodu a na výstupu (3) se objeví vysoká úroveň signálu. Doba trvání signálu se vypočítá v sekundách pomocí vzorce:

Po zadané době (t) je na výstupu generován nízkoúrovňový signál (počáteční stav). Standardně je pin 4 kombinován s pinem 8, to znamená, že má vysoký potenciál.

Při vývoji schémat musíte vzít v úvahu 2 nuance:

Napájecí napětí nemá vliv na dobu trvání impulsů. Čím vyšší je napájecí napětí, tím vyšší je rychlost nabíjení časovacího kondenzátoru a tím větší je amplituda výstupního signálu.
Dodatečný impuls, který může být přiveden na vstup po hlavním, neovlivní činnost časovače, dokud neuplyne čas t.

Provoz generátoru jednotlivých impulzů lze externě ovlivnit dvěma způsoby:

poslat nízkoúrovňový signál do Resetu, který vrátí časovač do původního stavu;
Dokud vstup 2 přijímá signál nízké úrovně, výstup zůstane vysoký.

S použitím jednotlivých signálů na vstupu a parametrů rozvodového řetězce je tedy možné získat pulsy obdélníkového tvaru s jasně definovanou dobou trvání na výstupu.

Multivibrátor

Multivibrátor je generátor periodických pravoúhlých impulsů s danou amplitudou, trváním nebo frekvencí v závislosti na úloze. Jeho rozdíl oproti jednoduchému vibrátoru spočívá v tom, že nedochází k žádnému vnějšímu rušení normálního fungování zařízení. Schéma multivibrátoru založeného na NE555 je znázorněno na obrázku.

Rezistory R1, R2 a kondenzátor C1 se podílejí na tvorbě opakujících se impulsů. Doba pulsu (t 1), doba pauzy (t 2), perioda (T) a frekvence (f) se vypočítají pomocí následujících vzorců: Z těchto vzorců je snadné vidět, že doba pauzy nemůže překročit dobu impulsu, to znamená, že nebude možné dosáhnout pracovního cyklu (S=T/t 1) většího než 2 jednotky. Pro vyřešení problému je do obvodu přidána dioda, jejíž katoda je připojena k pinu 6 a anoda k pinu 7.

V datovém listu pro mikroobvody často pracují s převrácenou hodnotou pracovního cyklu - Duty cycle (D=1/S), která se zobrazuje v procentech.

Schéma funguje následovně. V okamžiku napájení se vybije kondenzátor C 1, čímž se výstup časovače přepne do stavu vysoké úrovně. Poté se C 1 začne nabíjet a získá kapacitu na horní prahovou hodnotu 2/3 U PIT. Po dosažení prahové hodnoty se IC přepne a na výstupu se objeví nízká úroveň signálu. Začne proces vybíjení kondenzátoru (t 1), který pokračuje až do spodní prahové hodnoty 1/3 U PIT. Když je dosaženo, dojde ke zpětnému přepnutí a výstup časovače je nastaven na vysokou úroveň signálu. Výsledkem je, že obvod přejde do samooscilačního režimu.

Přesná Schmitt spoušť s RS spouští

Časovač NE555 má vestavěný dvouprahový komparátor a RS klopný obvod, což umožňuje hardwarově implementovat přesnou Schmittovu spoušť s RS klopným obvodem. Vstupní napětí je komparátorem rozděleno na tři části, při dosažení každé z nich dojde k dalšímu sepnutí. V tomto případě je hodnota hystereze (reverzní přepínání) rovna 1/3 U PIT. Možnost použít NE555 jako přesnou spoušť je požadována při konstrukci automatických řídicích systémů.

3 nejoblíbenější obvody založené na NE555

One-shot

Praktická verze jednorázového obvodu TTL NE555 je na obrázku. Obvod je napájen unipolárním napětím od 5 do 15V. Časovací prvky jsou zde: rezistor R 1 - 200 kOhm - 0,125 W a elektrolytický kondenzátor C 1 - 4,7 μF - 16 V. R 2 udržuje vysoký potenciál na vstupu, dokud jej nějaké externí zařízení neresetuje na nízkou úroveň (například tranzistorový spínač). Kondenzátor C 2 chrání obvod před průchozími proudy během spínacích momentů.

K jednorázové aktivaci dojde v okamžiku zkratu na kostru vstupního kontaktu. V tomto případě vysoká úroveň s trváním:

t=1,1*R1*Ci=1,1*200000*0,0000047=1,03 s.

Tento obvod tedy generuje zpoždění výstupního signálu vzhledem ke vstupnímu signálu o 1 sekundu.

Blikající LED na multivibrátoru

Na základě výše uvedeného obvodu multivibrátoru můžete sestavit jednoduchý LED blikač. K tomu je k výstupu časovače zapojena LED v sérii s rezistorem. Hodnota odporu se zjistí pomocí vzorce:

R=(U OUT -U LED)/I LED,

U OUT – hodnota amplitudového napětí na pinu 3 časovače.

Počet připojených LED závisí na typu použitého čipu NE555 a jeho zatížitelnosti (CMOS nebo TTL). Pokud je potřeba rozblikat LED s výkonem větším než 0,5 W, pak je obvod doplněn tranzistorem, jehož zátěž bude LED.

Časové relé

Obvod nastavitelného časovače (elektronické časové relé) je na obrázku.
S jeho pomocí můžete ručně nastavit dobu trvání výstupního signálu od 1 do 25 sekund. Chcete-li to provést, nainstalujte do série proměnný odpor s jmenovitou hodnotou 250 kOhm s konstantním odporem 10 kOhm. Kapacita časovacího kondenzátoru je zvýšena na 100 μF.

Schéma funguje následovně. V počátečním stavu je pin 2 vysoký (ze zdroje) a pin 3 je nízký. Tranzistory VT1, VT2 jsou uzavřeny. V okamžiku, kdy je na základnu VT1 přiveden kladný impuls, proud protéká obvodem (Vcc-R2-kolektor-emitor-společný vodič). VT1 se otevře a přepne NE555 do režimu časování. Současně se na výstupu IC objeví kladný impuls, který otevírá VT2. V důsledku toho emitorový proud VT2 způsobí činnost relé. Uživatel může úlohu kdykoli přerušit krátkým zkratováním RESET k zemi.

Tranzistory SS8050 zobrazené na obrázku lze nahradit KT3102.

Není možné přezkoumat všechny populární obvody založené na NE555 v jednom článku. Pro tento účel existují celé sbírky, které obsahují praktický vývoj za celou dobu existence časovače. Doufáme, že uvedené informace poslouží jako vodítko při montáži obvodů, včetně zátěže LED.

Přečtěte si také

20. května 2011 v 16:57

Čip 555

DIY nebo Udělej si sám

Ahoj všichni. Dnes vám chci říct o čipu 555 Jeho historie začala v roce 1971, kdy společnost Signetics vydala čip SE555/NE555 s názvem „The IC Time Machine“. V té době to byl jediný „časovač“ čip, který byl k dispozici masovému spotřebiteli. Ihned po svém vydání si 555 získal divokou oblibu a začali jej vyrábět téměř všichni výrobci polovodičů. Domácí výrobci také vyráběli tento mikroobvod pod názvem KR1006VI1.

Co je to za zázrak?

Mikroobvod je k dispozici ve dvou variantách pouzdra - plastové DIP a kulaté kovové. Je pravda, že v dnešní době je velmi obtížné najít 555 v kulatém kovovém pouzdře, což se nedá říci o verzi v plastovém pouzdru DIP. Tranzistory, diody a rezistory jsou ukryty uvnitř pouzdra s osmi svorkami. Nebudeme se pouštět do důkladné studie 555, ale řeknu vám podrobněji o nohách tohoto mikroobvodu. Celkem je 8 nohou.

1. Země. Výstup, který ve všech obvodech musí být připojen ke zdroji mínus.
2. Spoušť, aka spuštění. Pokud spouštěcí napětí klesne pod 1/3 V napájení, spustí se časovač. Proud spotřebovaný vstupem nepřesahuje 500 nA.
3. Výstup. Výstupní napětí je při zapnutí přibližně o 1,7 V nižší než napájecí napětí. Maximální zátěž, kterou výstup vydrží, je 200 mA.
4. Resetovat. Pokud na něj přivedete nízkou úroveň napětí (méně než 0,7 V), obvod přejde do původního stavu bez ohledu na to, v jakém režimu se časovač právě nachází. Pokud obvod nevyžaduje reset, pak se doporučuje připojit tento pin ke kladnému napájení.
5. Řízení. Tento pin nám umožní přístup k referenčnímu napětí komparátoru #1. Tento kolík se používá velmi zřídka a zavěšení ve vzduchu může narušit provoz, proto je nejlepší jej připojit k zemi v obvodu.
6. Práh, aka stop. Pokud je napětí na tomto výstupu vyšší než 2/3 Vcc, časovač se zastaví a výstup přejde do klidového režimu. Stojí za zmínku, že výstup funguje pouze při vypnutém vstupu.
7. Splnit. Tento výstup je spojen se zemí uvnitř samotného čipu, když je výstup čipu nízký, a sepnut, když je výstup vysoký. Může přenášet až 200 mA a někdy se používá jako přídavný výstup.
8. Výživa. Tento výstup musí být připojen ke kladnému napájecímu zdroji. Mikroobvod udržuje napětí v rozsahu 4,5-16 V. Lze jej napájet běžnou 9V baterií nebo USB kabelem.

Režimy

Nastal čas, abych vám řekl o režimech čipu 555. Jsou pouze 3 a o každém vám řeknu podrobněji.

Monostabilní

Když je signál přiveden na vstup našeho mikroobvodu, zapne se, vygeneruje výstupní impuls dané délky a vypne se, čeká na vstupní impuls. Je důležité, aby po zapnutí mikroobvod nereagoval na nové signály. Délku impulzu lze vypočítat pomocí vzorce t=1,1*R*C. Neexistují žádné limity pro trvání impulsů - minimální i maximální dobu trvání. Existují určitá praktická omezení, která lze obejít, ale stojí za to zvážit, zda je to nutné a zda by nebylo jednodušší jiné řešení. Minimální hodnoty stanovené praktickým způsobem pro R jsou tedy 10 kOhm a pro C - 95 pF. Můžete udělat méně, ale obvod začne absorbovat hodně elektřiny.

Astabilní multivibrátor

V tomto režimu je vše docela jednoduché. Není třeba spravovat časovač. Vše udělá sám – nejprve se zapne, počká na čas t1, poté se vypne, počká na čas t2 a začne znovu. Výstupem je plot vysokých a nízkých stavů. Frekvence, se kterou bude kmitat, závisí na parametrech veličin R1, R2 a C a je určena vzorcem F = 1,44/((R1+R2)C). Během času t1 = 0,693(R1+R2)C bude výstup vysoký a během času 2 = 0,693R2C bude výstup nízký.

bistabilní

V tomto režimu se náš IC 555 používá jako přepínač. Stisk jednoho tlačítka - výstup se zapne, stisk druhého - vypne.

Konec

Myslím, že už jste unaveni z teoretického materiálu a chcete začít cvičit. Samotný mikroobvod a jeho díly si můžete koupit v každém rádiovém obchodě. No, pokud jste najednou příliš líní jít do obchodu, můžete si zde objednat všechny díly

Nepotřebujete ovladač, řekli. Udělejte vše s časovači NE555, řekli. No, udělal jsem to - zdá se, jen proto, abych se ujistil, že výsledkem byl design, který byl ohromující svým zdrcujícím účinkem na mou křehkou psychiku.

Recenze, dá-li se tak tento text nazvat, nebude příliš dlouhá. Protože pouze konstatuje můj úplný a bezpodmínečný neúspěch při sestavování elementárních obvodů a demonstruje, že minimálně šest z dvaceti čipů je docela funkčních.

Také si všimněte: zdá se, že obchod nedávno změnil pravidla, protože nyní mají minimální objednávku s doručením zdarma ve výši 6 $, a pokud méně, budou za doručení účtovat 1,5 $. Když jsem koupil, odepsali pouze kupní cenu, tedy 0,59 $, a je to.

Ve dvou blistrech je přesně dvacet kusů. Na jedné straně je každý blistr obalený páskou, na druhé straně je uzavřen pryžovou zátkou:

Obecně jsem zpočátku koupil časovače, abych vyrobil jednoduchý generátor, abych našel zkrat v elektroinstalaci - moji přátelé se začali zajímat. Podstata zařízení, pokud tomu dobře rozumím, je v tom, že obvod až ke zkratu je anténa, jejíž signál je slyšet běžným MF/LW přijímačem.

Tam, kde skřípání ustane, je přibližně místo, kde dojde ke zkratu. Takhle to vypadá v praxi u kamaráda, v jehož stopách jsem plánoval jít:

Ale pak se ti, kteří jsou obeznámeni s potřebou, rozhodli, že ve skutečnosti nepotřebují všechno. Nebo se rozhodli pro něco jiného, ale já jsem na tom netrval. A buďte také naštvaní: viděli jste, kolik stojí časovače (o něco více než půl dolaru za 20 kusů) - jaké zklamání?

Běžný DIP8:

Rozhodl jsem se proto pobavit jinak a podíval jsem se, co vlastně z NE555 vyrobili. A jak se ukázalo, dělají spoustu věcí. Všechny druhy alarmů, indikátory napětí, chybějící indikátory pulzů. Celkově na mě udělalo dojem.

Protože všichni popisují přibližně totéž, zde je pár odkazů RadioKat: a. Schémata jsou ve druhém.

Předpokládá se, že popularita NE555 je vysvětlena skutečností, že se jedná o léty (přesněji 45 let) prověřený design, který je až znepokojivě jednoduchý na konfiguraci a poměrně přesně odpovídá charakteristikám bez ohledu na napájecí napětí, které může být u běžné verze v rozsahu od 4,5V do 16V (ale jsou možnosti). To znamená, že napětí kolísá, ale frekvence je stabilnější než ne.

Ve skutečnosti, aby časovač fungoval, potřebujete pár dílů a jakýkoli vhodný zdroj energie - což je velmi atraktivní na to, abyste bez větších potíží udělali nějaké sračky.

Pokud jde o mě, s mikrokontrolérem je ještě méně potíží, ale v komentářích k příběhu o „Pishchalovi“ jsem získal a ztratil klid. Uvědomil jsem si, že se musím alespoň pokusit uklidnit.

Takže myšlenka byla jednoduchá - časovač krmení koček. Kteří, když ztratili veškerý stud, začali se téměř každou půlhodinu dožadovat jídla a po snědení tří sušenek odcházeli spokojeni. Podle veterináře to není příliš užitečné (a podle nás to i extrémně obtěžuje), takže bylo nutné vrátit jejich stravu na její místo. No, to je dobrý nápad: krmit alespoň jednou za pět až šest hodin.

Sledovat hodiny samozřejmě není těžké. Situaci však za prvé komplikuje fakt, že pokud přes den hodinové krmení víceméně trvá, tak v noci už to tak úplně není, jelikož jedna kočka má řekněme komplexní charakter. Přesně tak - jde a drásá drápy do radiátoru, a i kdybych se rozhodl tomuto hudebnímu experimentu pochybné kvality nevěnovat pozornost, je mi sousedů líto.

To znamená, že v noci musíte vstát a znovu si to načasovat a v polovědomém stavu je to trochu obtížné.

Za druhé, ne všechny kočky jsou tak skandální, takže některé s tím výtržníkem prostě nejdou. A ukazuje se, že intervaly jsou u každého jiné, ale spravedlivě by bylo fajn nakrmit ve stanovený čas i ty, kteří vynechali mimořádné jídlo.

Proto jsem přišel s myšlenkou vytvořit spoustu nezávislých časovačů na pevný čas - jeden na kočku. A právě takhle: přijde kočka, dáte mu jídlo, stisknete tlačítko, rozsvítí se kontrolka. Stejně jako zhasla žárovka, lze kočku znovu nakrmit.

Jak asi tušíte, je to jedna z hlavních možností časovače. Dá se to nazvat jinak: dá se to nazvat monostabilní, dá se to nazvat monostabilní, dá se tomu říkat pohotovostní multivibrátor.

To nic nemění na podstatě: NE555 musí ve skutečnosti vydávat pouze jeden pulz požadované délky.

Proto jsem vzal obvod časovače z:

Trochu jsem to ale zjednodušil tím, že jsem se zbavil trimovacího rezistoru (jelikož mám pevný interval) a druhé LED - jako zbytečné. Současně jsem změnil hodnoty rozvodového řetězce a ověřil jsem si stejnou dokumentaci, která uvádí, že pro výpočet přibližné doby trvání impulsu byste měli použít vzorec y t = 1,1 RC.

Po pohrání si s fonty a hodnotami dílů dostupných v butiku Chip-i-Dip jsem zjistil, že pro pětihodinový interval, který vyhovuje všem, kondenzátor s kapacitou 3300 μF a rezistorem 5,1 MΩ jsou docela vhodné:

T = 1,1*0,0033*5100000 = 18513 s = 5,14 hodin.

Skutečnost se však od teorie mírně lišila. Časovač, sestavený podle tohoto schématu a s těmito hodnotami, pokračoval v práci po pěti hodinách. Neměl jsem trpělivost čekat, až to skončí, takže jsem předpokládal, že NE555 nefunguje příliš dobře s velkými nominálními hodnotami.

Rychlé googlování ukázalo, že ano, je to možné, ale neměly by být problémy (teoreticky) s odporem do 20 MOhm při napájecím napětí 15 V. Pokračoval jsem proto v experimentování a zjistil jsem, že v mém případě vzorec vyjde něco takového:

A byl jsem sám sobě velmi vděčný, že jsem si koupil nejen 5,1 MOhm, ale pro každý případ i nejbližší hodnocení - 4,7 MOhm a 3,9 MOhm. Ten druhý byl naštěstí na požadovaný interval tak akorát.

S těmito hodnotami (3300 µF a 3,9 MOhm) jsem sestavil blok časovačů se světly a tlačítky. Vše jsem propojil společným elektrickým vedením, nemají žádné další styčné body (no, alespoň jsem se snažil ne). A jelikož jsem montoval vrchlík, tak jsem se na každém kroku kontroloval multimetrem a byl skoro klid, když jsem spustil první z časovačů.

Dopadlo to takto (varoval jsem vás hned na začátku):

Zapnulo to podle očekávání, tak jsem odpájel zbývající tlačítka a kontrolky a rozsvítil. Stiskl jsem tlačítka. LED diody se rozsvítily přesně tak, jak měly: stisknete tlačítko - rozsvítí se, a je to.

A pak jsem udělal velkou chybu. Neudělal jsem několik dalších zkušebních jízd, ale byl jsem naštvaný, že jsem dráty nepřipájel ke tlačítkům velmi dobře, a rozhodl jsem se je znovu připájet. Proto ještě nevím, co se přesně stalo: buď jsem na začátku udělal něco špatně, nebo se mi podařilo něco zničit při přepájení drátů.

Ale dopadlo to vtipně. Po opětovném zapnutí (s připájenými vodiči) se okamžitě rozsvítily tři LED. A mačkání tlačítek odhalilo naprostý chaos: stisknete jedno tlačítko - rozsvítí se jeho LED (tj. teoreticky se zapne časovač), stisknete další - první LED zhasne, druhá se rozsvítí. A tak dále.

Empiricky jsem zjistil, že existuje určitá kombinace stisku tlačítek, která rozsvítí všechny LED. Ale zatím jsem se nedostal ke kontrole obvodu na zkraty tam, kde by žádné být neměly.

Bonusová skladba – pojďme hrát hledání min:

Abych to shrnul, chci říct, že mě časovače bavily. V praxi jsem si ověřil, že se dají koupit v Číně – dělníci přicházejí.

A i když se mi nepodařilo vyrobit časovač pro kočky, jako bonus jsem dostal puzzle „Rozsvítit všechny žárovky“. A zároveň pochopení, že NE555 zjevně není pro mě. A proč:

Minimální napájecí napětí 4,5V
- vysoká spotřeba proudu

Tyto nedostatky lze samozřejmě překonat objednávkou CMOS verze čipu, která je mnohem ekonomičtější a funguje již od 1,5V. Běžné ale stojí 0,59 dolaru za dvacet kusů a ty CMOS asi 10 dolarů. To znamená, že regulátor je přibližně dvakrát dražší, a pokud jsou v návrhu použity dva nebo více časovačů, výhoda úplně zmizí.

Takže děkuji všem, vracím se k ATmega328p, na kterém samozřejmě udělám časovač krmení.

Ps. A nyní mohu také psát o obrazovce z ITEAD Studia? Mimochodem, trápí mě svědomí, protože na jednu stranu tyhle obrazovky tady už byly přes střechu a na druhou stranu musíme splnit slib.

Mám v plánu koupit +19 Přidat k oblíbeným Recenze se mi líbila +38 +67

Oblíbené v kategorii: