Jaké praktické obvody lze vyrobit pomocí časovače NE555. obvody 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 schématem na časovačích 555 a podobnými schématy je přítomnost nastavení pracovní doby každého časovače, vzhledem k jednoduchosti tohoto schématu bude pravděpodobnost, že kód vybere neoprávněná osoba, 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 rychlým stisknutím 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 ovládání 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 jakékoli další 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 se resetuje 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.
Časovač NE555 je možná nejpopulárnější integrovaný obvod své doby. Navzdory tomu, že byl vyvinut před více než 40 lety (v roce 1972), stále jej vyrábí mnoho výrobců. V tomto článku se pokusíme podrobně pokrýt problematiku popisu a použití časovače NE555.
Chytré zapojení komparátoru, resetovací spoušť a invertující zesilovač v jednom monolitickém integrovaném obvodu spolu s několika dalšími prvky daly vzniknout téměř nesmrtelným obvodům zařízení, které dnes používá mnoho amatérů.
555 Timer byl vyvinut americkou společností Signetics v roce 1972 a registrován na světovém trhu. O dva roky později stejná společnost vyvinula čip označený jako 556, který kombinoval dva samostatné časovače NE555 pouze s běžnými napájecími kolíky. Ještě později byly čipy 557, 558 a 559 vyvinuty pomocí až čtyř časovačů NE555 v jednom balení. Později však byly zastaveny a téměř zapomenuty.
Integrovaný obvod NE555 byl navržen jako časovač a obsahuje kombinaci analogových a digitálních prvků v jediném čipu. K dispozici v různých provedeních, od klasického standardního pouzdra DIP a SOIC pro montáž SMD až po miniaturní verzi SSOP nebo SOT23-5. (Ceny za časovač NE555)
Časovač NE555 se kromě standardní verze vyrábí také ve verzi CMOS s nízkou spotřebou. Napájení NE555 se pohybuje od 4,5 do 15 voltů (maximálně 18 voltů), zatímco varianta CMOS používá 3 volty. Maximální výstupní zatížení pro NE555 je 200 mA, verze s časovačem s nízkou spotřebou má pouze 20 mA při 9 voltech.
Stabilita standardní verze 555 je velmi závislá na kvalitě napájecího zdroje. V jednoduchých obvodech s použitím časovače to nemá tak silný efekt, nicméně u složitějších provedení je vhodné podél napájecího obvodu instalovat vyrovnávací kondenzátor o kapacitě 100 uF.
Klíčové vlastnosti integrovaného časovače NE555
- Maximální frekvence více než 500 kHz.
- Délka jednoho pulzu je od 1 ms do hodiny.
- Může pracovat v režimu monostabilního multivibrátoru.
- Vysoký výstupní proud (až 200 mA)
- Nastavitelný pracovní cyklus pulzu (poměr periody pulzu k jeho trvání).
- Kompatibilní s úrovněmi TTL.
- Teplotní stabilita 0,005 % na 1 stupeň Celsia.
Čip NE555 obsahuje něco málo přes 20 tranzistorů a 10 rezistorů. Následující obrázek ukazuje blokové schéma časovače od společnosti Philips Semiconductors.
V následující tabulce jsou uvedeny hlavní vlastnosti NE555
Přiřazení pinů časovače NE555
č. 2 – spuštění (spouštěč)
Spoušť sepne, pokud napětí na tomto pinu klesne pod 1/3 napájecího napětí. Tento pin má vysokou vstupní impedanci, více než 2 mOhm. V astabilním režimu slouží k ovládání napětí na časovacím kondenzátoru v bistabilním režimu je k němu připojen spínací prvek, např. tlačítko.
#4 – Resetovat
Pokud je napětí na tomto kolíku nižší než 0,7 voltu, interní komparátor se resetuje. Když se tento pin časovače NE555 nepoužívá, musí být napájen napájecím napětím. Výstupní odpor je asi 10 kOhm.
#5 - Ovládání
Lze použít k nastavení doby trvání výstupních impulsů přivedením napětí 2/3 napájecího napětí. Pokud tento kolík není použit, je vhodné jej připojit k zápornému pólu napájecího zdroje přes kondenzátor 0,01 µF.
č. 6 - Stop (komparátor)
Zastaví časovač, pokud je napětí na tomto kolíku vyšší než 2/3 napájecího napětí. Pin má vysoký vstupní odpor, více než 10 mOhm. Obvykle se používá k měření napětí na časovacím kondenzátoru.
č. 7 - Výboj
Výstup přes interní tranzistor je spojen se zemí, když je interní klopný obvod v aktivním stavu. Výstup (otevřený kolektor) slouží především k vybití časovacího kondenzátoru.
č. 3 – Výjezd
Čip NE555 má pouze jeden výstup s proudem do 200 mA. To je výrazně více než u běžných integrovaných obvodů. Pin je schopen napájet např. LED diody (s odporem omezujícím proud), malé žárovky, piezoměnič, reproduktor (s kondenzátorem), elektromagnetické relé (s ochrannou diodou) nebo dokonce nízkofrekvenční výkon stejnosměrných motorů. V případě požadavku na vyšší výstupní proud lze jako zesilovač připojit vhodný tranzistor.
Časovač NE555 - schéma zapojení
Schopnost pinu 3 časovače NE555 vytvořit jak vysokou, tak nízkou úroveň napětí (téměř 0 voltů) umožňuje ovládat zátěž připojenou k mínus i plusu napájecího zdroje. Jako příklad připojení LED. Toto samozřejmě není povinný požadavek a zátěž (LED) může být připojena k mínus nebo plusu zdroje.
Pokud časovač NE555 pracuje v nestabilním stavu (režim oscilátoru), lze k jeho výstupu připojit reproduktor. Připojuje se za vazební kondenzátor (např. 100 µF) a musí mít odpor alespoň 64 ohmů kvůli omezenému maximálnímu zatěžovacímu proudu výstupu časovače. Kondenzátor je určen k oddělení stejnosměrné složky signálu a vede pouze zvukový signál.
Reproduktor s odporem cívky nižším než 64 ohmů lze připojit buď přes kondenzátor s nižší kapacitou (reaktance), což je přídavný odpor, nebo pomocí zesilovače. Zesilovač lze využít i pro připojení výkonnějšího reproduktoru.
Stejně jako všechny integrované obvody musí být výstup časovače NE555 pohánějící indukční zátěž (relé) chráněn před vysokonapěťovými rázy vzniklými během vypínání. K cívce relé je vždy paralelně připojena dioda (např. 1N4148) v opačném směru.
NE555 však vyžaduje druhou diodu v sérii s cívkou relé. Omezuje nízké napětí, které je na výstupu 3 časovače, a zabraňuje tomu, aby bylo relé nabuzeno malým proudem.
Takovou diodou může být např. 1N4001 (nevhodná dioda 1N4148) nebo LED.
(Stažení: 3 612)
Hned při popisu čipu NE 555 stojí za zmínku, že se vyrábí ve standardní TTL logice i CMOS, takže může pracovat v širokém rozsahu napětí a používá se v mnoha typech zařízení jako generátor hodinových impulsů nebo univerzální časovač . Mikroobvod může generovat jednorázové i opakující se impulzy, což závisí na schématu spínacího obvodu a volbě konkrétního provozního režimu.
První verze IC byla vyvinuta již v roce 1971 tehdy slavnou společností Signetics. Díky svým vlastnostem a funkčnosti je velmi žádaný, o čemž svědčí jeho aktivní použití v zařízeních pro řízení otáček motoru a tyristorových regulátorech výkonu.
Může být také použit pro návrh jednotného generátoru impulzů s nastavitelnou výstupní frekvencí pomocí sekvence impulzů. Pro podrobný popis vlastnosti mikroobvodu viz katalogový list ne 555. Uvádí nejen hlavní charakteristiky, ale poskytuje také provozní diagramy. A v tomto popisu ne 555 poskytneme obecné informace dostatečné k vývoji elektronických zařízení vlastníma rukama.
Pozadí vzniku IP
V 70. letech společnost Signetics se dostala pod vliv krize a byla nucena snížit počet svých zaměstnanců minimálně o 50 %, včetně zpracovatele předloženého schématu. Proto ona byl vytvořen doslova na kolenou v garáži a za základ byl vzat jím vyvinutý NE 566 Platforma budoucího IC se již skládala ze základních funkčních bloků nezbytných pro provoz:
Na ne 555 jsou spínací obvody různých typů, aby mikroobvod fungoval, stačilo mít externí RC obvod, což byl obvod časování. A vnitřní dělič napětí, úměrně tomu se tvořila amplituda výstupního signálu. Po určité době a drobných úpravách, zejména výměně vestavěného stabilního generátoru proudu pro nabíjení vnitřního kondenzátoru za rezistor, se dostal do výroby.
Pokud jde o strukturu časovače, obsahovala:
- 23 tranzistorů;
- 16 rezistorů;
- 2 diody.
Mikroobvodové analogy
Univerzální časovač brzy získal funkční analogy, což byly sovětské mikroobvody ze série KR:
- 1006VI1;
- 1008VI1;
- 1087VI2;
- 1087VI3.
Mikroobvod ne555 má také analog, například KR10006VI1, pak stojí za zvážení skutečnost, že resetovací vstup R má prioritu ve vztahu k instalaci. Tento nějak ten okamžik promeškal v technickém popisu MS, což je důležitý fakt při konstrukci elektronických obvodů. V jiných mikroobvodech mají kolíky prioritu až do opačného S před R.
Všechny výše uvedené analogy časovačů jsou postaveny na standardní TTL logice. Pokud chcete navrhovat zařízení založená na ne555 s ekonomičtějším výkonem, pak je lepší použít MS z řady CMOS. Jedná se o zařízení:
- ICM 7555 IPA;
- GLC 555;
- KR1441VI1.
Vlastnosti čipu
Funkční schéma prezentovaného mikroobvodu je poměrně jednoduché a skládá se z následujících bloků:
- napěťový dělič, který porovnává vstupní signál se dvěma referenčními úrovněmi;
- 2 vysoce přesné komparátory pro vysokou a nízkou úroveň signálu;
- spoušť s vestavěnými RS vstupy a dodatečným resetem, středně výkonný výstupní tranzistorový bipolární nebo polní efekt v závislosti na technologii.
Také hardwarová konstrukce mikroobvodu poskytuje výkonový zesilovač, který zvyšuje zatížitelnost zařízení a jeho kvalitu provozu.
Mikroobvod je univerzální, bez ohledu na to, jak se na něj díváte, ze všech stran. Například je navržena základní verze NE 555 k napájení napětí v rozsahu od 4,5 do 16,5 V, což značně zjednodušuje proces navrhování mnoha obvodů, protože není potřeba držet se konkrétního napájecího zdroje.
Pokud je ale potřeba napájet generátor pulsů ze snížené úrovně řádově 2–3 V, pak je lepší použít obvody založené na logice CMOS. Nejenže mohou fungovat volně při nízkém napětí, ale mají také zvýšenou odolnost proti rušení a nestabilitě napájení.
Vyrábějí se také modifikace zařízení se zvýšeným prahem napájecího napětí, které může dosáhnout 18 V. Tyto MS lze použít v pulzních zařízeních a generátorech.
Podle informací uvedených v datasheetu Western ne555 závisí proud spotřebovaný zařízením na velikosti vstupního impulsu. Pokud leží na nominální úrovni asi 5 V, pak aktuální hodnotu není větší než 6 mA. Ale pokud napětí stoupne na 15V, pak proud také stoupne na 15mA. Typicky jsou zařízení vyvíjena ručně pro průměrnou hodnotu proudu asi 10 mA, což udává napájecí napětí v rozmezí 9 až 12 V. To je ale typické pro TTL logiku.
Mikroobvody navržené na bázi tranzistorů CMOS spotřebují ještě méně - 100-200 µA, což je činí ještě ekonomičtějšími. Maximální hodnota odběru proudu však nepřesahuje 100 mA. Pokud vám odebere více než tuto hodnotu, znamená to, že zařízení je vadné a vyžaduje výměnu.
Některé problémy a funkce práce s mikroobvodem
8kolíkové pouzdro je dobrý nápad, ale tento tvarový faktor způsobuje určité potíže při práci s časovačem. Totiž je zbaven možnosti nezávislého srovnání signálů horního a dolního prahu, který poměrně často vyžadováno v konverzních zařízeních, například stejné ADC. K realizaci této možnosti se radioamatéři uchýlí k použití jiné řady zařízení, například NE 521, nebo případně instalují na vstup prvky 3I-NOT.
Bipolární zařízení mají nevýhodu, jako je pulzní proud při zapínání a vypínání, jehož hodnota může dosáhnout 400 mA, což může způsobit poruchu výstupní tranzistor nebo jiné prvky obvodu, do kterého byl připájen. Důvodem tohoto jevu je průchozí proud koncového stupně, který vzniká v důsledku stejně vysokých napájecích impulsů.
K odstranění problému se doporučuje použít speciální blokovací kondenzátor připojený na vstupy 5 a společné (mínus napájení) s kapacitou asi 0,01–0,1 µF. Vzhledem k náboji jejích desek vnitřní napětí v MS, vstup do výstupního stupně, je vyhlazená, což eliminuje možnost poruchy. Bude také chránit vnitřní dělič před vnějším rušením, které by mohlo způsobit falešné spouštění.
Stejně jako v případě mnoha jiných TTL logických mikroobvodů se také doporučuje obejít NE 555 zhášecím kondenzátorem s keramickými deskami 1 µF.
Účel a umístění kolíků mikroobvodu
NE 555 má v základní verzi 8pinový DIP balíček, ale jsou k dispozici i další obdobné modifikace. Proto se orientujte pouze tento popis při stavbě zařízení s vlastními rukama na jeho základě to nestojí za to. Každý čip potřebuje zobrazit svůj vlastní datový list.
Schematické označení zařízení je zobrazeno jako nápis „G 1/GN“. V zahraničních referenčních knihách lze tento nápis dešifrovat jako generátor jednotlivých a sérií pulsů. Co se týká umístění terminálů a jejich účely, pak jsou všechny MS stejného typu standardizovány a mohou být zaměnitelné bez provádění jakýchkoliv úprav.
Níže uvedená tabulka ukazuje uspořádání pinoutů ve standardním případě MS:
Provozní režimy a použití mikroobvodu
Nejjednodušší implementace obvodu používaná v různých digitálních zařízeních je jednorázové zařízení. Pomocí tohoto obvodu jako příkladu můžete také vidět typické zapojení pomocí zhášecích a bočních kondenzátorů. Právě v tomto provedení se tento mikroobvod nejčastěji používá. A funguje to takto:
Když na vstup MS číslo 2 dorazí nízkoúrovňový signál, časovač začne pracovat v režimu počítání času. V tomto případě je výstup zařízení nastaven na vysokou úroveň v celém rozsahu trvání časového období. Tento čas si můžete sami nastavit výběrem potřebných externích součástek, kterými jsou rezistor a kondenzátor připojený k napájecímu plus a pinu číslo 6.
Časové zpoždění se určí pomocí standardního vzorce s přihlédnutím ke korekční konstantě: t =1,1 RC. Na konci počítání (vybití kondenzátoru) se časovač vrátí do původního stavu. A výstupní signál se změní na opačný. Tedy až do dalšího příchodu nízkoúrovňového vstupního impulsu.
V tomto případě, pokud je na vstupu nízká úroveň, pak je výstup vysoký. A když je na resetovací vstup spouště přiveden impuls, časovač přestane počítat a úroveň výstupního signálu se změní na opačnou.
Režim nezávislého generátoru
Chcete-li povolit mikroobvod v režimu multivibrátoru, existuje obvod znázorněný na obrázku níže. Vše je zde stejně jednoduché jako v předchozí verzi, ale existují některé funkce ve výpočtu prvku a charakteristiky sekvence výstupního signálu. Chcete-li nastavit konkrétní frekvenci změna výstupního signálu a následném přepnutí do opačného stabilního stavu, budete muset spojit piny 2 a 6 a nainstalovat další rezistor v děličce, čímž se sníží nabíjecí proud kondenzátoru, ale zároveň se vstupní signál připojí ke vstupu nastavení spouštění. A abyste mohli vypočítat parametry používané prvkem, budete muset použít následující jednoduché výpočetní vzorce:
Změna pracovního cyklu výstupního impulsu
Často je nutné použít mikroobvod 555 s možností nastavení pracovního cyklu výstupního signálu. Například, aby to bylo více než 2, bude to vyžadovat vytvoření dalšího řetězce mezi 7 a 6 kolíky připojením diody k nim. V tomto případě je anodová svorka v kontaktu se svorkou 7 MS. Toto zahrnutí další součásti obchází rezistor R 2 a poskytuje obvod nabíjení kondenzátoru přes R 1. Poté, při výpočtu doby trvání signálu vysoké úrovně na výstupu, dojde podle vzorce bez zohlednění R 2.
V obráceném cyklu vybíjecí proud bude proudit přes R2 a R1 se již neúčastní procesu. A určuje se podle výše uvedeného vzorce beze změn.
Integrovaný časovač NE555 je skutečným průlomem v oblasti elektroniky. Byl vytvořen v roce 1972 zaměstnancem Signetics Hansem R. Camenzindem. Vynález dodnes neztratil svůj význam. Zařízení se později stalo základem pro duální (IN556N) a quad (IN558N) časovače.
Duchovní dítě elektronického inženýra mu bezpochyby umožnilo zaujmout jeho prominentní místo v historii technických vynálezů. Z hlediska prodejů tento přístroj od svého představení předčil kterýkoli jiný. Ve druhém roce své existence se čip 555 stal nejkupovanějším dílem.
Vedení zůstalo ve všech následujících letech. Velmi dobře se prodával čip 555, jehož využití každým rokem rostlo. Například v roce 2003 se prodalo více než 1 miliarda kopií. Konfigurace samotné jednotky se během této doby nezměnila. Existuje již více než 40 let.
Vzhled zařízení byl pro samotného tvůrce překvapením. Camenzindovým cílem bylo vytvořit informační systém, který bude flexibilní v používání, ale nečekal, že bude tak multifunkční. Zpočátku se používal jako časovač nebo čip 555, jehož využití rapidně vzrostlo, dnes se používá od hraček pro děti až po vesmírné lodě.
Zařízení je odolné, protože je založeno na bipolární technologii a pro jeho použití ve vesmíru není potřeba nic zvláštního. Pouze zkušební práce jsou prováděny s extrémní přísností. Při testování obvodu NE 555 tak vznikají individuální zkušební specifikace pro řadu aplikací. Ve výrobě obvodů nejsou žádné rozdíly, ale výrazně se liší přístupy k výstupní kontrole.
Vzhled obvodu v domácí elektronice
První zmínka o inovaci v sovětské literatuře o radiotechnice se objevila v roce 1975. Článek o vynálezu vyšel v časopise Electronics. Mikroobvod 555, jehož analog vytvořili sovětští elektronickí inženýři na konci 80. let minulého století, se v domácí rádiové elektronice nazýval KR1006VI1.
Ve výrobě byl tento díl použit při montáži videorekordérů Elektronika VM12. Nebyl to však jediný analog, protože mnoho výrobců po celém světě vytvořilo podobné zařízení. Všechny jednotky mají konvenční pouzdro DIP8 a také malé pouzdro SOIC8.
Specifikace obvodu
Čip 555, jehož grafické znázornění je uvedeno níže, obsahuje 20 tranzistorů. Na blokovém schématu zařízení jsou 3 rezistory s odporem 5 kOhm. Odtud název zařízení „555“.
Hlavní technické vlastnosti produktu jsou:
- napájecí napětí 4,5-18V;
- maximální výstupní proud 200 mA;
- Spotřeba energie je až 206 mA.
Pokud se podíváme na jeho výstup, jedná se o digitální zařízení. Může být ve dvou polohách – nízká (0V) a vysoká (od 4,5 do 15 V). V závislosti na napájení může toto číslo dosáhnout 18 V.
K čemu je zařízení?
Mikroobvod NE 555 je unifikované zařízení se širokou škálou aplikací. Často se používá při sestavování různých obvodů, a to jen činí produkt populárnějším. V souladu s tím se zvyšuje úroveň spotřebitelské poptávky. Taková obliba způsobila pokles ceny časovače, což potěší nejednoho řemeslníka.
Vnitřní struktura časovače 555
Co dělá toto zařízení funkční? Každá ze svorek jednotky je zapojena do obvodu obsahujícího 20 tranzistorů, 2 diody a 15 rezistorů.
Dvojitý formát modelu
Je třeba poznamenat, že NE 555 (čip) je dodáván v duplicitním formátu s názvem 556. Obsahuje dva volné IC.
Časovač 555 má 8 kontaktů, zatímco 556 má 14 kontaktů.
Provozní režimy zařízení
Čip 555 má tři provozní režimy:
- Monostabilní režim čipu 555 Funguje jako jednosměrný jednostranný. Během provozu je po stisknutí tlačítka vysílán impuls dané délky jako odezva na spouštěcí vstup. Výstup zůstává na nízkém napětí, dokud se nezapne spoušť. Proto dostal název čekání (monostabilní). Tento princip činnosti udržuje zařízení neaktivní, dokud se nezapne. Režim umožňuje zahrnutí časovačů, spínačů, dotykových spínačů, děličů frekvence atd.
- Astabilní režim je samostatná funkce zařízení. Umožňuje, aby okruh zůstal v regenerativním režimu. Výstupní napětí je proměnlivé: někdy nízké, někdy vysoké. Toto schéma je použitelné v případě, že je nutné dávat zařízení nárazům přerušované povahy (když je jednotka zapnuta a vypnuta na krátkou dobu). Režim se používá při rozsvícení LED lamp, pracuje v logickém hodinovém obvodu atd.
- Bistabilní režim nebo Schmidtova spoušť. Je jasné, že funguje pomocí spouštěcího systému bez kondenzátoru a má dva stabilní stavy, vysoký a nízký. Nízká spouštěcí hodnota se stane vysokou. Po uvolnění nízkého napětí systém přejde do nízkého stavu. Toto schéma je použitelné v oblasti železničního stavitelství.
555 pinů časovače
Generátor čipů 555 obsahuje osm kolíků:
- Pin 1 (zem). Je připojen k záporné straně napájecího zdroje (společný vodič obvodu).
- Pin 2 (spouštěč). Chvíli dodává vysoké napětí (vše závisí na kondenzátoru). Tato konfigurace je monostabilní. Pin 2 ovládá pin 6. Pokud jsou oba nízké, výstup bude vysoký. V opačném případě, pokud je vysoké napětí na kolíku 6 a nízké na kolíku 2, výstup na časovači bude nízký.
- Pin 3 (výstup). Výstupy 3 a 7 jsou ve fázi. Přivedením vysokého napětí přibližně 2 V a nízkého napětí 0,5 V získáte až 200 mA.
- Pin 4 (resetovat). Napájení tohoto výstupu je nízké i přes provozní režim časovače 555 Aby se předešlo náhodným resetům, měl by být tento výstup při použití připojen ke kladné straně.
- Závěr 5 (kontrola). Poskytuje přístup k Tento pin se v ruské elektronice nepoužívá, ale jeho připojením můžete dosáhnout širokých možností ovládání zařízení 555.
- Pin 6 (stop). Je součástí komparátoru 1. Je proti kolíku 2 a používá se k zastavení zařízení. To má za následek nízké napětí. Tento výstup může přijímat sinusové a obdélníkové impulsy.
- Pin 7 (bit). Je připojen k tranzistorovému kolektoru T6 a jeho emitor je uzemněn. Když je tranzistor otevřený, kondenzátor se vybíjí, dokud se nezavře.
- Pin 8 (pozitivní napájecí strana), který se pohybuje od 4,5 do 18 V.
Použití výstupu
Výstup 3 (Výstup) může být ve dvou stavech:
- Digitální výstup je připojen přímo na vstup jiného driveru na digitální bázi. Digitální výstup může ovládat další zařízení pomocí několika přídavných komponent (napájecí napětí je 0 V).
- Hodnota napětí ve druhém stavu je vysoká (Vcc na napájecím zdroji).
Schopnosti jednotky
- Když výstupní napětí klesne, proud je veden zařízením a provede spojení. Jedná se o snížení, protože proud se vyrábí z Vcc a prochází jednotkou na 0 V.
- Jak se výstup zvyšuje, proud procházející zařízením zajišťuje jeho zapnutí. Tento proces lze nazvat zdrojem současných. Elektřina se v tomto případě vyrábí z časovače a prochází zařízením na 0 V.
Vzestup a sestup mohou fungovat společně. Tímto způsobem je dosaženo střídavého zapínání a vypínání zařízení. Tento princip je použitelný při provozu LED lamp, relé, motorů a elektromagnetů. Nevýhody této vlastnosti zahrnují skutečnost, že zařízení musí být připojeno k výstupu různými způsoby, protože výstup 3 může fungovat jako spotřebič i jako zdroj proudu do 200 mA. Použitý napájecí zdroj musí dodávat dostatečný proud pro obě zařízení a časovač 555.
čip LM555
Čip 555 Datasheet (LM555) má širokou funkčnost.
Používá se od generátorů obdélníkových vln s proměnným pracovním cyklem a relé a zpožděním odezvy až po složité konfigurace generátorů PWM. Pinout 555 čipu a vnitřní struktura jsou znázorněny na obrázku.
Úroveň přesnosti zařízení je 1 % vypočítané hodnoty, což je optimální. Jednotka, jako je čip datového listu NE 555, není ovlivněna podmínkami okolní teploty.
Analogy čipu NE555
Mikroobvod 555, jehož analog se v Rusku nazýval KR1006VI1, je integrované zařízení.
Mezi pracovními bloky je třeba vyzdvihnout spouštěč RS (DD1), komparátory (DA1 a DA2), výstup založený na systému push-pull a komplementární tranzistor VT3. Účelem posledně jmenovaného je resetování časově nastavovacího kondenzátoru při použití jednotky jako generátoru. Spoušť je resetována, když je na R vstupy přivedena logická jednotka (Jupit/2...Jupit).
Pokud je spoušť resetována, bude na výstupu zařízení (pin 3) pozorováno nízké napětí (tranzistor VT2 je otevřený).
Jedinečnost okruhu 555
Vzhledem k funkčnímu schématu zařízení je velmi obtížné pochopit, v čem je neobvyklý. Originalita zařízení spočívá v tom, že má speciální ovládání spouště, totiž generuje řídící signály. Vytvářejí se na komparátorech DA1 a DA2 (jeden ze vstupů, na který je přivedeno referenční napětí). Pro generování řídicích signálů na spouštěcích vstupech (výstupech komparátoru) by měly být získány vysokonapěťové signály.
Jak spustit zařízení?
Pro spuštění časovače musí být výstup 2 napájen napětím v rozsahu od 0 do 1/3 Jupit. Tento signál způsobí spuštění spouště a při výstupu vytváří vysokonapěťový signál. Signál nad limitem nezpůsobí žádné změny v obvodu, protože referenční napětí pro komparátor je DA2 a je 1/3 Jupit.
Časovač můžete zastavit resetováním spouště. Pro tento účel musí napětí na výstupu 6 překročit 2/3 Jupitu (referenční napětí pro komparátor DA1 je 2/3 Jupitu). Při resetování se vytvoří nízkonapěťový signál a kondenzátor, který nastavuje čas, se vybije.
Referenční napětí lze upravit připojením přídavného odporu nebo napájecího zdroje k výstupu jednotky.
V poslední době je mezi majiteli aut módou zobrazovat na tachometru ujeté kilometry.
Mnoho lidí se zajímá o to, zda lze navíjení rychloměru na mikroobvod 555 provést nezávisle?
Tento postup není nijak zvlášť obtížný. Pro jeho výrobu se používá mikroobvod 555, který může fungovat jako jednotlivé součásti obvodu lze vzít s indikátory, které se odchylují o 10-15% od vypočítaných hodnot.
20. května 2011 v 16:57Čip 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, neboli 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. Na výstupu dostaneme 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.
