10 labākās taimera shēmas, izmantojot IC 555

Šeit izskaidrotās ķēdes ir 10 labākās mazo taimeru shēmas, izmantojot daudzpusīgo mikroshēmu IC 555, kas ģenerē iepriekš noteiktus laika intervālus, reaģējot uz mirkļa ievades izraisītājiem.

Laika intervālus var izmantot, lai saglabātu a releja kontrolēta slodze ON vai aktivizēts uz vēlamo laiku, un automātiska izslēgšanās, kad aizkavēšanās periods ir beidzies. Laika intervālu var iestatīt, izvēloties atbilstošas ​​vērtības ārējam rezistoram, kondensatora tīklam.

IC 555 iekšējā shēma

Zemāk redzamais attēls attēlo standarta IC 555 iekšējo shēmu. Mēs varam redzēt, ka tas sastāv no 21 tranzistora, 4 diodēm un 15 rezistoriem.

Posms, kurā ietilpst trīs 5 kohma rezistori, darbojas kā sprieguma dalītāja pakāpe, kas rada 1/3 sprieguma līmeni pie sprūda salīdzinātāja op ampera neinvertējošās ieejas un 2/3 sprieguma dalījuma uz sliekšņa salīdzinātāja op amp invertējošās ieejas .

Ar šīm sprūda ieejām divi op pastiprinātāji kontrolē R / S (atiestatīšana / iestatīšana) flip flop posmu, kas tālāk kontrolē papildu izejas posma un vadītāja tranzistora Q6 ieslēgšanas / izslēgšanas apstākļus.

Flip flop izejas stāvokli var iestatīt arī, iedarbinot IC atiestatīšanas tapu 4.

Kā darbojas IC 555 taimeri

Kad IC 555 ir konfigurēts monostabilā taimera režīmā , TRIGGER tapa 2 tiek turēta barošanas līmeņa potenciālā caur ārējo rezistoru RT.

Šajā situācijā Q6 paliek piesātināts, kas uztur ārējo laika kondensatora CD īssavienojumu ar zemi, izraisot OUTPUT tapas 3 zemu loģiku vai 0 V līmeni.

IC 555 standarta taimera darbība tiek uzsākta, ievadot 0 V sprūda impulsu pie tapas 2. Šis 0V impulss atrodas zem līdzstrāvas barošanas sprieguma 1/3 līmeņa vai Vcc, liek sprūda salīdzinātāja izejai mainīt stāvokli .

Sakarā ar to R / S flip-flop maina arī izejas stāvokli, izslēdzot Q6 un izceļot OUTPUT 3. tapu augstu. Ar Q6 izslēgšanu OFF tiek atvienots īssavienojums CD. Tas ļauj kondensatora CD uzlādēt, izmantojot laika pretestību RD, līdz spriegums pāri CD sasniedz 2/3 barošanas līmeni vai Vcc.

Tiklīdz tas notiek, R / S flip flop atgriežas iepriekšējā stāvoklī, ieslēdzot Q6 un izraisot ātru CD izlādi. Šajā brīdī izejas tapa 3 atkal atgriežas agrākajā zemajā stāvoklī. Un tā IC 555 pabeidz laika ciklu.

Saskaņā ar vienu no raksturlielumiem IC, kad tas ir iedarbināts, pārstāj reaģēt uz visiem nākamajiem izraisītājiem, līdz laika cikls ir pabeigts. Bet, ja kāds vēlas pārtraukt laika ciklu, to var izdarīt jebkurā brīdī, uz pārējo tapu 4 pieliekot negatīvu impulsu vai 0 V.

IC izejā ģenerētais laika impulss lielākoties ir taisnstūra viļņa formā, kura laika intervālu nosaka R un C lielums.

Šī aprēķina formula ir: tD (laika aizture) = 1,1 (R x vērtības C vērtība). Citiem vārdiem sakot, IC 555 izveidotais laika intervāls ir tieši proporcionāls R un C reizinājumam.

Nākamajā grafikā parādīts laika aiztures un pretestības un kapacitātes attēlojums, izmantojot iepriekš norādīto laika aiztures formulu. Šeit tD ir milisekundēs, R ir kilo Ω un C μfarādēs.

Tas parāda diapazonu laika aizture līknes un lineāri mainīgās vērtības attiecībā pret attiecīgajām RT un C vērtībām.

Ir iespējams iestatīt kavējumus diapazonā no 10 µs līdz 100 µsekundēm, izvēloties atbilstošās kondensatoru vērtības no 0,001 µF līdz 100 µF un rezistorus no 1 k Ω līdz 10 meg Ω.

Vienkāršas IC 555 taimera shēmas

Pirmajā attēlā parādīts, kā izveidot IC 555 taimeri ar fiksētu periodu. Šeit tas ir iestatīts uz 50 sekundēm.

Būtībā tas ir IC 555 monostabils dizains.

Blakus esošajā attēlā ir redzamas viļņu formas, kas iegūtas pāri norādītajiem IC savienotājiem pārslēgšanās procesa laikā.

Darbības, kas aprakstītas viļņu formas attēlā, sākas, tiklīdz TRIGGER tapa 2 ir iezemēta, nospiežot momentāno START slēdzi S1.

Tas uzreiz izraisa taisnstūra impulsa parādīšanos pie 3. tapas un vienlaikus ģenerē eksponenciālu zāģa zobu pie ATKĀRTOT 7. tapas.

Laika periodu, kurā šis taisnstūra impulss paliek aktīvs, nosaka R1 un C1 vērtības. Ja R1 tiek aizstāts ar mainīgu rezistoru, šo izejas laiku var iestatīt atbilstoši lietotāja vēlmēm.

Gaismas diodes apgaismojums norāda IC izejas kontakta 3 ieslēgšanu un izslēgšanu

Mainīgais rezistors var būt a formā potenciometrs kā parādīts 2. attēlā.

Šajā dizainā izeja var iestatīt laika periodus no 1,1 sekundes līdz 120 sekundēm, izmantojot dažādus katla R1 pielāgojumus.

Ievērojiet sērijas 10K rezistoru, kas ir ļoti svarīgs, jo tas aizsargā IC no dedzināšanas gadījumā, ja katls tiek pagriezts zemākajā vērtībā. 10 K sērijas rezistors nodrošina arī minimālo pretestības vērtību, kas nepieciešama pareizai ķēdes darbībai pie minimālā katla iestatījuma.

Nospiežot slēdzis S1 īslaicīgi ļauj mikroshēmai sākt laika secību (3. tapa ir augsta un gaismas diode ieslēdzas), savukārt, nospiežot S2 atiestatīšanas pogu, varat nekavējoties pārtraukt vai atjaunot laika secību, lai izejas tapa 3 atgrieztos sākotnējā 0 V situācijā (LED pastāvīgi izslēgts)

IC 555 ļauj izmantot slodzes ar maksimālo strāvas specifikāciju līdz 200 mA. Lai gan šīs slodzes parasti nav induktīvas, induktīvo slodzi, piemēram, releju, var efektīvi izmantot arī tieši pāri tapai 3 un zemei, kā parādīts turpmākajās diagrammās.

Zemāk redzamajā 3. attēlā redzams, ka releju var vadīt pāri 3. tapai un zemei, un 3. tapai un pozitīvai. Ievērojiet brīvriteņa diodi, kas savienots pāri releja spolei. Tas ir ļoti ieteicams, lai neitralizētu bīstamās aizmugures emf no releja spoles izslēgšanas momentos.

The releja kontaktus var vadīt ar paredzēto slodzi to ieslēgšanai / izslēgšanai, reaģējot uz noteiktajiem laika intervāliem.

4. ķēdes shēma parāda standartu IC 555 regulējama taimera ķēde kam ir divi laika diapazonu komplekti un izejas relejs vēlamās slodzes pārslēgšanai.

Lai gan shēma izskatās pareizi, šai pamata ķēdei faktiski var būt daži negatīvi aspekti.

1. Pirmkārt, šī konstrukcija nepārtraukti iztukšos strāvu pat tad, ja ķēdes izeja ir izslēgta.
2. Otrkārt, tā kā abiem kondensatoriem C1 un C3 ir plašas pielaides specifikācijas, katls ir jākalibrē ar divām atsevišķām iestatītām skalām.

Iepriekš apspriestos trūkumus faktiski var novērst, konfigurējot ķēdi šādā veidā. Šeit procedūrām izmantojam DPDT releju.

Šajā 5. IC 555 taimera diagrammā mēs varam redzēt, ka releja kontakti ir savienoti paralēli START slēdzim S1, kas abi ir režīmā “normāli atvērts”, un nodrošina, ka strāvas aizplūšana nav slēgta.

Lai sāktu laika ciklu, S1 tiek īslaicīgi nospiests.

Tas uzreiz ieslēdz IC 555. Sākotnēji var sagaidīt, ka C2 būs pilnībā izlādējies. Sakarā ar to IC 2. tapā tiek izveidots negatīvs ieslēgšanas slēdzis, kas sāk laika ciklu, un relejs RY1 ieslēdzas.

Releja kontakti, kas savienoti paralēli S1, ļauj IC 555 darboties pat pēc S2 atbrīvošanas.

Kad ir pagājis iestatītais laika periods, relejs tiek deaktivizēts un tā kontakti atgriežas N / C stāvoklī, atvienojot strāvu no visas ķēdes.

Ķēdes laika aiztures izeju pamatā nosaka R1 un potenciometra R5 vērtības kopā ar C1 vai C2 vērtībām un atkarībā no selektora slēdža S3 a stāvokļa.

To sakot, mums arī jāņem vērā, ka laiku papildus ietekmē tas, kā tiek pielāgoti potenciometri R6 un R7.

Tie tiek pārslēgti caur slēdzi S3 b un integrēti ar IC vadības sprieguma tapu 5.

Šie potenciometri tiek ieviesti, lai efektīvi izstumtu IC 555 iekšējo spriegumu, kas citādi varētu traucēt sistēmas izejas laiku.

Šī uzlabojuma dēļ ķēde tagad var darboties ar vislielāko precizitāti pat ar kondensatori ar pretrunīgu pielaides līmeni .

Turklāt šī funkcija ļauj ķēdei strādāt arī ar atsevišķu laika skalu, kas kalibrēta, lai nolasītu divus atsevišķus laika diapazonus atbilstoši selektora slēdža novietojumam.

Lai iestatītu iepriekšminēto precīzo IC 555 taimera ķēdi, R5 sākotnēji jāpielāgo tā maksimālajam diapazonam. Pēc tam S3 var izvēlēties 1. pozīcijā.

Pēc tam pielāgojiet R6, lai iegūtu 10 sekunžu ON laika izejas skalu ar dažiem izmēģinājumiem un kļūdām. Izpildiet tās pašas procedūras, izvēloties 2. pozīciju, izmantojot banku R7, lai iegūtu precīzu 100 sekunžu skalu

Taimeri automašīnu gaismām

Šis 6. vienkāršais automašīnas lukturis Taimeris uz IC 555 bāzes novērš automašīnas lukturu izslēgšanos, tiklīdz aizdedze ir izslēgta.

Tā vietā priekšējiem lukturiem ir atļauts palikt apgaismoti kādu noteiktu laiku, kad vadītājs ir nofiksējis automašīnas aizdedze un iet prom uz savu galamērķi, kas var būt viņa mājas vai birojs. Tas ļauj īpašniekam redzēt ceļu un ērti ievadīt galamērķi ar redzamu apgaismojumu no lukturiem.

Pēc tam, kad aizkavēšanās periods beidzas, IC 555 ķēde izslēdz lukturus.

Kā tas strādā

Kad aizdedzes slēdzis S2 ir ieslēgts, relejs RY1 aktivizējas caur D3. Relejs nodrošina priekšējo lukturu darbību, izmantojot augšējos releja kontaktus un slēdzi S1, lai lukturi normāli darbotos caur S1.

Šajā brīdī kondensators C3, kas saistīts ar IC kontaktu 2, paliek pilnībā izlādēts, jo abi tā vadi ir pozitīvā potenciālā.

Tomēr, kad aizdedzes slēdzis S2 ir izslēgts, C3 kondensators tiek pakļauts zemējuma potenciālam caur releja spoli, kas pēkšņi izraisa negatīvu sprūda parādīšanos pie tapas 2.

Tas iedarbina IC 555 izejas tapu 3 un ļauj relejam palikt spriegotam, pat ja aizdedze ir izslēgta. Atkarībā no laika komponentu R1 un C1 vērtībām relejs paliek ieslēgts, turot ieslēgtus priekšējos lukturus (50 sekundes), līdz beidzot ir pagājis laika periods, un IC 3. kontakts izslēdzas, atvienojot releju un gaismas.

Ķēde nerada traucējumus parastajai lukturu darbībai, kamēr automašīna darbojas.

Nākamā 7. taimera ķēde, kas parādīta zemāk, ir arī automašīnas lukturu taimeris, kuru kontrolē manuāli, nevis aizdedzes slēdzi.

Kontūrā tiek izmantots DPDT relejs ar diviem kontaktu komplektiem. IC 555 monostabila darbība tiek uzsākta, īslaicīgi nospiežot S1. Tas aktivizē releju, un abi kontakti virzās uz augšu un savienojas ar pozitīvo padevi.

Labās puses kontaktu pāris aktivizē lukturus, bet kreisie kontakti baro IC 555 ķēdi. C3 liek īslaicīgam negatīvam impulsam parādīties 2. tapā, kas iedarbina IC skaitīšanas režīmu, un 3. kontakts kļūst par lielu releja fiksatoru.

Lukturi tagad ir ieslēgti. Atkarībā no R1 un C1 vērtībām, tapas 3 izeja uztur releju un priekšējos lukturus (šajā gadījumā 50 sekundes), līdz C1 uzlādējas līdz 2/3 Vcc, pagriežot tapu 3 zemu un izslēdzot releju un lukturi.

1 minūtes lieveņa gaismas taimeris

Šī 8. ķēde parāda vienkārša lieveņa gaisma taimera shēma, kuru var aktivizēt uz minūti tikai nakts laikā. Dienas laikā LDR pretestība kļūst zems, kas saglabā augstu savienojuma vietu ar R5.

Tādēļ S1 nospiešana neietekmē IC 2. kontaktu. Tomēr, iestājoties tumsai, LDR pretestība kļūst bezgalīga, attīstot gandrīz 0 V R4 un R5 krustojumā.

Šajā stāvoklī, kad tiek nospiests slēdzis S1, IC 555 2. tapā rodas negatīvs sprūda, kas aktivizē 3. kontaktu uz augstu un ieslēdz releju. Iedegas lieveņa gaisma, kas piestiprināta ar releja kontaktiem.

Ķēde paliek iedarbināta apmēram 1 minūti, līdz C1 uzlādējas 2/3 Vcc. IC tagad tiek atiestatīts uz pagrieziena tapu 3 zemu un atvieno releju un izslēdz verandas gaismu.

Slēdzis S1 var būt neliels slēpts slēdzis pie durvju roktura / eņģes vai zem paklāja, kas aktivizējas, kad īpašnieks uzkāpj uz paklāja.

Tahometra lietošana

Monostabilu taimera shēmu, izmantojot IC 555, var efektīvi ieviest arī a tahometra ķēde kas sniegs lietotājam precīzu informāciju par frekvenci un motora laiku.

Ienākošā frekvence no motora vispirms tiek pārveidota par labi izmērītu kvadrātveida vilni, izmantojot RC diferenciatora tīklu, un pēc tam tiek ievadīta monostabilā tapā # 2.

Diferencatora tīkls kvadrātveida viļņu signāla priekšējās vai aizmugurējās malas pārveido par atbilstošiem sprūda impulsiem.

Zemāk esošā 9. praktiskā shēma parāda, kā RC tīkls un tranzistors pārveido jebkuru ieejas signālu ar jebkuru amplitūdu labi izveidotos kvadrātveida viļņos, lai radītu ideālus iedarbinošus impulsus, pārslēdzoties starp pilnu IC Vcc līmeni un zemi.

Secinājums

Visās līdz šim prezentētajās shēmās 555 darbojas kā monostabila (viena kadra) laika perioda ģenerators. Nepieciešamie sprūda signāli tiek virzīti uz TRIGGER kontaktu 2 un tiek piegādāts impulss ar izejas kontaktu 3.

Visās konstrukcijās signāls, kas tiek pielietots TRIGGER tapā 2, ir atbilstoši izmērīts, lai izveidotu negatīvu pultu.

Tas nodrošina, ka sprūda amplitūda pārslēdzas no “izslēgtā” līmeņa, kas ir lielāks par 2/3 barošanas sprieguma, uz “ieslēgta” vērtību, kas mazāka par 1/3 no barošanas līmeņa.

IC viena šāviena monostabila iedarbināšana faktiski notiek, kad 2. tapas potenciāls tiek pievilkts līdz 1/3 no barošanas sprieguma līmeņa.

Tam ir nepieciešams, lai sprūda impulsa platums pie tapas 2 būtu lielāks par 100 nanosekundēm, bet mazāks par impulsu, kas paredzēts parādīties pie izejas tapas 3.

Tas pārliecinās par sprūda impulsa izslēgšanu līdz noteiktajam monostabilajam periodam.