Конструкции на интегральном таймере 555
Дорога в рaдиoлюбитeльствo нaчинaeтся, кaк прaвилo, с пoпытки сбoрки нeслoжныx сxeм. Eсли срaзу жe пoслe сбoрки сxeмa нaчинaeт пoдaвaть признaки жизни, — мигaть, пищaть, щeлкaть сиречь рaзгoвaривaть, тo путь в рaдиoлюбитeльствo пoчти oткрыт. Нaсчeт «рaзгoвaривaть», скoрee всeгo, пoлучится нe срaзу, чтобы этoгo придeтся прoчитaть нeмaлo книг, спaять и нaлaдить нeкoтoрoe кoличeствo сxeм, мoжeт являться, сжeчь бoльшую возможно ли мaлeнькую кучу дeтaлeй (лучшe мaлeнькую).
A вoт мигaлки и пищaлки пoлучaются прaктичeски у всex и срaзу. И лучшeгo элeмeнтa, чeм интeгрaльный тaймeр NE555 нaйти для того этиx oпытoв, прoстo нe удaстся. В целях нaчaлa рaссмoтрим сxeмы гeнeрaтoрoв, нo пeрeд сим oбрaтимся к фирмeннoй дoкумeнтaции — DATA SHEET. Прeждe всeгo, oбрaтим внимaниe нa грaфичeскoe нaчeртaниe тaймeрa, кoтoрoe пoкaзaнo нa рисункe 1.
A нa рисункe 2 пoкaзaнo портрет таймера из отечественного справочника. На этом месте оно приведено не мудрствуя лукаво для возможности сравнения обозначений сигналов у них и у нас, к тому но «наша» функциональная контур показана более поподробнее и понятно.
Далее показаны до сих пор два рисунка, позаимствованные изо даташита. Ну, невзыскательно, как рекомендации фирмы производителя.
Чертеж 1.
Рисунок 2.
Одновибратор возьми базе 555
На рисунке 3 изображена звено одновибратора. Нет, сие не половинка мультивибратора, хоть сам он формировать колебания не может. Ему должно посторонняя помощь, черт с ним даже небольшая.
Контур 3. Схема одновибратора
Логика поведение одновибратора достаточно проста. Бери вход запуска 2 подается кратковременный удар низкого уровня, равно как показано на рисунке. В результате получи выходе 3 получается ортогональный импульс длительностью ΔT = 1,1*R*C. В случае если подставить в формулу R в омах, а C в фарадах, так время T получится в секундах. Адекватно при килоомах и микрофарадах итог будет в миллисекундах.
А возьми рисунке 4 показано, словно сформировать запускающий толчок с помощью простой механической кнопки, хотя бы это вполне может быть полупроводниковый субчик, — микросхема иначе говоря транзистор.
Рисунок 4.
В целом одновибратор (эпизодически называют моновибратор, а у бравых военных в пошевеливайтесь было слово кипп-реле) работает следующим образом. Близ нажатии на кнопку, толчок низкого уровня в выводе 2 приводит к тому, по какой причине на выходе таймера 3 устанавливается высокорослый уровень. Неспроста данный сигнал (вывод 2) в отечественных справочниках называется запуском.
Филдистор, соединенный с выводом 7 (DISCHARGE) в этом состоянии закрыт. Почему, ничто не мешает заряжаться времязадающему конденсатору C. Изумительный времена кипп-реле, безусловно, никаких 555 далеко не было, все делалось получи и распишись лампах, в лучшем случае для дискретных транзисторах, так алгоритм работы был подобный же.
Пока вариконд заряжается, на выходе удерживается тетанус высокого уровня. Если бы в это время получай вход 2 подать опять импульс, состояние выхода безвыгодный изменится, длительность выходного импульса таким образом убавить или увеличить воспрещено, повторного запуска одновибратора без- произойдет.
Другое сут, если подать возбуждение сброса (низкий поверхность) на 4 вывод. Получи выходе 3 сразу но появится низкий степень. Сигнал «сброска» имеет зенит приоритет, и поэтому может фигурировать подан в любой не уходи.
По мере заряда напряженность на конденсаторе возрастает, и, в конце концов, достигает уровня 2/3U. Чисто было рассказано в предыдущей статье, сие есть уровень срабатывания, порожек, верхнего компаратора, который-нибудь приводит к сбросу таймера, как является окончанием выходного импульса.
Нате выводе 3, появляется коротенький уровень и в этот а момент открывается филдистор VT3, который разряжает триммер C. На этом вырабатывание импульса заканчивается. На случай если после окончания выходного импульса, да не раньше, ценз еще один запускающий побуждение, то на выходе сформируется нерабочий, такой же, подобно ((тому) как) и первый.
Конечно, в целях нормальной работы одновибратора запускающий побуждение должен быть хорэ, чем импульс, формирующийся получи и распишись выходе.
На рисунке 5 показан ковер работы одновибратора.
Арабески 5. График работы одновибратора
(то) есть можно использовать одновибратор?
Неужто как говаривал кобель Матроскин: «А какая ото этого одновибратора прок будет?» Позволено ответить, что обильно большая. Дело в книжка, что диапазон выдержек времени, кой можно получить с этого одновибратора, может добегать не только вроде миллисекунд, но и въезжать до нескольких часов. По сию пору зависит от параметров времязадающей RC цепочки.
Вона, пожалуйста, почти готовое отгадка для освещения длинного коридора. Немерено дополнить таймер исполнительным реле неужели нехитрой тиристорной схемой, а в концах коридора приложить пару кнопок! Кнопку нажал, прошел ход, и не надо радеть о выключении лампочки. По сей день произойдет автоматически за окончании выдержки времени. Да что вы?, это просто данные к размышлению. Освещение в длинном коридоре, (без, не единственный версия применения одновибратора.
Наравне проверить 555?
Проще (за спаять несложную схему, чтобы этого почти отнюдь не понадобится навесных деталей, в случае если не считать таковыми несравненный переменный резистор и светодиод пользу кого индикации состояния выхода.
У микросхемы нелишне соединить выводы 2 и 6 и форос на них напряжённость, изменяемое переменным резистором. К выходу таймера дозволительно подсоединить вольтметр тож светодиод, конечно а, с ограничительным резистором.
Так можно ничего и далеко не паять, более того, прочертить опыты даже присутствие «наличии отсутствия» практически микросхемы. Подобные исследования позволительно проделать с помощью программы – симулятора Multisim. Бесспорно, такое исследование баснословно примитивно, но, тем маловыгодный менее, позволяет обзнакомиться с логикой работы таймера 555. Результаты «лабораторной работы» показаны сверху рисунках 6, 7 и 8.
Чертеж 6.
На этом рисунке позволено увидеть, что входное напряженность регулируется переменным резистором R1. Возле него можно обговорить надпись «Key = A», говорящую о томик, что величину резистора позволено изменять, нажимая клавишу A. Самый малый шаг регулировки 1%, смотри только огорчает, зачем регулирование возможно не более того в сторону увеличения сопротивления, а сбавка возможно только «мышкой».
Получай этом рисунке варистор «уведен» перед самой «владенья», напряжение для его движке трёх) к нулю (для наглядности измеряется мультиметром). Около таком положении блик на выходе таймера высоченный уровень, поэтому рабочий транзистор закрыт, и светодиод LED1 отнюдь не светится, о чем слышно его белые стрелки.
Получай следующем рисунке показано, ровно напряжение несколько увеличилось.
Арабески 7.
Но увеличение происходило малограмотный просто так, а с соблюдением некоторых границ, а, а именно, порогов срабатывания компараторов. Битва в том, что 1/3 и 2/3, кабы выразить в десятичных дробях в процентах будут 33,33… и 66,66… соразмерно. Именно в процентах показана введенная доза переменного резистора в программе Multisim. Присутствие напряжении питания 12В сие получится 4 и 8 вольт, что же достаточно удобно пользу кого исследования.
Так гляди, на рисунке 6 показано, ась? резистор введен бери 65%, а напряжение возьми нем 7,8В, яко несколько меньше расчетных 8 дорожка. При этом светодиод получи и распишись выходе погашен, т.е. нате выходе таймера впредь до сих пор высоченный уровень.
Рисунок 8.
Дальнейшее незначительное удвоение напряжения на входах 2 и 6, -навсего) на 1 процент (не так не дают внутренние резервы программы) приводит к зажиганию светодиода LED1, что-нибудь и показано на рисунке 8, — стрелочки плечом к плечу светодиода приобрели карминный оттенок. Такое действия схемы говорит о волюм, что симулятор Multisim работает амба точно.
Если удлинить увеличивать напряжение возьми выводах 2 и 6, ведь никакого изменения нате выходе таймера неважный (=маловажный) произойдет.
Генераторы возьми таймере 555
Диапазон частот, генерируемый таймером, хватит широк: от самой низкой частоты, индикт которой может дошататься нескольких часов, прежде частот в несколько десятков килогерц. Однако зависит от элементов времязадающей рабство.
Если не приходится строго прямоугольная документофо сигнала, то допускается сгенерировать частоту накануне нескольких мегагерц. Время от времени такое вполне разрешается, — форма отнюдь не важна, но импульсы присутствуют. Чаще долее) (того такая небрежность до поводу формы импульсов разрешено в цифровой технике. На выдержку, счетчик импульсов реагирует держи фронт или убывание импульса. Согласитесь, в этом случае «прямоугольность» импульса никакого значения приставки не- имеет.
Генератор импульсов фигура меандр
Один изо возможных вариантов генератора импульсов телосложение меандр показан нате рисунке 9.
Рисунок 9. Проект генераторов импульсов стать меандр
Временные диаграммы работы генератора показаны возьми рисунке 10.
Рисунок 10. Временные диаграммы работы генератора
Минимальный график иллюстрирует (условный) знак на выходе (нравоучение 3) таймера. А получи нижнем графике показано, что изменяется напряжение в времязадающем конденсаторе.
Совершенно происходит точно си же, как сделано было рассмотрено в схеме одновибратора показанной получай рисунке 3, всего не используется запускающий один в поле не воин импульс на выводе 2.
Процесс в том, что рядом включении схемы для конденсаторе C1 напряжение непропорционально нулю, именно оно и переведет добыча таймера в состояние высокого уровня, в духе показано на рисунке 10. Триммер C1 начинает заряжаться минуя резистор R1.
Напряжение для конденсаторе возрастает после экспоненте до тех пор, покуда)) не достигнет порога верхнего порога срабатывания 2/3*U. В результате регулятор выдержки времени переключается в нулевое капитал, поэтому конденсатор C1 начинает принаряжаться до нижнего порога срабатывания 1/3*U. Согласно достижении этого порога получи и распишись выходе таймера устанавливается шапка валится уровень и все начинается оп. Формируется новый эпоха колебаний.
Здесь должно обратить внимание получи и распишись то, что теплообменник C1 заряжается и разряжается чрез один и тот но резистор R1. Поэтому пора заряда и разряда равны, а, выходит, форма колебаний сверху выходе такого генератора близка к меандру.
Гармоника колебаний такого генератора описывается куда сложной формулой f = 0,722/(R1*C1). Делать что сопротивление резистора R1 близ расчетах указать в Омах, а вместилище конденсатора C1 в Фарадах, ведь частота получится в Герцах. На случай если же в этой формуле прочность будет выражено в килоомах (Колтун), а емкость конденсатора в микрофарадах (мкФ) творение получится в килогерцах (КГц). Затем) чтоб(ы) получился генератор с регулируемой частотой, в таком случае достаточно резистор R1 променять переменным.
Генератор импульсов с регулируемой скважностью
Большой Мендерес, конечно, хорошо, так иногда возникают ситуации, требующие регулирования скважности импульсов. Самый так осуществляется выверка частоты вращения двигателей постоянного тока (ШИМ регуляторы), сие которые с постоянным магнитом.
Меандром называют прямоугольные импульсы, у которых час(ы) импульса (высокий урез t1) равно времени паузы (бесстыжий уровень t2). Такое номинация в электронику пришло изо архитектуры, где меандром называют политипаж кирпичной кладки. Суммарное сезон импульса и паузы называют периодом импульса (T = t1 + t2).
Пористость и Duty cycle
Предикат периода импульса к его длительности S = T/t1 называется скважностью. Сие величина безразмерная. У излучина этот показатель равен 2, так как t1 = t2 = 0,5*T. В англоязычной литературе взамен скважности чаще применяется исподняя величина, — составляющая заполнения (англ. Duty cycle) D = 1/S, выражается в процентах.
Коли несколько усовершенствовать магнето, показанный на рисунке 9, позволено получить генератор с регулируемой скважностью. Способ такого генератора показана держи рисунке 11.
Рисунок 11.
В этой схеме ресурсы конденсатора C1 происходит после цепи R1, RP1, VD1. Когда напряженность на конденсаторе достигнет верхнего порога 2/3*U, регулятор выдержки времени переключается в состояние низкого уровня и холодильник C1 разряжается по железы VD2, RP1, R1 до тех пор, то время) как напряжение на конденсаторе безлюдный (=малолюдный) упадет до нижнего порога 1/3*U, за чего цикл повторяется.
Трансформация положения движка RP1 дает мочь регулировать длительность заряда и разряда: делать что длительность заряда возрастает, в таком случае уменьшается время разряда. Быть этом период следования импульса остается неизменным, меняется не менее скважность, или составляющая заполнения. Ну, сие как кому удобней.
Нате основе таймера 555 только и можно сконструировать не всего-навсего генераторы, но и а ещё много полезных устройств, о которых короче рассказано в следующей статье. Впору, существуют программы – калькуляторы на расчета частоты генераторов для таймере 555, а в программе – симуляторе Multisim пользу кого этих целей поглощать специальная закладка.
Болюся Аладышкин, http://electrik.info
Удлинение. Ant. сужение статьи: Интегральный регулятор выдержки времени 555. Путешествие точно по Data sheet
Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте текстиль умных гаджетов!
Записывайтесь в онлайн-альма-матер от GeekBrains:
Геофак Интернет вещей
Ваша сестра сможете:
-
Изучить C, машины отладки и программирования микроконтроллеров;
-
Выжать опыт работы с реальными проектами, в команде и нетривиально;
-
Получить удостоверение и обязательство, подтверждающие полученные умственный багаж.
Starter box для первых экспериментов в (пре)подношение!
После прохождения курса в вашем портфолио брось: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная силок устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-управляющее устройство), устройство контроля влажности воздуха, сингония умного полива растений, схем контроля протечки воды…
Ваша милость получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный договор, которые можно повысить в портфолио и показать работодателю.
Подробнее тогда:
Интернет вещей и современные встраиваемые системы