.	R 2 = 10 кОм R 1 = 1 кОм	R 2 = 100 кОм R 1 = 10 кОм	R 2 = 1 МОм R 1 = 100 кОм
0,001 мкФ (102)	68 кГц	6,8 кГц	680 Гц
0,01 мкФ (103)	6,8 кГц	680 Гц	68 Гц
0,1 мкФ (104)	680 Гц	68 Гц	6,8 Гц
1 мкФ	68 Гц	6,8 Гц	0,68 Гц
10 мкФ	6,8 Гц	0,68 Гц (41 в мин. )	0,068 Гц (4 в мин.)

Применение нестабильного мультивибратора

Генерация прямоугольных импульсов

Рабочий цикл нестабильного мультивибратора всегда превышает 50%. Прямоугольная волна получается на выходе нестабильного мультивибратора, когда рабочий цикл составляет ровно 50%. Рабочий цикл 50% или что-то меньшее невозможно с IC 555 в качестве упомянутого выше нестабильного мультивибратора. Необходимо внести некоторые изменения в схему.

Модификация с добавлением двух диодов. Один диод параллельно резистору R ₂ с катодом, подключенным к конденсатору, и другой диод последовательно с резистором R ₂ с анодом, подключенным к конденсатору. Регулируя значения резисторов R ₁ и R ₂ , можно получить рабочий цикл в диапазоне от 5% до 95%, включая прямоугольный выходной сигнал. Схема для генерации прямоугольных импульсов показана ниже.

В этой схеме при зарядке конденсатор заряжается через R ₁ и D ₁ , передав R ₂ . При разрядке он разряжается через D ₂ и R ₂ .

Таким образом, постоянная времени зарядки равна  T _ON = T _C и определяется как:

 T _ON = 0,693 * R ₁ * C

А постоянная времени разрядки  T _OFF = T _D  определяется как:

 T _OFF = 0,693 * R ₂ * C

Таким образом, рабочий цикл D определяется как:

 D = _{р 1} / ( _{р 1} + _{р 2} )

Чтобы получить прямоугольную волну, рабочий цикл можно сделать равным 50%, сделав значения R ₁ и R ₂ равными. Формы сигналов генератора прямоугольных импульсов показаны ниже.

Рабочий цикл менее 50 % достигается, когда сопротивление R ₁ меньше сопротивления R ₂ . Как правило, этого можно добиться, используя потенциометры вместо R _{1 9.0012 и Р 2 . Другая схема генератора прямоугольных импульсов может быть построена из нестабильного мультивибратора без использования каких-либо диодов. Поместив резистор R 2 между контактами 3 и 2, то есть выходной клеммой и триггерной клеммой. Схема показана ниже:}

В этой схеме операции зарядки и разрядки происходят только через резистор R ₂ . Резистор R ₁ должен быть достаточно высоким, чтобы не мешать конденсатору во время зарядки. Он также используется для обеспечения заряда конденсатора до максимального предела (V _СС ).

Позиционно-импульсная модуляция

При позиционно-импульсной модуляции положение импульса изменяется в зависимости от модулирующего сигнала, а амплитуда и ширина импульса остаются постоянными. Положение каждого импульса изменяется в соответствии с мгновенным напряжением отсчетов модулирующего сигнала. Для реализации импульсно-позиционной модуляции используются две микросхемы таймера 555, одна из которых работает в нестабильном режиме, а другая — в моностабильном.

Модулирующий сигнал подается на контакт 5 первой микросхемы 555, работающей в нестабильном режиме. Выход этого IC 555 представляет собой волну с широтно-импульсной модуляцией. Этот ШИМ-сигнал подается в качестве триггерного входа на вторую ИС 555, которая работает в моностабильном режиме. Положение выходных импульсов второй ИС 555 изменяется в соответствии с ШИМ-сигналом, который опять-таки зависит от модулирующего сигнала.

Ниже показана схема импульсного модулятора положения с двумя микросхемами таймера 555.

Пороговое напряжение для первой IC 555, определяемое управляющим напряжением (модулирующим сигналом), изменяется на UTL (верхний пороговый уровень) и определяется как

 UTL = 2/3 В _CC + В _МОД

При изменении порогового напряжения по отношению к приложенному модулирующему сигналу изменяется ширина импульса и, следовательно, изменяется временная задержка. Когда этот сигнал с широтно-импульсной модуляцией подается на триггер второй ИС, не будет изменений ни в амплитуде, ни в ширине выходного импульса, а изменится только положение импульса.
Ниже показаны формы импульсно-позиционно-модулированных сигналов.

Последовательность импульсов

Мы знаем, что нестабильный мультивибратор будет генерировать непрерывный поток импульсов. При использовании потенциометра вместо R ₂ можно генерировать серию импульсов различной ширины. Схема генератора последовательности импульсов, использующая нестабильный режим работы IC 555, показана ниже.

Частотная модуляция с использованием нестабильного мультивибратора

Нестабильный мультивибратор может использоваться для генерации частотно-модулированных сигналов. На контакт 5 подается модулирующий сигнал (управляющее напряжение). Схема частотной модуляции с использованием нестабильного режима работы IC 555 показана ниже.

Диод подключен параллельно резистору R ₂ для создания импульсного выхода со скважностью ≈ 50%. Сигнал модуляции подается на контакт 5 через фильтр верхних частот, состоящий из конденсатора и резистора. В соответствии с амплитудой модулирующего сигнала, подаваемого на контакт 5, выходной сигнал будет частотно-модулированным.

Если напряжение модулирующего сигнала высокое, период времени выходного сигнала высокий, а если напряжение модулирующего сигнала низкое, период времени низкий. Формы сигнала модуляции и частотно-модулированного сигнала показаны ниже.

Заключение

Полное руководство для начинающих по работе с нестабильным мультивибратором с использованием микросхемы таймера 555. Вы узнали, как настроить таймер 555 для работы в качестве нестабильного мультивибратора или свободно работающего генератора, схему и ее работу, расчет рабочего цикла, а также некоторые важные приложения нестабильного режима микросхемы таймера 555.

Неделя 1 — 555 Таймер

Научись

• Чтобы сварить яйцо, нужно точно рассчитать время.
• Существует множество способов создания схемы синхронизации, но одним из самых простых является использование схемы таймера 555.
• Схема таймера 555 основана на базовой электронной схеме синхронизации, в которой используются резисторы и конденсаторы для использования времени по-разному.
• Для зарядки конденсатора требуется время. Мы можем использовать это вместе с резистором для создания различных временных задержек.
• С помощью этих двух простых компонентов можно изменить поведение выходного контакта (3).
• Это основа этого проекта.

Изучите

• Таймер 555 можно заставить работать несколькими способами, слегка изменив схему.

• Схема выше называется нестабильная . Вы можете увидеть, как он работает вживую ниже.

• Термин «нестабильный» означает, что выходной контакт не имеет стабильного состояния; он будет постоянно переключаться между включением и выключением.
• Мы можем рассчитать, как долго он остается включенным (высокий уровень) и выключенным (низкий уровень), используя несколько формул.
• Мы можем рассчитать, как долго выход будет оставаться включенным (высокий уровень) в секундах, с помощью:

• Мы можем увидеть, как долго вывод будет низким (в секундах) с помощью:

• Наконец, мы можем вычислить частоту (количество циклов включения/выключения в секунду, измеренное в герцах) с помощью:

• В приведенном выше примере резистор 1 имеет сопротивление 1 кОм. 1k — это сокращение от 1000, поэтому R1 = 1000
• Резистор 2 имеет номинал 10 кОм, поэтому R2 = 10000
• Конденсатор (C) имеет емкость 100 мкФ. мкФ — это сокращение от «микрофарад».
• Возможно, вы уже знаете из науки, что если поставить μ перед измерением, это означает, что на самом деле мы пишем это число x10 ^-6 .
• Итак, C = 100 мкФ = 100 x 10 ^-6 = 0,000100 = 0,0001
• Теперь мы можем рассчитать характеристики нашей схемы.
• Максимальное время = 0,7 x (1000 + 10000) x 0,0001
• Максимальное время = 0,77 с

• Минимум времени = 0,7 x 10000 x 0,0001
• Минимальное время = 0,7 с

• Частота = 1,44 / ((1000 + (2×10000) x 0,0001))
• Частота = 1,44 / ((1000 + 20000) x 0,0001)
• Частота = 1,44 / (21000 x 0,0001)
• Частота = 1,44/2,1 = 0,69 Гц

• Они удобны для всех видов приложений, где вы хотите, чтобы что-то постоянно переключалось между включением и выключением. Например.
  • Система стробоскопического освещения для театра; свет включается и выключается несколько раз в секунду.
  • Звуковой генератор, пульсирующий в динамик (таймеры 555 могут пульсировать тысячи раз в секунду).
  • Ежедневный автоматический дозатор корма для рыб (они также могут ждать до трех дней между включением и выключением).
  • Регулятор скорости для модели самолета (быстрое включение и выключение двигателя заставит его работать медленнее).
  • Набор фонарей на крыше машины скорой помощи.
  • Фортепиано 7 555 года. Разные резисторы делают шаг разным. Это не всегда должен быть светодиод.

Learn It

• Другой способ называется «моностабильным», так как схема имеет одно стабильное состояние: выключена.

• В этой конфигурации выходной контакт (3) остается выключенным до тех пор, пока не сработает вход (например, переключатель).
• После срабатывания выход включается на заданное время, а затем снова отключается.
• Мы можем рассчитать временную задержку, используя простую формулу: T = 1,1 x R x C
• В приведенном выше примере R равно 10k (т.е. R = 10000)
• C составляет 220 мкФ. Написанное в фарадах, это 220 х 10 ^-6 = 0,000220.
• Т = 1,1 х 10000 х 0,00022
• Т = 2,42 секунды.
• Это удобно для всех видов приложений, где вы хотите, чтобы что-то происходило в течение заданного периода времени. Например.
  • Обогреватель для патио, который включается на 2 минуты при нажатии выключателя.
  • Защитная дверь для многоквартирного дома, в которой дверной замок открывается на 5 секунд, когда владелец «звонит вам».
  • Дверной звонок, в котором звонок звонит в течение 3 секунд, когда кто-то нажимает кнопку звонка.
  • Сушилка для рук, в которой нагреватель и вентилятор включаются на 15 секунд, когда кто-то проводит рукой под датчиком.
  • Уличный фонарь безопасности, в котором прожектор включается на минуту, когда кто-то проходит мимо.

Попробуйте

• Попробуйте построить моностабильную схему выше с помощью мастера схем.
• Измените значение на и посмотрите, как это повлияет на скорость мигания светодиода.

Badge It

Badge

• ЧАСТЬ 1. Создайте принципиальную схему в соответствии с заданием выше.
• ЧАСТЬ 2: Установите резистор и конденсатор так, чтобы при срабатывании была (примерно) задержка в 1 секунду. Покажите свой расчет.
• Подсказка: Вы можете использовать калькулятор, подобный этому, если вам трудно проверить свои значения.
• Как вы думаете, какой тип схемы будет использовать наш таймер для яиц? Моностабильный или нестабильный? Почему?
• Добавочный номер: Создайте нестабильную цепь и заставьте ее мигать два раза в секунду.

Дальнейшее чтение

• Вы можете узнать больше здесь:

Использование таймера 555 | DroneBot Workshop

Сегодня мы будем использовать классическую интегральную схему — таймер 555. Хотя он существует уже более полувека, этот невероятный чип все еще используется сегодня. Давайте посмотрим, как это работает, и как мы можем использовать это.

Введение

Таймер 555 был представлен миру в 1971 году корпорацией Signetics. Это было ответвлением проекта Phase Locked Loop (PLL), который был отменен.

Благодаря своей универсальности микросхема 555 использовалась в сотнях тысяч конструкций, и в настоящее время ежегодно продается около миллиарда таких микросхем. Это делает 555 одной из самых популярных интегральных схем из когда-либо произведенных.

Сегодня мы рассмотрим, что заставляет этот таймер тикать, и поэкспериментируем с тремя различными режимами, в которых он может работать.

Мы также соберем пять небольших проектов на базе 555.

Основные сведения о таймере 555

Таймер 555 упакован в 8-контактный корпус DIP (двойной встроенный корпус), он также доступен в версиях для поверхностного монтажа.

Распиновка для 555 показана на рисунке выше.

Модель 555 может работать с любым напряжением от 4,5 до 16 В постоянного тока и может потреблять или получать до 200 мА. Существуют также маломощные версии CMOS 555, такие как IN555, TS555 и LMC555.

В дополнение к версиям CMOS существует два дополнительных варианта ИС таймера 555:

• 556 — двойной таймер 555 в 14-контактном корпусе. Все 555 контактов доступны для обоих таймеров.
• 558 – Четырехканальная версия в 16-контактном корпусе. Это версии 555 с уменьшенными функциями, в которых отсутствуют некоторые контакты.

Внутреннее управление

555 состоит из биполярных транзисторов, резисторов и диодов. Мы можем визуализировать его внутреннюю компоновку на следующей диаграмме:

Вы заметите резистивный делитель напряжения между выводами VCC и заземления. Этот делитель состоит из трех резисторов по 5 кОм, поэтому он делит напряжение VCC на три равные части.

Вы также заметите два компаратора рядом с делителем напряжения. Входы к этим компараторам следующие:

• Компаратор 1 Плюс идет на 555 контакт 6, Порог контакт.
• Компаратор 1 Минус идет на делитель напряжения, получая ⅔ напряжения VCC.
• Плюс компаратора 2 идет на делитель напряжения, получая ⅓ напряжения VCC.
• Comparator 2 Минус идет на 555 контакт 2, Trigger контакт.

Также имеется соединение от отрицательного входа Компаратора 1 к 555 контакту 5, контакту Control Voltage .

Если вы не знакомы с работой компаратора, то это компонент, который принимает два аналоговых входа и сравнивает их уровни напряжения. Он производит цифровой выход, ВЫСОКИЙ, если положительный вход имеет самое высокое напряжение, и НИЗКИЙ, если отрицательный вход выше.

Выходы компаратора инвертируются и подаются на входы триггера S/R. Этот тип триггера имеет два входа, SET и RESET, и два выхода, Q и NOT Q.

Вход SET устанавливает на выходе Q ВЫСОКИЙ уровень. NOT Q всегда является инверсией Q, поэтому он будет установлен в LOW.

Вход RESET изменит выход, установив Q LOW.

Если оба входа имеют НИЗКИЙ уровень, то выход остается таким, каким он был ранее установлен. Если оба имеют ВЫСОКИЙ уровень, триггер выдаст неопределенный выходной сигнал, это считается нестабильным состоянием.

Экстраполируя это на состояние входов компаратора, мы можем построить таблицу истинности, иллюстрирующую выход триггера при любых условиях.

В 555 используется только выход NOT Q триггера. Он идет на вход инвертора, выход которого подается на 555 контакт 3, Выход контакт. Таким образом, вывод Output находится в том же состоянии, что и вывод Q триггера.

Выход NOT Q триггера также посылается на базу транзистора, эмиттер которого заземлен, а коллектор подключен к 555 контакту 7, разрядному контакту. Этот вывод может использоваться для подключения к конденсатору и может управлять его зарядкой и разрядкой. Скорость, с которой конденсатор заряжается и разряжается, может быть использована для определения времени в 555.

Другой транзистор в 555 подключен так, что его база присоединена к контакту 4 555, а его эмиттер подключен к VCC. Его коллектор привязан к входу VCC триггера, это позволяет сбрасывать триггер внешним сигналом.

Используя внешние резисторы и конденсаторы, 555 можно настроить как генератор, таймер или триггер.

Режимы 555

Хотя существуют буквально тысячи способов подключения 555, все они могут быть разбиты на три режима — нестабильный, моностабильный и бистабильный.

Нестабильный режим

Нестабильный режим также может называться Автономный режим или Автозапуск .

В этом режиме триггер не используется, вместо этого 555 работает как осциллятор, выход которого может находиться в одном из двух квазистабильных состояний – ВЫСОКИЙ или НИЗКИЙ.

Количество времени, в течение которого выход остается ВЫСОКИМ или НИЗКИМ, определяется двумя внешними резисторами и одним внешним конденсатором.

• Резистор Rt1 подключается между выводом Discharge (вывод 7) и VCC.
• Резистор Rt2 подключается между выводом Разрядка (вывод 7) и выводом Порог (вывод 6).
• Конденсатор Ct1 подключается между выводом Trigger (вывод 2) и землей.
• Контакт Threshold (контакт 6) и контакт Trigger (контакт 2) соединены вместе.

Время, в течение которого выход (вывод 3) остается высоким, можно определить по следующей формуле:

Time HIGH = 0.693 x (Rt1 + Rt2) x Ct

The time it spends low is calculated as follows:

Time LOW = 0.693 x Rt2 x Ct

In the above formulas , значения времени в секундах, значения сопротивления в омах и значения конденсатора в фарадах.

Демонстрация нестабильного режима

Давайте подключим таймер 555 в нестабильном режиме.

Для проведения этого эксперимента вам потребуются следующие компоненты:

Подключение для этого эксперимента показано здесь:

Вы можете задаться вопросом о конденсаторе 0,01 мкФ, подключенном между контактом 5 (управляющее напряжение) и землей. Это обычная схема при использовании 555, она служит для сглаживания входного напряжения от внутреннего делителя напряжения.

В этом примере светодиод будет мигать примерно раз в секунду. Время определяется резисторами 1k и 100k и конденсатором 10 мкФ, поэтому изменение этих значений изменит частоту мигания и/или рабочий цикл.

Подсоедините все и наблюдайте за мигающим светодиодом. Попробуйте поэкспериментировать с различными номиналами резисторов и конденсаторов, чтобы увидеть эффект.

Нестабильный режим используется для генераторов, тактовых сигналов и, как вы видели, для мигания светодиодов.

Моностабильный режим

Следующий режим 555, который мы рассмотрим, — это моностабильный режим. Иногда его называют режимом Single-Shot.

В моностабильном режиме для модели 555 требуется внешний сигнал запуска. Он выдает выходной импульс в ответ на триггер, длительность этого импульса определяется внешним резистором и конденсатором.

• Резистор Rt подключается между контактом Threshold (контакт 6) и VCC.
• Конденсатор Ct подключается между выводом разряда (вывод 7) и землей.
• Контакты Threshold и Discharge (контакты 6 и 7) соединены вместе.
• Сигнал запуска подается на вывод Trigger (вывод 2).

При получении запуска (низкий импульс) на Trigger , моностабильный генератор выдаст импульс на выходе . Выход , контакт 3. Длительность этого импульса определяется номиналами конденсатора и резистора следующим образом:

T = 1,1 x Rt x Ct , значение T в секундах, значение Rt в омах и значение Ct в фарадах.

Демонстрация моностабильного режима

Мы можем продемонстрировать работу таймера 555 в моностабильном режиме с помощью кнопочного переключателя, который служит нашим триггером, и светодиода в качестве выхода. Вот компоненты, которые вам понадобятся:

Когда у вас есть компоненты, подключите их к макетной плате следующим образом:

Резистор 10 кОм используется в качестве подтягивающего резистора, удерживая триггерный вход (вывод 2) в ВЫСОКОМ состоянии. Если кнопка нажата, то на входе будет НИЗКИЙ уровень, запуская 555.

Количество времени, в течение которого выход на контакте 3 становится ВЫСОКИМ, и, таким образом, загорается светодиод, определяется конденсатором 10 мкФ и резистором 100 кОм. Вы можете поэкспериментировать с различными значениями этих компонентов, чтобы изменить время, в течение которого светодиод горит.

Опять же, конденсатор 0,01 мкФ используется только для сглаживания значения массива резисторов.

Подсоедините все и наблюдайте за действием. Светодиод должен кратковременно загораться каждый раз, когда вы нажимаете на кнопку. Попробуйте разные номиналы конденсаторов и резисторов, чтобы увидеть, как изменится время горения светодиода.

Моностабильные приложения включают «очистку» или «устранение дребезга» шумных кнопок и других цифровых сигналов.

Бистабильный режим

Последний режим таймера 555 — это бистабильный режим. В этом режиме 555 работает как триггер.

Для бистабильного режима требуется два триггера, один из которых посылает выходной сигнал ВЫСОКИЙ, а другой — НИЗКИЙ. Выход останется в своем состоянии до следующего срабатывания.

Для работы 555 в бистабильном режиме не требуются внешние компоненты.

На этой схеме в качестве триггерных входов используются два переключателя. Два резистора позволяют току течь на два триггерных входа.

• Триггер 1 находится на контакте триггера (контакт 2).
• Триггер 2 находится на контакте сброса (контакт 4).
• Контакт управляющего напряжения (контакт 5) заземлен.

Конденсаторы или резисторы не используются, так как два триггера определяют синхронизацию выходных импульсов.

Демонстрация бистабильного режима

Мы можем продемонстрировать работу таймера 555 в бистабильном режиме со следующими компонентами:

Мы подключим его, используя оба контакта Trigger и Reset. В каждом случае кнопки используются для понижения входа, а резисторы 10k удерживают его на высоком уровне.

При нажатии кнопки на пусковом штифте загорается светодиод. При нажатии второй кнопки состояние выхода изменится, а светодиод погаснет.

Схемы этого типа имеют множество практических коммутационных приложений. Вы можете заменить светодиод реле или полупроводниковым переключателем для управления большей нагрузкой.

Пять простых проектов 555

Мы можем продолжить работу нашего таймера 555, создав пять простых проектов. Их можно использовать самостоятельно или как часть более крупного проекта.

Помните, что вы также можете использовать 555 в качестве входа для микроконтроллера, поэтому вы можете комбинировать эти проекты с Arduino для еще большей универсальности.

Light Chaser

В этом проекте мы будем комбинировать 555 с декадным счетчиком CMOS CD4017 для создания светового прожектора с 10 светодиодами.

Для завершения этого проекта вам потребуются следующие компоненты.

Схема подключения для этого проекта может показаться сложной, но на самом деле она не так уж и плоха. Большая часть сложности связана с выводом с 4017 на 10 светодиодов.

Чтобы упростить выходные соединения, вы можете использовать эту схему.

Подсоедините все и наблюдайте, как огни гоняются друг за другом! Вы можете использовать подстроечный регулятор (который также может быть полноразмерным потенциометром) для регулировки скорости чейза.

Переключатель с фиксацией

Переключатель с фиксацией — это простая конструкция, которая имеет много практического применения. Ti представляет собой нажимной переключатель. Вы можете использовать его с реле вместо светодиода для управления большей нагрузкой.

Вот компоненты, которые вам понадобятся для создания этого проекта.

Это очень простой проект для подключения на макетной плате без пайки, и он работает очень хорошо. Вот схема подключения:

После того, как вы подключили его, протестируйте его. Нажмите кнопку, и светодиод должен загореться. Нажмите еще раз, и светодиод погаснет.

Контроллер двигателя постоянного тока

Вот очень полезный проект, регулятор скорости для двигателя постоянного тока. Вы можете использовать это для ряда приложений.

Наш регулятор скорости использовал ШИМ (широтно-импульсную модуляцию) для управления скоростью двигателя. МОП-транзистор позволяет подключать очень большой двигатель.

Вот что вам нужно для сборки этого проекта:

Обратите внимание, что вам потребуется источник питания, подходящий для выбранного вами двигателя постоянного тока. Вы также можете заменить другой полевой МОП-транзистор с более высоким номинальным током или напряжением, чтобы управлять более мощным двигателем.

Вот схема подключения нашего контроллера двигателя постоянного тока.

Убедитесь, что заземление источника питания двигателя подключено к заземлению, используемому контроллером, иначе он не будет работать.

555 выдает сигнал ШИМ на своем выходе, который подается на затвор MOSFET. Ширина импульсов определяется положением потенциометра.

Диод на двигателе подключен в обратном порядке, чтобы поглотить любую обратную ЭДС, которая может разрушить МОП-транзистор. это из. Вы должны иметь возможность заставить двигатель двигаться от нуля до полной скорости, вращая потенциометр.

Сенсорный переключатель

Сенсорный переключатель — очень полезная схема, которую можно использовать отдельно или в качестве входа для микроконтроллера.

Вот детали, которые вам понадобятся для сборки с использованием таймера 555:

Вам понадобится пара проводов или две площадки на печатной плате, чтобы использовать их в качестве сенсорного переключателя. Я просто использовал пару проводов на макетной плате для своих экспериментов. Вы можете подключить его, как показано здесь:

В этой схеме мы используем 555 в моностабильном режиме. Сопротивление вашего пальца обеспечивает триггер для моностабильного, и он зажигает светодиод примерно на секунду. Вы можете изменить значения резистора и конденсатора, чтобы изменить период освещения.

Тестер серводвигателей

Наш последний проект 555 — тестер серводвигателей. Он будет работать с любым аналоговым серводвигателем для хобби, который работает от 6 вольт.

Серводвигатель использует импульсы определенной ширины для перемещения вала двигателя. Наша схема будет обеспечивать два набора импульсов, один для перемещения двигателя влево, а другой для перемещения его вправо.

Вот компоненты, которые вам понадобятся, чтобы собрать все это вместе:

Я использовал транзистор 2N2222, но подойдет любой переключающий транзистор NPN.

Подключить все можно следующим образом:

Если вы используете другой транзистор, обязательно проверьте его распиновку. База подключается к выводу 555 через резистор, эмиттер заземляется, а коллектор идет на вывод управления сервоприводом.

Две кнопки используются для перемещения двигателя. Попробуйте, один должен двигать ваш мотор вперед, а другой будет двигать его в противоположном направлении.

Вы также можете заменить два переключателя и их резисторы потенциометром, чтобы отрегулировать положение двигателя с большей точностью.

Заключение

Таймер 555, несмотря на свой возраст, до сих пор используется во множестве электронных устройств. Он недорогой, легкодоступный и с ним очень легко работать.

Так что в следующий раз, когда вы задумаете проект синхронизации или управления, не хватайтесь автоматически за микроконтроллер. Вместо этого рассмотрите вариант таймера 555. Это сэкономит вам деньги и избавит вас от хлопот, связанных с программированием.

И вы будете чувствовать себя хорошо, зная, что на вас работает пожилой человек!

Использование таймера 555

Сводка

Tagged on: Проекты в области электроники    Учебник по электронике

555 Таймер | Хакадей

14 сентября 2022 г. , Ли Уилкинс

[Сэм Топли] специализируется на изготовлении текстильных электронных инструментов и скульптур с использованием вышивки, и этот маленький обруч звучит серьезно (Ниттер).

Схема представляет собой отсылку к классической схеме таймера 555, которая вырабатывает сигнал, который модулируется различными способами путем приложения проводящего к давлению текстиля. Затем сигнал передается через систему, встроенную в интерфейс визуального кодирования под названием MaxMSP, что позволяет [Сэму] уточнить, как им управлять. Программа изменяет высоту тона и применяет фильтрацию, создавая динамический звук, похожий на тон набора, когда пользователь взаимодействует.

В довершение всего, [Сэм] использует винтажные резисторы и конденсаторы в виде тропических рыбок из 60-х, которые дополняют визуальный дизайн и сочетаются с нитками для вышивания, они одновременно красивы и функциональны! Это не единственная подобная схема, которую [Сэм] изготовила, она также производит тонны электронных текстильных радиоприемников, используя аналогичные методы. Нам нравится, как этот проект охватывает массу областей, аналоговых схем, винтажных технологий и программных схем!

Хотя мы не видим слишком много проектов с их участием, электронный текстиль, безусловно, является увлекательной темой. Наше освещение весенних каникул eTextile 2018 года в Нью-Йорке обязательно к прочтению, если вы заинтересованы в изучении этой технологии, а относительно недавние новости о том, что Массачусетский технологический институт разработал моющуюся светодиодную ткань, вселяют в нас надежду, что мы увидим больше таких проектов, как это в ближайшее время.

Posted in Искусство, Музыкальные ХакиTagged 555 timer, e-textiles, etextile, строчка

3 марта 2022 г. Арья Воронова

Даже на конференциях, отдаленно связанных с информационной безопасностью, CTF являются одним из основных элементов. Для KernelCon 2021 [Тайлер Росонке] решил создать задачу, нарушающую традиции, развлекая и обучая людей по-другому, при этом удовлетворяя ограничениям планов удаленного участия в этом году. Его воображение разыгралось во всех нужных местах, и была построена прекрасно выполненная многоступенчатая аппаратная задача — всего в двух экземплярах!

Что стоит за испытанием? Ваш сломанный космический корабль должен быть отремонтирован, чтобы вы могли сбежать с планеты, на которой застряли. Идея заключалась в том, чтобы найти опытного, опытного хакера, решающего задачи для нашего обучения и развлечения, и это оказался не кто иной, как [Джо «Кингпин» Гранд]!

Сами модули привлекли наше внимание. Разработанные для охвата широкого спектра навыков аппаратного хакера, они охватывают пайку, перехват сигналов, логические вентили, сброс EEPROM и многое другое — и вы должны успешно применить все это для старта. Если вы подумали, что «должен быть задействован 555», вы тоже не ошиблись, есть модуль, в котором вам нужно перенастроить схему с помощью одного!

KernelCon — это организованная волонтерами конференция по информационной безопасности в Омахе, и ее выпуск в 2022 году начнется через месяц — нам не терпится увидеть, что она принесет! Любому, кто занимается аппаратными CTF, кажется, есть чему поучиться из их историй. Сеанс взлома от начала до конца был записан для нашего удовольствия; ссылка ниже в виде полуторачасового видео, оно должно стать отличным фоном для вашего собственного вечера реверс-инжиниринга на досуге!

Мы не в первый раз освещаем работу [Тайлера]. В 2020 году он запрограммировал партию значков KernelCon, используя прищепки в качестве зажимов для интернет-провайдеров. На конференциях по безопасности наверняка узнали, сколько удовольствия вы можете получить от аппаратного обеспечения, и если вам когда-нибудь понадобится тематическое исследование, наш обзор 2019 г.CypherCon не оставит вас без внимания.

Продолжить чтение «CTF «Ремонт космического корабля» охватывает основы аппаратного хакера» →

Posted in минусы, Обратное проектирование, Взломы безопасностиTagged 555, таймер 555, ctf, kernelcon, конференция по безопасности, космический корабль

25 января 2022 г., Райан Флауэрс

Кажется вполне уместным, что по горячим следам завершения Hackaday’s 555 Timer Contest [Кен Ширрифф] публикует разборку кремниевого кристалла ранней версии любимого хакерского чипа, 555.

Микроскопический вид матрицы 555

Начав с загадочного чипа из января 1973 года, [Эрик Шлепфер] кропотливо отшлифовал упаковку, чтобы обнаружить матрицу, которую он считал таймером 555. Почему они не знали, что это был таймер 555 для запуска? Потому что на пакете не было пометки «555», а были какие-то другие отметки, которые вы можете увидеть в сообщении в блоге.

В дополнение к отличному объяснению того, как работает 555 в целом, [Кен] под микроскопом рассмотрел сам кристалл 555. Схема 555 легкодоступна, и [Кен] идентифицирует не только секции кристалла, но и отдельные компоненты. Он идет еще дальше, объясняя, как резисторы PNP и NPN сконструированы из кремния. Там также есть хороший и сочный взгляд на резисторы в ИС, но мы не будем его здесь портить.

Обязательно выразите свою любовь к победителям конкурса 555 или, по крайней мере, ознакомьтесь с проектом, который занял первое место: 555 гигантских размеров, чтобы заглянуть внутрь которого не нужен микроскоп.

Posted in классические хаки, ЗапчастиTagged 555 разборка, 555 таймер, кристалл, микроскоп, npn, pnp, разборка

20 января 2022 г. Эллиот Уильямс

Иногда лучшее вдохновение — это ограничение. Таймер 555 делает «одну вещь» — сравнивает напряжение с парой порогов и выдает соответствующий сигнал. Это два компаратора, лестница напряжения и триггер. И тем не менее, это самый продаваемый чип всех времен, которому в этом году исполняется 50 лет! Поэтому, когда Hackaday проводит конкурс 555 Timer Contest, хакеры всех мастей выставляют свои лучшие работы, чтобы показать свою любовь к Little DIP That could.

Больше всего мне понравился Giant 555 Timer от [Rudracsha Vegad]. Каждый из наших судей оценил его в пятерку лучших, и он дважды получил высшие награды. На первый взгляд это простая сборка «гигантского 555 в коробке», но загляните под капот. Каждый субмодуль, из которого состоит 555 — компараторы, триггеры и усилители — сделан из утилизированных дискретных частей по настоящей макетной плате, припаянных к латунным гвоздям, вбитым в дерево. Как конечный продукт, это хорошая работа по дереву, но как процесс создания это шедевр в понимании 555 на его самом глубоком уровне. Мы все должны сделать один!

Menorah555 имеет простую конструкцию, но в рукаве есть несколько очень приятных хитростей. Возможно, самым милым из них является вытаскивание центральной свечи и зажигание ею остальных — трюк, в котором задействованы суперконденсатор и герконы. Однако каждая из цепей зажигания свечи использует таймер 555 как по прямому назначению, так как обеспечивает синхронизированный импульс сброса при включении питания, а другой 555 используется как простой триггер. Это приятный дизайн и отличное взаимодействие с пользователем.

Консольный секвенсор Cyclotone Mechanical Punk представляет собой вращающуюся башню из схемных скульптур и генераторов шума. Этот выглядит великолепно, удивительно хорошо задокументирован в серии видеороликов и использует миллиард маленьких умных трюков. Роль 555? Каждый из четырех уровней представляет собой классическую схему Atari Punk Console.

Все три проекта выигрывают 150 долларов в магазине Digi-Key. Это много таймеров!

Продолжить чтение «Поздравляем победителей конкурса таймеров 555!» →

Posted in классические хаки, Колонки Hackaday, News, SliderTagged 555 timer, конкурс 555 таймеров, победители

11 января 2022 г. Том Нарди

Экспериментаторы с высоким напряжением десятилетиями использовали автомобильные катушки зажигания для получения впечатляющих искр в домашней лаборатории, и почему бы и нет? Они дешевы, их легко достать, и, в конце концов, они буквально созданы для того, чтобы производить искры. Но это не значит, что нет возможности для улучшения.

В своем последнем видео Plasma Channel [Джей Боулз] пересматривает этот классический эксперимент, используя значительный опыт работы с высоким напряжением, который он приобрел за последние несколько лет. Основанная на более ранней установке, в которой использовалась одна катушка зажигания Honda, эта новая версия с двумя катушками может выдавать до 60 000 вольт и управляется более чистой и надежной схемой, основанной на культовом таймере 555. Пара потенциометров на передней панели драйвера может вручную регулировать прямоугольную волну в диапазоне от 1 до 10 кГц, в то время как коммерческий аудиоприемник Bluetooth, подключенный к схеме 555, позволяет модулировать выходной сигнал, просто воспроизводя звук с сопряженного устройства.

Читать далее «Катушки зажигания Honda поют песню своего народа» →

Posted in Запчасти, НаукаTagged 555 timer, Bluetooth audio, высокое напряжение, катушка зажигания, плазменный динамик

27 декабря 2021 г. Том Нарди

Обнаружив, что его недавно купленные светодиодные рождественские гирлянды по умолчанию вызывали раздражающее мигание, для отключения которого требовалось нелепое семь нажатий кнопок при каждом включении, [Мэттью Миллман] решил создать новый блок питания, который сделает все красиво и просто. . По его словам, цель состояла в том, чтобы включить «все индикаторы, без мигания или каких-либо шаблонов».

Подключив существующий источник питания к своему осциллографу, [Мэттью] обнаружил, что стандартная настройка «постоянно включена» представляет собой размах прямоугольной волны 72 В переменного тока с частотой около 500 Гц. Чтобы воссоздать это, ему по существу нужно было найти источник питания 36 В постоянного тока и поменять полярность туда и обратно на той же частоте. В конце концов, самое близкое, что он смог найти в корзине с запчастями, это блок питания для принтера HP, который выдавал 30 вольт, поэтому индикаторы не такие яркие, как раньше, но, по крайней мере, они не мигают.

Чтобы превратить это в пару прямоугольных волн переменного тока, источник питания подключается к общему модулю H-Bridge L298. Можно ожидать, что в этот момент появится микроконтроллер, но Мэтью пошел по старой школе и создал два чередующихся прямоугольных сигнала частотой 500 Гц с помощью таймера 555 и двойного триггера 74HC74D.

К сожалению, у него не было времени сделать заказную печатную плату перед большой ночью Санты. Хотя, как он указывает, поскольку законные L298 в любом случае задерживаются до следующего года, наличие платы в руках не сильно помогло бы. Конечным результатом является то, что схема должна жить на макетной плате в течение текущего праздничного сезона, но, надеюсь, примерно в это же время в следующем году у нас будет возможность увидеть конечный продукт.

Posted in LED HacksTagged 555 timer, 74HC74D, h-bridge, блок питания, прямоугольная волна

20 декабря 2021 г. Том Нарди

Вы просили об этом, и теперь вы это получили. На накопление жалоб ушло более десяти лет, но этот гигантский 555-часовой IC, наконец, накопил достаточно психокинетической энергии, чтобы принять телесную форму и потребовать верности от читателей Hackaday.

Или нет. Менее захватывающее объяснение состоит в том, что создатель [Рудракша Вегад] искал способ объединить свои интересы в области дискретных электронных компонентов и деревообработки. Результатом является невероятная сборка, которая больше, чем просто начало разговора; эта настольная версия легендарной интегральной схемы таймера полностью функциональна. Вы даже можете подключить его к макетной плате, если у вас есть зажимы типа «крокодил».

Подняв крышку на этом деревянном «чипе», вы обнаружите замысловатый набор дискретных компонентов, которые представляют собой микроскопические процессы, происходящие внутри реального предмета. Он даже потрудился воссоздать символы для компараторов и триггеров, которые вы видите на схеме 555, используя деревянные формы для поднятия соответствующих компонентов. Это может не подходить под классическое определение, но, безусловно, это должно считаться какой-то формой схемной скульптуры.

[Рудракша] благодарит несколько других проектов не только за то, что они вдохновили его на создание собственного мега 555, но и за то, что помогли ему понять внутреннюю работу всеми любимой ИС. Используя компоненты, которые он спас от старого оборудования, он говорит, что проект оказался для него очень поучительным. В наши дни, когда большинство производителей с большей вероятностью обратятся к микроконтроллерам, чем к логическим микросхемам, проведение некоторого времени с транзисторами и пассивными элементами может быть весьма полезным.

Продолжить чтение «Приветствую вашего нового гиганта 555 Timer Overlord» →

Posted in классические хаки, ЗапчастиTagged 555, таймер 555, дискретные компоненты, реплика, деревообработка

555 Схема таймера — основы, работа, конфигурация выводов, блок-схема

Таймер IC 555 Timer Circuit — наиболее универсальное линейное интегрированное устройство, представленное корпорацией Signetics в начале 1970-х годов. По сути, это монолитная схема таймера, которую можно использовать во многих приложениях. такие как моностабильные и нестабильные мультивибраторы, линейный генератор пилообразных сигналов, детектор пропущенных импульсов, широтно-импульсный модулятор и т. д.

Схема таймера IC 555 объединяет следующие элементы:

1. Генератор релаксации
2. RS-триггер
3. Два компаратора
4. Разрядный транзистор

555 R-S Flip Flop Схема:

На рисунке 2.96 показана часть базовой схемы RS-триггера. В нем использовалась пара транзисторов с перекрестной связью. Каждый коллектор управляет базой противоположного транзистора через сопротивление R _Б . В такой схеме один транзистор работает в режиме насыщения, а другой — в области отсечки. Это если транзистор Q ₂ находится в состоянии насыщения, то его коллекторное напряжение равно нулю. Это напряжение является базовым для транзистора Q ₁ . Так вот для Q ₁ нет базового диска и он уходит в отсечку. Таким образом, его коллекторное напряжение приблизительно равно +V _CC . Это приводит в действие базу Q ₂ , что обеспечивает работу Q ₂ в области насыщения.

Теперь, если транзистор Q ₂ отключается, напряжение на его коллекторе приближается к +V _CC , что приводит к насыщению транзистора Q ₁ . Это делает напряжение коллектора Q ₁ почти равным нулю, что удерживает транзистор Q ₂ в отключенном состоянии. Таким образом, схема все время гарантирует, что один транзистор работает в режиме насыщения, а другой — в режиме отсечки.

Два выхода Q и Q̅ взяты из двух коллекторов. В зависимости от работы транзистора определяется выходное значение.

Теперь эта базовая схема вместе с некоторыми дополнительными компонентами дает нам популярную схему RS-триггера. Он имеет два входа для установки (S) и сброса (R). С помощью этих входов выход Q можно сделать высоким или низким. В зависимости от Q дополнительным будет значение выхода Q̅, то есть низкое или высокое.

На рис. 2.97 показано условное обозначение схемы RS-триггера. Когда входной набор (S) высокий, выход Q высокий, а Q̅ низкий. Вход сброса высокого уровня (R) сбрасывает выход Q на низкий уровень. Выход Q остается в своем высоком или низком состоянии до тех пор, пока он не будет переведен извне в противоположное состояние.

В таблице 2.5 показано состояние выхода Q относительно входов S и R.

S = установка, R = сброс, NC = без изменений, * = гонка

Чтобы понять работу схемы таймера IC 555, давайте изучим основную концепцию синхронизации, используя схему RS-триггера.

Базовая схема таймера:

На рис. 2.98 показана базовая схема таймера, в которой наряду с некоторыми другими элементами используется схема R S Flip Flop.

Для понимания работы предположим, что выход Q высокий. Это управляет основанием Q ₁ , и поскольку он высокий, он приводит Q ₁ в насыщение. Это делает напряжение на конденсаторе равным нулю, а поскольку другой конец конденсатора заземлен, конденсатор замыкается накоротко. В этом состоянии его нельзя заряжать.

В схеме используется компаратор. Неинвертирующий вход компаратора называется пороговым напряжением . При этом его инвертирующий вход называется управляющим напряжением. R ₁  и R ₂  образуют делитель потенциала, который поддерживает постоянное управляющее напряжение на уровне +10 В. Поскольку Q имеет высокий уровень, а транзистор Q ₁ находится в состоянии насыщения, пороговое напряжение равно нулю.

As R ₁ = 5 кОм и R ₂ = 10 кОм низкий. Это приводит к отключению транзистора Q ₁ . Теперь конденсатор свободен для зарядки и начинает заряжаться через сопротивление R. Таким образом, пороговое напряжение начинает увеличиваться. Когда оно становится чуть выше +10 В, что является управляющим напряжением, выход компаратора становится высоким. Этот высокий сигнал управляет входом установки (S) R-S-триггера. Это изменяет состояние выхода Q обратно на высокое. Это управляет транзистором Q 9.0011 1 в состояние насыщения, которое быстро разряжает конденсатор C.

Осциллограммы базовой схемы синхронизации:

На рис. 2.99 показаны осциллограммы порогового напряжения и выходного напряжения V _out . Заряд конденсатора является экспоненциальным, следовательно, пороговое напряжение также имеет экспоненциальный характер. Когда Q становится низким, Q̅ становится высоким, и положительный импульс появляется на V _out . Точно так же, когда напряжение конденсатора увеличивается больше, чем управляющее напряжение, Q становится высоким, а Q̅ становится низким. Это приносит V _из в ноль мгновенно. Таким образом, получается прямоугольный выход.

Можно заметить, что выходной сигнал остается высоким в течение времени, необходимого конденсатору для зарядки до управляющего напряжения через R. Таким образом, изменяя R или C, можно изменять ширину выходного импульса. Это принцип работы таймера IC 555 Timer Circuit.

Схема контактов IC 555:

На рис. 2.100 (a) и (b) показаны схема контактов IC 555 и блок-схема таймера IC 555. Это 8-контактный таймер IC.

Блок -схема 555 Таймер:

Функции штифтов IC 555 Таймер:

Номеры Timer IC 555 и их функции обсуждаются ниже:

.

Все напряжения измеряются относительно этой клеммы.

Контакт 2: Триггер

В IC 555 используются два компаратора. Делитель напряжения состоит из трех одинаковых сопротивлений. Благодаря делителю напряжения напряжение неинвертирующего вывода компаратора 2 фиксируется на уровне В _СС /3. Инвертирующий вход компаратора 2, который сравнивается с V _CC /3, представляет собой не что иное, как вход триггера, выведенный на контакт номер 2. Когда вход триггера немного меньше, чем V _CC /3, выход компаратора 2 становится высоким. Этот выход предназначен для сброса входа триггера R-S. Таким образом, высокий выход компаратора 2 сбрасывает триггер.

Контакт 3: Выход

Дополнительный выходной сигнал (Q̅) триггера поступает на контакт 3, который является выходом. Нагрузку можно подключить двумя способами. Один между контактом 3 и землей, а другой между контактом 3 и контактом 8.

Контакт 4: Сброс

Это прерывание устройства синхронизации. Когда контакт 4 заземлен, он останавливает работу устройства и отключает его. Таким образом, контакт 4 обеспечивает функцию включения/выключения IC 555. Этот вход сброса переопределяет все другие функции таймера, когда он на мгновение замыкается на землю.

Контакт 5: Вход управляющего напряжения

В большинстве приложений вход внешнего управляющего напряжения не используется. Этот контакт не что иное, как инвертирующий вход компаратора 1. Делитель напряжения удерживает напряжение на этом входе на уровне 2/3 В _СС . Это опорный уровень для компаратора 1, с которым сравнивается порог. Если требуемый опорный уровень отличается от 2/3 В _CC для компаратора 1, то внешний вход должен быть подан на контакт 5.

Если внешний вход, подаваемый на контакт 5, является переменным, то опорный уровень для компаратора 1 продолжает изменяться выше и ниже 2/3 В _CC . В связи с этим возможен выход с переменной шириной импульса: ^, Это называется широтно-импульсной модуляцией , которая возможна благодаря контакту 5.

Контакт 6 : Порог

Это неинвертирующий вход компаратора 1. На этот контакт 6 подается внешнее напряжение. Когда это напряжение превышает 2/3 В _CC , выход компаратора 1 становится высоким . Это подается на заданный вход R-S-триггера. Таким образом, высокий выход компаратора 1 устанавливает триггер. Это делает Q триггера высоким, а Q низким. Таким образом, выход IC 555 на выводе 3 становится низким.

Помните, что выход на контакте 3 равен Q̅, который является дополнительным выходом триггера. короче

Контакт 7: разрядка

Этот контакт подключен к коллектору разрядного транзистора Q _d . Когда на выходе высокий уровень, Q низкий, и транзистор Q _d закрыт. Он действует как разомкнутая цепь для внешнего конденсатора C, который подключается через него, поэтому конденсатор C может заряжаться, как описано ранее. Когда выход низкий, Q имеет высокий уровень, что приводит к высокому уровню базы Q _d , приводя транзистор Q _d в насыщение. Он действует как короткое замыкание, замыкая внешний конденсатор C, который должен быть подключен к нему.

Контакт 8: питание +V _CC

Схема таймера IC 555 может работать с любым напряжением питания от 4,5 В до 16 В. IC 555 Timer Circuit:

1. 555 представляет собой монолитное устройство таймера, которое можно использовать для получения точных и очень стабильных временных задержек или колебаний. Его можно использовать для создания временных задержек в диапазоне от нескольких микросекунд до нескольких часов.
2. Имеет два основных режима работы: моностабильный и нестабильный
3. Он доступен в трех корпусах: 8-контактный металлический корпус, 8-контактный мини-DIP или 14-контактный DIP. 14-контактный корпус IC 556 состоит из двух таймеров 555.
4. NE 555 (Signetics) может работать с напряжением питания в диапазоне от 4,5 В до 18 В и способен подавать и потреблять выходные токи до 200 мА. Его КМОП-версия (TLC 555) может работать в диапазоне напряжений питания от 2 В до 18 В и имеет выходной ток 100 мА и 10 мА соответственно.
5. Обладает очень высокой температурной стабильностью, так как предназначен для работы в диапазоне температур от -55° до 125°С.
6. Его выход совместим с схемами TTL, CMOS и Op-Amp.

Подключение нагрузки к ИС 555 :

Выход 555 используется для управления нагрузкой (управляющими устройствами), такими как транзисторы и реле. Существует два способа подключения нагрузки к выходной клемме: либо между выходной клеммой (контакт 3) и землей (контакт 1), либо между выходной клеммой (контакт 3) и напряжением питания (контакт 8), как показано на рис. 2.101.

Обычно выход низкий. Таким образом, ток нагрузки протекает через нагрузку, подключенную между V _CC и выходной клеммой. Нагрузка, подключенная таким образом, обычно называется НАГРУЗКОЙ, а ток нагрузки называется стоковым током . Однако ток через заземленную нагрузку равен нулю, когда выход низкий. Таким образом, нагрузка, подключенная между выходной клеммой и землей, обычно называется БЕЗ НАГРУЗКИ. С другой стороны, когда выход высокий, ток через нагрузку, подключенную между V _CC и выходной терминал равен нулю. Тем не менее, выходная клемма подает ток на нормально отключенную нагрузку. Этот ток называется источником тока. В таймере 555 максимальное значение тока стока или истока составляет 200 мА.

Цепи таймеров 555 и 556

Цепи таймеров 555 и 556 Главная | Карта | Проекты | Строительство | Пайка | Исследование | Компоненты | 555 | Символы | Часто задаваемые вопросы | Ссылки

---

Входы | Выход | Нестабильный | Рабочий цикл | Моностабильный | Триггер по фронту | Бистабильный | Буфер

Следующая страница: Счетные схемы
См. также: ИС (микросхемы) | Емкость | Переменный, постоянный и электрические сигналы

Введение

Пример обозначения схемы (вверху) Фактическое расположение контактов (внизу)

Дополнительную информацию о таймерах 555 и их схемах можно найти на веб-сайте Electronics in Meccano.

8-контактный таймер 555 должен быть одним из самых полезных чипов, когда-либо созданных, и он используется во многих проекты. С помощью всего лишь нескольких внешних компонентов его можно использовать для создания множества схем, а не все они связаны со временем!

Популярной версией является NE555, и она подходит в большинстве случаев, когда используется «таймер 555». указано. 556 — это двойная версия 555, размещенная в 14-контактном корпусе. два таймера (A и B) имеют одни и те же контакты источника питания. Схемы на этой странице показать 555, но все они могут быть адаптированы для использования половины 556.

Выпускаются маломощные версии 555, такие как ICM7555, но они должны быть только используются, когда указано (для увеличения срока службы батареи), потому что их максимальный выходной ток около 20 мА (при питании 9 В) слишком мало для многих стандартных схем 555. ICM7555 имеет то же расположение контактов, что и у стандартного 555.

Символ схемы для 555 (и 556) представляет собой коробку с контактами, расположенными в соответствии со схемой. схема: например, 555, контакт 8 вверху для питания + Vs, 555, контакт 3, выход справа. Обычно используются только номера контактов, и они не помечены своей функцией.

Модели 555 и 556 можно использовать с напряжением питания (Vs) в диапазоне от 4,5 до 15 В (абсолютное значение 18 В). максимум).

Стандартные чипы 555 и 556 создают значительные «сбои» в питании при изменении их выходного сигнала. государство. Это редко бывает проблемой в простых схемах без других ИС, но в более сложных схемах сглаживающий конденсатор (например, 100 мкФ) должен быть подключен к источникам питания +Vs и 0V. рядом с 555 или 556.

Функции входных и выходных контактов кратко описаны ниже, и есть более полные объяснения. охватывает различные цепи:

• Нестабильный — создание прямоугольной волны
• Моностабильный — выдача одиночного импульса при срабатывании
• Бистабильная — простая память, которую можно устанавливать и сбрасывать
• Буфер — инвертирующий буфер (триггер Шмитта)

Спецификации можно получить по адресу:

• DatasheetArchive. com
• Datasheets.org.uk
• Лист данныхCatalog.com

---

Входы 555/556

Триггерный вход: , когда < ¹ / ₃ Vs («активный низкий уровень») это делает выход высоким (+Vs). Он контролирует разрядку времязадающего конденсатора в нестабильной цепи. Он имеет высокий входной импеданс > 2M.

Пороговый вход: , когда >  ² / ₃  Vs («активный высокий уровень») это делает выход низким (0 В)*. Он контролирует зарядку времязадающих конденсаторов в нестабильных и моностабильных цепях. Он имеет высокое входное сопротивление > 10 МОм.
* при условии, что вход триггера > ¹ / ₃  Vs, в противном случае триггерный вход переопределит пороговый вход и удержит выход на высоком уровне (+Vs).

Вход сброса: , когда меньше 0,7 В («активный низкий уровень»), это делает выход низким (0 В), переопределение других входов. Если не требуется, его следует подключить к +Vs. Входное сопротивление около 10кОм.

Управляющий вход: может использоваться для регулировки порогового напряжения, которое устанавливается внутри быть ² / ₃  Вс. Обычно эта функция не требуется, и управление вход подключен к 0 В с конденсатором 0,01 мкФ для устранения электрических помех. Его можно оставить неподключенным, если шум не является проблемой.

Выпускной штифт не является входом, но он указан здесь для удобства. Он подключен к 0 В, когда выход таймера низкий, и используется для разрядки времени. конденсатор в нестабильных и моностабильных цепях.

---

Выход 555/556

Выход стандартного 555 или 556 может сток и источник до 200 мА. Это больше, чем у большинства микросхем, и этого достаточно для прямого питания многих выходных преобразователей, включая светодиоды (с последовательным резистором), слаботочные лампы, пьезопреобразователи, громкоговорители (с последовательным конденсатором), катушки реле (с диодной защитой) и некоторые двигатели (с диодной защита). Выходное напряжение не совсем достигает 0V и +Vs, особенно если большой ток течет.

Для переключения больших токов можно подключить транзистор.

Способность как поглощать, так и источать ток означает, что два устройства могут быть подключены к выход так, чтобы один был включен при низком уровне выходного сигнала, а другой — при высоком уровне выходного сигнала. На верхней схеме показаны два светодиода, подключенных таким образом. Эта схема используется в Проект «Железнодорожный переезд», чтобы красные светодиоды мигали попеременно.

Громкоговорители

Громкоговоритель (минимальное сопротивление 64) может быть подключен к выходу нестабильной схемы 555 или 556, но конденсатор (около 100 мкФ) должны быть соединены последовательно. Выходной сигнал эквивалентен устойчивому постоянному току около ½Vs в сочетании с прямоугольным сигналом переменного тока (аудио). Конденсатор блокирует постоянный ток, но позволяет переменному току проходить, как описано в конденсаторной связи.

Пьезопреобразователи могут быть подключены непосредственно к выходу и не требуют конденсатор последовательно.

Катушки реле и другие индуктивные нагрузки

Как и все ИС, 555 и 556 должны быть защищены от кратковременного «всплеска» высокого напряжения. возникает при отключении индуктивной нагрузки, такой как катушка реле. Стандарт защитный диод должен быть подключен «назад» через катушку реле, как показано на схеме.

Однако для , 555 и 556 требуется дополнительный диод подключен последовательно с катушкой, чтобы гарантировать, что небольшой «глюк» не может быть передан обратно в ИС. Без этого дополнительного диода моностабильные схемы могут перезапуститься, когда катушка отключится. выключен! Ток катушки проходит через дополнительный диод, поэтому он должен быть 1N4001 или аналогичный выпрямительный диод, способный пропускать ток, сигнальный диод типа 1N4148 обычно не подходит .

---

К началу страницы | Входы | Выход | Нестабильный | Рабочий цикл | Моностабильный | Триггер по фронту | Бистабильный | Буфер

---

555/556 Нестабильный

. Нестабильная схема создает «прямоугольную волну», это цифровая форма волны с резкими переходами. между низким (0V) и высоким (+Vs). Обратите внимание, что продолжительность низкого и высокого состояний может быть другой. Схема называется стабильный , потому что он не стабилен ни в каком состоянии: выход постоянно меняется между «низким» и «высоким». Период времени (T) прямоугольной волны — это время одного полного цикла, но обычно лучше учитывать частоту (f), которая представляет собой количество циклов в секунду. T = 0,7 × (R1 + 2R2) × C1 и   f =            1.4           (R1 + 2R2) × C1 T   = период времени в секундах (с) f    = частота в герцах (Гц) R1 = сопротивление в омах () R2 = сопротивление в омах () C1 = емкость в фарадах (Ф) Период времени можно разделить на две части: T = Tm + Ts Время маркировки (выходной высокий уровень): Tm = 0,7 × (R1 + R2) × C1 Пространство-время (выход низкий): Ts = 0,7 × R2 × C1 Многие схемы требуют, чтобы Tm и Ts были почти равны; это достигается, если R2 намного больше, чем R1. Для стандартной нестабильной схемы Tm не может быть меньше Ts, но это не слишком ограничивает, поскольку выход может как потреблять, так и источать ток. Например, светодиод может кратковременно мигать с помощью длинные промежутки, подключив его (с резистором) между +Vs и выходом. Таким образом горит светодиод во время Ts, поэтому короткие вспышки достигаются с R1 больше, чем R2, что делает Ts коротким, а Tm длинным. Если Tm должно быть меньше Ts, в схему можно добавить диод, как описано в разделе рабочий цикл ниже. Выбор R1, R2 и C1 555 нестабильные частоты C1 R2 = 10 тыс. R1 = 1 тыс. R2 = 100 тыс. R1 = 10 тыс. R2 = 1M R1 = 100k 0. 001µF 68kHz 6.8kHz 680Hz 0.01µF 6.8kHz 680Hz 68Hz 0.1µF 680Hz 68Hz 6.8Hz 1µF 68Hz 6.8Hz 0.68 Гц 10 мкф 6,8 Гц 0,68 Гц (41 на мин.) 0,068HZ1. R1 и R2 должны быть в диапазоне 1к до 1М. Лучше всего сначала выбрать C1, потому что конденсаторы доступны всего в нескольких номиналах. Выберите C1 в соответствии с требуемым частотным диапазоном (используйте таблицу в качестве руководства). Выберите R2 , чтобы указать требуемую частоту (f). Предположим, что R1 намного меньше, чем R2. (так что Tm и Ts почти равны), то вы можете использовать: R2 =    0,7   f × C1 Выберите R1 примерно в одну десятую от R2 (1k мин.) если вы не хотите, чтобы время отметки Tm было значительно больше, чем пространственное время Ts. Если вы хотите использовать переменный резистор лучше сделать его R2. Если R1 переменный, он должен иметь постоянный резистор не менее 1к в серии (это не требуется для R2, ​​если он переменный). Нестабильная работа При высоком выходе (+Vs) конденсатор C1 заряжается током, протекающим через резисторы R1 и R2. Пороговый и триггерный входы контролируют напряжение конденсатора и, когда оно достигает 2 / 3 Вс (пороговое напряжение) выход становится низким, а разрядный контакт подключается к 0 В. Конденсатор теперь разряжается током, протекающим через резистор R2 на разрядный штифт. Когда напряжение падает до 1 / 3 Вс (напряжение срабатывания), выход становится высоким снова, и разрядный контакт отсоединяется, позволяя конденсатору снова начать заряжаться. Этот цикл повторяется непрерывно, если вход сброса не подключен к 0 В, что приводит к низкому уровню выхода. в то время как сброс 0V. Нестабильный можно использовать для обеспечения тактового сигнала для таких схем, как счетчики. Низкочастотный с нестабильной частотой (< 10 Гц) можно использовать для включения и выключения светодиода, вспышки с более высокой частотой слишком быстры, чтобы их можно было четко увидеть. Управление громкоговорителем или пьезоэлектрическим преобразователь с низкой частотой менее 20 Гц произведет серию «щелчков». (по одному на каждый переход между низкими и высокими частотами), и это можно использовать для создания простого метронома. Нестабильная звуковая частота (от 20 Гц до 20 кГц) может использоваться для воспроизведения звука громкоговоритель или пьезопреобразователь. Звук подходит для гудков и гудков. Собственная (резонансная) частота большинства пьезопреобразователей составляет около 3 кГц. заставить их издавать особенно громкий звук. Рабочий цикл Рабочий цикл нестабильной схемы — это доля полного цикла, за которую выход высока (маркировка времени). Обычно дается в процентах. Для стандартной нестабильной схемы 555/556 время маркировки (Tm) должно быть больше, чем пространство-время (Ts), поэтому рабочий цикл должен быть не менее 50%: Рабочий цикл =       Тм      =   R1 + R2  Тм + Ц R1 + 2R2 555 нестабильная схема с диодом на резисторе R2 Для достижения коэффициента заполнения менее 50 % диод можно добавить параллельно R2, как показано на схеме. Это обходит R2 во время зарядную (маркированную) часть цикла так, чтобы Tm зависела только от R1 и C1: Tm = 0,7 × R1 × C1   (без учета 0,7 В на диоде) Ts  = 0,7 × R2 × C1   (без изменений) Рабочий цикл с диодом   =       Тм      =    R1   Тм + Ц R1 + R2 Используйте сигнальный диод, например 1N4148. Примеры проектов с использованием нестабильного 555: Мигающий светодиод | Фиктивная сигнализация | Значок в форме сердца | «Случайный» флешер К началу страницы | Входы | Выход | Нестабильный | Рабочий цикл | Моностабильный | Триггер по фронту | Бистабильный | Буфер 555/556 Моностабильный . Моностабильная схема выдает одиночный выходной импульс при срабатывании. Это называется моно стабилен, потому что он стабилен только в в одном состоянии : «выход низкий». Состояние «высокий выход» является временным. Длительность импульса называется периодом времени (Т) и определяется по формуле резистор R1 и конденсатор С1: период времени, T = 1,1 × R1 × C1 T   = период времени в секундах (с) R1 = сопротивление в омах () C1 = емкость в фарадах (Ф) Максимальный надежный период времени составляет около 10 минут. Почему 1.1? Конденсатор заряжается до 2 / 3 = 67%, поэтому немного больше, чем постоянная времени (R1 × C1), то есть время, необходимое для зарядки до 63%. Сначала выберите C1 (доступных значений относительно немного). Выберите R1 , чтобы указать нужный период времени. R1 должен быть в диапазоне 1k до 1M, поэтому используйте фиксированный резистор на не менее 1k последовательно, если R1 переменный. Остерегайтесь , что значения электролитического конденсатора неточны, ошибки не менее 20% являются обычным явлением. Остерегайтесь электролитических конденсаторов с утечкой заряда, что существенно увеличивает период времени если вы используете высокоомный резистор — используйте формулу только как очень приблизительное руководство! Например, проект «Таймер» должен иметь максимальный период времени 266 с (около 4,5 минут), но многие электролитические конденсаторы увеличивают это время примерно до 10 минут! Моностабильный режим Период синхронизации запускается (начинается), когда вход триггера (555 контакт 2) меньше, чем 1 / 3 Vs, это делает выход высоким (+Vs) и конденсатор C1 начинает заряжать через резистор R1. Как только период времени начался, дальнейшие триггерные импульсы игнорируются. Пороговый вход (555 контакт 6) контролирует напряжение на C1 и когда оно достигает 2 / 3  Vs период времени и выход становится низким. В то же время разряд (555 пин 7) есть подключен к 0 В, разряжая конденсатор, готовый к следующему триггеру. Вход сброса (555 контакт 4) имеет приоритет перед всеми другими входами, и синхронизация может быть отменена. в любое время, подключив сброс к 0 В, это мгновенно делает выход низким и разряжает конденсатор. Если функция сброса не требуется, контакт сброса должен быть подключен к +Vs. Сброс при включении или триггерная цепь Сброс при включении или триггер Может быть полезно убедиться, что моностабильная схема сбрасывается или запускается автоматически, когда источник питания подключен или включен. Это достигается за счет использования конденсатора вместо (или в дополнение к) нажимной переключатель, как показано на схеме. Конденсатору требуется короткое время для зарядки, кратковременно удерживая вход близко к 0 В, когда цепь включена. Переключатель может быть подключен параллельно конденсатору, если вручную операция тоже нужна. Такое расположение используется для триггера в проекте Timer. Запуск по фронту схема запуска по фронту Если вход триггера все еще меньше 1 / 3  Vs в конце периода времени выход будет оставаться высоким до тех пор, пока триггер не превысит 1 / 3  Vs. Этот Ситуация может возникнуть, если входной сигнал поступает от выключателя или датчика. Моностабильным можно сделать срабатывание по фронту , реагирующее только на изменения входного сигнала, путем подключения триггерного сигнала через конденсатор к триггерному входу. Конденсатор внезапно выходит из строя изменяется (AC), но блокирует постоянный (DC) сигнал. Дополнительную информацию см. на странице емкость. Схема «запускается отрицательным фронтом», потому что она реагирует на внезапное падение входного сигнала. Резистор между триггером (555, контакт 2) и +Vs обеспечивает нормальный высокий уровень триггера (+Vs). Примеры проектов с использованием моностабильного 555: Настраиваемый таймер | Электронный «Замок» | Светочувствительный будильник К началу страницы | Входы | Выход | Нестабильный | Рабочий цикл | Моностабильный | Триггер по фронту | Бистабильный | Буфер 555/556 Бистабильный (триггер) — схема памяти 555 бистабильная схема Схема называется стабильной bi , потому что она стабильна в два состояния : выход высокий и низкий выход. Он также известен как «флип-флоп». Он имеет два входа: Триггер (555 контакт 2) устанавливает на выходе высокий уровень . Триггер имеет «активный низкий уровень», он работает, когда < 1 / 3  Vs. Сброс (555 контакт 4) делает выход низким . Сброс — это «активный низкий уровень», он сбрасывается, когда < 0,7 В. Схемы сброса при включении питания, запуска по включению питания и запуска по фронту можно использовать, как описано выше. выше для моностабильных. Примеры проектов с использованием 555 bistable: Quiz | Модель железнодорожного сигнала К началу страницы | Входы | Выход | Нестабильный | Рабочий цикл | Моностабильный | Триггер по фронту | Бистабильный | Буфер 555/556 Инвертирующий буфер (триггер Шмитта) или строб НЕ символ 9 5 вентиль НЕ1506 555 инвертирующая буферная схема (элемент НЕ)   Вход буферной цепи имеет очень высокий импеданс (около 1 МОм). поэтому для него требуется всего несколько мкА, но выходной сигнал может потреблять или выдавать до 200 мА. Это позволяет источнику сигнала с высоким импедансом (например, LDR) переключать выходной преобразователь с низким импедансом (например, лампу). Это инвертирующий буфер или вентиль НЕ, потому что выходное логическое состояние (низкий/высокий) является обратным входному состоянию: Вход низкий (< 1 / 3  Vs) делает вывод высоким , +Vs Высокий входной сигнал (> 2 / 3  Vs) делает низким выходным сигналом , 0 В Когда входное напряжение находится между 1 / 3 и 2 / 3 Vs выход остается в своем нынешнем состоянии. Эта промежуточная область ввода представляет собой мертвое пространство, в котором нет ответа. свойство под названием гистерезис , это как люфт в механической связи. Этот тип схемы называется триггером Шмитта . alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Прост Радио Разное Своими руками Советы Схем Схемы Транзист Транзисторы Электрон Электроника