схема включения, характеристики, datasheet микросхемы NE555

При разработке электронных устройств часто возникает необходимость в формировании импульсов заданной длины или в генерации прямоугольного сигнала с заданной частотой и определенным соотношением длины к паузе. Опытному конструктору не составит труда спроектировать такое устройство на отдельных цифровых элементах, но удобнее использовать для этой цели специализированную микросхему.

Что из себя представляет микросхема NE555 и где её можно использовать

Микросхема NE555 разработана в 70-е годы прошлого столетия и по настоящее время пользуется огромной популярностью у профессионалов и любителей. Она представляет собой таймер, заключенный в корпус с 8 выводами. Выпускается в исполнении DIP или в различных вариантах для поверхностного монтажа (SMD).

Микросхема содержит два компаратора – верхний и нижний. На их входах сформировано опорное напряжение, равное 2/3 и 1/3 питающего напряжения. Делитель образован резисторами сопротивлением 5 кОм. Компараторы управляют RS-триггером. К его выходу подключены буферный усилитель и транзисторный ключ. У каждого компаратора свободен один вход, он служит для подачи внешних управляющих сигналов. Верхний компаратор срабатывает при появлении высокого уровня и переводит выход микросхемы в низкий уровень. Нижний «караулит» снижение напряжения ниже 1/3 VCC и устанавливает на выходе таймера логическую единицу.

Основные характеристики микросхемы NE555

Характеристики таймера у разных производителей могут отличаться в небольших пределах, но принципиальных отклонений нет ни у кого (кроме микросхем неизвестного происхождения, от них можно ждать чего угодно):

• Напряжение питания стандартно указывается от +5 до +15 В, хотя в даташитах содержатся пределы 4,5…18 В.
• Выходной ток составляет 200 мА.
• Выходное напряжение – максимум VCC минус 1,6 В, но не менее 2 В при напряжении питания 5 В.
• Потребляемый ток при 5 В не более 5 мА, при 15 В – до 13 мА.
• Погрешность формирования длительности импульса – не более 2,25%.
• Максимальная рабочая частота – 500 кГц.

Все параметры указаны для температуры окружающей среды +25 °С.

Расположение и назначение выводов

Выводы таймера расположены стандартно независимо от исполнения корпуса – по возрастанию от ключа против часовой стрелки (если смотреть сверху), от 1 до 8. Каждый вывод имеет своё назначение:

1. GND – общий провод питания устройства.
2. TRIG – при подаче низкого уровня запускает второй (нижний по схеме) компаратор, на его выходе появляется логическая единица, устанавливающая внутренний RS-триггер в 0. К нему подключается внешняя времязадающая RC-цепочка. Имеет приоритет перед THR.
3. OUT – выход. Высокий уровень сигнала чуть ниже напряжения питания, низкий – 0,25 В.
4. RESET – сброс. Независимо от сигналов на других входах, при наличии низкого уровня сбрасывает выход в 0 и запрещает работу таймера.
5. CTRL – управление. На нём всегда присутствует уровень 2/3 напряжения шины питания. Сюда можно подать внешний сигнал и промодулировать им выход.
6. THR – при появлении высокого уровня (более 2/3 питания) первый (верхний по схеме) триггер устанавливается в 1 и внутренний RS-триггер переходит в состояние логической единицы.
7. DIS – разряд времязадающего конденсатора. При появлении на выходе триггера высокого уровня, внутренний транзистор открывается, происходит быстрый разряд. Таймер готов к следующему циклу работы.
8. VCC – выход питания. На него можно подавать напряжение от 5 до 15 В.

Описание режимов работы микросхемы NE555

Хотя архитектура таймера позволяет использовать его в различных режимах, существует три типовых вида работы NE555.

Одновибратор (ждущий мультивибратор)

Исходное положение:

• на входе 2 высокий логический уровень;
• на входах R и S триггера – нули;
• выход триггера – 1;
• транзистор цепи разряда открыт, конденсатор С зашунтирован;
• на выходе 3 — уровень 0.

При появлении на входе 2 нулевого уровня, нижний компаратор переключается в 1, перебрасывая триггер в 0. На выходе микросхемы появляется высокий уровень. Одновременно закрывается транзистор, переставая шунтировать конденсатор. Он начинает заряжаться через резистор R. Как только напряжение на нем достигнет 2/3 от VCC, сработает верхний компаратор, установит триггер обратно в 1, а выход таймера — в 0. Транзистор откроется и разрядит ёмкость. Так на выходе сформируется положительный импульс, начало которого определяется внешним сигналом на входе 2, а завершение зависит от времени заряда конденсатора, которое вычисляется по формуле t=1,1⋅R⋅C.

Мультивибратор

При подаче питания конденсатор разряжен, на входе 2 (и 6) логический 0, на выходе таймера 1 (этот процесс описан в предыдущем разделе). После заряда емкости через R1 и R2 до уровня 2/3 VCC высокий уровень на входе 6 перебросит выход 3 в ноль, а разряжающий транзистор откроется. Но разряжаться конденсатор будет не напрямую, а через R2. В итоге схема придет к исходному положению, и цикл повторится вновь и вновь. Из описания процесса видно, что время заряда определяется суммой сопротивлений R1, R2 и емкостью конденсатора, а время разряда задают R1 и С. Вместо R1 и R2 можно поставить переменные резисторы и оперативно управлять частотой и скважностью импульсов. Формулы для расчета:

• длительность импульса t1=0,693⋅(R1+R2)⋅C;
• длительность паузы t2=0,693⋅R2⋅C;
• частота следования импульсов f=1/(0,693(R1+2⋅R2)⋅C.

Время паузы не может превысить время импульса. Чтобы обойти это ограничение, цепи разряда и заряда разделяют, включив в схему диод (катодом к выводу 6, анодом к выводу 7).

Триггер Шмитта

На микросхеме 555 можно построить триггер Шмитта. Это устройство преобразовывает медленно изменяющийся сигнал (синусоиду, пилу и т.п.) в прямоугольный. Здесь времязадающие цепи не используются, сигнал подается на входы 2 и 6, соединенные между собой. При достижении порога 2/3 VCC напряжение на выходе скачком переключается в 1, при снижении до уровня 1/3 также скачкообразно уменьшается до нуля. Зона неоднозначности составляет 1/3 напряжения питания.

Достоинства и недостатки

Главным достоинством микросхемы NE555 является простота применения – для построения схемы достаточно небольшой обвязки, хорошо поддающейся расчёту. При этом стоимость устройства невелика.

Основным минусом таймера является выраженная зависимость длительности импульсов от напряжения питания. Обусловлено это тем, что конденсатор в схеме одновибратора или мультивибратора заряжается через резистор (или через два), а верхний вывод резистора подсоединен к питающей шине. Ток через сопротивление формируется напряжением VCC – чем оно выше, тем больше ток, тем быстрее зарядится конденсатор, тем раньше сработает компаратор, тем короче будет формируемый временной интервал. По неизвестной причине этот момент отсутствует в технической документации, но хорошо знаком разработчикам.

Другой недостаток таймера состоит в том, что пороговые напряжения компараторов формируются внутренними делителями и регулировке не подлежат. Это сужает возможности применения NE555.

И ещё одна неприятная особенность. В связи с двухтактной схемой построения выходного каскада, в момент переключения (когда верхний транзистор уже открыт, а нижний еще не закрыт или наоборот) идет импульс сквозного тока. Его длительность невелика, но он приводит к дополнительному нагреву микросхемы и формирует помехи по цепям питания.

Какие существуют аналоги

За время существования таймера, разработано и выпущено большое количество клонов. Выпускаются они различными фирмами, но все содержат в названии цифры 555. Среди заводов, производящих аналог, есть как популярные производители электронных компонентов, так и неизвестные изготовители из Юго-Восточной Азии. Если первые обеспечивают задекларированные параметры, то от вторых не стоит ждать никаких гарантий. Отклонения от заявленных характеристик могут быть велики.

В СССР разработан аналогичный таймер КР1006ВИ1. Его функциональность полностью повторяет оригинал, с одним исключением: у него вывод 2 имеет приоритет над выводом 6 (а не наоборот, как у NE555). Это надо учитывать при разработке схем. И ещё один момент: индекс КР означает, что микросхема выпускается только в корпусе DIP8.

Примеры практического использования

Область практического применение таймера широка, в рамках данного обзора полностью раскрыть тему не получится. Но наиболее распространенные примеры разобрать стоит.

В режиме одновибратора на нескольких микросхемах можно построить кодовый замок с ограничением времени набора кода. Другой путь – использование в качестве сигнализатора достижения порогового уровня (освещенности, уровня наполнения ёмкости и т.д.) совместно с различными датчиками.

В режиме мультивибратора (астабильный режим) таймер находит широчайшее применение.  На нескольких таймерах можно построить переключатель гирлянд с раздельным регулированием частоты мигания, времени включения и времени паузы. Можно применять NE555 как основу для реле времени и формировать время включения потребителей от 1 до 25 секунд.  Можно построить метроном для музыканта. Это самый используемый режим микросхемы, и все способы применения описать невозможно.

В качестве триггера Шмитта таймер используется нечасто. Но в бистабильном режиме без частотозадающих элементов NE555 применяют в качестве подавителя дребезга контактов или двухкнопочного выключателя в режиме «старт-стоп». Фактически, используется только встроенный RS-триггер. Также известно о построении на базе таймера ШИМ-регулятора.

Существуют сборники схем, в которых описаны различные варианты применения таймера NE555. В них описаны тысячи способов использования микросхемы. Но пытливому уму конструктора и этого может оказаться недостаточно, и он найдет дополнительное, ещё нигде не описанное использование таймера. Возможности, заложенные разработчиками микросхемы, это позволяют.

Какие практические схемы можно сделать на таймере NE555

Простейшие электронные схемы все еще находят свое применение в системах домашней автоматизации. В состав многих из них входит микросхема интегрального таймера NE555 или ее отечественный аналог КР1006ВИ1. На основе таймера NE555 строятся схемы фотореле, системы сигнализации, преобразователи напряжения и многие другие.

1 Фотореле на базе интегрального таймера NE555

Схема фотореле на базе таймера NE555 представлена на рисунке 1.

Рисунок 1

Алгоритм работы схемы следующий: изменение освещенности вызывает включение или отключение лампочки LS1. Представленную схему можно разделить на три функциональных блока: блок питания, блок включения нагрузки и блок измерения освещенности.

Блок питания в приведенной схеме не имеет гальванической развязки питающей сети и схемы управления. Регулировка уровня освещенности, при котором происходит переключение лампочки, выполняется один раз, поэтому постоянного доступа к элементам схемы не требуется и, соответственно, не требуется дополнительных мер по обеспечению защиты от поражения электрическим током. Настройку рекомендуется проводить при подключенном внешнем блоке питания с выходным напряжением 12В. Срабатывание схемы можно наблюдать по светодиоду LED1.

Блок питания фотореле состоит из диодного выпрямителя Br1 (1N4407), гасящего конденсатора С2, конденсатора фильтра С14, стабилитрона D1 (1N4467 или 1N5022A) и сглаживающего резистора R5.

Узел включения нагрузки строится на базе микросхемы КР1182ПМ1А, вырабатывающей управляющие сигналы для симистора Т1 (КУ208Г или BT139 – 600). Сигналы управления микросхемой поступают на выводы 5 и 6. При замыкании контактов 5 и 6 (закрыт транзистор оптрона АОТ128) лампа отключается от сети. Для регулировки яркости свечения лампы применяется конденсатор С13.

Измеритель освещенности фотореле строится на базе NE555. На вход микросхемы таймера подключается фоторезистор LDR1 и подстроечный резистор R7 (настройка порога срабатывания реле). Переключение выходных сигналов обеспечивается таймером NE555. Алгоритм работы измерителя освещенности следующий: выходные сигналы таймера определяются напряжением на резисторе R7. При низком уровне напряжения на R7 (фотодатчик не сработал и его сопротивление велико) на выводе таймера 3 устанавливается высокий уровень сигнала, оптрон при этом погашен и транзистор закрыт, а лампочка при этом включена. При уменьшении сопротивления фотодатчика напряжение на R7 возрастает до порогового значение 2/3Uпит, в результате чего на выходе таймера – низкий уровень напряжения. Схему переключения нагрузки можно заменить простейшим реле (рисунок 2).

Рисунок 2

Для подключения нагрузки (лампочки) с определенным временным интервалом относительно включения питания устройства следует применять схему, изображенную на рисунке 3 или рисунке 4. На рисунках также представлены временные диаграммы работы схем (пунктиром показаны напряжения питания, сплошной линией – выходные напряжения)

Рисунок 3

Рисунок 4

2 Устройства сигнализации на базе микросхемы интегрального таймера NE555

2.1 Сигнализатор уровня жидкости (рисунок 5)

Рисунок 5

Схема сигнализатора уровня жидкости на базе интегрального таймера NE555 представляет собой автоколебательный мультивибратор.

Принцип работы схемы следующий: два электрода погружаются в емкость с водой. При достаточном уровне жидкости оба электрода погружены в воду и сопротивление между ними невелико (конденсатор С1 замкнут). При этом входные сигналы таймера (выводы 2 и 6) равны нулю, а выходной сигнал (вывод 3) устанавливается в высокий уровень напряжения и генератор не работает.

Уменьшение уровня жидкости приведет к тому, что электроды окажутся в воздухе, а следовательно сопротивление между ними возрастет. В результате конденсатор С1 будет подключен к входным сигналам микросхемы и генератор начнет вырабатывать импульсы. Частоты вырабатываемых импульсов определяется параметрами RC-цепи.

2.2 Схема сигнализации на базе интегрального таймера NE555 (рисунок 6)

Рисунок 6

Запуск таймера осуществляется при замыкании концевого выключателя S2. Сброс в начальное состояние осуществляется контактом S1.

Всего комментариев: 0

Описание таймера 555. Металлодетектор на одной микросхеме. Основные параметры микросхем

Теория и практика применения таймера 555.Часть вторая.

В этой части мы продолжим ездить по вашим мозгам на таймере 555, однако уже с практической точки зрения — рассмотрим конкретные схемы включения микросхемы.
Итак,
Схема 1:

Эта штуковина начинает работать (пищать) если по каким-то причинам станет вдруг темно. То есть, на фоторезистор LDR1 перестанет попадать свет или световой поток уменьшится до некоего критического уровня.

Эта схема предназначена для раздражения слухового нерва в том случае, если напряжение на входе «Контроль» упадет ниже 9 вольт.

Простейший вид узла сигнализации. Если датчик S2 замкнется, на выходе таймера появится высокий уровень и останется таковым, даже если датчик вернется в исходное состояние. Вернуть низкий уровень на выход микросхемы можно кнопкой «Сброс».

Аналогична Схеме 1, правда можно подстраивать частоту тона пищания резистором R2.

Метроном. Издает мерное тикание, чтобы начинающие музыканты не сбивались с ритма, ну или хорошо спали. Частота тиков подстраивается резистором R1.

10-минутный таймер. Запускается нажатием на кнопку «Сброс-запуск», при этом загорается светодиод HL2, например — зеленый. По истечении временного интервала, загорится светодиод HL1, например — красный. Интервал можно подстроить резистором R4.

Триггер Шмидта. Полезная вещь, если вам необходимо получить прямоугольные импульсы из синусоидального сигнала, даже искаженного и зашумленного.

Генератор повышенной точности и стабильности. Частота подстраивается резистором R1. Диоды — любые германиевые. Можно также применить диоды Шоттки.

Детектор пропущенных импульсов. Может пригодиться. Транзистор можно заменить на отечественный КТ3107.

Твухтональная сирена. Занятная схема для экспериментов с включением двух таймеров сразу.

Ну пока все.
Вопросы, как обычно, складываем

Сразу стоит отметить при описании микросхемы NE 555, что она выпускается как в стандартной ТТЛ логике, так и КМОП, поэтому она может работать в широком диапазоне напряжений и использована во многих типах устройств в качестве генератора тактовых импульсов или универсального таймера. Микросхема может генерировать как одиночные, так повторяющиеся импульсы, что зависит от принципиальной схемы включения и выбора конкретного режима работы.

Разрабатывался первый вариант ИС еще в 1971 году знаменитой на то время компанией Signetics. По своим характеристикам и функциональным возможностям она является широко востребованной, свидетельством чего является ее активное применение в устройствах управления скоростью вращения двигателей и тиристорных регуляторах мощности.

Также, ее можно использовать для конструирования унифицированного генератора импульсов с регулируемой выходной частотой последовательностью импульсов. Для подробного описания характеристик микросхемы смотрите на ne 555 datasheet. В нем указаны не только основные характеристики, но также представлены диаграммы работы. А в этом описании ne 555 предоставим общую информацию, достаточную для разработки электронных устройств своими руками.

Предыстория создания ИС

В 70 гг. компания Signetics попала под влияние кризиса и вынуждена была сократить численность своего персонала как минимум на 50%, в число которых попал и разработчик представленной схемы. Поэтому она была создана буквально на коленках в гаражных условиях, а за основу была взята им же разработанная NE 566. Платформа будущей ИС уже состояла из основных, необходимых для работы функциональных блоков:

Существуют на ne 555 схемы включения разного типа для работы микросхемы достаточно было наличие внешней RC-цепи, которая являлась времязадающей. И внутренний делитель напряжения , пропорционально которому формировалась амплитуда выходного сигнала. После некоторого времени и внесения небольших доработок, в частности, замена встроенного генератора стабильного тока для зарядки внутреннего конденсатора на резистор, она поступила в серию.

Что касается структуры таймера, то в ней содержалось:

• 23 транзистора;
• 16 резисторов;
• 2 диода.

Аналоги микросхемы

Универсальный таймер вскоре обзавелся функциональными аналогами, которыми стали советские микросхемы из серии КР:

• 1006ВИ1;
• 1008ВИ1;
• 1087ВИ2;
• 1087ВИ3.

Также, микросхема ne555 аналог имеет, например, КР10006ВИ1, то стоит учесть тот факт, что вход сброса R по отношению к установке имеет приоритет. Этот момент почему-то упущен в техническом описании МС, что является немаловажным фактом при построении электронных схем. В других микросхемах выводы имеют приоритет вплоть до наоборот S над R.

Все выше представленные аналоги таймеров построены на стандартной ТТЛ-логике. Если захотите спроектировать устройства на ne555 с более экономичными показателями, то лучше применить МС из серии КМОП. Таковыми являются устройства:

• ICM 7555 IPA ;
• GLC 555;
• КР1441ВИ1.

Характеристики микросхемы

Функциональная схема представленной микросхемы достаточно проста и состоит из следующих блоков:

• делителя напряжения, который сравнивает сигнал на входе с двумя опорными уровнями;
• 2 высокоточных компараторов на высокий и на низкий уровень сигналов;
• триггера со встроенными RS -входами и дополнительным сбросом, выходной транзистор средней мощности биполярный или полевой в зависимости от технологии.

Также, аппаратно в конструкции микросхемы предусмотрен усилитель мощности, повышающий нагрузочную способность устройства и ее качество работы.

Микросхема является универсальной, как ни посмотри, со всех сторон. Например, базовая версия NE 555 рассчитана на напряжение питания в пределах от 4,5 до 16,5 В, что весьма упрощает процесс конструирования многих схем, так как отпадает необходимость придерживаться конкретной величины питания.

Но если необходимо запитать генератор импульсов от пониженного уровня порядка 2–3 В, то лучше использовать схемы на КМОП-логике. Они не только могут свободно функционировать на низком напряжении, но и обладают повышенными показателями устойчивости к помехам и нестабильности питания.

Также, выпускаются модификации устройств с повышенным порогом питающего напряжения, который может достигать 18 В. Эти МС могут применяться в импульсных устройствах и генераторах.

Согласно информации, которую предоставляет западный на ne555 datasheet потребляемый ток устройством зависит от величины входного импульса. Если она лежит на номинальном уровне порядка 5 В, то величина тока составляет не более 6 мА. Но если напряжение вырастет до 15В, то ток также растет до 15мА. Обычно устройства разрабатывают своими руками на средний показатель тока, который оставляет порядка 10 мА, что говорит о напряжении питания в пределах от 9 до 12 В. Но это характерно для ТТЛ-логики.

Микросхемы, сконструированные на основе КМОП-транзисторов, потребляют еще меньше – 100-200 мкА, что их делает еще более экономичными. Но максимальное значение потребляемого тока не превышает 100 мА. Если у вас она берет больше этого значения, это означает что устройство неисправно и требует замены.

Некоторые проблемы и особенности работы с микросхемой

8-пиновый корпус – идея хорошая, но из-за этого форм-фактора возникают некоторые трудности при работе с таймером. А именно, он лишен возможности независимого сравнения сигналов верхнего и нижнего порогов, что довольно часто требуется в устройствах преобразования, например, тех же АЦП. Чтобы реализовать такую возможность радиолюбители прибегают к использованию другой серии устройств, например, NE 521 или устанавливают на вход элементы 3И-НЕ, если это целесообразно.

В биполярных устройствах присутствует такой недостаток, как импульсный ток при включении и выключении, величина которого может достигать 400 мА, что может стать причиной пробоя выходного транзистора или других элементов схемы, в которую она была впаяна. Причиной такого явления является сквозной ток выходного каскада, возникающий из-за тех же высоких импульсов по питанию.

Чтобы устранить проблему, рекомендуется использовать специальный блокирующий конденсатор, подключаемый на входы 5 и общий (мину питания) емкостью порядка 0,01–0,1 мкФ. Благодаря заряду его обкладок внутренне напряжение в МС, поступающее на выходной каскад , сглаживается, что и исключает вероятность возникновения пробоя. Также он защитит внутренний делитель от помех извне, которые могут вызвать ложное срабатывание.

Также, как и в случае со многими другими микросхемами с ТТЛ-логикой, NE 555 рекомендуется шунтировать гасящим конденсатором с керамическим обкладками емкостью 1 мкФ.

Назначение и расположение выводов микросхемы

NE 555 в базовом исполнении имеет 8-выводной корпус DIP, но также выпускаются иные модификации, являющиеся аналогами. Поэтому ориентировать исключительно этого описания при построении устройств своими руками на ее основе не стоит. К каждой микросхеме необходимо просматривать свой даташит.

Схемное обозначение устройства отображается в виде надписи «G 1/ GN». В зарубежных справочниках эту надпись можно расшифровать как генератор одиночных и серий импульсов. Что касается расположения выводов и их назначения, то все однотипные МС являются стандартизированными и могут быть взаимозаменяемы без внесения каких-либо доработок.

В таблице ниже представлено расположение выводов в стандартном корпусе МС:

Режимы работы и применение микросхемы

Самой простой схемной реализацией, применяемой в различный цифровых устройствах, является одновибратор. На примере этой схемы можно также увидеть типовое включение с использованием гасящего и шунтирующего конденсаторов. Именно в таком исполнении наиболее чаще применяется эта микросхема. А работает она следующим образом:

По приходу сигнала с низким уровнем на вход МС под номером 2 начинает работать таймер в режиме счета времени. При этом на выходе устройства устанавливается высокий уровень на протяжении всей длительности временного промежутка . Это время можно устанавливать самостоятельно, подобрав необходимые внешние компоненты, которыми выступают резистор и конденсатор, подключаемые к плюсу питания и выводу под номером 6.

Определяется временная задержка по стандартной формуле с учетом корректирующей константы: t =1,1 RC. По окончании счета (разряда конденсатор) таймер возвращается в исходное состояние. А выходной сигнал изменяется на противоположный. Итак до следующего прихода входного импульса низкого уровня.

При этом, если на входе присутствует низкий уровень, то на выходе высокий. А при подаче импульса на вход сброса триггера таймер останавливает свой счет и уровень сигнала на выходе изменяется на противоположный.

Режим независимого генератора

Чтобы включить микросхему в режиме мультивибратора, имеется схема, показанная на рисунке ниже. Здесь так же все просто, как и в предыдущем варианте, но имеются некоторые особенности расчета элементом и характеристик последовательности выходного сигнала. Чтобы задать определенную частоту смены выходного сигнала и последующее переключение в противоположное устойчивое состояние, потребуется выводы 2 и 6 объединить и установить еще один резистор в делить, уменьшив ток заряда конденсатора, но при этом связав входной сигнал с входом установки триггера. А чтобы рассчитать параметры используемых элементом, необходимо будет воспользоваться следующими простыми формулами расчета:

Изменение скважности выходного импульса

Нередко требуется применение микросхемы 555 с возможностью установки скважности выходного сигнала. Например, сделать ее больше 2, то для этого потребуется образовать дополнительную цепь между 7 и 6 выводами , подключив к ним диод. При этом анодный вывод контактирует с выводом 7 МС. Такое включение дополнительного компонента шунтирует резистор R 2, обеспечивая цепь заряда конденсатора через R 1. Тогда при расчете длительности высокого уровня сигнала на выходе будет происходить по формуле без учета R 2.

В обратном цикле разрядный ток будет протекать через R 2, а R 1 уже не участвует в процессе. И определяется по формуле, которая указывалась выше без изменений.

Микросхема NE555 представляет собой аналоговую интегральную схему, являющуюся универсальным таймером, то есть устройством, предназначенным для формирования (генерирования) одиночных или повторяющихся импульсов со стабильными характеристиками во времени. Микросхема NE555 широко применима в технологиях построения реле времени, генераторов, модуляторов, пороговых устройств и других функциональных узлов электронной техники. На основании данной микросхемы были построены устройства широтно-импульсного регулирования, приборы восстановления искаженного цифрового сигнала, импульсные преобразователи напряжения и др.
Микросхема впервые была выпущена в 1971 году компанией Signetics. Сдвоенная версия NE555 производится с обозначением 556, а счетверенная — 558.

Топология микросхемы NE555 состоит из 2 диодов, 23 транзисторов и 16 резисторов. Выходной ток микросхемы равен 200 мА , в то время как ток ее потребления всего на 3 мА больше. Питается микросхема напряжением в диапазоне от 4,5 до 18 вольт . Однако, на точность таймера NE555, изменение напряжения питания не влияет. Погрешность составляет всего около 1% от расчетного значения.

Блок-схема микросхемы NE555

Назначение выводов микросхемы NE555

Режимы работы микросхемы NE555

Моностабильный генератор

Входной сигнал низкого уровня на входе INPUT (вывод 2) производит переключение таймера микросхемы в режим отсчёта времени, при этом на выходе микросхемы (OUTPUT – вывод 3) наблюдается высокий уровень сигнала. Данное положение таймера длится заданный промежуток времени, который равен t=1,1*R*C . Далее таймер возвращается в стабильное состояние, определяющее низкий уровень сигнала на выходе микросхемы (OUTPUT – вывод 3).

Астабильный генератор

Напряжение на выходе микросхемы (OUTPUT – вывод 3) периодически изменяется. Таким образом, на выходе микросхемы наблюдается сигнал в виде меандра, который может быть описан следующими уравнениями:
Длительность высокого уровня: t1 = ln2*(R1+R2)*C = 0,693*(R1+R2)*C
Длительность низкого уровня: t2=ln2*R2*C2 = 0,693*R2*C2
Период: T=ln2*(R1+2*R2)*C = 0,693*(R1+2*R2)*C
Частота: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C)

Современный рынок электронных компонентов и различных приборов на их основе в основном заполнен китайскими производителями. Большинство как простейших елочных гирлянд, терморегуляторов, фотореле, так и сложных бытовых приборов (компьютеры, телевизоры) производятся именно в Китае. Кроме того, доставка из того же в большинстве случаев бесплатна, поэтому многие радиолюбители уже перешли на электронные компоненты из Китая. Однако интерес к простым конструкциям еще не исчез.

Простейшие электронные схемы все еще находят свое применение в системах домашней автоматизации. В состав многих из них входит микросхема интегрального таймера NE555 или ее отечественный аналог КР1006ВИ1. На основе таймера NE555 строятся схемы фотореле, системы сигнализации, преобразователи напряжения и многие другие.

1 Фотореле на базе интегрального таймера NE555

Схема фотореле на базе таймера NE555 представлена на рисунке 1.

Рисунок 1

Алгоритм работы схемы следующий: изменение освещенности вызывает включение или отключение лампочки LS1. Представленную схему можно разделить на три функциональных блока: блок питания, блок включения нагрузки и блок измерения освещенности.

Блок питания в приведенной схеме не имеет гальванической развязки питающей сети и схемы управления. Регулировка уровня освещенности, при котором происходит переключение лампочки, выполняется один раз, поэтому постоянного доступа к элементам схемы не требуется и, соответственно, не требуется дополнительных мер по обеспечению защиты от поражения электрическим током. Настройку рекомендуется проводить при подключенном внешнем блоке питания с выходным напряжением 12В. Срабатывание схемы можно наблюдать по светодиоду LED1.

Блок питания фотореле состоит из диодного выпрямителя Br1 (1N4407), гасящего конденсатора С2, конденсатора фильтра С14, стабилитрона D1 (1N4467 или 1N5022A) и сглаживающего резистора R5.

Узел включения нагрузки строится на базе микросхемы КР1182ПМ1А, вырабатывающей управляющие сигналы для симистора Т1 (КУ208Г или BT139 – 600). Сигналы управления микросхемой поступают на выводы 5 и 6. При замыкании контактов 5 и 6 (закрыт транзистор оптрона АОТ128) лампа отключается от сети. Для регулировки яркости свечения лампы применяется конденсатор С13.

Измеритель освещенности фотореле строится на базе NE555. На вход микросхемы таймера подключается фоторезистор LDR1 и подстроечный резистор R7 (настройка порога срабатывания реле). Переключение выходных сигналов обеспечивается таймером NE555. Алгоритм работы измерителя освещенности следующий: выходные сигналы таймера определяются напряжением на резисторе R7. При низком уровне напряжения на R7 (фотодатчик не сработал и его сопротивление велико) на выводе таймера 3 устанавливается высокий уровень сигнала, оптрон при этом погашен и транзистор закрыт, а лампочка при этом включена. При уменьшении сопротивления фотодатчика напряжение на R7 возрастает до порогового значение 2/3Uпит, в результате чего на выходе таймера – низкий уровень напряжения. Схему переключения нагрузки можно заменить простейшим реле (рисунок 2).

Рисунок 2

Для подключения нагрузки (лампочки) с определенным временным интервалом относительно включения питания устройства следует применять схему, изображенную на рисунке 3 или рисунке 4. На рисунках также представлены временные диаграммы работы схем (пунктиром показаны напряжения питания, сплошной линией – выходные напряжения)

Рисунок 3

Рисунок 4

2 Устройства сигнализации на базе микросхемы интегрального таймера NE555

2.1 Сигнализатор уровня жидкости (рисунок 5)

Рисунок 5

Схема сигнализатора уровня жидкости на базе интегрального таймера NE555 представляет собой автоколебательный мультивибратор.

Принцип работы схемы следующий: два электрода погружаются в емкость с водой. При достаточном уровне жидкости оба электрода погружены в воду и сопротивление между ними невелико (конденсатор С1 замкнут). При этом входные сигналы таймера (выводы 2 и 6) равны нулю, а выходной сигнал (вывод 3) устанавливается в высокий уровень напряжения и генератор не работает.

Уменьшение уровня жидкости приведет к тому, что электроды окажутся в воздухе, а следовательно сопротивление между ними возрастет. В результате конденсатор С1 будет подключен к входным сигналам микросхемы и генератор начнет вырабатывать импульсы. Частоты вырабатываемых импульсов определяется параметрами RC-цепи.

2.2 Схема сигнализации на базе интегрального таймера NE555 (рисунок 6)

Рисунок 6

Запуск таймера осуществляется при замыкании концевого выключателя S2. Сброс в начальное состояние осуществляется контактом S1.

Рассмотрим примеры практического применения данной микросхемы

Триггер Шмидта.

Это очень простая, но эффективная схема. Схема позволяет, подавая на вход аналоговый сигнал, получить чистый прямоугольный сигнал на выходе

— — — — — — — — — — — — — — — — — —

Простой таймер включения устройства в ~220V.

— — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —

Схема для получения более точных интервалов .

— — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —

Практическое применение в статье ШИМ для вентилятора

— — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —

Сумеречный выключатель .

— — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —

Управление устройством с помощью одной кнопки .

Вариант исполнения такой схемы находится в этом блоге .

Аналогичная схема управление одной кнопкой на микросхеме CD4013 (аналог 561TM2)

— — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —

— — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —

Контроль уровня воды.

Схема для включения светодиодной подсветки от автономного питания, на 10- 30секунд.

Один вариант из применения, встраивается во входную дверь в районе замочной скважины.

— — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —

Подсветка включается посредством нажатия кнопки на дверной ручке — в результате не возникнет проблем с открытием замка при отсутствии естественного либо искусственного освещения.

— — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —

Кодовый замок на таймере NE555.

Подобной разработки кодового замка на таймере NE555, в интернете я пока не встречал, поэтому эта разработка посвящается всем любителям этой чудесной микросхемы.
Схему на микросхеме NE555 в виде кодового замка на дверь или сейф, нетрудно реализовать на этом таймере.
Еще я знаю, что 555 нормально работает при отрицательных температурах,(если предстоит эксплуатация на улице) и более широкий диапазон напряжения питания до 16V. Надежность микросхемы не подлежит сомнению.

И так привожу в пример схему, цифровой код в которой будет состоять из 4 цифр (технически схему можно реализовать и на одной кнопке, но это будет слишком банально, я думаю что 4 цифры для начала самый раз, наращивать количество цифр в коде этой схемы можно до бесконечности,(одинаковыми частями по блочно, обвел на схеме U2).
В приведенной схеме все 4 таймера работают по одной схеме, имеются небольшие отличия в таймерах U1, U4. Схема U2 и U3 повторяются один в один.
Каждый таймер в этой схеме может быть настроен на своё рабочее время, на это задействована время задающая цепочка R1, R2, C1.
А также секретность кода можно увеличить подключив доп. коммутирующие диоды.(в качестве примера привел включение одного диода D1, большее не рисовал, так как думаю, что тогда схема будет восприниматься очень сложно).
Главное отличие этой схемы на таймерах 555, от подобных схем, наличие настройки рабочего времени каждого таймера, при простоте этой схемы, вероятность подбора кода посторонним лицом будет очень невелик.

Работа схемы;
— Нажимаем кнопку ноль, запускается таймер U1, его рабочее время настроено на удержание логической единицы (вывод 3) в течении 30 сек, после этого можно нажать кнопку 1.
— Нажимаем кнопку 1 таймер U2, его рабочее время настроено на 2 сек., в течении этого времени надо нажать кнопку 2 (иначе U2 удержание логической единицы (вывод 3) сбрасывается и нажатие кн. 2 не будет иметь смысла)
— Нажимаем кнопку 2, таймер U3 настроен на удержание логической единицы (вывод 3) в течении 25 сек, после этого можно нажать кнопку 3, но ……….. смотрим на коммутирующий диод D1, из за него кнопку 3 нет смысла быстро нажимать, пока не закончится 30 секундное рабочее время таймера U1,
— После нажатия кнопки 3, таймер U4 выдает логическую единицу (U4 вывод 3)на исполнительное устройство.
Еще остается добавить что, в действующем устройстве цифровой код будет расположен не по порядку номеров, а хаотично,
и любое нажатие других кнопок будет сбрасывать таймеры в 0.
Ну в общем пока всё, все варианты использования тут не описать, вижу что не все, я здесь в описании затронул …… в общем если есть идея, ее техническая реализация всегда найдётся.
Все настройки, рабочего времени микросхем U1…….U4 являются тестовыми, и описаны здесь для примера. 🙂
(в охранных системах для непрошеных гостей самое трудное, это индивидуальные решения, доказано временем)
Прикладываю архив со схемой в протеус, в нем работу схемы можно оценить наглядно.

— — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —

Назначение восьми ног микросхемы.

1. Земля.

Вывод, который подключается к минусу питания и к общему проводу схемы.
2. Запуск.
Вход компаратора №2. При подаче на этот вход импульса низкого уровня (не более 1/3 Vпит) таймер запускается и на выходе устанавливается напряжение высокого уровня на время, которое определяется внешним сопротивлением R (Ra+Rb,) и конденсатором С — это так называемый режим моностабильного мультивибратора. Входной импульс может быть как прямоугольным, так и синусоидальным. Главное, чтобы по длительности он был короче, чем время заряда конденсатора С. Если же входной импульс по длительности все-таки превысит это время, то выход микросхемы будет оставаться в состоянии высокого уровня до тех пор, пока на входе не установится опять высокий уровень. Ток, потребляемый входом, не превышает 500нА.

3. Выход.
Выходное напряжение меняется вместе с напряжением питания и равно Vпит-1,7В (высокий уровень на выходе). При низком уровне выходное напряжение равно примерно 0,25в (при напряжении питания +5в). Переключение между состояниями низкий — высокий уровень происходит приблизительно за 100 нс.
4. Сброс.
При подаче на этот вывод напряжения низкого уровня (не более 0,7в) происходит сброс выхода в состояние низкого уровня не зависимо от того, в каком режиме находится таймер на данный момент и чем он занимается. Reset, знаете ли, он и есть reset. Входное напряжение не зависит от величины напряжения питания — это TTL-совместимый вход. Для предотвращения случайных сбросов этот вывод рекомендуется подключить к плюсу питания, пока в нем нет необходимости.
5. Контроль.
Этот вывод позволяет получить доступ к опорному напряжению компаратора №1, которое равно 2/3Vпит. Обычно, этот вывод не используется. Однако его использование может весьма существенно расширить возможности управления таймером. Все дело в том, что подачей напряжения на этот вывод можно управлять длительностью выходных импульсов таймера и таким образом, забить на RC времязадающую цепочку. Подаваемое напряжение на этот вход в режиме моностабильного мультивибратора может составлять от 45% до 90% напряжения питания. А в режиме мультивибратора от 1,7в до напряжения питания. При этом мы получаем ЧМ (FM) модулированный сигнал на выходе. Если же этот вывод таки не используется, то его рекомендуется подключить к общему проводу через конденсатор 0,01мкФ (10нФ) для уменьшения уровня помех и всяких других неприятностей.
6. Останов.
Этот вывод является одним из входов компаратора №1. Он используется как эдакий антипод вывода 2. То есть используется для остановки таймера и приведения выхода в состояние низкого уровня. При подаче импульса высокого уровня (не менее 2/3 напряжения питания), таймер останавливается, и выход сбрасывается в состояние низкого уровня. Так же как и на вывод 2, на этот вывод можно подавать как прямоугольные импульсы, так и синусоидальные.
7. Разряд.
Этот вывод подсоединен к коллектору транзистора Т6, эмиттер которого соединен с землей. Таким образом, при открытом транзисторе конденсатор С разряжается через переход коллектор-эмиттер и остается в разряженном состоянии пока не закроется транзистор. Транзистор открыт, когда на выходе микросхемы низкий уровень и закрыт, когда выход активен, то есть на нем высокий уровень. Этот вывод может также применяться как вспомогательный выход. Нагрузочная способность его примерно такая же, как и у обычного выхода таймера.

555 Схемы таймера и приложения

Таймер 555, возможно, может быть одной из наиболее часто используемых микросхем в проектах DIY-электроники. Вы можете найти множество схем и приложений на основе 555 Timer IC, которые уже были разработаны и опубликованы в сообществе EasyEDA с открытым исходным кодом нашими пользователями. Вы можете просто открыть любой бесплатный дизайн, отредактировать его и почерпнуть идеи из этих проектов с открытым исходным кодом. Здесь мы перечисляем несколько простых и интересных схемных проектов и приложений, учебные пособия и книги для начинающих и продвинутых инженеров.С помощью этих ресурсов вы узнаете, как работает 555, и получите опыт построения некоторых схем, представленных ниже.

Простые схемы таймера 555 и приложения

Есть много применений таймеров 555. Здесь в качестве примера мы обсудим таймеры 555, используемые в регуляторах яркости лампы, регуляторе скорости стеклоочистителя, переключателе таймера, генераторе 555 с переменной скважностью и фиксированной частоте и т. Д. Вы можете открыть любую из этих схем и отредактировать ее по своему усмотрению.

1.NE555 Astable

NE555 настроен в нестабильном (бистабильном) режиме, поскольку вывод 3 ИС представляет собой связанный полевой МОП-транзистор или (если вы хотите, это также может быть силовой транзистор, который соответствует контактам полевого МОП-транзистора), вы можете подключить больший нагрузка, такая как двигатели постоянного тока или лампы 12 В постоянного тока, для регулировки интенсивности света или скорости вращения с помощью потенциометра.

2. Диммер лампы с использованием NE555

Этот проект представляет собой простой проект диммера лампы с использованием микросхемы таймера NE555. Метод ШИМ используется для управления яркостью лампы. Этот метод очень энергоэффективен и дешев по сравнению с линейными схемами управления мощностью. В методе ШИМ нагрузка приводится в действие с помощью высокочастотной прямоугольной волны, и рабочий цикл этой прямоугольной волны изменяется для управления мощностью, подаваемой на нагрузку. Эффективность этой схемы составила 95.5% при тестировании в лаборатории. Эту же схему можно использовать для управления скоростью двигателей постоянного тока.

3. Контроль скорости стеклоочистителя с помощью NE555

Этот проект посвящен простому управлению скоростью автомобильного дворника. Скорость автомобильного дворника можно регулировать с помощью потенциометра, использующего эту схему. Схема работает от 12 В постоянного тока и может быть установлена ​​на любой автомобиль, работающий от электросети 12 В. С небольшими изменениями эта же схема может работать и с системами 24 В.

4. таймер с использованием 555 и реле

Простая схема, которая питает светодиодную ленту при нажатии переключателя мгновенного действия, а затем автоматически отключает ее через XX секунд. Есть потенциометр для регулировки длительности задержки, но мне нужно, чтобы свет был включен как минимум на 30 секунд. Вы можете изменить номиналы конденсатора C1 и резистора R1 на то, что вам нужно. Конденсатор 100 мкФ и потенциометр 500 кОм должны давать регулируемую задержку от 0 до 55 секунд.

5. Генератор 555 с переменной скважностью и фиксированной частотой

Генератор с фиксированной частотой и переменной скважностью на основе таймера 555, использующий двухтактный выход для управления синхронизацией RC через два направляющих диода, потенциометр и последовательный резистор, чтобы ограничить минимальный / максимальный рабочий цикл до чего-то разумного на уровне около 9 % / 91%.

Как работает таймер 555

Есть три режима вывода с таймером 555 — моностабильный, бистабильный и нестабильный.Каждый режим имеет разные характеристики и определяет, как таймер 555 выдает ток. В следующих статьях подробно описаны три режима таймера 555.

часть 1, Основные сведения о таймере 555 — моностабильный режим

, часть 2: Основные сведения о таймере 555 — бистабильный режим

, часть 3: Основные сведения о таймере 555 — нестабильный режим.

Цепи таймера 555 Зона

Сайт 555 Timer Circuits содержит много информации об электронике, которую вам необходимо знать о таймере 555.С более чем 80 различными электронными схемами, которые вы можете построить.

Книга для изучения 555 схем и проектов таймера

Если вы хотите узнать больше о таймере 555, вы должны прочитать, понять и сделать что-то самостоятельно с 555 IC. книга Таймер, операционный усилитель и оптоэлектронные схемы и проекты Книга Том. 1 Автор Forrest Mims — отличный ресурс, который стоит иметь у себя на скамейке запасных. В книге много информации о таймере 555, операционных усилителях и других ИС.

Таймер 555 и его применение

Таймер 555 и его приложения

Таймер 555 и его Приложения

Таймер 555 — это линейная ИС, которая работает как моностабильный мультивибратор, нестабильный мультивибратор, триггер Шмитта, функциональный генератор с выходными сигналами (такими как прямоугольные волны), импульсами с временной задержкой и широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). ) и схемы с импульсной позиционной модуляцией (PPM) имеют различные приложения электронного управления.Каждый год миллионы 555 ИС производятся различными производителями для промышленного и коммерческого применения.

Микросхема 555 была разработана Хансом Р. Камензинд в 1971 году. во время работы на Signetics Корпорация . В начале 1970-х годов Signetics Corporation произвела 555 под торговыми марками Таймер SE555 и таймер NE555 для военных и коммерческие приложения соответственно.

Таймер 555 — это прецизионная схема синхронизации, которая может генерировать импульсы с точными и очень стабильными временными задержками от микросекунд до часов.Он в основном используется в практических схемах как триггер в моностабильной, бистабильной и нестабильной формах. Из своих приложений он известен как машина времени IC.

Микросхема 555 используется в основном для функций таймера в коммерческих электронных схемах. В приложениях таймера длительность или длина выходных импульсов определяется зарядкой и разрядкой конденсатора через резисторы, подключенные извне к таймеру 555. Рабочий цикл выходного импульса регулируется компонентами схемы синхронизации R и C.Таймеры 555 работают от напряжения питания от +5 В до +18 В. Они совместимы с логическими схемами TTL (транзисторно-транзисторная логика) и CMOS (комплементарный металл-оксидный полупроводник).

Пакеты по 555 Таймер

Микросхемы 555 доступны в стандартном двойном исполнении. линейный корпус (DIP), 8-контактный мини-DIP или 14-контактный DIP. Сегодня модели 555 и 556 DIP пакеты — самые популярные пакеты. Микросхемы таймера SE555 и NE555 доступны как в металлической упаковке, так и в корпусе из эпоксидной смолы. пакет, известный как пакет V.Указывается тип упаковки и применение. в военных или коммерческих целях под их торговыми наименованиями, такими как NE555V, NE555T, SE555V, и SE555T.

Значения контактов IC 555

• Земля : Контакт (1) подключен к общей или отрицательной клемме источника питания. На клемме заземления уровень напряжения будет нулевым. Напряжения будут измеряться относительно этого терминала.
• V _CC : Напряжение источника питания (V _CC ) на IC 555 подключается к выводу IC (8) извне.Его диапазон составляет от 5 В до 15 В (от 4,5 В до 16 В), а для некоторых корпусов военной разработки он расширяется до 18 В.
• Выход: Первичный выход таймера 555 IC может быть высоким. уровень или низкий уровень. Выход микросхемы доступен на выводе (3).

1. Высокий уровень (состояние): Когда напряжение питания V _CC = 5 В и 15 В, соответственно, высокое состояние будет 3,3 В и 13,3 В. Это означает, что выходное напряжение будет меньше 1.На 7 вольт ниже напряжения питания V _CC . Уровни выходного насыщения зависят от величин V _CC .
2. Низкий уровень (состояние): Когда напряжение питания VCC = 5 В, низкий уровень будет 0,25 В при 5 мА и снизится до 200 мА. Когда V _CC = 15 В, низкое выходное напряжение будет порядка 2 В.
3. Время нарастания и спада составляет 100 нс.

• Триггер : Входное напряжение триггера подключено к нижнему (или триггеру) компаратору.Он подключен к выводу 555 IC (2). Он управляет выходными состояниями R – S триггера. Когда вход триггера падает ниже \ left (\ frac {1} {3} V_ {cc} \ right), выходное напряжение повышается и начинается интервал в выходном импульсе. Запуск может быть выполнен по форме волны с медленным ROC (скорость изменения) или даже по импульсам. Напряжение срабатывания находится между + В _CC и клеммой заземления. Текущее требование обычно составляет 500 нА.
• Управляющее напряжение : Вывод управляющего напряжения (555 IC номер 5) подключен к контрольной точке на стороне входа верхнего (или триггерного) компаратора.Он подключен к точке, где 2/3 VCC доступны в цепи делителя напряжения, состоящей из трех резисторов по 5 кОм каждый. Он также имеет косвенный доступ к нижнему (или запускающему) опорному напряжению компаратора. Диапазон регулирования напряжения составляет от 1 В ниже VCC до 2 В выше напряжения земли. Внешний сигнал для управления выводом напряжения, время выхода ИС может быть изменено в моностабильном режиме. Управляющее напряжение может варьироваться от 45% до 90% от VCC. В нестабильном режиме приложение внешнего управляющего напряжения заставит его работать как частотный модулятор (FM).Если этот вывод не используется, то конденсатор около 10 нФ подключается от этого вывода к земле, чтобы уменьшить любые паразитные шумы и ложные срабатывания.
• Сброс: Этот вывод (4) используется для установки выхода в низкое состояние путем сброса (отключения) схемы триггера, независимо от состояний любого другого входа. Импульсное напряжение сброса более 0,5 В при допустимом токе более 0,1 мА необходимо для получения сброса с защелкой (триггерный выход). Ширина импульса обычно должна быть больше 0.5 мкс.
• Порог: Пороговое напряжение является одним из входов верхнего (порогового) компаратора. Он устанавливается на штифт (6). Когда это напряжение ниже или выше V _CC , он сбрасывает триггер и устанавливает выход в низкое состояние.

Блок-схема таймера 555 IC

Внутренние блоки микросхемы 555 выглядят как следует:

1. Два компаратора (триггер
2. R – S триггер
3. Три резистора 5 кОм
4. Транзистор сброса
5. Разрядный транзистор
6. Усилитель мощности
7. OR Gate

Применение таймера 555 IC

1. Моностабильный мультивибратор : Работает как генератор однократных импульсов.
2. Нестабильный мультивибратор: Он работает как автономный генератор импульсов (осциллятор).
3. Бистабильный мультивибратор: Работает как триггер (триггер Шмитта).

Найдены другие применения таймера 555 IC в:

1. Преобразователи постоянного тока в постоянный и датчики цифровой логики
2. Генераторы формы сигналов (линейные и прямоугольные)
3. Преобразует аналоговое напряжение в длительность импульса при аналогово-цифровом преобразовании
4. Аналоговые частотомеры и тахометры
5. Точные тактовые сигналы
6. Переключатели компенсации дребезга
7. Схемы ШИМ (широтно-импульсной модуляции) и PPM (импульсной модуляции положения)
8. Схемы управления светофорами
9. Устройства измерения и контроля температуры

Простые схемы и проекты таймера 555

555 — это промышленная стандартная ИС, существующая с первых дней создания ИС.Его название происходит от трех последовательно соединенных резисторов 5 кОм, используемых в нем. ИС таймера может точно формировать сигнал требуемой формы.

555 был впервые представлен корпорацией Signetics в 1971 году как SE555 / NE555. Это доступная, стабильная и удобная в использовании ИС в таких приложениях, как моностабильная и бистабильная. Вот список из 40 схем таймера 555, которые могут помочь вам понять функции таймера 555. Первые пять схем объясняют таймер 555 и его различные режимы.

Список простых схем таймера 555 и проектов

• Что такое таймер 555 : Вот статья, объясняющая таймер 555.Также объясняются различные режимы, конфигурация контактов, применение таймера.
• Астабильный мультивибратор с использованием таймера 555 : Астабильный режим также называется автономным генератором. В этом состоянии таймер 555 может переключаться между двумя состояниями без применения между какими-либо внешними запусками. В этой статье объясняется работа таймера в этом режиме.
• Моностабильный мультивибратор с таймером 555 : В моностабильном режиме таймер 555 изменяет свое состояние, когда применяется только внешний триггер.В этой статье объясняется работа этого режима.
• Как работает схема тестирования микросхемы таймера 555? : В этой статье объясняется работа тестера микросхем таймера 555.
• Таймер 555 как триггер Шмитта : Здесь таймер 555 используется как триггер Шмитта. Триггер Шмитта — это регенеративный компаратор. Он сравнивает входное напряжение с двумя опорными напряжениями и выдает эквивалентное напряжение на выходе.
• Цепь кричащей сирены : Кричащая сирена может использоваться как сигнал тревоги.Из-за прокалывания ушей и раздражающего звука он может сразу привлечь внимание. Схема, показанная здесь, построена с использованием схемы таймера 555.
• Схема ТВ-передатчика : Разработанная здесь схема ТВ-передатчика может передавать аудио- и видеосигналы. Эта схема усиливает и передает сигналы. Аудиосигналы модулируются по частоте, а видеосигналы модулируются по стандарту PAL.
• Цепь измерителя LC с таймером 555 : Показанная здесь цепь измерителя LC будет измерять значение реактивного элемента, такого как конденсатор или катушка индуктивности.Эта схема разработана с использованием микросхемы таймера 555.
• Цепь частотомера : В этом проекте показана схема измерения частоты. Два таймера 555 работают в двух режимах. Один в нестабильном режиме, а другой в моностабильном режиме. Таймер в нестабильном режиме генерирует импульсы, которые подаются на счетчик. В таймере в моностабильном режиме используется синхронизирующий сигнал. Таким образом, количество импульсов, генерируемых за одну секунду, можно измерить с помощью логики. Прочтите статью для получения дополнительной информации.
• Отсечка по высокому и низкому напряжению с задержкой и сигнализацией : Показанная здесь схема обеспечивает защиту электрического оборудования. Когда есть какое-либо аномальное напряжение (высокое или низкое). Эта цепь отключает питание и выдает сигнал тревоги. Он также воспроизводит звук при возобновлении.

• Сверхчувствительная охранная сигнализация : Эта схема показывает охранную сигнализацию с использованием таймера 555. Показанная здесь простая схема подаст сигнал тревоги при обнаружении любого злоумышленника.Злоумышленник обнаружен с помощью операционного усилителя.
• Цепь дистанционного глушителя телевизора : Здесь эта схема показывает схему дистанционного глушителя ТВ, использующую микросхему таймера 555. Эта схема выдает непрерывные сигналы, которые сбивают с толку пульт от телевизора. Таким образом, телевизионные сигналы были заглушены.
• Схема звукового генератора Ding Dong : Вот схема для создания звука Ding Dong. Эту схему можно использовать как дверной звонок.
• Полицейские огни с использованием таймера 555 : Схема, показанная здесь, имитирует огни полицейской машины.При этом красные светодиоды мигают три раза, а синие светодиоды мигают три раза поочередно. Это мигание выполняется постоянно.
• Цепь сигнала поворота велосипеда : Вот схема, показывающая сигнал поворота велосипеда. Таймер 555 играет главную роль в этой цепи. Работает в нестабильном режиме. Два набора светодиодов использовались для индикации левого и правого сигнала.
• Автоматический переключатель переключения : переключатель переключения может действовать как инвертор. Но здесь нагрузка, работающая на постоянном токе, переключается с постоянного на переменный ток на постоянный ток в случае пропадания постоянного тока.
• Цепь датчика парковки заднего хода : Цепь датчика парковки заднего хода помогает водителю безопасно парковать автомобиль. Эта схема указывает расстояние с помощью трех светодиодов.
• Dummy Alarm Circuit : Как видно из названия, этот сигнал тревоги мигает светодиодами каждые 5 секунд вместо того, чтобы воспроизводить звук.
• Усилитель звука малой мощности с таймером 555 : Здесь схема усилителя звука малой мощности спроектирована с использованием микросхемы таймера 555. Он может выдавать ток 200 мА.Это может управлять небольшим громкоговорителем.
• Цепь игрушечного органа с использованием таймера 555 IC : Цепь игрушечного органа также может называться цепью игрушечного пианино. Здесь в этой схеме 5 кнопок. При нажатии на них в определенном порядке будет воспроизводиться музыка, похожая на фортепьяно.
• Цепь цифрового секундомера : Показанные здесь цифровые часы отсчитывают 60 секунд. Это работает по принципу двухступенчатого счетчика. Здесь таймер 555 используется для генерации тактовых импульсов. Эти тактовые импульсы подавались на счетные схемы для целей счета.
• Схема светодиодного куба 3x3x3 : Здесь разработана простая схема светодиодного куба 3x3x3. Светодиодный куб здесь управляется таймером 555.
• Схема датчика расхода воздуха : Здесь разработан простой датчик расхода воздуха. Обнаружение потока воздуха используется во многих приложениях, например, для проверки количества топлива, добавляемого в двигатель, или для измерения загрязнения и т. Д. Поток воздуха определяется по изменению сопротивления в зависимости от температуры, когда воздух действует на изолятор.
• Схема электронного отпугивателя комаров : Здесь разработана схема электронного отпугивателя комаров.Схема, показанная здесь, использует таймер 555 в качестве основного компонента.
• Цепь полицейской сирены с использованием таймера NE555 : Эта схема издает звук полицейской сирены. Он использует две микросхемы таймера 555 в нестабильном режиме.
• Схема звукового эквалайзера : Схема звукового эквалайзера может изменять настройку звука. Он может воспроизводить разные музыкальные звуки из одной мелодии.
• Цепь 9-позиционного переключателя хлопка : На этой схеме показана цепь переключателя хлопка. Здесь этот переключатель хлопка может генерировать 9 различных паттернов.Отсюда и название «9-позиционный переключатель хлопка». Таймер 555 используется в моностабильном режиме, и эти импульсы подаются на декадный счетчик IC CD 7490.
• Схема светодиодных ходовых огней : Схема светодиодных ходовых огней также может быть названа схемой рыцаря наездника. Эта схема использует таймер 555 и счетчик CD4017. Эти фонари можно использовать для размещения перед автомобилем.
• Сенсорная цепь переключателя ВКЛ и ВЫКЛ : Вот схема переключателя ВКЛ и ВЫКЛ. Эту схему можно использовать для переключения нагрузок, не двигаясь с одного места, просто прикоснувшись к цепи.Здесь в моностабильном режиме используется таймер 555.
• Автоматическая система полива растений : Эта система показывает автоматическую систему полива растений. Он автоматически включает реле, измеряя влажность почвы. Влажность почвы измеряется датчиком влажности почвы. В этой схеме использовались два 55 таймера.
• Простые схемы мигания светодиодов : В этой статье показаны две схемы мигания светодиодов. Один из них — мигалка, а другой — двухцветные светодиодные танцующие огни.
• Простые схемы пожарной сигнализации по низкой цене : Вот статья, показывающая схемы пожарной сигнализации по очень низкой цене. Он показывает четыре разные схемы с использованием простых компонентов, а также принципиальную схему и ее работу.
• Переключатель ИК-пульта дистанционного управления : В этом проекте показано управление бытовой техникой с помощью ИК-пульта дистанционного управления. Есть две схемы: одна используется как передатчик, а другая — как приемник. В схеме передатчика используется таймер 555.
• Цепь охранника парковки с использованием инфракрасного датчика : Руководство по парковке поможет водителю обнаружить препятствие на пути парковки.Инфракрасный датчик используется для обнаружения препятствия на пути.
• ШИМ-диммер для светодиодов с использованием NE555 : Здесь предлагается схема светодиодного диммера с использованием таймера 555. Диммирование осуществляется с помощью ШИМ от таймера 555.
• Управление скоростью двигателя постоянного тока с использованием широтно-импульсной модуляции : В этой статье показано управление скоростью двигателя постоянного тока с помощью WM. Здесь ШИМ генерируется с использованием таймера 555.
• Тестер непрерывности с Melody : Здесь разработана схема тестера цепи.Он издает мелодичный звук, когда в цепи нет непрерывности.
• Тревога паники — это цепь тревоги : Тревога паники — это цепь тревоги, построенная с использованием микросхемы таймера 555. Эта сигнализация, нажатая в панических ситуациях, может предупредить соседей.
• Несмещенные электронные игральные кости со светодиодами : Здесь предлагается электронная цифровая игральная игральная кость. Эта схема точна для игры и получения точных результатов.
• Контроллер скорости с использованием 555 : Вот статья «Сделай сам», показывающая управление скоростью небольшого двигателя постоянного тока с использованием таймера 555.
• Как сделать простой переключатель хлопка: схема, работает? : Вот простая схема переключателя хлопка, сделанная из таймера 555.
• Бытовая техника с мобильным управлением без микроконтроллера : Это проект по управлению бытовой техникой с помощью мобильного устройства без микроконтроллера. Хотя основную роль в этом проекте играет декодер DTMF .555 может использоваться для управления техникой. Просмотрите проект для получения дополнительной информации.

Мы хотели бы предложить вам проверить ниже хороший список проектов

Не стесняйтесь комментировать, если у вас есть новый список, мы постараемся разместить его здесь.

555 Схемы таймера и проекты

Мы перечисляем тщательно подобранную коллекцию из 555 схем и проектов таймера , опубликованных на нашем сайте ранее. У нас есть большая коллекция простых и продвинутых проектов с использованием 555 Timer IC. В этой статье мы выбрали несколько действительно полезных схем таймера 555, которые будут интересны как студентам-электронщикам, так и любителям. Выбирая из большой коллекции, мы также позаботились о том, чтобы добавить около 555 проектов таймеров, которые попадают в категорию забавных и игровых схем, например, как звуковой генератор Ding Dong.

Если вы новичок в электронике, вам следует изучить основы работы с таймером 555 IC , прежде чем пытаться построить схему таймера 555 или полный проект таймера 555. Мы опубликовали полное руководство по таймеру 555, которое охватывает теорию, принцип работы, внутренние схемы и почти всю информацию, относящуюся к таймеру 555. После того, как вы закончите основы, изучите некоторые действительно основные схемы таймера 555, такие как моностабильная схема , нестабильный мультивибратор и схема осциллятора 555 на основе таймера .

Загрузить лист данных — LM 555 Лист данных

Учебники, перечисленные выше, помогут любому новичку очень хорошо изучить основы работы с таймером. Любой, кто завершит эти учебные курсы, узнает, как работает микросхема таймера 555, что такое рабочий цикл, как изменить постоянные времени, как построить базовую схему таймера 555 и т. Д. Теперь давайте приступим к созданию более интересных и полезных приложений с использованием микросхемы 555.

Мы разделили этот тщательно подобранный список на два раздела. В первом — 555 схем таймера — перечислены все простые и базовые схемы, использующие микросхему таймера 555, что поможет студенту / любителю лучше понять концепции и основы.Во втором разделе — 555 Timer Projects — перечислены более продвинутые и реальные проекты, которые помогают студенту применить свои знания, полученные при реализации всех этих простых схем с использованием 555 IC.

Цепи таймера 555 — список

Как уже обсуждалось, давайте начнем наш первый раздел — схемы таймера 555 — в котором перечислены практические и простые схемы таймера 555, которые помогают студенту изучить основы построения схемы на основе микросхемы 555.

1. Схема 7-сегментного счетчика

Эта схема таймера устроена как нестабильный мультивибратор для отображения семисегментного счетчика с помощью счетчика IC CD 4033. Эта схема в основном добавляется к другим схемам, чтобы сделать ее более привлекательной за счет отображения счетчика. Схема таймера используется для запуска счетчика IC, который, в свою очередь, увеличивает каждый счет на семи сегментном индикаторе LED LT543. Полную информацию о схеме и ее принципиальной схеме можно найти в оригинальной статье.

2. Цепь мигалки с использованием NE 555

Схема светодиодного мигающего устройства 555 использует нестабильный мультивибратор, который генерирует импульсы для мигания лампы. В цепи установлены два резистора для регулирования частоты мигания. Полупериодный выпрямитель, транзистор и симистор используются для управления нагрузкой. Схема, показанная в исходном сообщении, имела некоторые ошибки, и измененная схема также показана прямо под исходным сообщением. Также обратите внимание на специальные примечания, когда вы проверяете цепь под напряжением, так как это может вызвать потенциальную опасность поражения электрическим током.

3. Схема переключателя фото

В этой схеме используется реле и датчик для определения и переключения, когда интенсивность света пересекает определенный предел. В качестве датчика используется светозависимый резистор . Таймер подключен к двум транзисторам для управления реле. Взгляните на полную работу схемы в исходной ссылке, приведенной выше. Также прочтите специальные примечания, приведенные в статье, чтобы убедиться, что процедуры, необходимые для работы схемы, выполнены правильно.

Мы рекомендуем 3 книги по основам микросхемы таймера 555, которые можно купить онлайн в нашем магазине. Эти книги принадлежат автору Форресту М Мимсу, чьи книги по электронике разошлись тиражом более миллиона экземпляров, и за ними следят во многих известных университетах по всему миру. Ознакомьтесь с их обзорами и купите их в нашем интернет-магазине: — 3 замечательные книги для изучения схем и проектов таймера 555.

4. Инфракрасный датчик / детектор

Эта схема может применяться как датчик приближения или датчик уровня жидкости.Он работает, определяя расстояние до цели по отражению инфракрасного луча. Выход таймера рассчитан на рабочий цикл 0,8 миллисекунды, частоту 120 Гц и пиковый ток 300 мА. Такой таймер управляет инфракрасным светодиодом. LM 358 IC также используется в схеме в качестве компаратора, так что он принимает сигнал от одного диода, как только он получает инфракрасный сигнал от другого диода, и передает его на инвертирующий вход IC. Подробное представление о схеме можно получить из основной статьи.

5. Цепь переключателя с дистанционным управлением

Эта схема используется для включения и выключения электроприбора с помощью пульта ДУ телевизора. Сигналы воспринимаются с помощью ИС датчика, называемого TSOP 1738. Выходной сигнал ИС будет высоким, если на него не будет воздействовать какой-либо сигнал. Это переводит транзистор в состояние ВЫКЛ. Если на ИС попадает сигнал с частотой около 38 килогерц, его выходная мощность становится низкой. Это заставляет транзистор проводить и, таким образом, отправлять отрицательный импульс на микросхему таймера, предназначенную для работы в качестве моностабильного мультивибратора.Взгляните на принципиальную схему и подробные сведения о работе над основной статьей.

6. Чувствительная цепь охранной сигнализации

Цепь используется для подачи сигнала тревоги, как только злоумышленник проходит рядом с цепью. Его можно установить в домашнем помещении из соображений безопасности. Схема использует LDR для определения изменения света из-за отражения злоумышленника. Этот выход подается на схему компаратора операционного усилителя.

7. Цепь инфракрасного датчика движения

Схема нестабильного мультивибратора разработана с помощью микросхемы таймера, а инфракрасный диод используется для создания инфракрасных лучей, которые воспринимаются фототранзистором, как только он срезается из-за движения злоумышленника.

8. Цепь сигнализации дождя

Эта схема используется для подачи сигнала тревоги, как только начинается дождь. Основными компонентами схемы являются два транзистора и микросхема таймера. Датчик используется для определения падения дождевой воды, и его выходной сигнал подается на переключатель и, следовательно, на два транзистора.

9. Цепь детектора отсутствия импульсов с использованием NE555

Эта схема используется для поиска пропущенного импульса или аномально длительного периода между двумя последовательными импульсами в последовательности импульсов.Такие схемы можно использовать для обнаружения прерывистого зажигания свечи зажигания автомобиля или для контроля сердечного ритма больного пациента.

555 проектов таймера — список

Поскольку первый раздел закончен, давайте перейдем к созданию более интересных проектов таймера 555, которые включают сложные и простые проекты таймера 555. Студент / любитель может применить полученные знания, создав проекты, представленные в этом разделе.

10. Индикатор входящего мобильного вызова

Эту цепь можно использовать, чтобы избежать помех, вызванных звонками мобильного телефона, когда вы находитесь дома.Все, что вам нужно сделать, это разместить цепь рядом с мобильным телефоном, и она даст вам визуальную индикацию, даже если звонок отключен.

11. Цепь музыкального рожка

Две микросхемы таймера 555 объединены для создания музыкального рожка. Выход первой микросхемы соединен с выводом разряда второй микросхемы. Оба они подключены к работе как нестабильные мультивибраторы.

12. Цепь таймера на 10 минут

Эта схема используется для подачи сигнала тревоги, который разбудит вас через десять минут.Здесь вместо зуммера в схеме используется светодиод. Схема может быть изменена по своему усмотрению. Схема состоит только из схемы таймера, выполненной в виде моностабильного мультивибратора.

13. Регулятор яркости маломощных ламп

Эта схема помогает уменьшать и увеличивать яркость ламп накаливания малой мощности. Микросхема таймера выполнена в виде нестабильного мультивибратора с переменной скважностью. Также используется транзистор, вход которого будет управляться схемой таймера.Выход транзистора управляет лампой. Рабочий цикл мультивибратора можно изменить с помощью потенциометра .

14. Мигающий светодиодный блок

Схема светодиодного мигающего устройства 555 используется для создания эффекта вращения, когда светодиоды расположены правильно. Схема имеет очень низкое потребление тока и может работать даже от кнопочных ячеек на 3 В. Схема нестабильного мультивибратора настраивается с помощью микросхемы таймера с рабочим циклом 50% и частотой 4 Гц.Другая микросхема таймера также используется в качестве инвертора импульсов запуска.

15. Звуковой генератор Ding-Dong

Cicuit состоит из двух таймеров SE 555, которые переключаются между двумя частотами для получения звука динг-донг. Первый подключен ко второму таким образом, что частота второй микросхемы NE555 модулируется выходным сигналом первой микросхемы.

Введение в таймеры 555 и их применение

Что даже немного опытный компьютерщик не использовал или хотя бы слышал о таймере 555?

Мало, так как с начала 1970-х годов существует 555 таймеров.

Таймеры отлично подходят, в том числе, для создания импульсов различной ширины.

Почему бы вместо этого не использовать микроконтроллер?

Во-первых, использование Arduino или PIC для создания импульсов — все равно что убить мышь ручной гранатой. Это работает, но это крайний перебор.

На втором месте стоит цена. Я говорил о стоимости некоторых популярных «трейнеров», таких как Arduino, в своем посте о работе напрямую с микроконтроллерами по сравнению с трейнерами. Таймер 555 можно купить примерно за 0 долларов.35 в количестве одного. Купите еще, и цена упадет.

Такие вещи, как PIC и обучающие платы, не только сложнее в работе, они занимают больше места и энергии, чем крошечный чип 555.

Существует множество других применений таймеров, включая устранение дребезга переключателя, генераторы тона, генераторы треугольных сигналов, генератор, управляемый напряжением, и многое другое. Фактически, люди до сих пор придумывают новые, используемые для этих микросхем.

Исходная версия, состоящая из биполярных транзисторов, может создавать генератор со стабильностью около 1%.Он также может работать от напряжения питания от 4,5 В до 16 В.

См. Рисунок ниже. Архитектура таймера 555 относительно проста. Он состоит из трех резисторов, образующих делитель напряжения. Традиционно каждый резистор представляет собой резистор 5 кОм, отсюда и происходит название ИС. В более новых версиях могут быть другие номиналы резисторов, составляющих делитель напряжения. Делитель напряжения устанавливает пороговые и триггерные значения на 2/3 В постоянного тока и 1/3 В постоянного тока соответственно.

Сеть из трех резисторов питает два компаратора, которые, в свою очередь, управляют триггером SR.Выход триггера подается на транзистор, а также на внешний вывод на ИС.

Таймер 555 используется для многих вещей, но есть две «классические» схемы, которые используют таймер 555 в своей основе. Это нестабильный мультивибратор (он же автономный генератор), а другой — моностабильный (он же одноразовый) контур. Обсудим каждый подробнее.

555 Таймеры и нестабильная схема

Обратитесь к рисунку ниже (взятому из старого учебника) для дальнейшего обсуждения.

В нестабильном мультивибраторе 2 резистора и конденсатор образуют схему синхронизации, которая регулирует частоту на выходе. Внешний конденсатор C заряжается через R1 и R2. Эта зарядка и разрядка конденсатора попеременно запускают компараторы. Компараторы устанавливают и сбрасывают триггер. Это дает прямоугольный сигнал на выходе.

Давайте поговорим немного подробнее.

Станьте Создателем, которым вы были рождены. Попробуйте Arduino Academy БЕСПЛАТНО!

Предположим, что питание было только что подано, а конденсатор находится под напряжением 0 В.Выход триггера также будет низким. Поскольку выход триггера подается на инвертор, выход таймера 555 высокий.

Когда напряжение триггера превышает 1/3 В постоянного тока, компаратор 2 переходит в низкий уровень, что не влияет на триггер. Теперь, когда напряжение конденсатора превышает 2/3 В постоянного тока, верхний компаратор переходит в высокий уровень и сбрасывает триггер. Когда на выходе таймера низкий уровень (как сейчас в этом примере), срабатывает разрядный транзистор Q _d , замыкая контакт 7 на землю, что разряжает конденсатор через R2.

Когда напряжение на конденсаторе падает ниже 1/3 Vcc, выход компаратора 2 снова становится высоким, что устанавливает триггер и снова устанавливает высокий уровень на выходе микросхемы. Поскольку выходной сигнал триггера низкий, транзистор выключается, и цикл начинается снова, что приводит к прямоугольной волне.

Формула для частоты этого сигнала:

f = 1,44 / (R1 + 2R2) * C

И рабочий цикл этого сигнала рассчитывается как:

Рабочий цикл = (R1 + R2) / ( R1 + 2R2)

Обратите внимание на то, что рабочий цикл не зависит от емкости конденсатора.Одно из предостережений этой схемы заключается в том, что рабочий цикл не может быть меньше 50%. Однако есть способы обойти это и достичь коэффициента заполнения менее 50% с использованием других компонентов, но я оставлю более сложные схемы для другого поста.

555 Таймеры и моностабильная схема

Как обычно, обратитесь к рисунку ниже для дальнейшего обсуждения.

В моностабильной (одноразовой) конфигурации выход 555 имеет низкий уровень перед подачей импульса на триггер (вывод 2).Транзистор включен, что замыкает контакт 7 на массу, сохраняя конденсатор незаряженным.

Напомним, что триггер SR имеет 2 выхода (только один показан на первой диаграмме выше): Q, а не Q.

Когда отрицательный импульс попадает на контакт 2, компаратор 2 переходит в Низкий уровень выхода Q, который подключен к транзистору и инвертору на выходе микросхемы (выход Q триггера не используется), что делает выход таймера 555 высоким. Это выключает транзистор, что позволяет конденсатору заряжаться через резистор R до 2/3 В постоянного тока.Как только он достигает этого уровня, компаратор 1 переходит в высокий уровень, что заставляет транзистор снова включаться, разряжая крышку. Выход таймера удерживается в этом состоянии (отсюда и названия моностабильный и однократный) до тех пор, пока на триггер не попадет другой отрицательный импульс.

Такая простая вещь, как кнопочный переключатель мгновенного действия, может обеспечить импульс, запускающий 555.

Формула для определения ширины выходного импульса:

Ширина импульса = 1.1RC.

• Мы не говорили о выводе управляющего напряжения (вывод 5).Этот вывод можно использовать для множества вещей, в том числе для создания ГУН (генератора, управляемого напряжением). Для этого установите микросхему в нестабильную конфигурацию, а затем подайте какое-то переменное управляющее напряжение на вывод 5, а не на байпасный конденсатор. Это работает путем изменения пороговых значений 1/3 Vcc и 2/3 Vcc на что-то другое для внутренних компараторов.
• Если контакт управляющего напряжения не используется, необходимо добавить байпасный колпачок 0,01 мкФ между ним и землей, чтобы предотвратить ложное срабатывание.
• Если вам нужно более одного таймера на одну микросхему, 556 содержит два таймера 555, а 558 — это счетверенная версия.
• С момента своего создания появились новые и лучшие версии 555. Например, версия CMOS превосходит исходную версию во всех областях, кроме выходного тока. Другие версии таймера 555 будут работать при напряжении до 1 В. Есть даже один, который похож на микроконтроллер в том, что касается его программирования: CSS555, который оснащен внутренним программируемым счетчиком.

Таймер 555 — старая, но все еще очень полезная и универсальная ИС. Не забудьте оставить несколько из них поблизости. Также попробуйте поэкспериментировать с некоторыми из новых версий. Какими бы популярными ни были эти чипы, я сомневаюсь, что мы будем обсуждать их в этом блоге в последний раз.

Какие еще применения вы нашли для таймеров 555 ? Комментируйте и делитесь!

Станьте Создателем, которым вы были рождены. Попробуйте Arduino Academy БЕСПЛАТНО!

Ссылки:

1. Floyd, Thomas L. Электронные устройства, 5-е изд. Prentice Hall, 1999. Печать.
2. Scherz, Paul & Monk, Simon. Практическая электроника для изобретателей, 4-е изд. McGraw Hill, 2016. Печать.

Распиновка IC 555, нестабильные, моностабильные, бистабильные схемы, формулы

В сообщении объясняется, как работает IC 555, ее основные детали распиновки и как настроить IC в стандартных или популярных нестабильных, бистабильных и моностабильных режимах схемы. В сообщении также подробно описаны различные формулы для расчета параметров IC 555.

Введение

Наш мир хобби был бы менее интересен без IC 555. Это была бы одна из наших первых микросхем, используемых в электронике. В этой статье мы рассмотрим историю IC555, их 3 режима работы и некоторые их характеристики.

IC 555 был представлен в 1971 году компанией Signetics; он был разработан Гансом Р. Камензинд. По оценкам, ежегодно производится около 1 миллиарда IC 555. Это один IC 555 на каждые 7 человек в мире.

Компания Signetics принадлежит Philips Semiconductor. Если мы посмотрим на внутреннюю блок-схему IC 555, мы найдем три резистора 5 кОм, подключенных последовательно для определения временного фактора, вероятно, так устройство получило свое название таймер IC 555. Однако некоторые гипотезы утверждают, что выбор имени не имеет отношения к внутренним компонентам ИС, он был выбран произвольно.

Как работает IC 555

Стандартный IC555 состоит из 25 транзисторов, 15 резисторов и 2 диодов, встроенных в кремниевый кристалл.Доступны две версии ИС, а именно таймер 555 для военного и гражданского назначения.

NE555 — это ИС гражданского назначения, работающая в диапазоне температур от 0 до +70 градусов Цельсия. SE555 является ИС военного класса и имеет диапазон рабочих температур от -55 до +125 градусов Цельсия.

Вы также найдете версию таймера CMOS, известную как 7555 и TLC555; они потребляют меньше энергии по сравнению со стандартным 555 и работают менее 5 В.

КМОП состоят из полевых МОП-транзисторов, а не биполярных транзисторов, которые эффективны и потребляют меньше энергии.

Распиновка и работа IC 555:

1. Контакт 1 : Земля или 0 В: Это отрицательный вывод питания IC
2. Вывод 2 : Триггер или вход: Отрицательный моментальный триггер на этом входном контакте вызывает на выходе pin3 должен быть ВЫСОКИЙ. Это происходит за счет быстрой разрядки синхронизирующего конденсатора ниже нижнего порогового уровня 1/3 напряжения питания. Затем конденсатор медленно заряжается через резистор синхронизации, и когда он поднимается выше 2/3 уровня питания, контакт 3 снова становится LOW.Это включение / выключение осуществляется внутренним каскадом FLIP-FLOP.
3. Контакт 3 : Выход: это выход, который реагирует на входные контакты либо повышением или понижением уровня, либо колебанием ВКЛ / ВЫКЛ.
4. Контакт 4 : Сброс: это вывод сброса, который всегда подключен к положительное питание для нормальной работы IC. При заземлении на мгновение сбрасывает выход ИС в исходное положение, а при постоянном подключении к земле — отключает работу ИС.
5. Вывод 5 : Управление: к этому выводу может быть приложен внешний переменный потенциал постоянного тока для управления или модуляции ширины импульса на выводе 3 и генерации управляемого ШИМ.
6. Контакт 6 : Порог: это пороговый вывод, который заставляет выход переходить в НИЗКИЙ (0 В), как только заряд синхронизирующего конденсатора достигает верхнего порогового значения 2/3 напряжения питания.
7. Контакт 7 : Разряд: это разрядный контакт, управляемый внутренним триггером, который заставляет конденсатор синхронизации разряжаться, как только он достигает 2/3 порогового уровня напряжения питания.
8. Контакт 8 : Vcc: это положительный вход питания между 5 В и 15 В.

3 режима таймера:

1. Бистабильный триггер или триггер Шмитта
2. Моностабильный или однократный
3. Нестабильный

Бистабильный режим:

Когда IC555 настроен в бистабильном режиме, он работает как базовый триггер. Другими словами, когда задан входной триггер, он переключает состояние выхода: ON или OFF.

Обычно в этом режиме работы контакты # pin2 и # pin4 подключены к подтягивающим резисторам.

Когда # pin2 заземлен на короткое время, выход # pin3 становится высоким; для сброса выхода # pin4 на мгновение замыкается на массу, а затем на выходе становится низкий уровень.

Здесь нет необходимости в синхронизирующем конденсаторе, но рекомендуется подключить конденсатор (от 0,01 мкФ до 0,1 мкФ) через # вывод 5 и землю. # pin7 и # pin6 можно оставить неподключенными в этой конфигурации.

Вот простая бистабильная схема:

Когда кнопка установки нажата, выход становится высоким, а когда кнопка сброса нажата, выход переходит в низкое состояние. R1 и R2 могут быть 10 кОм, конденсатор может быть где угодно между указанным значением.

Моностабильный режим:

Еще одно полезное применение таймера IC 555 — это однократная или моностабильная схема мультивибратора, как показано на рисунке ниже.

Как только входной сигнал триггера становится отрицательным, активируется однократный режим, в результате чего выходной контакт 3 становится высоким на уровне Vcc. Период времени высокого состояния выходного сигнала можно рассчитать по формуле:

Как видно на рисунке, отрицательный фронт входа заставляет компаратор 2 переключать триггер. Это действие приводит к тому, что выход на выводе 3 становится высоким.

Фактически в этом процессе конденсатор C заряжается до VCC через резистор RA .Пока конденсатор заряжается, выходной сигнал поддерживается на высоком уровне Vcc.

Видео-демонстрация

Когда напряжение на конденсаторе достигает порогового уровня 2 VCC /3, компаратор 1 запускает триггер, заставляя выход изменить состояние и перейти в низкий уровень.

Это впоследствии понижает разряд разрядки, заставляя конденсатор разряжаться и поддерживать около 0 В до следующего триггера входа.

На рисунке выше показана вся процедура, когда на входе запускается низкий уровень, что приводит к форме выходного сигнала для моностабильного однократного действия IC 555.

Время вывода для этого режим может варьироваться от микросекунд до многих секунд, что позволяет этой операции стать идеально полезным для множества различных приложений.

Генераторы моностабильных или однократных импульсов широко используются во многих электронных приложениях, где цепь необходимо включать на заранее определенное время после срабатывания триггера. Ширина выходного импульса на # pin3 может быть определена с помощью этой простой формулы:

Где

• T — время в секундах
• R — сопротивление в омах
• C — емкость в фарадах

Выходной импульс падает, когда напряжение на конденсаторе равно 2/3 Vcc.Входной триггер между двумя импульсами должен быть больше постоянной времени RC.

Вот простая моностабильная схема:

Решение практического моностабильного приложения

Определите период формы выходного сигнала для примера схемы, показанного ниже, когда она запускается отрицательным фронтом импульса.

Решение:

• T _{высокий} = 1,1 R _A C = 1,1 (7,5 x 10 ³ ) (0,1 x 10 ^-6 ) = 0,825 мс

Как работает нестабильный режим:

Ссылаясь на рисунок нестабильной схемы IC555 ниже, конденсатор C заряжается до уровня VCC через два резистора R _A и R _B .Конденсатор заряжается, пока его напряжение не превысит 2 VCC /3. Это напряжение становится пороговым напряжением на выводе 6 ИС. Это напряжение приводит в действие компаратор 1, запускающий триггер, который заставляет выход на выводе 3 становиться низким.

Наряду с этим включается разрядный транзистор, в результате чего вывод 7 разряжает конденсатор через резистор RB .

Это вызывает падение напряжения внутри конденсатора до тех пор, пока оно не упадет ниже уровня срабатывания ( VCC /3).Это действие мгновенно запускает триггерный каскад ИС, в результате чего выходной сигнал ИС становится высоким, что приводит к отключению разрядного транзистора. Это еще раз позволяет конденсатору заряжаться через резисторы RA и RB в направлении VCC .

Временные интервалы который отвечает за включение высокого и низкого уровня вывода, можно рассчитать с помощью соотношения

• T _{высокий} ≈ 0,7 (R _A + R _B ) C
• T _низкий ≈ 0.7 R _B C

Общий период

• T = период = T _high + T _low

Видеоурок

Упрощенное Новички

Это наиболее часто используемые конструкции мультивибратора или AMV, такие как генераторы, сирены, сигнализация, мигалки и т. Д., И это будет одна из наших первых схем, реализованных для IC 555 в качестве любителя (помните альтернативный светодиодный индикатор?).

Когда IC555 настроен как нестабильный мультивибратор, он выдает непрерывные импульсы прямоугольной формы на # pin3.

Частоту и ширину импульса можно регулировать с помощью R1, R2 и C1. R1 подключается между Vcc и разрядным выводом # 7, R2 подключается между # pin7 и # pin2, а также # pin6. Закорочены # pin6 и # pin2.

Конденсатор подключен между # pin2 и землей.

Частоту нестабильного мультивибратора можно рассчитать по следующей формуле:

Где

• F — частота в герцах
• R1 и R2 — резисторы в омах
• C1 — конденсатор в фарадах.

Максимальное время для каждого импульса определяется как:

Низкое время определяется как:

Все «R» выражены в омах, а «C» — в омах.

Вот базовая схема нестабильного мультивибратора:

Для таймеров 555 IC с биполярными транзисторами следует избегать R1 с низким значением, чтобы выход оставался насыщенным около напряжения земли во время процесса разряда, иначе «низкое время» может быть ненадежным и мы можем увидеть большие значения для низкого времени практически, чем расчетное значение.

На следующем рисунке найдите частоту IC 555 и изобразите результаты формы выходного сигнала.

Решение:

Изображения формы волны можно увидеть ниже:

Схема ШИМ IC 555 с использованием диодов

Если вы хотите, чтобы выходной цикл составлял менее 50%, т.е. с катодом на стороне конденсатора. Это также называется режимом ШИМ для таймера 555 IC.

Вы также можете спроектировать схему 555 PWM с переменным рабочим циклом двух диодов, как показано на рисунке выше.

Схема PWM IC 555, использующая два диода, в основном представляет собой нестабильную схему, в которой время заряда и разряда конденсатора C1 раздваивается по отдельным каналам с использованием диодов.Эта модификация позволяет пользователю настраивать периоды включения / выключения ИС отдельно и, следовательно, быстро достигать желаемой скорости ШИМ.

Расчет ШИМ

В схеме IC 555 с использованием двух диодов формула для расчета скорости ШИМ может быть получена по следующей формуле:

T _high ≈ 0,7 (R1 + POT Resistance) C

Здесь , Сопротивление POT относится к настройке потенциометра и уровню сопротивления той конкретной стороны потенциометра, через которую заряжается конденсатор C.

Допустим, горшок представляет собой потенциометр на 5 кОм, и он отрегулирован на уровне 60/40, обеспечивая уровни сопротивления 3 кОм и 2 кОм. Затем, в зависимости от того, какая часть сопротивления заряжает конденсатор, это значение можно использовать в приведенная выше формула.

Если это регулировка стороны 3 K, которая заряжает конденсатор, то формулу можно решить как:

T _high ≈ 0,7 (R1 + 3000 Ω) C

С другой стороны, если это 2 К, это на стороне зарядки регулятора потенциометра, тогда формула может быть решена как.

T _{высокий} ≈ 0,7 (R1 + 2000 Ом) C

Пожалуйста, помните, что в обоих случаях C будет в фарадах. Таким образом, вы должны сначала преобразовать значение микрофарад в вашей схеме в Фарады, чтобы получить правильное решение.

Генератор импульсов IC 555

Эта схема IC 555 может показаться узнаваемой многим посетителям, поскольку она входит в число нескольких версий схем из общих схем таймера 555.

Впрочем, это существенно не снижает его полезности.Просто потому, что гибкий генератор импульсов с регулируемым рабочим циклом может быть очень удобным оборудованием для любой электронной мастерской.

В отличие от обычных 555 нестабильных схем, которые обычно используются, резисторы между выводами 6 и 7 включают P1, P2, R2, DI и D2.

Время зарядки конденсатора C1 определяется диодами D1 и D2.

Это обычно приводит к рабочему циклу около 50%, если бы не P2. Для настоящего сценария рабочий цикл определяется соотношением между P1 и P2: n = 1 + P2 / P1.Например, если P2 = 0 (n = 100%), тогда частота будет:

f = 0,69 / [2 (P1 + P2 + 4,7 кОм) C1

Ссылки: Stackexchange

555 таймер ic — Микросхема таймера Academic Kids

От академических детей

• Если вы создавали эту страницу в последние несколько минут, а она еще не появилась, она может не отображаться из-за задержки в обновлении базы данных. Попробуйте очистить ( https://academickids.com:443/encyclopedia/index.php?title=555_timer_ic&action=purge ), в противном случае подождите и повторите попытку позже, прежде чем пытаться воссоздать страницу.
• Если вы ранее создавали статью под этим заголовком, она могла быть удалена. Просматривайте кандидатов на скорейшее удаление по возможным причинам.

Навигация

Академическое детское меню

• Искусство и культура
  • Art ( http: // www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Art )
  • Архитектура ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Architecture )
  • культур ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Cultures )
  • Музыка ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Music )
  • Музыкальные инструменты ( http://academickids.com/encyclopedia/index.php/List_of_musical_instruments )

• Биографии ( http: // www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Biographies )
• Клипарт ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Clipart )
• География ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Geography )
  • Страны мира ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Countries )
  • Карты ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Maps )
  • Флаги ( http: // www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Flags )
  • Континенты ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Continents )
• История ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/History )
  • Древние цивилизации ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Ancient_Civilizations )
  • Industrial Revolution ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php / Industrial_Revolution )
  • Средневековье ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Middle_Ages )
  • Предыстория ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Prehistory )
  • Возрождение ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Renaissance )
  • Временные шкалы ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Timelines )
  • США ( http: // www.academickids.com/encyclopedia/index.php/United_States )
  • Войны ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Wars )
  • Всемирная история ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/History_of_the_world )

• Человеческое тело ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Human_Body )
• Mathematics ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php / Математика )
• Ссылка ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Reference )
• Наука ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Science )
  • Животные ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Animals )
  • Aviation ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Aviation )
  • Динозавры ( http: //www.academickids.ru / encyclopedia / index.php / Dinosaurs )
  • Земля ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Earth )
  • Изобретения ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Inventions )
  • Physical Science ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Physical_Science )
  • Растения ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Plants )
  • Ученые ( http: // www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Scientists )
• Социальные исследования ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Social_Studies )
  • Антропология ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Anthropology )
  • Экономика ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Economics )
  • Правительство ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Government )
  • Религия ( http: // www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Religion )
  • Праздники ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Holidays )
• Космос и астрономия
  • Солнечная система ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Solar_System )
  • планет ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Planets )
• Sports ( http: //www.academickids.ru / encyclopedia / index.php / Sports )
• Временные шкалы ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Timelines )
Погода в
• ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/Weather )
• Штаты США ( http://www.academickids.com/encyclopedia/index.php/US_States )

Информация

• Домашняя страница ( http://academickids.com/encyclopedia/index.php )
• Свяжитесь с нами ( http://www.