Таймеры и реле времени, схемы самодельных устройств (Страница 8)
Схема XR-2556 сдвоенного таймера с независимыми задержками Каждая часть сдвоенного таймера XR-2556 производства фирмы Ехаr работает независимо в моностабильном режиме мультивибратора при задержках, которые указаны на рисунке при отображении выходного сигнала. Диапазон напряжения питания простирается от 4,5 до 16 В.
0 1779 0
Схема таймера на транзисторной сборке СА3096АЕ с задержкой 1 минутаСхема использует пятиэлементную транзисторную сборку СА3096АЕ производства фирмы RCA в комбинации с двухзатворным палевым транзистором, чтобы производить функции таймера, которые дают точность в пределах 7 % для изменений напряжения питания от +/-10 %. Транзистор Q5 схемы подключен как диод.
0 1873 0
Дистанционное цифровое программирование таймера В схеме может использоваться двоичная или двоично-десятичная логика для выбора задержки моностабильного таймера А1, задержки которого образуют сумму из многократных коротких времен задержки. Время задержки программируется парой аналоговых переключателей 4016 (А2 и А3). Данная пара таймера…0 2033 0
Реле времени на полевом транзисторе U199 С приведенными значениями схема таймера дает временные задержки в несколько секунд. Емкость конденсатора С1 повышается при параллельном подключении конденсатора емкостью 20 мкФ, это замедляет время срабатывания реле более чем на 1 мин. Конденсатор С1 заряжается при замыкании переключателя S1 на -…В схеме используется операционный усилитель 3140 с высоким входным сопротивлением для увеличения эффективных значений временных определяющих компонентов Rt и Ct и одновременно для исключения использования высокоомных прецизионных резисторов и больших емкостей с маленьким током утечки. Операционный…
0 2687 0
Реле времени с задержкой от 3 минут до 4 часов Предварительно настраиваемый аналоговый таймер предоставляет большие интервалы времени разряда конденсатора С1 за счет внутреннего сопротивления программируемого операционного усилителя СА3094, который обеспечивает достаточный выходной ток для включения тиристоров и других управляющих…0 1986 0
Схема простого таймера на транзисторе и тиристореПрименение конденсатора С1 различной емкости в простом моностабильном таймере на однопереходном транзисторе, который управляет тиристором, переключающим реле, и потенциометра R1 позволяет регулировать время задержки таймера в достаточно широком диапазоне. В схеме может быть применен тиристор…
0 3242 0
Схема таймера с индикацией от 1 до 10 секунд или от 1 до 10 мин Матрица из 10 светодиодов служит для индикации интервалов времени от 1 до 10 сек или 1 до 10 мин. Схема может использоваться для определения продолжительности телефонных звонков, времени выдержки в фотографии или времени приготовления пищи. Частота импульсов с выхода генератора, выполненного на…0 3407 0
Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:
Реле времени на 12 вольт своими руками на основе чипа NE555
Конечно, дешевле и проще было бы купить готовую подсветку, но сделать собственную гораздо веселее. Также нужно сказать, что использование этой схемы ограничивается лишь воображением. Это может быть строба велосипеда, рождественская гирлянда, стробоскоп для автомобиля и т.д.
Несколько слов о могучем чипе 555
Шаг 1: Выход LOAD и материалы
Добавьте силы вашему чипу 555
Какой транзистор лучше подойдет? Вот список транзисторов от маленькой до высокой мощности. Их можно использовать в этом проекте.
LOAD = это ток (А) лампочки. 1 А = 1000 мА.
Для 200mA LOAD => BC547 NPN
Для 500 мА LOAD => BC337, 2N1711 NPN
Для 1,5A LOAD => BD135 NPN
Для 3A LOAD => TIP31, BD241 NPN
Для 4A LOAD => BD679 NPN
Для 5-15A LOAD => TIP3055 N-gate (этот транзистор не рекомендуется для данной печатной платы, потому что дорожки слишком тонкие, чтобы нести нагрузку больше 5А)
Совет. Никогда не используйте транзистор 500 мА для нагрузки 500 мА без радиатора. Лучше используйте транзистор 1А.
Необходимые инструменты
- Паяльник. Не более 25 Вт
- Припой в виде проволоки — 0,5-1,0 мм
- Губка для припоя
- Паяльная паста (флюс)
- Маленькие ножницы для припоя
- Сверла = 0,7 мм и 1 мм
- Цифровой мультиметр
Шаг 2: Чип 555 с циклом включения/выключения 1:1
Печатная плата с циклом включения/выключения 1:1
Эта плата достаточно мала, чтобы поместиться в почти любой корпус. Вы можете скачать и распечатать компоновку печатной платы с помощью любого графического редактора, который может изменить размер изображения при предварительном просмотре перед печатью, например, corel photo-paint. Размер платы — 21,5 мм x 32 мм с разрешением 72dpi.
Распечатайте печатную плату, удалите медь, используя любую химическую технику. Просверлите отверстия самым маленьким сверлом, которое вы сможете найти, нанесите флюс на плату, а затем переверните её вверх ногами, чтобы поместить компоненты. Будьте внимательны, соблюдайте полярность всех компонентов, особенно диода D1 и конденсатора C1. Длинная клемма светодиода обозначает анод (положительный +). Для транзистора Q1 смотри схему. Сверху чипа 555 есть точка, обозначающая номер пина (1).
Список частей — для чипа 555 с циклом включения/выключения 1:1
- Все резисторы 1/4 Вт
- R1 = 1K
- R2 = 10K
- R3 = 1K
- R4 = 680 для красного светодиода 5 мм. 470 для белого светодиода 5 мм
- D1 = 1N5817 диод Шоттки
- D2 = красный или белый светодиод 5 мм
- C1 = 33uF / 25V электролитический конденсатор
- C2 = 10nF
- Q1 = BD135 NPN-транзистор
- IC1 = 555 (NE555), 8-контактный коннектор с разъемом DIN (корпус)
- PCB = около 25 мм x 35 мм
- какой-нибудь тонкий провод
Эксплуатация и регулировка чипа 555 с циклом включения/выключения 1:1
Из-за наличия диода D1 Шоттки в качестве защиты от обратной полярности вы заметите разницу между входом и выходом около 0,3 — 0,5 В. Это нормально для диодов Шоттки.
Лучше защитить цепь от обратной полярности, чем все сжечь. Чтобы отрегулировать выход в герцах = циклах в секунду (мерцаний), требуется только заменить конденсатор С1. Для более коротких циклов используйте конденсатор меньшей емкости в uF, а для более длинных — большей емкости.
Если C1 = 47uF, то это примерно 1 герц (1 мерцание в секунду). Если C1 = 33uF, то это около 2 герц и т. Д. Это все!
Шаг 3: 555 с вариативным циклом включения/выключения
Ниже приведена схема изменения цикла включения/выключения с использованием 2 триммеров.
Схема и печатная плата 2(А), 2(Б)
Скачайте изображение печатной платы 2(А) и изображение расположения компонентов, если вы собираетесь использовать горизонтальные триммеры 10 мм. Размеры печатной платы = 31 х 37 мм.
Скачайте схему печатной платы 2 (Б) и изображение расположения компонентов, если вы собираетесь использовать 10 мм вертикальные многооборотные триммеры, которые более точные и экономят место на печатной плате. Размеры печатной платы = 32 х 33 мм.
Регулировка для чипа 555 с вариативным циклом включения/выключения
- Это легко сделать и это очень универсальный вариант, потому что для смены цикла нужно только заменить конденсатор С1 на конденсатор с большей емкостью в uF.
- POT1 используется для активного периода времени (вкл.).
- POT2 используется для неактивного периода времени (выкл.).
- Опять же, вы можете использовать любой транзистор NPN, в зависимости от требуемого значения силы тока.
- Рабочее напряжение составляет 5 — 15 В постоянного тока.
Список частей для чипа 555 с вариативным циклом включения/отключения:
- Все резисторы 1/4 Вт
- R1 = 1K
- R2 = 1K
- R3 = 470
- POT 1,2 = 100K триммеры или многооборотные потенциометры
- R4 = 680 для красного светодиода 5 мм. 470 для белого 5мм светодиода
- D2,3 = 1N4148
- Красный или белый светодиод 5 мм
- C1 = 10 мкФ / 25В электролитический конденсатор
- C2 = 10nF керамический конденсатор
- Q1 = BD241 NPN-транзистор
- IC1 = 555 (NE555), 8-контактный коннектор с разъемом DIN
Шаг 4: Обновленная версия печатной платы
Здесь приведена обновленная версия печатной платы на основе LM555, в которой могут быть установлены потенциометры с одним поворотом или многооборотные триммеры для лучшей точности в зависимости от ваших потребностей.
Поскольку электролитический конденсатор C1 отвечает за период времени, может потребоваться заменить его на другой, с большей ёмкостью. Для простоты использования C1 заменен на 2-контактный клеммный блок для печатных плат. Все, что нам нужно сделать, это вставить C1 в разъем.
Помните правило для С1:
- C1 (электролитический конденсатор) отвечает за максимальное время включения / выключения схемы.
- Низкая емкость конденсатора, скажем, 1uF = короткие временные интервалы.
- Высокая емкость конденсатора, скажем, 100uF = более длительные интервалы времени.
Настройка таймера задержки:
- POT1 (потенциометр): установите желаемый период времени, когда схема включит подключенное устройство (в пределах максимального предела времени, которое может дать C1).
- POT2 (потенциометр): установите желаемый период времени, когда схема выключит подключенное устройство (в пределах максимального предела времени, которое может дать C1).
Скачайте приложенный файл, содержащий все изображения и схему платы. Руководствуйтесь изображением, чтобы разместить компоненты на печатной плате.
ФайлыРеле времени на 555 таймере своими руками – ne555 схемы
В автомобиле очень много устройств призванных работать временно, то есть не постоянно а время от времени. Это и различные подогреватели и указатели поворотов (ленивый указатель поворотов) и турботаймеры и устройства включающие камеры заднего хода не сразу, а через какое-то время, то есть с задержкой. Так вот, везде в этих случаях используется таймер, который и задет для исполняющего устройства период его работы или отключения. То есть таймер в машине применяется часто и много где. Мы даже уверены в том, что не все случаи смогли упомянуть и еще несколько вариантов вы можете предложить сами, а может ради них и зашли к нам на страничку. Если это действительно так, то вы здесь как раз и найдете что вам надо, то есть таймер для включения, а равно и отключения исполнительного устройства на машине, в автомобиле.
Описание
Созданию микросхемы NE555, реализованному в 1970 году специалистами компании Signetics (США), предшествовали теоретические разработки Ганса Камензинда, который сумел доказать важность, не имевшего на тот момент времени аналогов, изобретения. Таймер NE555 явился первой и единственной «таймерной» микросхемой, доступной рядовым потребителям, которая позволяла собирать миниатюрные и недорогие устройства за счет плотной компановки элементов в кристалле микросхемы.
Основные параметры ИМС серии 555
Микросхема NE 555 состоит из пяти функциональных узлов:
- делителя напряжения;
- двух прецизионных компараторов;
- триггера;
- транзистора с открытым коллектором на выходе
РИСУНОК 1
Устройство микросхемы NE 555
Параметры работы микросхемы во многом определяются качеством сборки аналогов. Для таймера NE 555 диапазон рабочих температур составляет: 0° — 70° С, а для SE 555 он шире: от -55°С до +125°С.
Существенное влияние на точность работы схемы NE555оказывает вариант исполнения: гражданский или «военный». У последнего выше точность и продолжительнее ресурс работы. Корпус выполнен из керамики или металла.
Питание микросхем
Рекомендуемый интервал питания микросхем 555 и их аналогов лежит в интервале 4,5 V — 16V. Для микросхемы с индексом SE может достигать 18V.
Потребляемый ток в норме составляет 2-5 мА, при пиковых значениях: 10-15 мА.
Выходной ток у китайских аналогов и отечественной микросхемы КР1006ВИ1 составляет не более 100 мА. У оригинальных импортных микросхем NE/SE 555 он около 200 мА.
Преимущества и недостатки микросхемы
У микросхемы 555 «таймерного» типа существует множество преимуществ. Именно поэтому она популярна столь долгое время.
Внутренний делитель задает верхний и нижний порог срабатывания для двух встроенных компараторов. Это одновременно является достоинством, та как не требуется вводить дополнительные элементы, одновременно это и недостаток: пороговым напряжением микросхемы нельзя управлять.
Кроме этого в процессе эксплуатации выявился и еще один недостаток: при каждом переключении возникает паразитный сквозной ток, достигающий в пиковых значениях силы в 400 мА. За счет этого увеличиваются тепловые потери. Микросхема нагревается.
Как избавиться от недостатков
Решение проблемы давно найдено. Оно заключается в установке между проводом вывода управления и общим проводом полярного конденсатора небольшой емкости (до 0,1 мкФ). Этот конденсатор стабилизирует работу микросхемы при запуске.
Помехоустойчивость работы микросхемы достигается установкой в цепь питания неполярного конденсатора емкостью 1 мкФ. Вариации микросхемы NE 555, собранные на КМОП-транзисторах, не несут в себе указанных недостатков. Для их стабильной работы нет необходимости устанавливать внешние конденсаторы.
Реле времени на 555 таймере своими руками
31.08.2012 Электронная техника
В видеоуроке канала «самоделки и Обзоры посылок от jakson» будем собирать схему реле времени на базе микросхемы таймера на NE555. Весьма несложная — мало подробностей, что будет очень просто спаять все собственными руками. Наряду с этим многим она будет нужна.
Радиодетали для реле времени
Пригодится сама микросхема , два несложных резистора ( один переменный, один полярный), конденсатор на 3 микрофарада, неполярный конденсатор на 0,01 мкф, транзистор КТ315, диод практически любой, одно реле. Напряжение питания устройства будет от 9 до 14 вольт. Приобрести радиодетали либо готовое собранное реле времени возможно в этом китайском магазине.
Плагин на Google Хром для экономии в нём: 7 процентов с приобретений возвращается вам.
Схема весьма несложная.
Схема реле времени на 555 таймере
Любой ее сможет осилить, при наличии нужных подробностей. Сборка на печатной макетной плате, что окажется все компактно. В итоге часть платы нужно будет отломать. Пригодится несложная кнопка без фиксатора, она будет активировать реле.
Кроме этого два переменных резистора, вместо одного, что требуется в схеме, потому, что у мастера нет нужного номинала.
2 мегаома. Последовательно два резистора по 1 мегаому. Кроме этого реле, напряжение питания 12 вольт постоянного тока, пропустить через себя может 250 вольт, 10 ампер переменного.
По окончании сборки в итоге так выглядит реле времени на базе 555 таймера.
Все оказалось компактно. Единственное, что визуально портит вид, диод, потому, что имеет такую форму, что его нереально впаять в противном случае, потому, что у него ножки намного шире, чем отверстия в плате. Все равно оказалось достаточно хорошо.
Проверка устройства на 555 таймере
Удостоверимся в надежности отечественное реле. Индикатором работы будет светодиодная лента. Так же подсоединим мультиметр. Удостоверимся в надежности — нажимаем на кнопку, загорелась светодиодная лента. Напряжение, которое подается на реле — 12,5 вольт. Напряжение на данный момент по нулям, но из-за чего то горят светодиоды — наверняка неисправность реле.
Оно старое, выпаяно из ненужной платы.
При трансформации положения подстроечных резисторов мы можем регулировать время работы реле. Измерим большое и минимальное время. Оно практически сразу же выключается. И большое время.
Прошло около 2-3 мин. — вы сами видите.
Но такие показатели лишь в представленном случае. У вас они смогут быть другие, потому, что зависит от переменного резистора, что вы станете применять и от емкости электроконденсатора. Чем больше емкость — тем продолжительнее будет трудиться ваше реле времени.
Заключение
Увлекательное устройство мы сейчас собрали на NE 555. Все трудится превосходно. Схема не весьма сложная, без неприятностей многие ее смогут осилить. В Китае продаются кое-какие аналоги аналогичных схем, но увлекательнее собрать самому, так будет дешевле.
Использование подобному устройству в быту сможет отыскать любой. К примеру, уличный свет. Вы вышли из дома, включили уличное освещение и через какое-то время оно само выключается, именно, в то время, когда вы уже уйдете.
Смотрите все на видео про сборку схемы на 555 таймере.
Случайные записи:
Реле времени своими руками
Похожие статьи, которые вам понравятся:
alekseybalabanov.ru
Области применения
Сложно найти направления в развитии электроприборов, в которой бы не нашел применение таймер NE/SE 555. На нем успешно конструируют платы генераторов и реле времени, с возможностью управления интервалом от микросекунд до нескольких часов, используют при создании датчиков освещенности и контроля уровня жидкости, охранной сигнализации и кодовых замков.
Сигнализатор темноты
С устройствами, включающимися или выключающимися при изменении силы светового потока (освещенности), каждый вольно или невольно сталкивается каждый день:
- на улицах с помощью таких устройств включаются фонари освещения;
- в подъездах – дежурное освещение лестничных площадок;
- в квартирах — различные устройства имеющий суточный ритм работы.
Принцип действия устройства, реагирующего на изменение освещенности, основан на том, что при изменении сопротивления фоторезистора, на входе NE555 меняется потенциал. Это влечет изменение напряжения на выходе и включает реле.
РИСУНОК 2
Принципиальная схема датчика света
Модуль сигнализации
Сигнализация, собранная с использованием микросхемы 555, использует ее как одновибратор, который, получив сигнал от датчика, генерирует управляющий сигнал включающий сирену. Продолжительность, тональность и громкость звучания регулируется введенными в схему переменными резисторами.
РИСУНОК 3
Принципиальная схема сигнализации
Метроном
Аналог механического прибора, задающего ритм определенной частоты и используемый музыкантами в процесс обучения и репетиций, имеет электронный аналог, собираемый с использованием таймера 555.
В данном случае микросхема работает в режиме мультивибратора, генерирующего периодические импульсы, которые регулируются транзисторами Q1 и Q2, обеспечивающими регулировку частоты импульсов. Непосредственно частота имульсов регулируется потенциометром Р1 . Для получения щелчка, схожего с щелчком механического метронома, в схему добавлен транзистор Q3 .
РИСУНОК 4
Принципиальная схема метронома
Таймер
Пример использования микросхемы по «прямому» назначению – отсчету интервала времени. Работа устройства основана на способности переключать режимы, выдавая сигналы на включение/выключение.
При разряженном конденсаторе потенциал на входе 555 обнулен. В процесс зарядки, требующей определенного времени, «отсчитывается» заданный интервал. После достижения заданного значения зарядки происходит разряд конденсатора, изменение потенциала. Таймер срабатывает на включение или выключение.
РИСУНОК 5
Принципиальная схема таймера
Точный генератор
Используется для регулирования параметров выходных импульсов в различных электронных устройствах. В частности – в высокочастотных преобразователях, входящих в блоки питания LED-лент.
РИСУНОК 6
Принципиальная схема таймера
Расположение и назначение выводов
Микросхема NE555 имеет восемь выходов. В настоящее время встречаются микросхемы в прямоугольных DIP-корпусах, хотя, изредка, можно встретить микросхему в круглом металлическом корпусе. От этого назначение выводов не меняется.
Расположение и нумерация показана на рисунке:
РИСУНОК 7
Расположение и назначение выводов NE555
Усовершенствованное реле времени на таймере 555
Микросхема-таймер 555 хорошо подходит для изготовления на её основе недорогого реле времени, однако популярная схема такого реле имеет некоторые недостатки которые не позволяют расширить область применения данного реле времени. О таких недостатках много написано в комментариях на странице electe.blogspot.ru/2014/01/2-555.html. Один из недостатков — это низкая помехоустойчивость, другой — реле не выключается если длительность импульса на входе превышает время задержки. Также у данной микросхемы есть одна интересная особенность которая позволяет упростить и немного удешевить готовое устройство путём уменьшения количества элементов — это достаточно большой максимальный выходной ток для того чтобы многие обмотки реле можно было подключить напрямую к выходу. Рассмотрим схему:
Рисунок 1 — Усовершенствованное реле времени на таймере 555.
Обмотка реле К1 подключается напрямую к выходу микросхемы! Обратный диод VD1, естественно, тоже нужен. Максимальный выходной ток таймера 555, судя по данным из интернета, больше 100мА поэтому если обмотка реле потребляет меньше то её можно смело подключать напрямую к выходу микросхемы, если больше то нужен подходящий транзистор (как его поставить см. схему на странице по ссылке выше). Главная причина низкой помехоустойчивости в том что в микросхеме 555 имеется два компаратора у которых половина входных выводов выведена наружу а другая подсоединена к внутренним резисторам которые имеют большое активное сопротивление, это хорошо видно на упрощённой схеме данного таймера:
Рисунок 2 — Упрощённая схема таймера 555
Выводы 2, 5 и 6 выведены наружу из за этого, напряжения на них можно задавать как угодно. Ещё один вывод компаратора остаётся внутри но напряжение на нём вряд ли из за наводок сможет хоть как то повлиять на работу таймера. Вывод 6 подключен к RC-цепи (и так было ранее) поэтому напряжение на нём чётко задано. Вывод 5 можно, на всякий случай, подключить к трём наружным резисторам с небольшим сопротивлением — это должно немного увеличить помехоустойчивость. Вывод 2 обычно подключается через резистор к плюсу питания и через кнопку на землю (0 питания (или минус как его ещё иногда называют)) — обычно это не создаёт проблем т.к. когда кнопка не нажата на 2 выводе напряжение равно напряжению питания, когда нажата на выводе 2 напряжение равно нулю. Однако если подключить длинный провод, кабель и т.д. к выводу 2 то этот провод, кабель и т.д. будет «собирать» всевозможные помехи из окружающего пространства и делать на выводе 2 «чёрт знает» какое напряжение только не то которое надо, поэтому расстояние от вывода 2 до кнопки или того что делает на нём нужное напряжение должно быть как можно меньше а сопротивление резистора который «подтягивает» этот вывод к плюсу (минусу или куда надо если этого не делает другая штука (но в данном случае резистор к плюсу)) тоже должно быть как можно меньше (но не настолько чтобы произошло короткое замыкание при нажатии на кнопку или каким либо другим образом проседания до нуля напряжения в этом месте). В предыдущей схеме сопротивление этого резистора было 100кОм т.е. побольше для меньшего расхода электроэнергии, в данной схеме это сопротивление 4.7кОм т.е. поменьше для увеличения помехоустойчивости, хотя можно поставить ещё меньше (например если рядом стоит индукционная печь или ещё что либо подобное хотя в таком случае это может не помочь т.к. индукционная печь хорошо плавит металлы). Для устранения ещё одного недостатка поставлен конденсатор C1. Оптрон U1 нужен для того чтобы гальванически развязать цепь управления и реле времени и тем самым повысить помехоустойчивость. При резком включении светодиода оптрона его транзистор открывается и напряжение на его коллекторе резко проседает от чего на выводе 2 возникает низкое напряжение на некоторое небольшое время. Когда конденсатор C1 заряжается напряжение снова становиться равно напряжению питания и даже если держать транзистор открытым вечно то импульс на входе микросхемы всё равно будет коротким и реле выключится после того как пройдёт время задержки. После того как транзистор закроется конденсатор C1, через некоторое время, разрядится через резисторы R1 и R2 и можно будет запускать таймер снова. При изготовлении платы для реле времени можно использовать двухсторонний стеклотекстолит и сделать все дорожки для всех элементов на одно стороне а другую оставить и припаять к ней 0 питания и соединить его с выводом 1 таймера 555 — это значительно повысит помехоустойчивость (проверено на практике см. видео ниже). Также желательно контакты реле вынести подальше от основной схемы и по возможности не припаивать их на ту же плату на которой располагается микросхема 555. Конечно все эти меры могут не помочь в каких то случаях, но тем не менее они повышают помехоустойчивость, расширяют область применения данного реле времени и доказывают что таймер 555 не плохой, просто его надо уметь использовать! КАРТА БЛОГА (содержание)
electe.blogspot.com
Режимы работы NE555
У микросхемы возможны три режима работы. Каждый из них используется в различных электронных устройствах.
Одновибратор
В этом режиме микросхема формирует одиночные импульсы. Эта способность реализуется в охранной сигнализации, таймерах включения/выключения.
Мультивибратор
В режиме мультивибрации происходит генерация одинаковых по амплитуде и частоте импульсов прямоугольной формы. Это свойство реализуется в электронных метрономах или в конструкциях блоков питания для светодиодных лент.
Прецизионный триггер Шмидта с RS триггером
Способность делить компаратором входное напряжение на три части, по достижении пикового значения каждой го из которых происходит очередное переключение. Это свойство реализуется в системах автоматического регулирования различных устройств.
Усовершенствованное реле времени на таймере 555
Микросхема-таймер 555 хорошо подходит для изготовления на её основе недорогого реле времени, однако популярная схема такого реле имеет некоторые недостатки которые не позволяют расширить область применения данного реле времени. Один из недостатков — это низкая помехоустойчивость, другой — реле не выключается если длительность импульса на входе превышает время задержки. Также у данной микросхемы есть одна интересная особенность которая позволяет упростить и немного удешевить готовое устройство путём уменьшения количества элементов — это достаточно большой максимальный выходной ток для того чтобы многие обмотки реле можно было подключить напрямую к выходу. Обмотка реле К1 подключается напрямую к выходу микросхемы! Обратный диод VD1, естественно, тоже нужен. Максимальный выходной ток таймера 555, судя по данным из интернета, больше 100мА поэтому если обмотка реле потребляет меньше то её можно смело подключать напрямую к выходу микросхемы, если больше то нужен подходящий транзистор (как его поставить см. схему на странице по ссылке выше). Главная причина низкой помехоустойчивости в том что в микросхеме 555 имеется два компаратора у которых половина входных выводов выведена наружу а другая подсоединена к внутренним резисторам которые имеют большое активное сопротивление. Выводы 2, 5 и 6 выведены наружу из за этого, напряжения на них можно задавать как угодно. Ещё один вывод компаратора остаётся внутри но напряжение на нём вряд ли из за наводок сможет хоть как то повлиять на работу таймера. Вывод 6 подключен к RC-цепи (и так было ранее) поэтому напряжение на нём чётко задано. Вывод 5 можно, на всякий случай, подключить к трём наружным резисторам с небольшим сопротивлением — это должно немного увеличить помехоустойчивость. Вывод 2 обычно подключается через резистор к плюсу питания и через кнопку на землю (0 питания (или минус как его ещё иногда называют)) — обычно это не создаёт проблем т.к. когда кнопка не нажата на 2 выводе напряжение равно напряжению питания, когда нажата на выводе 2 напряжение равно нулю. Однако если подключить длинный провод, кабель и т.д. к выводу 2 то этот провод, кабель и т.д. будет «собирать» всевозможные помехи из окружающего пространства и делать на выводе 2 «чёрт знает» какое напряжение только не то которое надо, поэтому расстояние от вывода 2 до кнопки или того что делает на нём нужное напряжение должно быть как можно меньше а сопротивление резистора который «подтягивает» этот вывод к плюсу (минусу или куда надо если этого не делает другая штука (но в данном случае резистор к плюсу)) тоже должно быть как можно меньше (но не настолько чтобы произошло короткое замыкание при нажатии на кнопку или каким либо другим образом проседания до нуля напряжения в этом месте). Читать далее…
subscribe.ru
Ne555 реле времени задержки выключения
Решил как-то я автоматизировать включение ДХО (ПТФ) с задержкой после зажигания – секунд 10-13.
Было 3 варианта:
1. Готовый блок управления за деньги.
2. Самосборная приблуда на транзисторах и конденсаторах.
3. Самосборная приблуда на цифровом таймере.
Хотелось и чесалось бесплатно и что-то своими руками собрать.
Решил собрать реле задержки включения на микросхеме NE555. (третий вариант).
Нашел детали из того, что под ногами валялось, т.е. ранее было выпаяно, разобрано, заброшено и забыто, а сейчас вспомнено =)
Реле надо брать 4 или 5-ти контактное с номерами 23.3787 или 75.3777. У них места достаточно для встраивания внутрь микросхемы.
Делаем обвязку микрухи (создаем жука =)).
В видеоуроке канала «Обзоры посылок и самоделки от jakson» будем собирать схему реле времени на основе микросхемы таймера на NE555. Очень простая – мало деталей, что не составит труда спаять все своими руками. При этом многим она будет полезна.
Радиодетали для реле времени
Понадобится сама микросхема, два простых резистора, конденсатор на 3 микрофарада, неполярный конденсатор на 0,01 мкф, транзистор КТ315, диод почти любой, одно реле. Напряжение питания устройства будет от 9 до 14 вольт. Купить радиодетали или готовое собранное реле времени можно в этом китайском магазине.
Схема очень простая.
Любой ее сможет осилить, при наличии необходимых деталей. Сборка на печатной макетной плате, что получится все компактно. В итоге часть платы придется отломать. Понадобится простая кнопка без фиксатора, она будет активировать реле. Также два переменных резистора, вместо одного, который требуется в схеме, поскольку у мастера нет необходимого номинала. 2 мегаома. Последовательно два резистора по 1 мегаому. Также реле, напряжение питания 12 вольт постоянного тока, пропустить через себя может 250 вольт, 10 ампер переменного.
После сборки в итоге таким образом выглядит реле времени на базе 555 таймера.
Все получилось компактно. Единственное, что визуально портит вид, диод, поскольку имеет такую форму, что его невозможно впаять иначе, поскольку у него ножки намного шире, чем отверстия в плате. Все равно получилось довольно неплохо.
Проверка устройства на 555 таймере
Проверим наше реле. Индикатором работы будет светодиодная лента. Так же подсоединим мультиметр. Проверим – нажимаем на кнопку, загорелась светодиодная лента. Напряжение, которое подается на реле – 12,5 вольт. Напряжение сейчас по нулям, но почему то горят светодиоды – скорей всего неисправность реле. Оно старое, выпаяно из ненужной платы.
При изменении положения подстроечных резисторов мы можем регулировать время работы реле. Измерим максимальное и минимальное время. Оно почти сразу же выключается. И максимальное время. Прошло около 2-3 минут – вы сами видите.
Но такие показатели только в представленном случае. У вас они могут быть другие, поскольку зависит от переменного резистора, который вы будете использовать и от емкости электроконденсатора. Чем больше емкость – тем дольше будет работать ваше реле времени.
Заключение
Интересное устройство мы сегодня собрали на NE 555. Все работает отлично. Схема не очень сложная, без проблем многие ее смогут осилить. В Китае продаются некоторые аналоги подобных схем, но интересней собрать самому, так будет дешевле. Применение подобному устройству в быту сможет найти любой. Например, уличный свет. Вы вышли из дома, включили уличное освещение и через какое-то время оно само выключается, как раз, когда вы уже уйдете.
Смотрите все на видео про сборку схемы на 555 таймере.
Простое реле времени, включающее или отключающее нагрузку на заданное пользователем время. Питается от постоянного напряжения 12 вольт, и способно коммутировать токи до 10А.
- Напряжение питания постоянное: 12 В
- Номинальный ток потребления: 50 мА;
- Максимальный коммутируемый ток нагрузки: 10А.
- Регулировка задержки в пределах от 3 до 150 секунд.
- Размеры печатной платы: 39×46 мм
Cхема реле времени на NE555N
Устройство собрано на таймере NE555N, который управляет реле Rel1. Задержка устанавливается резистором PR1, и регулируется в пределах от 3 до 150 секунд. Минимальное время определяется резистором R3, а максимальное емкостью конденсатора С2. Кнопки S1, S2 используются для остановки и запуска реле. Светодиод LED1 сигнализирует о включенном реле.
Набор деталей для реле времени на NE555N
- NE555N 1- Шт или аналоги NE555P, CA555E, ICM7555, KIA555P, LM555CN, LM555CN, LM555N, MC1455P1, MC1455P1, TA7555P, UA555TC, UPC1555C, ECG955M, M51841P, TA7555S, UA555TC-8
Транзисторы:
- SS9013 -1 Шт или аналоги.
Конденсаторы электролитические:
- 4.7k -4 Шт 0.25 Ват.
- 10k -1 Шт 0.25 Ват.
Резисторы переменные:
Таймер на включение — выключения в автомобиле NE 555 ?
В автомобиле очень много устройств призванных работать временно, то есть не постоянно а время от времени. Это и различные подогреватели и указатели поворотов (ленивый указатель поворотов) и турботаймеры и устройства включающие камеры заднего хода не сразу, а через какое-то время, то есть с задержкой. Так вот, везде в этих случаях используется таймер, который и задет для исполняющего устройства период его работы или отключения. То есть таймер в машине применяется часто и много где. Мы даже уверены в том, что не все случаи смогли упомянуть и еще несколько вариантов вы можете предложить сами, а может ради них и зашли к нам на страничку. Если это действительно так, то вы здесь как раз и найдете что вам надо, то есть таймер для включения, а равно и отключения исполнительного устройства на машине, в автомобиле.
Таймер включения — отключения в автомобиле на микросхеме NE555
Вначале о самой микросхеме, о сердце нашего таймера. Микросхема выпускается а с 70 годов прошлого века и о том, какими компаниями она выпускалась, сколько штук было выпущено уже можно и не вспоминать. Во-первых, это очень значительная информация, а вследствие этого если даже привести статистику, то она будет сильно искажена. Во-вторых, и так понятно, что если микросхема столь востребована, то мы с вами на верном пути, то есть именно эту микросхему целесообразно применять для построения таймера. Здесь кстати стоит отметить, что эта микросхема как раз и задумывалась как таймер, хотя на само деле применяется часто не совсем по назначению, как в одной из наших статьей «Датчик света на микросхеме». Что же, это лишь снова добавляет значимости и плюсиков нашей микросхеме. Теперь о ее подключении и работе схемы.
Схема таймера включения — отключения в автомобиле
Теперь взгляните на классическую схему подключения микросхемы NE555. 1 ножка это земля, 8 это питание «+». Напряжение питания микросхемы 9-12 вольт вполне подойдет. При этом входом микросхемы можно считать ножки 6 и 7, которые соединены между собой, именно на них формируется потенциал от зарядки электролитического конденсатора. В то время, пока конденсатор заряжается, на выходе микросхемы напряжение равно напряжению питания. При этом получается что верхний светодиод не горит, так как для него плюсовое питание осуществляется с двух сторон, а нижний горит из-за разности потенциалов между его ножек. При этом как только электролитический конденсатор заряжается, то потенциал на 3 ножке, на выходе, становится отрицательным, то есть 3 вывод становится землей. В этом случае уже нижний светодиод гаснет, так как для него теперь с двух сторон «минус», а загорается верхний светодиод.
Вот так работает эта микросхема. Некоторые уже догадались, что заряжается электролитический конденсатор фактически через резистор 1 мОм и 10 кОм, то есть именно от их потенциала, номинала и будет зависеть время зарядки конденсатора, а значит и время срабатывания таймера. В итоге есть два пути изменения время срабатывания таймера. Первый, это изменять номинал резисторов. Второй, изменять емкость конденсатора. Сразу скажем, что изменение емкости конденсатора дает более значимый результат.
А вот весь алгоритм срабатывания таймера реализован в самой микросхеме. Вот собственно и вся схема и принцип ее работы. Осталось лишь сказать, что если вам необходимо управлять большими токами, то здесь как раз и используется сборка на транзисторе (можно взять КТ815Б) и реле 12 вольт, которая так неумело подрисована к рисунку. Само собой реле можно использовать с нормально замкнутым или разомкнутыми контактами, а значит на выходе можно получить включение или отключение. То есть нужным образом коммутировать цепь. Это как раз и будет подтверждать наш заголовок, что микросхема – таймер может обеспечивать как включение, так и отключение каких – либо устройств в автомобиле.
Последнее о чем хотелось сказать, так это о том, что будьте внимательны при монтаже. Подключайте все и вся только проверив все выводы и контакты схемы. Так как микросхема NE 555 сама по себе «нежная», защиты в ней нет, и она просто напросто перегорит. В общем, будьте внимательны и ответственны, тогда у вас все получится!
Видео о работе таймера на микросхеме NE555
Для тех кто не любит читать…Видео о работе таймера на микроконтроллере Attiny13
Необходимо сказать об альтернативе сделать таймер на микроконтроллере. В чем-то это весьма лучше! А именно можно легко перенастроить таймер, он не требует конденсаторов и более экономичен.Реле времени с задержкой выключения
03 Мар 2018г | Раздел: Работы читателей
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. После прочтения статьи о реле времени с задержкой включения я попробовал собрать схему реле с задержкой выключения для вентилятора в туалете и мне не понравилась схема бестрансформаторного источника питания на двух диодах и гасящем конденсаторе, применяемая в статье. Поскольку схема получилась очень прожорливая и потребляла достаточно много тока на собственное питание, мною был установлен диодный мост, что позволило снизить потребляемую мощность до 10 Вт (общая потребляемая мощность реле времени зависит от типа применяемого реле).
Внимание! Эта конструкция имеет бестрансформаторное питание от сети переменного тока. Собирая ее, обращайте особое внимание на соблюдение техники безопасности при работе с электроустановками.
Принцип работы реле времени простой. При замыкании контактов кнопки S1 (без фиксации) питание подаётся в схему через бестрансформаторный блок питания и таймер NE555 оказывается во включенном состоянии. Открывается транзистор VT1, срабатывает реле КL1 и блокирует контакты кнопки S1, оставляя питание схемы реле времени и включенный вентилятор на время заданной задержки выключения.
По мере заряда конденсатора С3 до уровня равного 2\3 напряжения питания таймер переключится в выключенное состояние, реле КL1 обесточится и своими контактами KL1.1 отключит от сети схему и вентилятор. Таким образом обеспечивается нулевое потребление тока в режиме ожидания.
В общем реле времени работает отлично и ток не потребляет в выключенном состоянии. Печатку в формате lay рисовал исходя из имеющихся деталей. Для подключения проводов использовал самозажимной коннектор от сгоревшего балласта люминесцентной лампы типа ЭПРА 2х36 и им подобных, что очень удобно при монтаже слаботочных цепей, главное быстро. Таймер 555 применен в SMD корпусе, а кнопка S1 взята от квартирного звонка.
Архив печатной платы в формате lay можно скачать по этой ссылке.
Желаю успеха в повторении конструкции!
До встречи!
Юрий, г. Витебск.
Поделиться с друзьями:
Еще интересно почитать:
Ne 555 микросхема схема подключения
Теория и практика применения таймера 555. Часть первая.
Автор:
Опубликовано 01.01.1970
Часть первая. Теоретическая.
Наверное нет такого радиолюбителя (Мяу, и его кота! — Здесь и далее прим. Кота), который не использовал бы в своей практике эту замечательную микросхему. Ну а уж слышали о ней так точно все.
Её история началась в 1971 году, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием «Интегральный таймер» (The IC Time Machine).
На тот момент это была единственная «таймерная» микросхема доступная массовому потребителю. Сразу после поступления в продажу микросхема завоевала бешеную популярность и среди любителей и среди профессионалов. Появилась куча статей, описаний, схем, использующих сей девайс.
За прошедшие 35 лет практически каждый уважающий себя производитель полупроводников считал свои долгом выпустить свою версию этой микросхемы, в том числе и по более современным техпроцессам. Например, компания Motorola выпускает CMOS версию MC1455. Но при всем при этом в функциональности и расположении выводов никаких различий у всех этих версий нет. Все они полные аналоги друг друга.
Наши отечественные производители тоже не остались в стороне и выпускают эту микросхему под названием КР1006ВИ1.
А вот список заморских производителей, которые выпускают таймер 555 и их коммерческие обозначения:
Производитель
Название микросхемы
В некоторых случаях указано два названия. Это означает, что выпускается две версии микросхемы — гражданская, для коммерческого применения и военная. Военная версия отличается большей точностью, широким диапазоном рабочих температур и выпускается в металлическом или керамическом корпусе. Ну и дороже, разумеется.
Начнем с корпуса и выводов.
Микросхема выпускается в двух типах корпусов — пластиковом DIP и круглом металлическом. Правда, в металлическом корпусе она все же выпускалась — сейчас остались только DIP-корпуса. Но на случай, если вам вдруг достанется такое счастье, привожу оба рисунка корпуса. Назначения выводов одинаковые в обоих корпусах. Помимо стандартных, выпускается еще две разновидности микросхем — 556 и 558. 556 — это сдвоенная версия таймера, 558 — счетверенная.
Функциональная схема таймера показана на рисунке прямо над этим предложением.
Микросхема содержит около 20 транзисторов, 15 резисторов, 2 диода. Состав и количество компонентов могут несущественно меняться в зависимости от производителя. Выходной ток может достигать 200 мА, потребляемый — на 3- 6 мА больше. Напряжение питания может изменяться от 4,5 до 18 вольт. При этом точность таймера практически не зависит от изменения напряжения питания и составляет 1% от расчетного. Дрейф составляет 0,1%/вольт, а температурный дрейф — 0,005%/С.
Теперь мы посмотрим на принципиальную схему таймера и перемоем ему кости, вернее ноги — какой вывод для чего нужен и что все это значит.
Итак, выводы (Мяу! Это он про ноги. ):
1. Земля. Особо комментировать тут нечего — 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, см. функциональную схему) 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 в Африке reset. Входное напряжение не зависит от величины напряжения питания — это TTL-совместимый вход. Для предотвращения случайных сбросов этот вывод настоятельно 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 (Мяу! Тихой паники?!) 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.
8. Плюс питания. Как и в случае с выводом 1 особо ничего не скажешь. Напряжение питания таймера может находиться в пределах 4,5-16 вольт. У военных версий микросхемы верхний диапазон находится на уровне 18 вольт.
Впитали? Едем дальше.
Большинство таймеров нуждаются во времязадающей цепочке, обычно состоящей из резистора и конденсатора. Таймер 555 не исключение. Давайте посмотрим на диаграмму работы микросхемы.
Итак, предположим, что мы подали питание на микросхему. Вход находится в состоянии высокого уровня, на выходе — низкий уровень, конденсатор С разряжен. Все спокойно, все спят. И тут БАХ — мы подаем серию прямоугольных импульсов на вход таймера. Что происходит?
Первый же импульс низкого уровня переключает выход таймера в состояние высокого уровня. Транзистор Т6 закрывается и конденсатор начинает заряжаться через резистор R. Все то время пока конденсатор заряжается, выход таймера остается во включенном состоянии — на нем сохраняется высокий уровень напряжения. Как только конденсатор зарядится до 2/3 напряжения питания, выход микросхемы выключается и на нем появляется низкий уровень. Транзистор T6 открывается и конденсатор С разряжается.
Однако есть два нюанса, которые показаны на графике пунктирными линиями.
Первый — если после окончания заряда конденсатора на входе сохраняется низкий уровень напряжения — в таком случае выход остается активным — на нем сохраняется высокий уровень до тех пор, пока на входе не появится высокий уровень. Второй — если мы активируем вход Сброс напряжением низкого уровня. В этом случае выход сразу же выключится, не смотря на то, что конденсатор все еще заряжается.
Так, лирическую часть закончили — перейдем к суровым цифрам и расчетам. Как же нам определить время, на которое будет включаться таймер и номиналы RC цепочки, необходимые для задания этого времени? Время, за которое конденсатор заряжается до 63,2% (2/3) напряжения питания называется временной константой, обозначим её буковкой t. Вычисляется это время потрясающей по своей сложности формулой. Вот она: t = R*C, где R — сопротивление резистора в МегаОм-ах, С — емкость конденсатора в микроФарад-ах. Время получается в секундах.
К формуле мы еще вернемся, когда будем подробно рассматривать режимы работы таймера. А сейчас пока посмотрим на простенький тестер для этой микросхемы, который запросто скажет вам — работает ваш экземпляр таймера или нет.
Если после включения питания мигают оба светодиода — значит все хорошо и микросхема во вполне рабочем состоянии. Если же хотя бы один из диодов не горит или наоборот — горит постоянно, значит такую микросхемы можно спустить в унитаз с чистой совестью или вернуть назад продавцу, если вы её только что купили. Напряжение питания — 9 вольт. Например, от батареи «Крона».
Теперь рассмотрим режимы работы этой микросхемы.
Собственно говоря, режимов у нее две штуки. Первый — моностабильный мультивибратор. Моностабильный — потому что стабильное состояние у такого мультивибратора одно — выключен. А во включенное состояние мы его переводим временно, подав на вход таймера какой-либо сигнал. Как уже отмечалось выше, время, на которое мультивибратор переходит в активное состояние, определяется RC цепочкой. Эти свойства могут быть использованы в самых разнообразных схемах. Для запуска чего-либо на определенное время или наоборот — для формирования паузы на заданное время.
Второй режим — это генератор импульсов. Микросхема может выдавать последовательность прямоугольных импульсов, параметры которых определяются все той же RC цепочкой. (Мяу! Хочу цепочку. На хвост. Ну или браслетик. Антистатический.)
Все-таки Кот у нас — зануда.
Начнем сначала, то есть с первого режима.
Схема включения микросхемы показана на рисунке. RC цепочка включена между плюсом и минусом питания. К соединению резистора и конденсатора подключен вывод 6 — Останов. Это вход компаратора №1. Сюда же подключен вывод 7 — Разряд. Входной импульс подается на вывод 2 — Запуск. Это вход компаратора №2. Совершенно простецкая схема — один резистор и один конденсатор — куда уж проще? Для повышения помехоустойчивости можно подключить вывод 5 на общий провод через конденсатор емкостью 10нФ.
Итак, в исходном состоянии, на выходе таймера низкий уровень — около нуля вольт, конденсатор разряжен и заряжаться не хочет, поскольку открыт транзистор Т6. Это состояние стабильное, оно может продолжаться неопределенно долгое время. При поступлении на вход импульса низкого уровня, срабатывает компаратор №2 и переключает внутренний триггер таймера. В результате на выходе устанавливается высокий уровень напряжения. Транзистор Т6 закрывается и начинает заряжаться конденсатор С через резистор R. Все то время, пока он заряжается, на выходе таймера сохраняется высокий уровень. Таймер не реагирует ни на какие внешние раздражители, буде они поступают на вывод 2. То есть, после срабатывания таймера от первого импульса дальнейшие импульсы не оказывают никакого действия на состояние таймера — это очень важно. Так, что там у нас происходит то? А, да — заряжается конденсатор. Когда он зарядится до напряжения 2/3Vпит, сработает компаратор №1 и в свою очередь переключит внутренний триггер. В результате на выходе установится низкий уровень напряжения, и схема вернется в свое исходное, стабильное состояние. Транзистор Т6 откроется и разрядит конденсатор С.
Время, на которое таймер, так сказать «выходит из себя», может быть от одной миллисекунды до сотен секунд.
Считается оно так: T=1.1*R*C
Теоретически, пределов по длительности импульсов нет — как по минимальной длительности, так и по максимальной. Однако, есть некоторые практические ограничения, которые обойти можно, но сначала стоит задуматься — нужно ли это делать и не проще ли выбрать другое схемное решение.
Так, минимальные значения, установленные практическим образом для R составляет 10кОм, а для С — 95пФ. Можно ли меньше? В принципе — да. Но при этом, если еще уменьшить сопротивление резистора — схема начнет трескать слишком много электричества. Если уменьшить емкость С, то всякие паразитные емкости и помехи могут существенно повлиять на работу схемы.
С другой стороны, максимальное значение резистора примерно равно 15Мом. Здесь ограничение накладывает ток, потребляемый входом Останов (около 120нА) и ток утечки конденсатора С. Таким образом, при слишком большом значении резистора таймер просто никогда не выключится, если сумма токов утечки конденсатора и тока входа превысит 120 нА.
Ну а что касается максимальной емкости конденсатора, то дело не столько в самой емкости, сколько в токе утечки. Понятно, что чем больше емкость, тем больше ток утечки и тем хуже будет точность таймера. Поэтому, если таймер будет использоваться для больших временных интервалов, то лучше пользоваться конденсаторами с малыми токами утечки — например, танталовыми.
Перейдем ко второму режиму.
В эту схему добавлен еще один резистор. Входы обоих компараторов соединены и подключены к соединению резистора R2 и конденсатора. Вывод 7 включен между резисторами. Конденсатор заряжается через резисторы R1 и R2.
Теперь посмотрим, что же произойдет, когда мы подадим питание на схему. В исходном состоянии конденсатор разряжен и на входах обоих компараторов низкий уровень напряжения, близкий к нулю. Компаратор №2 переключает внутренний триггер и устанавливает на выходе таймера высокий уровень. Транзистор Т6 закрывается и конденсатор начинает заряжаться через резисторы R1 и R2.
Когда напряжение на конденсаторе достигает 2/3 напряжения питания, компаратор №1 в свою очередь переключает триггер и выключает выход таймер — напряжение на выходе становится близким к нулю. Транзистор Т6 открывается и конденсатор начинает разряжаться через резистор R2. Как только напряжение на конденсаторе опустится до 1/3 напряжения питания, компаратор №2 опять переключит триггер и на выходе микросхемы снова появится высокий уровень. Транзистор Т6 закроется и конденсатор снова начнет заряжаться. фууу, чет у меня голова закружилась уже.
Короче говоря, в результате всего этого шаманства, на выходе мы получаем последовательность прямоугольных импульсов. Частота импульсов, как вы вероятно уже догадались, зависит от величин C, R1 и R2. Определяется она по формуле:
Значения R1 и R2 подставляются в Омах, C — в фарадах, частота получается в Герцах.
Время между началом каждого следующего импульса называется периодом и обозначается буковкой t. Оно складывается из длительности самого импульса — t1 и промежутком между импульсами — t2. t = t1+t2.
Частота и период — понятия обратные друг другу и зависимость между ними следующая:
f = 1/t.
t1 и t2 разумеется тоже можно и нужно посчитать. Вот так:
t1 = 0.693(R1+R2)C;
t2 = 0.693R2C;
Ну, с теоретической частью вроде бы покончили. В следующей части рассмотрим конкретные примеры включения таймера 555 в различных схемах и для самого разнообразного использования.
Если у вас еще остались вопросы — их можно задать тут.
Каждый радиолюбитель не раз встречался с микросхемой NE555. Этот маленький восьминогий таймер завоевал колоссальную популярность за функциональность, практичность и простоту использования. На 555 таймере можно собрать схемы самого различного уровня сложности: от простого триггера Шмитта, с обвеской всего в пару элементов, до многоступенчатого кодового замка с применением большого количества дополнительных компонентов.
В данной статье детально ознакомимся с микросхемой NE555, которая, несмотря на свой солидный возраст, по-прежнему остается востребована. Стоит отметить, что в первую очередь данная востребованность обусловлена применением ИМС в схемотехнике с использованием светодиодов.
Описание и область применения
NE555 является разработкой американской компании Signetics, специалисты которой в условиях экономического кризиса не сдались и смогли воплотить в жизнь труды Ганса Камензинда. Именно он в 1970 году сумел доказать важность своего изобретения, которое на тот момент не имело аналогов. ИМС NE555 имела высокую плотность монтажа при низкой себестоимости, чем заслужила особый статус.
Впоследствии её стали копировать конкурирующие производители из разных стран мира. Так появилась отечественная КР1006ВИ1, которая так и осталась уникальной в данном семействе. Дело в том, что в КР1006ВИ1 вход останова (6) имеет приоритет над входом запуска (2). В импортных аналогах других фирм такая особенность отсутствует. Данный факт следует учитывать при разработке схем с активным использованием двух входов.
Однако в большинстве случаев приоритеты не влияют на работу устройства. С целью снижения мощности потребления, ещё в 70-х годах прошлого века был налажен выпуск таймера КМОП-серии. В России микросхема на полевых транзисторах получила название КР1441ВИ1.
Наибольшее применение 555 таймер нашёл в построении схем генераторов и реле времени с возможностью задержки от микросекунд до нескольких часов. В более сложных устройствах он выполняет функции по исключению дребезга контактов, ШИМ, восстановлению цифрового сигнала и так далее.
Особенности и недостатки
Особенностью таймера является внутренний делитель напряжения, который задаёт фиксированный верхний и нижний порог срабатывания для двух компараторов. Ввиду того что делитель напряжения нельзя исключить, а пороговым напряжением нельзя управлять, область применения NE555 сужается.
Таймер на биполярных транзисторах имеет один существенный недостаток, связанный с переходом выходного каскада из одного состояния в противоположное. Каждое переключение сопровождается паразитным сквозным током, который в пике может достигать 400 мА, увеличивая тепловые потери. Решение проблемы заключается в установке полярного конденсатора ёмкостью до 0,1 мкФ между выводом управления (5) и общим проводом. Благодаря ему, повышается стабильность при запуске и надёжность всего устройства. Кроме того, для повышения помехоустойчивости цепь питания дополняют неполярным конденсатором 1 мкФ.
Таймеры, собранные на КМОП-транзисторах, лишены перечисленных недостатков и не нуждаются в монтаже внешних конденсаторов.
Основные параметры ИМС серии 555
Внутреннее устройство NE555 включает в себя пять функциональных узлов, которые можно видеть на логической диаграмме. На входе расположен резистивный делитель напряжения, который формирует два опорных напряжения для прецизионных компараторов. Выходные контакты компараторов поступают на следующий блок – RS-триггер с внешним выводом для сброса, а затем на усилитель мощности. Последним узлом является транзистор с открытым коллектором, который может выполнять несколько функций, в зависимости от поставленной задачи.
Рекомендуемое напряжение питания для ИМС типа NA, NE, SA лежит в интервале от 4,5 до 16 вольт, а для SE может достигать 18В. При этом ток потребления при минимальном Uпит равен 2–5 мА, при максимальном Uпит – 10–15 мА. Некоторые ИМС 555 КМОП-серии потребляют не более 1 мА. Наибольший выходной ток импортной микросхемы может достигать значения в 200 мА. Для КР1006ВИ1 он не выше 100 мА.
Качество сборки и производитель сильно влияют на условия эксплуатации таймера. Например, диапазон рабочих температур NE555 составляет от 0 до 70°C, а SE555 от -55 до +125°C, что важно знать при конструировании устройств для работы в открытой окружающей среде. Более детально ознакомиться с электрическими параметрами, узнать типовые значения напряжения и тока на входах CONT, RESET, THRES, и TRIG можно в datasheet на ИМС серии XX555.
Расположение и назначение выводов
NE555 и её аналоги преимущественно выпускаются в восьмивыводном корпусе типа PDIP8, TSSOP или SOIC. Расположение выводов независимо от корпуса – стандартное. Условное графическое обозначение таймера представляет собой прямоугольник с надписью G1 (для генератора одиночных импульсов) и GN (для мультивибраторов).
- Общий (GND). Первый вывод относительно ключа. Подключается к минусу питания устройства.
- Запуск (TRIG). Подача импульса низкого уровня на вход второго компаратора приводит к запуску и появлению на выходе сигнала высокого уровня, длительность которого зависит от номинала внешних элементов R и С. О возможных вариациях входного сигнала написано в разделе «Одновибратор».
- Выход (OUT). Высокий уровень выходного сигнала равен (Uпит-1,5В), а низкий – около 0,25В. Переключение занимает около 0,1 мкс.
- Сброс (RESET). Данный вход имеет наивысший приоритет и способен управлять работой таймера независимо от напряжения на остальных выводах. Для разрешения запуска необходимо, чтобы на нём присутствовал потенциал более 0,7 вольт. По этой причине его через резистор соединяют с питанием схемы. Появление импульса менее 0,7 вольт запрещает работу NE555.
- Контроль (CTRL). Как видно из внутреннего устройства ИМС он напрямую соединен с делителем напряжения и в отсутствие внешнего воздействия выдаёт 2/3 Uпит. Подавая на CTRL управляющий сигнал, можно получить на выходе модулированный сигнал. В простых схемах он подключается к внешнему конденсатору.
- Останов (THR). Является входом первого компаратора, появление на котором напряжения более 2/3Uпит останавливает работу триггера и переводит выход таймера в низкий уровень. При этом на выводе 2 должен отсутствовать запускающий сигнал, так как TRIG имеет приоритет перед THR (кроме КР1006ВИ1).
- Разряд (DIS). Соединен напрямую с внутренним транзистором, который включен по схеме с общим коллектором. Обычно к переходу коллектор-эмиттер подключают времязадающий конденсатор, который разряжается, пока транзистор находится в открытом состоянии. Реже используется для наращивания нагрузочной способности таймера.
- Питание (VCC). Подключается к плюсу источника питания 4,5–16В.
Режимы работы NE555
Таймер 555 серии работает в одном из трёх режимов, рассмотрим их более детально на примере микросхемы NE555.
Одновибратор
Принципиальная электрическая схема одновибратора приведена на рисунке. Для формирования одиночных импульсов, кроме микросхемы NE555, понадобится сопротивление и полярный конденсатор. Схема работает следующим образом. На вход таймера (2) подают одиночный импульс низкого уровня, который приводит к переключению микросхемы и появлению на выходе (3) высокого уровня сигнала. Продолжительность сигнала рассчитывается в секундах по формуле:
По истечении заданного времени (t) на выходе формируется сигнал низкого уровня (исходное состояние). По умолчанию вывод 4 объединен с выводом 8, то есть имеет высокий потенциал.
Во время разработки схем нужно учесть 2 нюанса:
- Напряжение источника питания не влияет на длительность импульсов. Чем больше напряжение питания, тем выше скорость заряда времязадающего конденсатора и тем больше амплитуда выходного сигнала.
- Дополнительный импульс, который можно подать на вход после основного, не повлияет на работу таймера, пока не истечет время t.
На работу генератора одиночных импульсов можно влиять извне двумя способами:
- подать на Reset сигнал низкого уровня, который переведёт таймер в исходное состояние;
- пока на вход 2 поступает сигнал низкого уровня, на выходе будет оставаться высокий потенциал.
Таким образом, с помощью одиночных сигналов на входе и параметров времязадающей цепочки можно получать на выходе импульсы прямоугольной формы с чётко заданной длительностью.
Мультивибратор
Мультивибратор представляет собой генератор периодических импульсов прямоугольной формы с заданной амплитудой, длительностью или частотой, в зависимости от поставленной задачи. Его отличие от одновибратора состоит в отсутствии внешнего возмущающего воздействия для нормального функционирования устройства. Принципиальная схема мультивибратора на базе NE555 показана на рисунке.
В формировании повторяющихся импульсов участвуют резисторы R1, R2 и конденсатор С1. Время импульса (t1), время паузы(t2), период (T) и частоту (f) рассчитывают по нижеприведенным формулам: Из данных формул несложно заметить, что время паузы не сможет превысить время импульса, то есть достичь скважности (S=T/t1) более 2 единиц не удастся. Для решения проблемы в схему добавляют диод, катод которого соединяют с выводом 6, а анод с выводом 7.
В datasheet на микросхемы часто оперируют величиной, обратной скважности — Duty cycle (D=1/S), которую отображают в процентах.
Схема работает следующим образом. В момент подачи питания конденсатор С1 разряжен, что переводит выход таймера в состояние высокого уровня. Затем С1 начинает заряжаться, набирая ёмкость до верхнего порогового значения 2/3 UПИТ. Достигнув порога ИМС переключается, и на выходе появляется низкий уровень сигнала. Начинается процесс разряда конденсатора (t1), который продолжается до нижнего порогового значения 1/3 UПИТ. По его достижении происходит обратное переключение, и на выходе таймера устанавливается высокий уровень сигнала. В результате схема переходит в автоколебательный режим.
Прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером
Внутри таймера NE555 встроен двухпопроговый компаратор и RS-триггер, что позволяет реализовывать прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером на аппаратном уровне. Входное напряжение делится компаратором на три части, при достижении каждой из которых происходит очередное переключение. При этом величина гистерезиса (обратного переключения) равна 1/3 UПИТ. Возможность применения NE555 в качестве прецизионного триггера востребована в построении систем автоматического регулирования.
3 наиболее популярные схемы на основе NE555
Одновибратор
Практический вариант схемы одновибратора на TTL NE555 приведен на рисунке. Схема питается однополярным напряжением от 5 до 15В. Времязадающими элементами здесь являются: резистор R1 – 200кОм-0,125Вт и электролитический конденсатор С1 – 4,7мкФ-16В. R2 поддерживает на входе высокий потенциал, пока некоторое внешнее устройство не сбросит его до низкого уровня (например, транзисторный ключ). Конденсатор С2 защищает схему от сквозных токов в моменты переключения.
Активизация одновибратора происходит в момент кратковременного замыкания на землю входного контакта. При этом на выходе формируется высокий уровень длительностью:
Таким образом, данная схема формирует задержку выходного сигнала относительно входного на 1 секунду.
Мигание светодиодом на мультивибраторе
Отталкиваясь от рассмотренной выше схемы мультивибратора можно собрать простую светодиодную мигалку. Для этого к выходу таймера последовательно с резистором подключают светодиод. Номинал резистора находят по формуле:
UВЫХ – амплитудное значение напряжения на выводе 3 таймера.
Количество подключаемых светодиодов зависит от типа применяемой микросхемы NE555, её нагрузочной способности (КМОП или ТТЛ). Если необходимо мигать светодиодом мощностью более 0,5 Вт, то схему дополняют транзистором, нагрузкой которого станет светодиод.
Реле времени
Схема регулируемого таймера (электронное реле времени) показана на рисунке. С её помощью можно вручную задавать длительность выходного сигнала от 1 до 25 секунд. Для этого последовательно с постоянным резистором в 10 кОм устанавливают переменный номиналом в 250 кОм. Ёмкость времязадающего конденсатора увеличивают до 100 мкФ.
Схема работает следующим образом. В исходном состоянии на выводе 2 присутствует высокий уровень (от источника питания), а на выводе 3 низкий уровень. Транзисторы VT1, VT2 закрыты. В момент подачи на базу VT1 положительного импульса по цепи (Vcc-R2-коллектор-эмиттер-общий провод) протекает ток. VT1 открывается и переводит NE555 в режим отсчета времени. Одновременно на выходе ИМС появляется положительный импульс, который открывает VT2. В результате ток эмиттера VT2 приводит к срабатыванию реле. Пользователь может в любой момент прервать выполнение задачи, кратковременно закоротив RESET на землю.
Транзисторы SS8050, приведенные на схеме, можно заменить на КТ3102.
Рассмотреть все популярные схемы на основе NE555 в одной статье невозможно. Для этого существуют целые сборники, в которых собраны практические наработки за всё время существования таймера. Надеемся, что приведенная информация послужит ориентиром во время сборки схем, в том числе нагрузкой которых служат светодиоды.
Каждый радиолюбитель не раз встречался с микросхемой NE555. Этот маленький восьминогий таймер завоевал колоссальную популярность за функциональность, практичность и простоту использования. На 555 таймере можно собрать схемы самого различного уровня сложности: от простого триггера Шмитта, с обвеской всего в пару элементов, до многоступенчатого кодового замка с применением большого количества дополнительных компонентов.
В данной статье детально ознакомимся с микросхемой NE555, которая, несмотря на свой солидный возраст, по-прежнему остается востребована. Стоит отметить, что в первую очередь данная востребованность обусловлена применением ИМС в схемотехнике с использованием светодиодов.
Описание и область применения
NE555 является разработкой американской компании Signetics, специалисты которой в условиях экономического кризиса не сдались и смогли воплотить в жизнь труды Ганса Камензинда. Именно он в 1970 году сумел доказать важность своего изобретения, которое на тот момент не имело аналогов. ИМС NE555 имела высокую плотность монтажа при низкой себестоимости, чем заслужила особый статус.
Впоследствии её стали копировать конкурирующие производители из разных стран мира. Так появилась отечественная КР1006ВИ1, которая так и осталась уникальной в данном семействе. Дело в том, что в КР1006ВИ1 вход останова (6) имеет приоритет над входом запуска (2). В импортных аналогах других фирм такая особенность отсутствует. Данный факт следует учитывать при разработке схем с активным использованием двух входов.
Однако в большинстве случаев приоритеты не влияют на работу устройства. С целью снижения мощности потребления, ещё в 70-х годах прошлого века был налажен выпуск таймера КМОП-серии. В России микросхема на полевых транзисторах получила название КР1441ВИ1.
Наибольшее применение 555 таймер нашёл в построении схем генераторов и реле времени с возможностью задержки от микросекунд до нескольких часов. В более сложных устройствах он выполняет функции по исключению дребезга контактов, ШИМ, восстановлению цифрового сигнала и так далее.
Особенности и недостатки
Особенностью таймера является внутренний делитель напряжения, который задаёт фиксированный верхний и нижний порог срабатывания для двух компараторов. Ввиду того что делитель напряжения нельзя исключить, а пороговым напряжением нельзя управлять, область применения NE555 сужается.
Таймер на биполярных транзисторах имеет один существенный недостаток, связанный с переходом выходного каскада из одного состояния в противоположное. Каждое переключение сопровождается паразитным сквозным током, который в пике может достигать 400 мА, увеличивая тепловые потери. Решение проблемы заключается в установке полярного конденсатора ёмкостью до 0,1 мкФ между выводом управления (5) и общим проводом. Благодаря ему, повышается стабильность при запуске и надёжность всего устройства. Кроме того, для повышения помехоустойчивости цепь питания дополняют неполярным конденсатором 1 мкФ.
Таймеры, собранные на КМОП-транзисторах, лишены перечисленных недостатков и не нуждаются в монтаже внешних конденсаторов.
Основные параметры ИМС серии 555
Внутреннее устройство NE555 включает в себя пять функциональных узлов, которые можно видеть на логической диаграмме. На входе расположен резистивный делитель напряжения, который формирует два опорных напряжения для прецизионных компараторов. Выходные контакты компараторов поступают на следующий блок – RS-триггер с внешним выводом для сброса, а затем на усилитель мощности. Последним узлом является транзистор с открытым коллектором, который может выполнять несколько функций, в зависимости от поставленной задачи.
Рекомендуемое напряжение питания для ИМС типа NA, NE, SA лежит в интервале от 4,5 до 16 вольт, а для SE может достигать 18В. При этом ток потребления при минимальном Uпит равен 2–5 мА, при максимальном Uпит – 10–15 мА. Некоторые ИМС 555 КМОП-серии потребляют не более 1 мА. Наибольший выходной ток импортной микросхемы может достигать значения в 200 мА. Для КР1006ВИ1 он не выше 100 мА.
Качество сборки и производитель сильно влияют на условия эксплуатации таймера. Например, диапазон рабочих температур NE555 составляет от 0 до 70°C, а SE555 от -55 до +125°C, что важно знать при конструировании устройств для работы в открытой окружающей среде. Более детально ознакомиться с электрическими параметрами, узнать типовые значения напряжения и тока на входах CONT, RESET, THRES, и TRIG можно в datasheet на ИМС серии XX555.
Расположение и назначение выводов
NE555 и её аналоги преимущественно выпускаются в восьмивыводном корпусе типа PDIP8, TSSOP или SOIC. Расположение выводов независимо от корпуса – стандартное. Условное графическое обозначение таймера представляет собой прямоугольник с надписью G1 (для генератора одиночных импульсов) и GN (для мультивибраторов).
- Общий (GND). Первый вывод относительно ключа. Подключается к минусу питания устройства.
- Запуск (TRIG). Подача импульса низкого уровня на вход второго компаратора приводит к запуску и появлению на выходе сигнала высокого уровня, длительность которого зависит от номинала внешних элементов R и С. О возможных вариациях входного сигнала написано в разделе «Одновибратор».
- Выход (OUT). Высокий уровень выходного сигнала равен (Uпит-1,5В), а низкий – около 0,25В. Переключение занимает около 0,1 мкс.
- Сброс (RESET). Данный вход имеет наивысший приоритет и способен управлять работой таймера независимо от напряжения на остальных выводах. Для разрешения запуска необходимо, чтобы на нём присутствовал потенциал более 0,7 вольт. По этой причине его через резистор соединяют с питанием схемы. Появление импульса менее 0,7 вольт запрещает работу NE555.
- Контроль (CTRL). Как видно из внутреннего устройства ИМС он напрямую соединен с делителем напряжения и в отсутствие внешнего воздействия выдаёт 2/3 Uпит. Подавая на CTRL управляющий сигнал, можно получить на выходе модулированный сигнал. В простых схемах он подключается к внешнему конденсатору.
- Останов (THR). Является входом первого компаратора, появление на котором напряжения более 2/3Uпит останавливает работу триггера и переводит выход таймера в низкий уровень. При этом на выводе 2 должен отсутствовать запускающий сигнал, так как TRIG имеет приоритет перед THR (кроме КР1006ВИ1).
- Разряд (DIS). Соединен напрямую с внутренним транзистором, который включен по схеме с общим коллектором. Обычно к переходу коллектор-эмиттер подключают времязадающий конденсатор, который разряжается, пока транзистор находится в открытом состоянии. Реже используется для наращивания нагрузочной способности таймера.
- Питание (VCC). Подключается к плюсу источника питания 4,5–16В.
Режимы работы NE555
Таймер 555 серии работает в одном из трёх режимов, рассмотрим их более детально на примере микросхемы NE555.
Одновибратор
Принципиальная электрическая схема одновибратора приведена на рисунке. Для формирования одиночных импульсов, кроме микросхемы NE555, понадобится сопротивление и полярный конденсатор. Схема работает следующим образом. На вход таймера (2) подают одиночный импульс низкого уровня, который приводит к переключению микросхемы и появлению на выходе (3) высокого уровня сигнала. Продолжительность сигнала рассчитывается в секундах по формуле:
По истечении заданного времени (t) на выходе формируется сигнал низкого уровня (исходное состояние). По умолчанию вывод 4 объединен с выводом 8, то есть имеет высокий потенциал.
Во время разработки схем нужно учесть 2 нюанса:
- Напряжение источника питания не влияет на длительность импульсов. Чем больше напряжение питания, тем выше скорость заряда времязадающего конденсатора и тем больше амплитуда выходного сигнала.
- Дополнительный импульс, который можно подать на вход после основного, не повлияет на работу таймера, пока не истечет время t.
На работу генератора одиночных импульсов можно влиять извне двумя способами:
- подать на Reset сигнал низкого уровня, который переведёт таймер в исходное состояние;
- пока на вход 2 поступает сигнал низкого уровня, на выходе будет оставаться высокий потенциал.
Таким образом, с помощью одиночных сигналов на входе и параметров времязадающей цепочки можно получать на выходе импульсы прямоугольной формы с чётко заданной длительностью.
Мультивибратор
Мультивибратор представляет собой генератор периодических импульсов прямоугольной формы с заданной амплитудой, длительностью или частотой, в зависимости от поставленной задачи. Его отличие от одновибратора состоит в отсутствии внешнего возмущающего воздействия для нормального функционирования устройства. Принципиальная схема мультивибратора на базе NE555 показана на рисунке.
В формировании повторяющихся импульсов участвуют резисторы R1, R2 и конденсатор С1. Время импульса (t1), время паузы(t2), период (T) и частоту (f) рассчитывают по нижеприведенным формулам: Из данных формул несложно заметить, что время паузы не сможет превысить время импульса, то есть достичь скважности (S=T/t1) более 2 единиц не удастся. Для решения проблемы в схему добавляют диод, катод которого соединяют с выводом 6, а анод с выводом 7.
В datasheet на микросхемы часто оперируют величиной, обратной скважности — Duty cycle (D=1/S), которую отображают в процентах.
Схема работает следующим образом. В момент подачи питания конденсатор С1 разряжен, что переводит выход таймера в состояние высокого уровня. Затем С1 начинает заряжаться, набирая ёмкость до верхнего порогового значения 2/3 UПИТ. Достигнув порога ИМС переключается, и на выходе появляется низкий уровень сигнала. Начинается процесс разряда конденсатора (t1), который продолжается до нижнего порогового значения 1/3 UПИТ. По его достижении происходит обратное переключение, и на выходе таймера устанавливается высокий уровень сигнала. В результате схема переходит в автоколебательный режим.
Прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером
Внутри таймера NE555 встроен двухпопроговый компаратор и RS-триггер, что позволяет реализовывать прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером на аппаратном уровне. Входное напряжение делится компаратором на три части, при достижении каждой из которых происходит очередное переключение. При этом величина гистерезиса (обратного переключения) равна 1/3 UПИТ. Возможность применения NE555 в качестве прецизионного триггера востребована в построении систем автоматического регулирования.
3 наиболее популярные схемы на основе NE555
Одновибратор
Практический вариант схемы одновибратора на TTL NE555 приведен на рисунке. Схема питается однополярным напряжением от 5 до 15В. Времязадающими элементами здесь являются: резистор R1 – 200кОм-0,125Вт и электролитический конденсатор С1 – 4,7мкФ-16В. R2 поддерживает на входе высокий потенциал, пока некоторое внешнее устройство не сбросит его до низкого уровня (например, транзисторный ключ). Конденсатор С2 защищает схему от сквозных токов в моменты переключения.
Активизация одновибратора происходит в момент кратковременного замыкания на землю входного контакта. При этом на выходе формируется высокий уровень длительностью:
Таким образом, данная схема формирует задержку выходного сигнала относительно входного на 1 секунду.
Мигание светодиодом на мультивибраторе
Отталкиваясь от рассмотренной выше схемы мультивибратора можно собрать простую светодиодную мигалку. Для этого к выходу таймера последовательно с резистором подключают светодиод. Номинал резистора находят по формуле:
UВЫХ – амплитудное значение напряжения на выводе 3 таймера.
Количество подключаемых светодиодов зависит от типа применяемой микросхемы NE555, её нагрузочной способности (КМОП или ТТЛ). Если необходимо мигать светодиодом мощностью более 0,5 Вт, то схему дополняют транзистором, нагрузкой которого станет светодиод.
Реле времени
Схема регулируемого таймера (электронное реле времени) показана на рисунке. С её помощью можно вручную задавать длительность выходного сигнала от 1 до 25 секунд. Для этого последовательно с постоянным резистором в 10 кОм устанавливают переменный номиналом в 250 кОм. Ёмкость времязадающего конденсатора увеличивают до 100 мкФ.
Схема работает следующим образом. В исходном состоянии на выводе 2 присутствует высокий уровень (от источника питания), а на выводе 3 низкий уровень. Транзисторы VT1, VT2 закрыты. В момент подачи на базу VT1 положительного импульса по цепи (Vcc-R2-коллектор-эмиттер-общий провод) протекает ток. VT1 открывается и переводит NE555 в режим отсчета времени. Одновременно на выходе ИМС появляется положительный импульс, который открывает VT2. В результате ток эмиттера VT2 приводит к срабатыванию реле. Пользователь может в любой момент прервать выполнение задачи, кратковременно закоротив RESET на землю.
Транзисторы SS8050, приведенные на схеме, можно заменить на КТ3102.
Рассмотреть все популярные схемы на основе NE555 в одной статье невозможно. Для этого существуют целые сборники, в которых собраны практические наработки за всё время существования таймера. Надеемся, что приведенная информация послужит ориентиром во время сборки схем, в том числе нагрузкой которых служат светодиоды.
Рекомендуем к прочтению
Цепь задержки временис использованием таймера 555
В этом руководстве мы покажем вам, как создать схему с временной задержкой с использованием таймера 555 IC . Основной принцип этой схемы — генерировать импульсный сигнал после некоторой задержки. Схема задержки времени может быть полезна для любой схемы, которая требует задержки перед включением выхода. Чтобы получить временную задержку, мы используем для этой цели таймер 555 IC . Мы можем настроить время задержки, изменив номиналы резистора и конденсатора, используемых в схеме.
Аппаратные компоненты
Ниже приведены необходимые аппаратные средства, необходимые для схемы с выдержкой времени :
Аппаратное обеспечение для цепи диммера светодиодовПодключения
- Подключите питание, подключив контактов 4 и 8 к VCC и контактов 1 к GND.
- Используйте перемычку для соединения контакта Pin 6 с контактом Pin 7 .
- Добавьте резистор 100 кОм между выводом 7 и VCC.
- Добавьте конденсатор 0,01 мкФ между Pin 5 и GND.
- Используйте резистор 10 кОм в качестве подтягивающего резистора и подключите его к кнопке и контакту 2 .
- Подключите светодиод к выводу , контакт 3 с резистором 220 Ом.
Рабочее пояснение
Цепь с выдержкой времени может быть изготовлена двумя способами. Либо мы можем добиться задержки перед включением схемы, либо мы можем выключить схему после задержки в некоторый период времени. В этой схеме мы сначала включим цепь, и через 10 секунд она автоматически выключится.Таймер 555 будет работать в моностабильном режиме и будет только одно стабильное состояние.
Если мы хотим подключить к выходу более одного светодиода, то сначала подключим выход таймера 555 к транзистору. Поскольку тока, генерируемого таймером 555, недостаточно, чтобы управлять более чем одним светодиодами.
Приложение
- Эту схему можно использовать для автоматического включения устройств через некоторое время без вмешательства человека.
Цепь задержки времени
Цепь задержки(таймер 555) — B2P2
Опубликовано frenoy
Теперь мы узнаем, как построить простую схему задержки.Микросхема 555 — очень популярная и универсальная микросхема таймера, которую можно использовать для разработки интересных схем. В этом проекте мы будем использовать его для создания небольшой задержки.
Таймер 555 имеет 8 контактов, и вот краткое описание того, из чего он состоит. Мы углубимся в детали чуть позже, но сначала давайте взглянем на схему и поймем, что происходит.
Контакты 1 и 8 — это контакты источника питания, и мы подаем на микросхему 5 В. Контакт 4 — это контакт сброса, он активен на низком уровне.Это означает, что он заставит таймер 555 оставаться в состоянии сброса, если он будет переведен в НИЗКИЙ уровень. Мы подаем на этот вывод 5В, чтобы ИС оставалась в активном состоянии. Контакт 3 является выходным контактом, и мы подключаем светодиод с токоограничивающим резистором, чтобы мы могли визуализировать выход.
Контакты 2 и 6 являются наиболее важными для этого приложения. C1 и R1 образуют схему синхронизации RC. Когда схема включается в первый раз, конденсатор не заряжается, а напряжение на R1 составляет 5 В. Когда конденсатор начинает заряжаться, напряжение на C1 начинает расти, а на R1 падает.Напряжение, приложенное к контактам 2 и 6, определяет состояние выхода.
Пока напряжение на пороговом выводе, то есть на выводе 6, превышает 2/3 напряжения питания, на выходе будет НИЗКИЙ.
Когда напряжение на контакте триггера, то есть контакте 2, меньше 1/3 напряжения питания, выход будет ВЫСОКИМ.
В нашей схеме выход изначально удерживается НИЗКИМ, когда конденсатор начинает заряжаться, и выход становится ВЫСОКИМ, когда он заряжается до напряжения, превышающего 2/3 напряжения питания.Для зарядки конденсатора требуется около 5 секунд, и это время можно увеличить, изменив значения R1 и C1. Связь между значениями компонентов и временной задержкой определяется следующим уравнением:
Т = 1,1 * R1 * C1
Таймер 555 содержит два компаратора и два логических элемента ИЛИ-НЕ, которые вместе создают триггер. Чтобы понять, как это работает, нам нужно сначала взглянуть на них.
Это символ компаратора. Он имеет два входа и один выход.На выходе компаратора будет 1 или ВЫСОКИЙ, пока напряжение на его положительном выводе больше, чем на его отрицательном выводе. Во всех остальных случаях выход компаратора будет 0 или НИЗКИЙ.
Триггер — это устройство с двумя входами и двумя выходами. Существуют разные типы триггеров, но тот, который используется в таймере 555, называется триггером SR или триггером Set-Reset. Два входа отмечены, как показано на изображении выше. Один — это S или вход установки, а другой — R или вход сброса.Q — это выход, а Q ’- инвертированный выход. Это означает, что когда выход Q принимает значение 1, значение Q ’будет 0 и наоборот. Когда мы применяем логическую единицу к входу Set, это приведет к тому, что выход Q переключится в состояние HIGH, и он останется таким даже после того, как мы удалим входной сигнал. Выход Q ’будет в НИЗКОМ состоянии.
Выход Q перейдет в НИЗКИЙ уровень только тогда, когда мы подадим логическую 1 на вход сброса. Выход будет оставаться НИЗКИМ, пока мы снова не применим логическую единицу к установленному входу.Когда выход Q становится НИЗКИМ, выход Q ’будет ВЫСОКИМ. Давайте воспользуемся этой информацией и посмотрим на блок-схему таймера 555.
Обратите внимание, что у нас также есть схема делителя напряжения, состоящая из трех резисторов 5K, это означает, что напряжения будут поровну разделены между тремя резисторами. Напряжение в верхней точке составляет 2/3 напряжения питания, а напряжение в нижней точке составляет 1/3 напряжения питания. Эти два напряжения также поступают на входы двух компараторов.
При первом включении цепи конденсатор разряжается, и напряжение на R1 становится равным 5В. Это приводит к тому, что выход компаратора равен 0, который также подается на триггер.
После зарядки конденсатора напряжение на R1 упадет. Как только это напряжение упадет ниже 1/3 Vcc, компараторы переключатся между состояниями. На выходе компаратора A теперь будет 1, а на выходе компаратора B — 0. Это поместит сигнал логической 1 на вывод Set триггера, и это приведет к тому, что выход станет ВЫСОКИМ.
Это должно дать вам общее представление о том, как работает таймер 555. Убедитесь, что вы устанавливаете основание ИС и конденсатор с соблюдением правильной полярности. Осторожно вставьте таймер 555 и используйте выход 5 В с платы источника питания для питания схемы. Светодиод загорится примерно через 5 секунд. Вы можете настроить значения или R1 и C1, чтобы изменить задержку. Переходим к следующему проекту.
10 лучших схем таймера, использующих IC 555
Схемы, описанные здесь, представляют собой 10 лучших малых схем таймера, использующих универсальную микросхему IC 555, которая генерирует заранее определенные временные интервалы в ответ на мгновенные входные триггеры.
Временные интервалы могут использоваться для удержания нагрузки, управляемой реле, включенной или активированной на желаемый период времени и автоматического выключения по истечении периода задержки. Временной интервал можно установить, выбрав соответствующие значения для внешнего резистора, конденсаторной сети.
Внутренняя схема IC 555
На изображении ниже представлена внутренняя схема стандартной микросхемы IC 555. Мы видим, что она состоит из 21 транзистора, 4 диодов и 15 резисторов.
Каскад с тремя резисторами 5 кОм работает как каскад делителя напряжения, который выдает 1/3 уровня напряжения на неинвертирующем входе операционного усилителя триггерного компаратора и деление напряжения 2/3 на инвертирующем входе порогового компаратора. операционный усилитель
С помощью этих триггерных входов два операционных усилителя управляют каскадом триггера R / S (сброс / установка), который дополнительно управляет условиями включения / выключения дополнительного выходного каскада и транзистора драйвера Q6
Состояние выхода триггера Флоп также может быть установлен путем срабатывания контакта 4 сброса микросхемы.
Как работают таймеры IC 555
Когда IC 555 настроен в режиме моностабильного таймера, на контакте 2 TRIGGER поддерживается потенциал уровня питания через внешний резистор RT.
В этой ситуации Q6 остается насыщенным, что удерживает внешний синхронизирующий конденсатор CD замкнутым на землю, в результате чего вывод 3 ВЫХОДА должен находиться на низком логическом уровне или уровне 0 В.
Стандартное действие таймера IC 555 инициируется подачей триггерного импульса 0 В на вывод 2. Этот импульс 0 В, находящийся ниже 1/3 уровня напряжения питания постоянного тока или Vcc, вынуждает выход триггерного компаратора к изменить состояние.
Из-за этого триггер R / S также изменяет свое выходное состояние, отключая Q6 и устанавливая на выводе 3 ВЫХОДНОЙ сигнал высокий уровень. При выключении Q6 отключает короткое замыкание на CD. Это позволяет конденсатору CD заряжаться через синхронизирующий резистор RD до тех пор, пока напряжение на CD не достигнет 2/3 уровня питания или Vcc.
Как только это происходит, триггер R / S возвращается в свое предыдущее состояние, включая Q6 и вызывая быструю разрядку CD. В этот момент выходной контакт 3 снова возвращается в свое ранее низкое состояние.Вот так IC 555 завершает временной цикл.
Согласно одной из характеристик IC, после срабатывания она перестает реагировать на любые последующие триггеры, пока цикл синхронизации не завершится. Но если кто-то хочет завершить цикл синхронизации, это можно сделать в любой момент, подав отрицательный импульс или 0 В на остальной вывод 4.
Синхронизирующий импульс, генерируемый на выходе ИС, в основном имеет форму прямоугольной волны. чей временной интервал определяется величинами R и C.
Формула для его расчета: tD (временная задержка) = 1,1 (значение R x значение C) Другими словами, временной интервал, создаваемый IC 555, прямо пропорционален произведению R и C.
Следующее График показывает график зависимости временной задержки от сопротивления и емкости с использованием приведенной выше формулы временной задержки. Здесь tD выражается в миллисекундах, R — в килограммах Ом, а C — в мкфарадах.
Он показывает диапазон кривых временной задержки и линейно изменяющиеся значения относительно соответствующих значений RT и C.
Можно установить задержки в диапазоне от 10 мкс до 100 мкс, выбрав соответствующие номиналы конденсаторов от 0,001 до 100 мкФ и резисторов от 1 кОм до 10 мОм.
Простые схемы таймера IC 555
На первом рисунке ниже показано, как сделать таймер IC 555 с фиксированным периодом на выходе. Здесь он установлен на 50 секунд.
Это в основном моностабильная конструкция IC 555.
На следующем рисунке показаны формы сигналов, полученные на указанных выводах ИС во время процесса переключения.
Действия, описанные на изображении сигнала, инициируются, как только контакт 2 TRIGGER заземляется при нажатии на мгновенный переключатель START S1.
Это мгновенно вызывает появление прямоугольного импульса на выводе 3 и одновременно генерирует экспоненциальную пилу на выводе 7.
Период времени, в течение которого этот прямоугольный импульс остается активным, определяется значениями R1 и C1. Если R1 заменить на переменный резистор, этот выходной момент может быть установлен в соответствии с предпочтениями пользователя.
Свечение светодиода указывает на включение и выключение выходного контакта 3 IC
Переменный резистор может быть в форме потенциометра, как показано на следующем рисунке 2.
В этой конструкции выход может быть установлен на производят периоды времени от 1,1 секунды до 120 секунд с помощью различных регулировок потенциометра R1.
Обратите внимание на резистор 10 кОм, который очень важен, поскольку он предохраняет ИС от возгорания в случае, если горшок установлен на минимальное значение.Резистор серии 10 кОм также обеспечивает минимальное значение сопротивления, необходимое для правильной работы цепи при минимальной настройке потенциометра.
Кратковременное нажатие переключателя S1 позволяет ИС начать временную последовательность (контакт 3 становится высоким и загорается светодиод), в то время как нажатие кнопки сброса S2 позволяет мгновенно завершить или сбросить временную последовательность, так что выходной контакт 3 возвращается в исходное состояние. Ситуация 0 В (светодиод гаснет постоянно)
IC 555 позволяет использовать нагрузки с максимальным током до 200 мА.Хотя эти нагрузки обычно являются неиндуктивными, индуктивная нагрузка, такая как реле, также может эффективно использоваться непосредственно между контактом 3 и землей, как показано на следующих схемах.
На третьем рисунке ниже мы видим, что реле можно подключить к контакту 3 и земле, а также контакту 3 и плюсу. Обратите внимание на диод свободного хода, подключенный к катушке реле, он настоятельно рекомендуется для нейтрализации опасных противо-ЭДС от катушки реле в моменты выключения.
Контакты реле могут быть подключены к предназначенной нагрузке для их включения / выключения в соответствии с заданными временными интервалами.
На 4-й схеме показана стандартная схема регулируемого таймера IC 555, имеющая два набора временных диапазонов и выходное реле для переключения желаемой нагрузки.
Хотя схема выглядит правильно, у этой базовой схемы может быть несколько отрицательных аспектов.
- Во-первых, эта конструкция будет постоянно потреблять некоторый ток, даже когда выход схемы находится в выключенном состоянии.
- Во-вторых, поскольку два конденсатора C1 и C3 имеют широкий диапазон допусков, потенциалы должны быть откалиброваны с помощью двух отдельных шкал настройки.
Обсуждаемые выше недостатки можно фактически преодолеть, настроив схему следующим образом. Здесь мы используем реле DPDT для процедур.
На этой диаграмме 5-го таймера IC 555 мы видим, что контакты реле соединены параллельно с переключателем START S1, которые оба находятся в «нормально разомкнутом» режиме и обеспечивают отсутствие утечки тока, пока цепь выключена.
Чтобы запустить цикл отсчета времени, кратковременно нажимают S1.
Это мгновенно приводит в действие IC 555.Вначале можно ожидать, что C2 полностью разрядится. Из-за этого на выводе 2 ИС создается отрицательный триггер включения, который инициирует цикл синхронизации, и реле RY1 включается.
Контакты реле, которые подключены параллельно с S1, позволяют IC 555 оставаться под напряжением даже после отпускания S2.
По истечении установленного периода времени реле деактивируется, и его контакты возвращаются в положение N / C, отключая питание от всей цепи.
Выходной сигнал временной задержки схемы в основном определяется значениями R1 и потенциометра R5, а также значениями C1 или C2 и в зависимости от положения селекторного переключателя S3 a.
Сказав это, мы должны также отметить, что время дополнительно зависит от того, как регулируются потенциометры R6 и R7.
Они переключаются через переключатель S3 b и интегрированы с контактом 5 напряжения CONTROL IC.
Эти потенциометры предназначены для эффективного шунтирования внутреннего напряжения IC 555, которое в противном случае могло бы нарушить синхронизацию выходного сигнала системы.
Благодаря этому усовершенствованию схема теперь может работать с предельной точностью даже с конденсаторами, имеющими несовместимые уровни допусков.
Кроме того, эта функция также позволяет схеме работать с одиночной шкалой синхронизации, откалиброванной для считывания двух отдельных диапазонов синхронизации в соответствии с положением селекторного переключателя.
Для настройки вышеупомянутой точной схемы таймера IC 555 необходимо сначала настроить R5 на максимальный диапазон. После этого S3 может быть выбран в положение 1.
Затем отрегулируйте R6, чтобы получить 10-секундную шкалу выходного сигнала времени включения с некоторым методом проб и ошибок. Выполните те же процедуры для выбора положения 2, через горшок R7 для получения точной шкалы 100 секунд
Таймеры для автомобильных фар
Этот шестой простой таймер на основе автомобильной фары IC 555 предотвращает выключение автомобильных фар, как только зажигание выключено.
Вместо этого фары могут оставаться включенными в течение некоторой заданной задержки, когда водитель блокирует зажигание автомобиля и уходит к месту назначения, которым может быть его дом или офис. Это позволяет владельцу видеть путь и комфортно входить в пункт назначения при видимом освещении от фар.
Затем, по истечении периода задержки, схема IC 555 выключает фары.
Как это работает
Когда ключ зажигания S2 включен, реле RY1 срабатывает через D3.Реле позволяет управлять фарами через верхние контакты реле и переключатель S1, так что фары работают нормально через S1.
В этот момент конденсатор C3, связанный с выводом 2 ИС, остается полностью разряженным, поскольку оба его вывода находятся под положительным потенциалом.
Однако, когда ключ зажигания S2 выключен, конденсатор C3 подвергается воздействию потенциала земли через катушку реле, что внезапно вызывает появление отрицательного триггера на контакте 2.
Это вызывает включение выходного контакта 3 IC 555. , и позволяет реле оставаться под напряжением, даже если зажигание выключено.В зависимости от значений компонентов синхронизации R1 и C1, реле остается включенным, удерживая фары включенными (в течение 50 секунд), пока, наконец, не истечет период времени и контакт 3 IC не отключится, отключив питание реле и освещения.
Схема не создает помех обычному функционированию фар во время движения автомобиля.
Следующая 7-я схема таймера, показанная ниже, также является таймером фар автомобиля, который управляется вручную, а не переключателем зажигания.
В схеме используется реле DPDT с двумя наборами контактов. Моностабильное действие IC 555 запускается кратковременным нажатием S1. Это активирует реле, и оба контакта перемещаются вверх и подключаются к положительному источнику питания.
Правая пара контактов активирует фары, а левые контакты питают цепь IC 555. C3 вызывает мгновенное появление отрицательного импульса на выводе 2, который запускает режим счета IC, а вывод 3 становится высоким, фиксируя реле.
Теперь фары включены. В зависимости от значений R1 и C1 выход контакта 3 поддерживает реле и фары включенными (в данном случае в течение 50 секунд), пока C1 не зарядится до 2/3 Vcc, установив низкий уровень на контакте 3 и выключив реле. и фары.
Таймер освещения крыльца на 1 минуту
Эта 8-я схема показывает простую схему таймера освещения крыльца, которую можно активировать на минуту только в ночное время. В дневное время сопротивление LDR становится низким, что поддерживает высокое соединение с R5.
По этой причине нажатие S1 не влияет на вывод 2 ИС. Однако с наступлением темноты сопротивление LDR становится бесконечным, достигая почти 0 В на стыке R4 и R5.
В этом состоянии, когда переключатель S1 нажат, вызывает отрицательный триггер на контакте 2 IC 555, который активирует контакт 3 на высокий уровень, а также включает реле. Загорается подъездной светильник с контактами реле.
Цепь остается включенной в течение примерно 1 минуты, пока C1 не зарядится до 2/3 напряжения постоянного тока.Теперь микросхема сбрасывается до низкого уровня на поворотном контакте 3, обесточивая реле и выключая свет крыльца.
Переключатель S1 может быть выполнен в виде небольшого скрытого переключателя возле дверной ручки / петли или под ковриком, который активируется, когда владелец наступает на коврик.
Приложение тахометра
Схема моностабильного таймера с использованием IC 555 также может быть эффективно реализована для создания схемы тахометра, которая будет предоставлять пользователю точную информацию о частоте и синхронизации двигателя.
Частота, поступающая от двигателя, сначала преобразуется в прямоугольную волну правильного размера через RC-дифференцирующую сеть, а затем подается на контакт № 2 моностабильного устройства.
Схема дифференциатора преобразует передний или задний фронт прямоугольного сигнала в соответствующие импульсы запуска.
9-я практическая схема ниже показывает, как RC-цепь и транзистор преобразуют любой входной сигнал с любой амплитудой в правильно сформированные прямоугольные волны для генерации идеальных запускающих импульсов, переключаясь между полным уровнем IC Vcc и землей.
Заключение
Во всех схемах, представленных до сих пор, 555 функционирует как моностабильный (однократный) генератор периода синхронизации. Необходимые триггерные сигналы подаются на контакт 2 TRIGGER, а на выходной контакт 3 подается синхронизированный импульс.
Во всех конструкциях сигнал, подаваемый на вывод TRIGGER 2, имеет соответствующие размеры, чтобы сформировать импульс с отрицательной границей.
Обеспечивает переключение амплитуды триггера с уровня «выключено» выше 2/3 напряжения питания на значение «включено» ниже 1/3 уровня питания.
Срабатывание одноразового моностабильного срабатывания микросхемы фактически происходит, когда потенциал на выводе 2 понижается до 1/3 уровня напряжения питания.
Для этого требуется, чтобы длительность импульса запуска на выводе 2 была больше 100 наносекунд, но меньше, чем импульс, который должен появиться на выходном выводе 3.
Это определяет устранение импульса запуска к моменту установленного периода моностабильности. истекает.
Простые схемы таймера с использованием IC 555
Регулируемый таймер IC 555, описанный здесь, может быть отрегулирован с любой временной задержки от 1 секунды до 3 часов для управления любой нагрузкой через реле
Производимая временная задержка полностью регулируется, и пользователь имеет свобода установки периода времени по желанию.
Существует множество способов создания простых схем таймера с использованием различных микросхем и дискретных компонентов; здесь мы обсуждаем одну такую схему, использующую вездесущую микросхему IC 555.
IC 555 — довольно распространенная электронная часть среди любителей электроники, а также очень популярна из-за задействованных простых конфигураций и небольшого количества компонентов.
Два популярных режима работы мультивибратора, связанные с этой ИС, — это нестабильный режим и моностабильный режим. Обе эти конфигурации полезны и имеют множество различных приложений.
Использование IC 555 в моностабильном режиме
Для нынешней схемы регулируемого таймера IC 555 мы включили второй режим работы, который является моностабильным режимом.
В этом режиме работы ИС настроена на получение триггера извне, так что ее выход меняет состояние, то есть, если относительно земли, если выход ИС равен нулю, то он станет положительным, как только сработает триггер. (мгновенно) принимается на входной терминал.
Это изменение в его выходе поддерживается в течение определенного периода времени, в зависимости от внешних компонентов, определяющих время.Обычно компоненты, определяющие время, представляют собой резистор и конденсатор, которые вместе определяют или фиксируют период времени, в течение которого выход IC будет удерживать свое «высокое» положение.
Изменяя номинал конденсатора или резистора, время можно изменить по желанию. Вышеупомянутые компоненты фиксации времени называются RC-компонентами.
Примечание. Подключите зуммер или нагрузку между контактом № 3 и землей, а не между контактом № 3 и плюсом, как неправильно показано на схеме выше.
Как работает схема
Схема таймера 555 IC, приведенная выше, демонстрирует очень простую конструкцию, в которой IC 555 образует центральную управляющую часть схемы. Как обсуждалось в предыдущем разделе, ИС находится в стандартном моностабильном режиме.
Контакт № 2 получает внешний синхронизирующий триггер от двухпозиционного переключателя. Как только этот переключатель нажат, схема подтягивает свой выход к положительному потенциалу и удерживает его до тех пор, пока не истечет заданная временная задержка.
Вся схема может быть построена на небольшом куске обычной печатной платы и размещена внутри аккуратно выглядящего пластикового корпуса вместе с батареей.
Выход может быть идеально подключен к зуммеру для получения предупреждающего сигнала по истечении установленного времени.
Список деталей
- R1, R4 = 4K7,
- R2 = 10K,
- R3 = 1M потенциометр,
- C1 = 0,47 мкФ,
- C2 = 1000 мкФ / 25 В,
- C3 = 0,01 мкФ,
- IC1 = 555,
- Bz1 = Пьезозуммер,
Кнопка = нажатие на переключатель Схема конструкции, запрошенная г-ном Буржуазией:
Подключите зуммер или нагрузку между контактом № 3 и землей, а не между контактом №3 и положительный, как неправильно показано на диаграмме выше.
Схема таймера с переключением реле
Если вам интересно, как вышеуказанные простые схемы таймера могут быть использованы для запуска высокой мощности нагрузки посредством переключения реле, то следующая диаграмма поможет вам реализовать то же самое, подключив простой релейный каскад с показанные конструкции:
Работа схемы
На показанной диаграмме при включении питания ИС переходит в состояние ожидания, и в этот момент не инициируется никакое действие запуска.
Однако, как только кнопка нажата, контакт № 2 опускается на землю, что мгновенно запускает IC в моностабильном режиме счета, и реле активируется.Таким образом, нагрузка, подключенная к реле, также активируется.
IC начинает отсчет, и, в зависимости от значений R3 / R4 и C2, по истечении периода синхронизации IC возвращается в предыдущий режим ожидания, деактивируя реле. Релейная нагрузка также отключается в этой ситуации.
Цикл повторяется каждый раз, когда нажимается кнопка, что позволяет пользователю реализовать в схеме функцию включения времени включения и выключения срабатывания реле.
Временной интервал может быть увеличен или уменьшен до заданной степени путем соответствующего изменения значения pot R3 и / или изменения значения C2.
Изображения прототипа
Вышеупомянутая схема регулируемого таймера 555 была успешно построена и протестирована г-ном Ви, который является одним из преданных читателей этого блога и серьезным любителем электроники.
Схема была соответствующим образом изменена, чтобы соответствовать его личному приложению таймера. Измененное изображение можно просмотреть на следующей диаграмме:
Прототипные изображения указанного выше таймера можно увидеть, как показано ниже (построено и протестировано г-ном Ви):
Схема цепи регулируемого таймерас релейным выходом
Таймеры использовались во многих приложениях в нашей повседневной жизни.Можно увидеть таймеры в стиральных машинах, микроволновых печах и т. Д. Эти устройства используют таймер для переключения нагрузок на определенное время. Традиционно различные нагрузки контролировались вручную, то есть оператор включал бы нагрузки и после заданных условий. встретились, нагрузки снова были бы отключены оператором.
Здесь я собираюсь объяснить различные способы построения регулируемых схем таймера. Однако эти методы неэффективны по стоимости. Здесь объясняются три схемы: 1) простой регулируемый таймер с использованием микросхемы 555; 2) циклический таймер включения / выключения с использованием микросхемы 555; 3) регулируемый таймер с использованием Arduino.(40+ простых схем и проектов таймера 555)
Простая схема регулируемого таймера с 555 IC
Используя простой таймер 555, мы можем сконструировать регулируемый таймер. Эта схема позволяет регулировать необходимое время.
Принципиальная схемаКомпоненты
- Таймер 555
- Конденсатор электролитический — 470 мкФ
- керамический конденсатор — 0,1 нФ
- Резисторы
- 120 кОм
- 10 кОм
- Реле -12В
- Кнопка
рабочая
- Здесь таймер 555 работает в моностабильном режиме.
- Когда применяется триггерный вход, таймер 555 выдает импульс. Эта ширина импульса зависит от значений R и c.
- Выше предложенная схема представляет собой таймер 1-10 минут. Когда Pot минимален, он дает задержку в 1 минуту, где максимальное значение Pot может дать 10 минут.
- Период времени можно рассчитать по формуле
T = (R1 + R2) * C1. Секунды
- Когда Pot максимален, R составляет 120K + 1,1M ≈ 1,2M (приблизительно) и C1 = 470 мкФ
Т = 1.2M * 470 мкФ = 620 секунд ≈ 10 минут. Это максимальное время.
- На минимальное время поместите банк в наименьшую позицию. Тогда R = 120k
- Следовательно, время T = 120k * 470uf = 6 2 секунды ~ 1 минута (приблизительно).
- Реле на 12 В используется для управления нагрузкой переменного тока, подключенной к выходу.
- Таким образом, реле будет включаться в течение необходимого времени, установленного пользователем с помощью потенциометра, а затем автоматически выключится.
- Эта схема используется в таких приложениях, где нагрузка на какое-то время включена, а в остальное время выключена.
Примечание
- Чтобы предотвратить обратный ток в реле таймера 555, используйте диод перед реле.
- Некоторые версии 555 могут быть повреждены из-за этого.
[ Также читается: Реле с выдержкой времени 12 В ]
Регулируемый таймер ВКЛ / ВЫКЛ (с нестабильным режимом 555)
В этой схеме спроектирован таймер с циклическими срабатываниями включения и выключения. В этой схеме используются очень простые компоненты, такие как таймер 555 и счетчик 4017.
Эти интервалы включения и выключения можно регулировать, изменяя выход таймера 555 и количество выходов счетчика.Давайте подробно обсудим эту схему.
Принципиальная схемаКомпоненты
- R1 и R2 — 47 кОм
- R3 — 15 кОм
- VR1 — 1 МОм
- C1 100 мкФ
- C2 0,01 мкФ
- C3 0,1 мкФ
- Диоды
- 555 Таймер IC
- CD4017 IC
- BC 148 B Транзистор
- Реле SPST, 6 В / 100 Ом
рабочая
- При подаче питания таймер 555 выдает прямоугольный сигнал на выводе 3, поскольку он находится в нестабильном режиме.
- Выдает ширину импульса в соответствии со значением потенциометра. Его можно рассчитать как
T (высокий) = 0,693 * (R1 + R2) * C 1
T (низкий) = 0,693 * R1 * C1
- Этот прямоугольный сигнал подается на декадный счетчик микросхемы CD4017, который имеет 10 выходов, последовательно активируемых при заданном входе тактового сигнала.
- Выходы декадного счетчика переводят транзистор в активный режим, так что катушка реле находится под напряжением. (Вместо реле на 6 В можно также использовать реле на 12 В, но реле следует применять с 12 В вместо 6 В.)
- Здесь продолжительность включения нагрузки кратна 555 выходному периоду таймера и количеству выходов, используемых в CD4017.
- Предположим, что в этой схеме используются 3 выхода CD4017. Итак, время включения нагрузки в 3 раза больше T (высокий), а время выключения в 9 раз больше T (высокое).
- Следовательно, ВКЛ и ВЫКЛ могут быть изменены для желаемых рабочих циклов путем соответствующего соединения контактов декадного счетчика.
- Также можно добавить датчик или выключатель на входе сброса декадного счетчика для автоматического отключения нагрузки в аварийных или аварийных (для автоматической работы) ситуациях.
Приложение
- Давайте разберемся в применении этой схемы. Например, в воздухоохладителях есть насос, который перекачивает воду к мату. Его не нужно постоянно включать.
- Он может быть включен, пока коврики охладителя не станут влажными, а затем его можно выключить. Когда они высохнут, он должен перекачивать воду.
- Предположим, что если в баке достаточно воды, насос должен отключаться автоматически.
- Это может быть достигнуто путем добавления датчика уровня таким образом, чтобы этот вход датчика приводил в действие сброс и блокировал контакты по направлению к потенциалу земли.
- Эта схема используется в таких приложениях, где требуется циклический режим работы.
Если требуются очень большие задержки, не рекомендуется использовать таймер 555. Вместо этого можно использовать микроконтроллер. Вот таймер с использованием Arduino, который удобен в использовании.
Регулируемый таймер (с использованием Arduino)
Регулируемый таймер Arduino — это простая схема для создания таймера на необходимое время. Это используется для включения нагрузок на определенный период времени, а затем они автоматически отключаются.
Здесь arduino играет ключевую роль в установке этого периода времени.
Здесь реле используется для переключения нагрузки на определенное время.
Принципиальная схемаКомпоненты
- Плата Arduino
- ЖК-дисплей
- Кнопки
- Реле
рабочая
- Первоначально при переключении цепи на ЖК-дисплее отображается «регулируемый таймер».
- Теперь с помощью двух кнопок установите таймер. Кнопка, подключенная к 8-му контакту, используется для установки таймера в минутах, а кнопка, подключенная к 10-му контакту, используется для установки таймера в часах.
- Установите время, нажимая эти кнопки. При нажатии кнопки время увеличивается каждый раз.
- Теперь нажмите кнопку «Пуск», чтобы переключить нагрузку.
- По истечении времени нагрузка автоматически отключается.
- Чтобы установить таймер в следующий раз, нажмите кнопку сброса на Arduino и снова установите таймер.
Код проекта
Применение регулируемого таймера
Существует множество операций в реальном времени, которые требуют переключения нагрузок по шкале времени.Некоторые из них перечислены ниже.
1.Контроллеры охладителя
2. Управление оросительным насосом
3.Включение вытяжного вентилятора
4. Промышленное повторное переключение нагрузок
5. Снятие нагрузки и контроль
6. Инструмент для автоматической смазки
7. Управление светофором
8.Печать приложений и т. Д.
555 Цепь задержки таймера
Светодиодысразу показывают состояние цепи в любой момент времени.Как только переключатель сброса SW2 входит в контакт, таймер остается в этом состоянии до нажатия пускового переключателя S1. Когда любой из переключателей активирован, LED1 (готовность) и индикатор времени LED2 отслеживают ситуацию.
ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ | |
R1 | 1 кОм |
R2 | 10 кОм |
R3 | 1 кОм |
R4 | 1 кОм |
VR1 | 1 МОм |
C1 | 10 мкФ |
C2 | 0.01 мкФ (103) |
LED1 | ЗЕЛЕНЫЙ СВЕТОДИОД (ДЛЯ ГОТОВНОСТИ) |
LED2 | КРАСНЫЙ СВЕТОДИОД (НА ВРЕМЯ) |
IC1 | NE555 |
SW1 | НАЖМИТЕ НА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ (ДЛЯ ЗАПУСКА) |
SW2 | НАЖМИТЕ НА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ (ДЛЯ СБРОСА) |
ВРЕМЯ ЗАДЕРЖКА, T, в секундах:
T = 1,1 × C1 × (R1 + VR1)
Сопротивления указаны в МОм (МОм), а емкости — в микрофарадах (мкФ).
Сумма R1 и VR1 не должна быть меньше 1000 Ом и больше 20 МОм.
Конфигурация PIN-кода микросхемы таймера 555
Нажатие S1 запускает цикл отсчета времени. Низкий импульс вместо S1 также может быть использован для запуска цикла синхронизации. Выходной терминал, контакт 3, 555, обычно имеет низкий уровень и переключается на высокий уровень во время цикла синхронизации. Выход может потреблять или истощать токи до 200 мА. Следовательно, нагрузка, такая как катушка реле, может быть подключена между контактом 3 и V CC или между контактом 3 и землей, в зависимости от требований схемы.Когда реле подключено между контактом 3 и землей, оно обычно обесточено, поэтому оно включается только во время временного цикла. Подключение реле к земле сэкономит электроэнергию и позволит ИС остыть.
Присылайте, пожалуйста, свои идеи, которые очень важны для нашего успеха…
Схема, компоненты и приложения
Бывают моменты, когда нам может понадобиться контролировать минуты задержки в некоторых электронных устройствах и схемах.В подобных сценариях временная задержка предлагает только 5-секундную задержку. Электронная схема постоянной задержки времени также полезна, когда вам нужно выключить или включить любое устройство переменного тока по истечении заданного периода времени. Например, вы можете использовать функцию задержки для автоматического выключения перезаряжаемой светодиодной лампы через час, чтобы избежать перезарядки. В этой статье мы разработаем простую схему с временной задержкой, используя микросхему таймера 555. Это еще не все, здесь вы также найдете несколько применений микросхемы таймера 555.
(переключатель включения / выключения цифрового таймера)
Что такое задержка таймера 555?ИС с задержкой 555 — популярный, универсальный и простой производитель таймеров, который используется для разработки других схем. Он работает с двумя переключателями, один для отдыха, а другой для начала отсчета времени задержки. Цепь задержки времени также имеет потенциометр для регулировки времени задержки путем его вращения. Кроме того, вы можете установить постоянный интервал задержки на длительность 1, 3, 10 минут или любой период от нескольких секунд до часов.Помимо управления мощностью, простой таймер может снова создавать одиночные импульсы или увеличенные временные задержки.
Дополнительно постоянная задержка времени имеет стабильные восемь контактов. Здесь у вас есть несколько вариантов: вы можете использовать их как бистабильные, моностабильные или нестабильные вибраторы для генерации нескольких приложений, таких как генерация импульсов, мигание ламп и светодиодов, создание тональных сигналов и сигналов тревоги, деление частоты, логические часы, преобразователи и источники питания и т. Д. Он работает во всех приложениях в области управления, где требуется контроль времени.
(схема ИС с задержкой 555)
Источник: https://en.wikipedia.org/wiki/555_timer_IC#/media/File:555_esquema.png
Принцип работы таймера задержки 555.Цепь задержки времени рождения часто работает при напряжении 9–12 В постоянного тока. Поэтому, чтобы установить постоянный интервал задержки для получения правильных ответов, мы будем использовать электролитический конденсатор Cx. Однако, если вам нужна 0-секундная задержка, используйте 10 мкФ.Кроме того, для изменяющейся во времени задержки в 2 минуты используйте 100 мкФ и так далее. Затем переключатель подключается ко входу 2 уровня временной задержки IC 555. Обратите внимание, что нажатие кнопки запускает IC и обеспечивает соответствующую временную задержку. Он также активирует 30-минутную задержку между полученными сигналами.
В качестве индикатора сеансов задержки используйте светодиод рядом с резистором, уменьшающим ток. Поступая таким образом, вы должны в конечном итоге загорать резистор всякий раз, когда включаете модуль реле.Кроме того, любое электронное устройство, которое вы подключаете к реле, получает сдвиг фазы при срабатывании. Прежде всего, ваше реле должно иметь правильное срабатывающее напряжение, аналогичное рабочему напряжению минут цепи задержки.
(релейный модуль)
Компоненты схемы и конструкция таймера задержки 555Если вы новичок в проектировании электронных схем, вам не о чем беспокоиться, так как задержку времени рождения легко построить.Например, чтобы построить схему 3-секундной инструкции задержки, вам потребуется несколько компонентов. Они включают;
- Таймер 555 IC.
- LED или любое устройство вывода.
- Резистор: 1к, 10к, 68к, 220р.
- Переменный резистор: 1000 кОм.
- Переключатель кнопочный.
- Макетная плата.
- 470 мкФ Конденсатор.
- Реле: 12В.
- Соединительные провода.
- Потенциометр (опция).
- Блок питания (9-12В).
- светодиод.
(светодиод для цепи задержки таймера)
Источник: https://en.wikipedia.org/wiki/File:NE555_Bloc_Diagram.svg
Штифт 1 — Земля
Контакт заземления подключает таймер 0-секундной задержки к отрицательному источнику питания.
Контакт 2. — Спусковой механизм
Триггерный вывод протекает от противофазы отрицательного входа компаратора два.В то же время два выхода компаратора дополнительно подключаются к установленному внутреннему выводу. Таким образом, когда напряжение падает, это вызывает переключение напряжения уровня задержки таймера с низкого на высокое состояние.
Контакт 3 — Выход
Выходной вывод может потреблять или отдавать ток свыше 200 мА при выходном напряжении с 5-секундной задержкой. Кроме того, у него нет уникальной функции на уровне задержки. Но пока что именно выходной контакт подключает нагрузку.
Контакт 4 — сброс
В любом случае сбрасывает состояние третьего выходного контакта.Остальной контакт напрямую подключается к MR (общий сброс) триггера. Кроме того, это также активный фазовый сдвиг или вход, когда он не работает, чтобы избежать нежелательного сброса выхода.
(бомба замедленного действия с таймером)
Контакт 5 — Контакт управленияУправляющий вывод регулирует синхронизацию таймера IC 555, игнорируя нейронную сеть. Он также подключается к отрицательному входу компаратора, чтобы обеспечить точные сеансы задержки.Когда вы подаете напряжение на вывод, ширина выходного сигнала изменяется независимо от сети функции задержки. Обычно штырь соединяется с конденсатором для предотвращения нежелательного шума во время работы.
Контакт 6 — ПорогЭто положительный вход от компаратора 1. Вывод порогового значения определяет, когда сбрасывать триггер в цепи временной задержки. Когда вы прикладываете напряжение, превышающее 2/3 В постоянного тока, выходной сигнал меняется с низкого на высокий.Кроме того, он напрямую подключается к цепи отсчета времени задержки 0 секунд.
Контакт 7 — РазрядРазрядный вывод тянется из открытого коллектора внутреннего транзистора, который разряжает конденсатор синхронизации на землю. В основном он функционирует, чтобы давать независимые ответы на схему.
Контакт 8 — Vcc или источник питанияВывод питания подключается к положительному напряжению между 4.5В и 15В.
(время задержки светодиодной вспышки)
Цепь таймера включения / выключения с фиксированной задержкойВремя задержки, в течение которого цепь автоматически выключается или включается, является фиксированным. Но вы также можете рассчитать продолжительность, используя формулу ниже.
Цепь регулируемого таймера задержки выключенияЧтобы настроить продолжительность таймера с задержкой 5 секунд, 0 секунд или более, замените резистор на потенциометр.
Расчет периода задержки таймераПродолжительность дистанционной работы в цепи задержки времени равна времени полной зарядки конденсатора от 0 В до 2/3 напряжения питания. Следовательно, значение равно;
T = 1,1 x R1 x C1, где R, C — значения используемых резистора синхронизации и конденсатора, а T — продолжительность времени в секундах.
Например, на принципиальной схеме включения / выключения с фиксированной задержкой, если вы используете конденсатор 470 мкФ и резистор 33 кОм, это создает задержку времени рождения в;
Т = 1.1 * (33000) * (0,000470) = 15 секунд.
Чтобы изменить постоянную задержку времени, соответственно, измените номинал конденсаторов C1 и R1.
(8-контактный контакт)
Применение цепи задержки времениВот несколько практических применений схемы задержки времени;
- Фонари.
- Для автоматического включения / выключения ламп для чтения после изменяющейся во времени задержки.
- Еще одна функция — защита бытовой техники от скачков и скачков напряжения с максимальной задержкой.
- Для отключения аккумуляторов во избежание перезарядки.
- В реле, которые работают с цепями автоматического включения / выключения, он работает как 30-минутный таймер задержки. Цепи чувствительных электронных устройств
- также используют команду 3-секундной задержки для получения независимых ответов от источников питания.
- Наконец, он регулирует последовательность устройств вывода, чтобы они давали правильные ответы, такие как тональные сигналы.
(8-контактная клеммная колодка)
ЗаключениеС помощью приведенных выше инструкций вы, конечно же, должны понимать, как работают схемы задержки таймера.