Cele mai bune 10 circuite cu temporizator folosind IC 555

Circuitele explicate aici sunt cele mai bune 10 circuite cu temporizator mic, folosind cipul versatil IC 555, care generează intervale de timp predeterminate ca răspuns la declanșatoarele de intrare momentane.

Intervalele de timp pot fi utilizate pentru păstrarea unui sarcină controlată de releu PORNIT sau activat pentru perioada de timp dorită și o oprire automată după ce perioada de întârziere a trecut. Intervalul de timp poate fi setat prin selectarea valorilor adecvate pentru o rezistență externă, o rețea de condensatori.

IC 555 Circuit intern

Imaginea prezentată mai jos reprezintă schema internă a unui IC 555 standard. Putem vedea că este alcătuită din 21 de tranzistoare, 4 diode și 15 rezistențe.

Etapa care implică cele trei rezistențe de 5 kohm funcționează ca o etapă de divizare a tensiunii care produce un nivel de tensiune 1/3 la intrarea neinversibilă a amplificatorului op comparator de declanșare și o diviziune de tensiune 2/3 pe intrarea inversă a amplificatorului op comparator prag .

Cu aceste intrări de declanșare, cele două amplificatoare de operare controlează stadiul de basculare R / S (resetare / setare), care controlează în continuare condițiile de pornire / oprire ale etapei de ieșire complementare și a tranzistorului driver Q6

Starea de ieșire a flip-flop-ului poate fi, de asemenea, setată prin declanșarea pinului de resetare 4 al IC-ului.

Cum funcționează cronometrele IC 555

Când IC 555 este configurat în modul temporizator monostabil , pinul TRIGGER 2 este ținut la nivelul de alimentare potențial printr-un rezistor extern RT.

În această situație, Q6 rămâne saturat, ceea ce menține CD-ul condensatorului de sincronizare extern scurtcircuitat la masă, determinând ca pinul OUTPUT 3 să fie la un nivel scăzut de logică sau 0 V.

Acțiunea standard a temporizatorului IC 555 este inițiată prin introducerea unui impuls de declanșare de 0 V la pinul 2. Acest impuls de 0V fiind sub nivelul 1/3 al tensiunii de alimentare DC sau Vcc, forțează ieșirea comparatorului de declanșare să schimbe starea .

Datorită acestui fapt, R / S șlap își schimbă, de asemenea, starea de ieșire, oprind Q6 și ridicând pinul OUTPUT 3. Cu oprirea Q6, deconectează scurtcircuitul de pe CD. Acest lucru permite condensatorului CD să se încarce prin rezistorul de sincronizare RD până când tensiunea CD-ului atinge 2 / 3a nivel de alimentare sau Vcc.

De îndată ce se întâmplă acest lucru, flip flop-ul R / S revine la starea sa anterioară, pornind Q6 și provocând o descărcare rapidă a CD-ului. În acest moment pinul de ieșire 3 revine din nou la starea sa anterioară. Iată cum IC 555 finalizează un ciclu de sincronizare.

Conform uneia dintre caracteristicile IC, odată declanșat, acesta nu mai răspunde la niciun declanșator ulterior, până când ciclul de sincronizare este finalizat. Dar dacă doriți să încheiați ciclul de sincronizare, acest lucru se poate face în orice moment prin aplicarea unui impuls negativ sau 0 V pinului de repaus 4.

Pulsul de sincronizare generat la ieșirea IC este în cea mai mare parte sub forma unei unde dreptunghiulare al cărei interval de timp este definit de magnitudinile lui R și C.

Formula pentru calcularea acestui lucru este: tD (întârziere) = 1,1 (valoarea lui R x valoarea lui C) Cu alte cuvinte, intervalul de timp produs de IC 555 este direct proporțional cu produsul lui R și C.

Următorul grafic arată graficul întârzierii vs. rezistență și capacității folosind formula de întârziere de mai sus. Aici tD este în milisecunde, R este în kilo Ω și C în μfarads.

Prezintă o gamă de întârziere curbele și valorile care se schimbă liniar față de valorile corespunzătoare ale RT și C.

Este posibil să setați întârzieri cuprinse între 10 µsecunde și 100 µsecunde selectând valori adecvate ale condensatoarelor de la 0,001 µF la 100 µF și rezistențe de la 1 k Ω la 10 meg Ω.

Circuite simple de timer IC 555

Prima figură de mai jos arată cum se realizează un cronometru IC 555 cu o ieșire pe perioadă fixă. Aici este setat la 50 de secunde.

Este practic un design monostabil IC 555.

Figura alăturată prezintă formele de undă obținute pe pinout-urile indicate ale CI în timpul procesului de comutare.

Acțiunile descrise în imaginea formei de undă se inițiază de îndată ce pinul TRIGGER 2 este împământat prin apăsarea comutatorului de pornire S1 momentan.

Acest lucru determină instantaneu să apară un impuls dreptunghiular la pinul 3 și generează simultan un dinte de ferăstrău exponențial la pinul 7 DISCHARGE.

Perioada de timp pentru care acest impuls dreptunghiular rămâne activ este determinată de valorile lui R1 și C1. Dacă R1 este înlocuit cu un rezistor variabil, acest timp de ieșire ar putea fi setat conform preferințelor utilizatorului.

Iluminarea cu LED-uri indică comutarea PORNIT și OPRIT a pinului de ieșire 3 al CI

Rezistorul variabil poate fi sub forma unui potențiometru așa cum se arată în figura 2 următoare.

În acest design, ieșirea poate fi setată pentru a produce perioade de timp de la 1,1 secunde la 120 de secunde prin diferite ajustări ale potului R1.

Observați rezistența din seria 10K, care este foarte importantă, deoarece protejează IC-ul împotriva arderii în cazul în care oala este întoarsă la cea mai mică valoare. Rezistorul din seria 10 K asigură, de asemenea, valoarea minimă a rezistenței necesare pentru funcționarea corectă a circuitului la setarea minimă a potului.

Apăsând pe intrerupator S1 permite momentan IC să înceapă secvența de sincronizare (pinul 3 se ridică și LED-ul se aprinde), în timp ce apăsați butonul de resetare S2 permite terminarea instantanee sau resetarea secvenței de sincronizare, astfel încât pinul de ieșire 3 să revină la situația sa inițială de 0 V (LED OPRIRE definitivă)

IC 555 permite utilizarea sarcinilor cu specificații maxime de curent de până la 200 mA. Deși aceste sarcini sunt în mod normal tipuri neinductive, o sarcină inductivă, cum ar fi un releu, poate fi utilizată în mod eficient direct pe pinul 3 și la sol, așa cum se arată în diagramele următoare.

Cea de-a treia figură de mai jos putem vedea că releul poate fi conectat la pinul 3 și la masă și pinul 3 și pozitiv. Observați dioda cu roată liberă conectată la bobina releului, este foarte recomandată pentru neutralizarea emf-urilor periculoase din bobina releului în timpul opririi momentelor.

contactele de releu pot fi cablate cu o sarcină prevăzută pentru pornirea / oprirea acestora ca răspuns la intervalele de timp setate.

Diagrama a 4-a de circuit arată standardul Circuit timer reglabil IC 555 având două seturi de intervale de sincronizare și un releu de ieșire pentru comutarea sarcinii dorite.

Deși schema pare corectă, acest circuit de bază poate avea de fapt câteva aspecte negative.

1. În primul rând, acest design va scurge o parte din curent continuu, chiar dacă ieșirea circuitului este în starea oprită.
2. În al doilea rând, deoarece cei doi condensatori C1 și C3 au specificații de toleranță largă, potențele trebuie calibrate cu două scale individuale de configurare.

Defectele discutate mai sus pot fi de fapt depășite, configurând circuitul în modul următor. Aici folosim un releu DPDT pentru proceduri.

În această diagramă cu temporizator IC 555 putem vedea că contactele releului sunt unite în paralel cu comutatorul START S1, care sunt ambele în modul „normal deschis” și asigură că nu există scurgeri de curent în timp ce circuitul este OPRIT.

Pentru a iniția ciclul de sincronizare, S1 este apăsat momentan.

Aceasta alimentează instantaneu IC 555. La început, se poate aștepta ca C2 să fie complet descărcat. Datorită acestui fapt, un declanșator negativ de pornire este creat la pinul 2 al IC, care inițiază ciclul de sincronizare, iar releul RY1 pornește.

Contactele releului care sunt conectate în paralel cu S1 permit IC 555 să rămână alimentat chiar și după ce S2 este eliberat.

Când perioada de timp setată trece, releul este dezactivat și contactele sale revin în poziția N / C deconectând puterea de la întregul circuit.

Ieșirea temporizată a circuitului este determinată practic de valorile R1 și potențiometrul R5, împreună cu valorile C1 sau C2 și în funcție de poziția selectorului S3a.

Acestea fiind spuse, trebuie să menționăm, de asemenea, că sincronizarea este afectată suplimentar de modul în care sunt reglate potențiometrele R6 și R7.

Acestea sunt comutate prin comutatorul S3b și sunt integrate cu pinul de tensiune CONTROL 5 al IC.

Aceste potențiometre sunt introduse pentru a deriva în mod eficient tensiunea internă a IC 555, care altfel ar putea perturba sincronizarea de ieșire a sistemului.

Datorită acestei îmbunătățiri, circuitul este acum capabil să funcționeze cu cea mai mare precizie, chiar și cu condensatoare cu niveluri de toleranță inconsistente .

În plus, caracteristica permite, de asemenea, circuitului să funcționeze cu o scală de sincronizare solitară calibrată pentru a citi două intervale de sincronizare individuale conform poziționării comutatorului selector.

Pentru configurarea circuitului cu temporizator IC 555 de mai sus, R5 trebuie reglat inițial la intervalul maxim. După aceasta, S3 poate fi selectat în poziția 1.

Apoi, reglați R6 pentru a obține o scală de ieșire de sincronizare de pornire de 10 secunde cu unele încercări și erori. Urmați aceleași proceduri pentru selecția poziției 2, prin potul R7 pentru a obține o scală precisă de 100 de secunde

Cronometre pentru lumini auto

Acest al 6-lea simplu far auto Timerul bazat pe IC 555 împiedică oprirea farurilor auto imediat ce contactul este oprit.

În schimb, farurile pot rămâne aprinse pentru o anumită întârziere prestabilită, odată ce șoferul blochează aprindere auto și pleacă spre destinația sa, care poate fi casa sau biroul său. Acest lucru permite proprietarului să vadă calea și să intre confortabil în destinație cu iluminare vizibilă din faruri.

Ulterior, când expiră perioada de întârziere, circuitul IC 555 stinge farurile.

Cum functioneaza

Când comutatorul de contact S2 este pornit, releul RY1 se alimentează prin D3. Releul permite funcționarea farurilor prin contactele releului superior și comutatorul S1, astfel încât farurile funcționează normal prin S1.

În acest moment, condensatorul C3 asociat cu pinul 2 al IC rămâne complet descărcat, deoarece ambele cabluri sunt la potențial pozitiv.

Cu toate acestea, când comutatorul de contact S2 este oprit, condensatorul C3 este supus unui potențial de masă prin bobina releului, ceea ce determină brusc să apară un declanșator negativ la pinul 2.

Acest lucru se declanșează pe pinul de ieșire 3 al IC 555 și permite releului să rămână energizat, chiar dacă contactul este oprit. În funcție de valorile componentelor de sincronizare R1 și C1, releul rămâne energizat menținând farurile aprinse (timp de 50 de secunde), până când în cele din urmă se scurge perioada de timp și pinul 3 al IC-ului se oprește dezactivând releul și luminile.

Circuitul nu creează nicio interferență cu funcționarea obișnuită a farurilor în timp ce mașina funcționează.

Următorul circuit cu temporizator al 7-lea prezentat mai jos este, de asemenea, un temporizator al farurilor auto, care este controlat manual în loc de contact.

Circuitul utilizează un releu DPDT care are două seturi de contacte. Acțiunea monostabilă IC 555 este inițiată apăsând momentan S1. Acest lucru alimentează releul și ambele contacte se deplasează în sus și se conectează cu sursa pozitivă.

Perechea de contacte din partea dreaptă activează farurile, în timp ce contactele din partea stângă alimentează circuitul IC 555. C3 determină apariția unui impuls negativ momentan la pinul 2 care declanșează modul de numărare al IC-ului, iar pinul 3 devine blocare ridicată pe releu.

Farurile sunt acum aprinse. În funcție de valorile R1 și C1, ieșirea pinului 3 menține releul și farurile aprinse (timp de 50 de secunde în acest caz), până când C1 se încarcă până la 2/3 Vcc, rotind pinul 3 jos și oprind releul și farurile.

Cronometru lumină verandă 1 minut

Acest al 8-lea circuit arată lumină simplă de verandă circuit cu temporizator care poate fi activat timp de un minut numai pe timp de noapte. În timpul zilei Rezistența LDR devine scăzut, care își menține joncțiunea cu R5 ridicat.

Datorită acestui fapt, apăsarea S1 nu are niciun efect asupra pinului 2 al CI. Cu toate acestea, atunci când întunericul cade, rezistența LDR este infinită, dezvoltând aproape 0 V la joncțiunea R4 și R5.

În această condiție, atunci când comutatorul S1 este apăsat, provoacă un declanșator negativ la pinul 2 al IC 555, care activează pinul 3 la mare și, de asemenea, pornește releul. Lumina pridvorului atașată cu contactele releului se aprinde.

Circuitul rămâne declanșat timp de aproximativ 1 minut, până când C1 se încarcă la 2/3 Vcc. IC-ul se resetează acum la pinul rotativ 3 jos și deconectează releul și oprește lumina pridvorului.

Comutatorul S1 poate fi sub forma unui mic comutator ascuns lângă mânerul / balamaua ușii sau sub covor care se activează când proprietarul calcă pe covor.

Aplicare tahometru

Un circuit de timer monostabil care utilizează IC 555 poate fi, de asemenea, implementat în mod eficient pentru realizarea unui circuit tahometru care va oferi utilizatorului informații exacte privind frecvența și sincronizarea motorului.

Frecvența de intrare de la motor este mai întâi convertită în undă pătrată bine dimensionată printr-o rețea de diferențiere RC și apoi alimentată la pinul 2 al monostabilului.

Rețeaua de diferențiere transformă marginile de conducere sau de ieșire ale semnalului de undă pătrată în impulsuri de declanșare adecvate.

Un al 9-lea circuit practic de mai jos arată cum o rețea RC și un tranzistor convertește orice semnal de intrare cu orice amplitudine în unde pătrate bine formate pentru a genera impulsuri de declanșare ideale, comutând între nivelul IC Vcc complet și sol.

Concluzie

În toate circuitele prezentate până acum, modelul 555 funcționează ca un generator de perioadă de sincronizare monostabil (one-shot). Semnalele de declanșare necesare sunt alimentate la pinul TRIGGER 2 și este livrat un impuls temporizat la pinul de ieșire 3.

În toate proiectările, semnalul aplicat la pinul TRIGGER 2 este dimensionat corespunzător pentru a forma un impuls cu margini negative.

Se asigură că amplitudinea declanșatorului trece de la un nivel „oprit” mai mare de 2/3 din tensiunea de alimentare la o valoare „pornit” mai mic decât 1/3 din nivelul de alimentare.

Declanșarea monostabilă a unui singur tir IC se întâmplă de fapt atunci când potențialul de la pinul 2 este tras în jos la 1/3 din nivelul tensiunii de alimentare.

Acest lucru necesită ca lățimea impulsului de declanșare la pinul 2 să fie mai mare de 100 nanosecunde, dar mai mică decât impulsul care este destinat să apară la pinul de ieșire 3.

Aceasta constată eliminarea impulsului de declanșare până la trecerea perioadei de stabilizare monostabilă.