Średniowieczne łacińskie słowo oznaczające zegar to - „clogga”, co oznacza „dzwon”. To jedne z najstarszych wynalazków człowieka. Od wieków mierzymy czas różnymi metodami. Wraz z wynalezieniem technologii opracowywanych jest wiele nowych, szybkich i dokładnych metod pomiaru czasu. Wynalezienie baterii z suchymi ogniwami pomogło również w tworzeniu zegarów, które mogą pracować na energii elektrycznej. Na podstawie mierzonych przedziałów czasowych zegary nazywane są klepsydrą, zegarkiem itp. Jedną z takich kategorii zegarów, która mierzy przedziały czasu, jest odliczanie czasu z określonego przedziału czasowego, popularnie nazywana Timerem. Powszechnie używanym licznikiem w projektach jest licznik 30 minut.
Projekt 30-minutowego timera
Timery to zegary używane do pomiaru czasu w określonym przedziale czasu. Urządzenia te są zwykle używane do mierzenia odliczania, ponieważ działają na zasadzie odliczania od określonego przedziału czasu.
Te timery mogą być zaimplementowane w dwóch typach - jako urządzenie sprzętowe lub jako program. W wielu zastosowaniach inżynierskich często stosuje się 30-minutowe liczniki czasu. Ten licznik czasu zaczyna się od punktu 30 i odlicza do zera. Ten timer jest również używany jako przełącznik czasowy, który może aktywować urządzenie mrówkowe po osiągnięciu określonego czasu.
W projekcie 30 Minute Timer konstruowany jest zegar, który odlicza od 30 minut do 0 minut. Układ scalony timera 555 jest używany w obwodzie timera. Ten układ scalony, gdy jest używany jako oscylator, zapewnia opóźnienia czasowe. 555 godzin działa w trzech trybach - A- stabilny, Monostabilny i Bistabilny.
W przypadku obwodu 30-minutowego timera układ 555 IC pracuje w trybie monostabilnym. W tym trybie wyjście układu 555 ma dwa stany - stan stabilny i stan niestabilny. Gdy użytkownik ustawi stabilne wyjście na wysokie, wyjście timera będzie wysokie do czasu wystąpienia jakiegokolwiek przerwania. W przypadku przerwania wyjście przechodzi w stan niestabilny. wyjście staje się niskie. Ponieważ ten stan jest niestabilny, wyjście przechodzi w stan wysoki, gdy tylko minie przerwanie. Ta funkcja timera 555 służy do projektowania obwodów regulowanych timerów.
Schemat obwodu
Obwód 30-minutowego timera może być zaprojektowany przy użyciu układu scalonego 555 timera w trybie monostabilnym. Wyjście z układu scalonego 555 jest pobierane ze styku 3. Dostosowując wartości zewnętrzne rezystor R1 i Kondensator C1, można zaprojektować regulowane obwody czasowe.
Czas, przez jaki sygnał wyjściowy z pinu 3 pozostaje wysoki, można obliczyć ze wzoru T = 1,1 × R1 × C1. Tutaj R1, C1 to zewnętrzne elementy rezystora i kondensatora podłączone do układu scalonego timera. W celu zaprojektowania 1-minutowego timera wartość R1 musi być ustawiona na 55kΩ, a wartość kondensatora C1 na 1000µF. T oznacza przedział czasu obwodu timera.
T = (1,1 × 55 × 1000 × 1000) / 1000000 ≅ 60 sekund.
W celu zaprojektowania obwodu 30-minutowego timera z powyższego równania należy zmienić wartość R1 lub wartość C1. Wartość R1 podczas projektowania 30-minutowego timera jest obliczana jako -
30 × 60 = 1,1 × R1 × 1000 µF.
30-minutowy-minutnik-555IC
Aby zaprojektować regulowany obwód czasowy, w obwodzie należy zastąpić R1 zmiennym rezystorem.
Obwód timera od 5 do 30 minut przy użyciu 7555IC
7555 IC to CMOS wersja 555 IC. Jest w stanie generować dokładne opóźnienia czasowe i częstotliwości. W trybie monostabilnym szerokość impulsu fali wyjściowej może być kontrolowana za pomocą zewnętrznego rezystora i kondensatora.
7555 - minutnik jest dostępny jako pakiet 8-pinowy. Określony czas ustawia się za pomocą zewnętrznego rezystora i kondensatora. 7555 działa jako monostabilny multiwibrator. Do zaprojektowania 30-minutowego timera z 7555 zastosowano pięć rezystorów, każdy o pojemności 8,2 M wraz z kondensatorem 33 µF. Zmieniając pozycje przełączników można ustawić regulowane timery na 5, 10, 15, 20, 25, 30 minut.
Konfiguracja pinów 7555-
- Pin-1, GND, to pin uziemienia używany również do niskiego poziomu 0.
- Pin-2, TRIGGER, jest pinem wejściowym timera startowego. Ten pin jest aktywny LOW.
- Pin-3, OUTPUT, jest pinem wyjścia logiki timera.
- Pin-4, RESET, jest wejściem blokującym timer. Ten pin jest aktywny na niskim poziomie.
- Pin-5, CONTROL_VOLTAGE, ten pin służy do ustawiania górnego wyczucia napięcia kondensatora taktowania.
- Pin-6, PRÓG, jest pinem wejściowym do wykrywania niższego napięcia kondensatora taktowania.
- Pin-7, DISCHARGE, to wyjście rozładowania kondensatora rozrządu.
- Pin-8, Vdd, to napięcie zasilania.
5-30-minutowy-obwód-timera-7555
Pin 3 z 7555 jest podłączony do tranzystora 2N2222 NPN za pomocą rezystora 4,7k. Tranzystor przechodzi w stan nasycenia, gdy sygnał wyjściowy 7555 osiąga stan wysoki. Kiedy tranzystor przejdzie w stan nasycenia, plik przekaźnik jest aktywowany. Ten przekaźnik może sterować dowolnym małym urządzeniem mechanicznym lub systemem elektronicznym. Dioda dołączona równolegle do przekaźnika zabezpiecza tranzystor w przypadku wyłączenia przekaźnika.
W porównaniu do timerów 555, użycie timera 7555 działa płynnie z rezystorem 8,2 M. W tym obwodzie napięcie przekaźnika powinno być takie samo jak napięcie źródła. Należy stosować zasilanie o napięciu od 5 V do 15 V. Ze względu na pogarszanie się wydajności rezystora i kondensatora w czasie, wartość timera może nie być dokładna.
7555 jest zwykle preferowany jako układ scalony timera w zastosowaniach, w których wymagana jest precyzyjna synchronizacja. Ten układ scalony jest również stosowany do generowania impulsów, sekwencyjnego taktowania i generowania opóźnienia czasowego. W przypadku modulacji, takich jak modulacja szerokości impulsu i modulacja położenia impulsu, 7555 jest preferowane w stosunku do 555 IC. 7555 jest również stosowany jako detektor brakujących impulsów.
Obwody czasowe są bardzo przydatne w systemach automatyki, w których nie jest pożądany udział człowieka. Ten obwód jest używany w różnych codziennych zastosowaniach. Obwód ten można znaleźć w samochodach do sterowania prędkością wycieraczek, automatycznego uruchamiania alarmu po ustalonych odstępach czasu, do automatycznego ściemniania diod LED w lampach po określonym czasie, w automatycznych chłodnicach powietrza i różnych aplikacjach, w których należy wykonać pewne automatyczne działanie po ustalonych odstępach czasu.
Timery mogą być zaprojektowane z układem 555IC lub 7555 IC. Ale są pewne różnice spowodowane w obwodzie opartym na zastosowanym układzie scalonym. Układ scalony 555 nie może przejść z kolejki do kolejki i ma moc znamionową do 2 MHz. Wersja CMOS układu scalonego 555 to układ scalony 7555. Wyjście IC 7555 jest kompatybilne z obwodami TTL. Oprócz tych różnic inne wartości funkcji czasowej pozostają takie same, niezależnie od tego, który układ scalony jest używany w obwodzie. Który z układów czasowych preferujesz do swojej aplikacji?
