Piny IC 555
Pin 1
Jest to bolec uziemiający bezpośrednio połączony z szyną ujemną. Nie należy go podłączać za pomocą rezystora, ponieważ wszystkie półprzewodniki wewnątrz układu scalonego nagrzewają się z powodu gromadzącego się w nim napięcia błądzącego.
Pin 2
Jest to pin wyzwalający, który aktywuje cykl czasowy układu scalonego. Zwykle jest to pin o niskim sygnale, a zegar jest wyzwalany, gdy napięcie na tym pinie spadnie poniżej jednej trzeciej napięcia zasilania. Kołek wyzwalający jest podłączony do wejścia odwracającego komparatora wewnątrz układu scalonego i przyjmuje sygnały ujemne. Prąd wymagany do wyzwolenia wynosi 0,5 uA przez okres 0,1 us. Napięcie wyzwalania może wynosić 1,67 V, jeśli napięcie zasilania wynosi 5 V i 5 V, jeśli napięcie zasilania wynosi 15 V. Obwód wyzwalający wewnątrz układu scalonego jest zbyt czuły, aby układ scalony wykazywał fałszywe wyzwalanie z powodu hałasu w otoczeniu. Wymaga połączenia podciągającego, aby uniknąć fałszywego wyzwalania.
Pin 3
To jest pin wyjściowy. Kiedy układ scalony jest wyzwalany przez pin 2, pin wyjściowy staje się wysoki w zależności od czasu trwania cyklu czasowego. Może pobierać lub dostarczać prąd o maksymalnej wartości 200 mA. Dla wyjścia logicznego zera jest to prąd tonący o napięciu nieco większym od zera. W przypadku wysokiego wyjścia logicznego pobiera prąd o napięciu wyjściowym nieco mniejszym niż Vcc.
Pin 4
To jest pin resetowania. Powinien być podłączony do dodatniej szyny, aby poprawnie działać IC. Kiedy ten pin jest uziemiony, układ scalony przestanie działać. Napięcie resetowania wymagane dla tego pinu powinno wynosić 0,7 V przy prądzie 0,1 mA.
Pin 5
Kołek sterujący - Punkt napięcia zasilania 2/3 na dzielniku napięcia zacisku jest doprowadzony do kołka sterującego. Wymaga podłączenia do zewnętrznego sygnału DC, aby zmodyfikować cykl czasowy. Gdy nie jest używany, powinien być podłączony do uziemienia przez kondensator 0,01 uF, w przeciwnym razie układ scalony będzie wyświetlał błędne odpowiedzi
Pin 6
To jest pin Progu. Cykl odliczania czasu jest zakończony, gdy napięcie na tym pinie jest równe lub większe niż dwie trzecie Vcc. Jest on podłączony do nieodwracającego wejścia górnego komparatora, tak że przyjmuje dodatni impuls impulsowy do zakończenia cyklu czasowego. Typowy prąd progowy to 0,1 mA, tak jak w przypadku pinu Reset. Szerokość czasu tego impulsu powinna być równa lub większa niż 0,1 uS.
Pin 7
Sworzeń wyładowczy. Zapewnia ścieżkę rozładowania kondensatora taktowania przez kolektor tranzystora NPN, do którego jest podłączony. Maksymalny dopuszczalny prąd rozładowania powinien być mniejszy niż 50 mA, w przeciwnym razie tranzystor może ulec uszkodzeniu. Może być również używany jako wyjście typu otwarty kolektor.
Pin 8
Jest to pin do dodatniej szyny, który jest podłączony do dodatniego zacisku zasilacza. Jest również znany jako Vcc. IC555 pracuje w szerokim zakresie napięć od 5 V do 18 V DC, gdzie podobnie jak wersja CMOS 7555 pracuje z napięciem 3 V.
Zanim przejdziemy do szczegółów zastosowania timera 555, omówmy krótko trzy tryby
Tryb monostabilny
Czas szerokości impulsu wyjściowego t to czas potrzebny do naładowania kondensatora do 2/3 Vcc.
T = RC, gdzie t w sekundach, R w omach i C w faradach - 1,1 X RxC
Tryb Astable
T = t1 + t2
t1 = 0,693 (R1 + R2) x C - Czas ładowania
t2 = 0,693R2C - czas rozładowania
Częstotliwość
f = 1 / T = 1,44 / (R1 + 2R2) C
Cykl pracy
DC = (R1 + R2) / (R1 + 2R2) X 100%
4 Zastosowania 555 timerów
1. Przeszkoda IR za pomocą timera 555
Z poniższego obwodu używamy timera 555, w którym pin1 jest podłączony do masy (GND), a pin2 jest podłączony do pin6, który jest pinem progowym timera. Pin3 jest podłączony do bazy tranzystora BC547, którego emiter jest podłączony do GND, a kolektor jest podłączony do zasilania przez diodę IR / LED D1 i rezystor. Pin4 timera jest podłączony do styku 7 przez rezystor R2 1k, ponownie pin7 i pin5 są zwarte między dwoma kondensatorami C1 0,01 µF, C2 0,01 µF i dzielnikiem potencjału 2,2k. Pin8 timera jest podłączony do zasilania.
W tym przypadku używany zegar 555 działa swobodnie w trybie stabilnego multi-wibratora z częstotliwością 38 kHz i cyklem pracy około 60%. Wspomniane impulsy napędzają tranzystor Q2, którego kolektor zasila diodę IR D1 poprzez rezystor 100Ω z zasilacza 6V DC. Ponieważ jednostka odbiorcza dowolnego telewizora odbiera impulsy 38 kHz ze swojego własnego pilota, ciągły strumień impulsów 38 kHz generowany w ten sposób przez zewnętrzny obwód timera nakłada się i zastępuje sygnał zdalny, powodując zaszyfrowanie impulsów wysyłanych z pilota. Dlatego telewizor nie jest w stanie odpowiedzieć na wymagane impulsy z Pilot do telewizora do podejmowania jakichkolwiek działań, takich jak zmiana kanału, zwiększenie lub zmniejszenie głośności itp.
2. Tester IC 555:
Obwód jest ułożony jako stabilny multiwibrator z R1 jako rezystor 500 kiloomów (1/4 wata), R2 jako rezystor 1 megaom (1/4 wata) i C1 jako kondensator 0,2 mikro-farada (ceramiczny bipolarny). Podłącz ten obwód do pustego 8-pinowego gniazda zamiast IC 555, aby można było łatwo podłączyć testowany układ scalony. Podłącz zasilanie 9v. Możesz użyć adaptera 9 V lub baterii 9 V PP3 też będzie działać. Rezystory R1, R2 i C1 w powyższym obwodzie służą do ustawiania częstotliwości pracy tego obwodu. Podobnie jak w trybie astabilnym, częstotliwość wyjściową timera 555 można obliczyć za pomocą następującego wzoru:
Obwód pracuje z częstotliwością 2,8 Hz, tzn. Wyjście włącza się i wyłącza około 3 razy (2,8 Hz) co sekundę. Pin-3 to pin wyjściowy timera 555. Do pinu wyjściowego podłączyliśmy szeregowo diodę LED z rezystorem 10KΩ. Ta dioda LED włącza się, gdy pin-3 osiąga stan wysoki. Oznacza to, że dioda LED miga z częstotliwością około 3 Hz.
Przylutowałem ten obwód na płytce drukowanej ogólnego przeznaczenia do użytku osobistego. Oto sprzęt do tego:
Widać, że sprzęt można wykonać w rozmiarze kciuka i to też nie kosztuje dużo. Jest to bardzo przydatne narzędzie i pozwala zaoszczędzić dużo czasu podczas testowania 555 układów scalonych. Jeśli często pracujesz z licznikami 555, proponuję mieć jeden przy sobie. To naprawdę pomaga. Wydaje się, że jest to prosty obwód, ale jest całkiem przydatny dla wszystkich, którzy pracują z 555.
3. 60-sekundowy minutnik
Schemat obwodu:
Działanie obwodu:
Część 1 Astable:
Timer IC1 555 w powyższym obwodzie jest w trybie astabilnym z R1 = 2MΩ, R2 = 1MΩ i C1 = 22µF. W tej konfiguracji obwód działa z okres czasu około 60 sekund. Mówimy teraz w kategoriach okresu, a nie częstotliwości, ponieważ częstotliwość jest zbyt mała, więc wymienianie jej w okresie będzie wygodne.
Oto analiza IC1:
Okres pracy stabilnego wibratora multi zależy od wartości rezystorów R1, R2 i kondensatora C1. Aby timer miał okres 60 sekund, dostrój rezystory zmienne R1 i R2 na maksymalny zakres, tj. R1 = 2MΩ i R2 = 1MΩ.
Okres jest obliczany według wzoru:
T1 = 0,7 (R1 + 2R2) C1
Tutaj,
R1 = 2MΩ = 2000000Ω
R2 = 1MΩ = 1000000Ω
i C1 = 22 uF
Zastępując powyższe wartości w powyższym równaniu dla okresu czasu, otrzymujemy
T1 = 61,6 sekundy
Biorąc pod uwagę tolerancję rezystorów i kondensatorów, możemy zaokrąglić wartość okresu do 60 sekund. Podczas wykonywania tego projektu radzę sprawdzić praktycznie okres czasu i odpowiednio dostosować wartości rezystorów, aby uzyskać dokładne 60 sekund. Mówię o tym, ponieważ tego, co robimy teoretycznie, nie da się dokładnie osiągnąć w praktyce.
Część 2 Mono stabilna:
Teraz przeanalizujemy działanie 555 godzin IC2. IC2 jest podłączony w trybie monostabilnym. W trybie monostabilnym obwód będzie dostarczał wyjście HIGH tylko przez określony czas T2 po wyzwoleniu, który jest określony przez rezystor R3 i kondensator C3. Okres dla T2 jest określony wzorem:
T2 = 1,1R3C3 (sekundy)
Tutaj,
R3 = 50 kΩ,
i C3 = 10 uF.
Podstawiając wartości R3 i C3 w równaniu monostabilnego okresu czasu otrzymamy okres jako:
T2 = 0,55 sekundy
Oznacza to, że wyjście IC2 (Pin3 z IC2) pozostanie w stanie WYSOKI przez około 0,55 sekundy, gdy zostanie wyzwolone, a następnie wróci do stanu NISKIEGO.
W jaki sposób wyzwalany jest obwód monostabilny IC2?
Pin 2 układu IC2 jest wejściem wyzwalającym. Odbiera sygnał wejściowy ze styku 3 układu IC1, który jest stykiem wyjściowym układu IC1. Kondensator C2 wynoszący 0,1 µF przekształca falę prostokątną generowaną na wyjściu IC1 na dodatnie i ujemne impulsy, tak że monostabilny obwód IC2 może być wyzwalany ujemnie zboczem. Wyzwalanie ma miejsce, gdy fala prostokątna na wyjściu IC1 spada z napięcia WYSOKIEGO do NISKIEGO.
Sygnał wyjściowy obwodu monostabilnego (IC2) pozostaje WYSOKI przez około pół sekundy. W czasie, w którym IC2 jest WYSOKI, wyjście IC2 (pin-3) włącza brzęczyk. Oznacza to, że brzęczyk wydaje sygnał dźwiękowy przez około pół sekundy za każdym razem, gdy zostanie wyzwolony IC2. IC2 jest wyzwalane co 60 sekund. Oznacza to, że brzęczyk wydaje sygnał dźwiękowy co 60 sekund.
Nie tylko 60-sekundowy minutnik. Dostosowując parametry IC1, tj. Zmieniając wartości rezystorów zmiennych R1 i R2, można zmienić przedział czasowy na żądaną wartość. W razie potrzeby można również zmienić wartość C1, ale zwykle nie jest to zalecane, ponieważ rezystory zmienne są mniej kosztowne i bardziej wytrzymałe niż zmienne kondensatory.
4. Obwód odstraszający psy i koty
Normalnie słyszalny zakres częstotliwości, który może być słyszalny przez ludzi, wynosi około 20 kHz. Jednak w przypadku wielu zwierząt, takich jak psy i koty, słyszalny zakres częstotliwości może sięgać nawet 100 kHz. Wynika to głównie z obecności wyprostowanych nauszników u psów i kotów w porównaniu z bocznymi nausznikami u ludzi oraz zdolności psów do poruszania uszami w kierunku dźwięku. Dla psów wysoki dźwięk emitowany przez urządzenia gospodarstwa domowego, takie jak odkurzacze, może być dość niewygodny. Zwykle pies słyszy mniej w zakresie niskich częstotliwości, a więcej w zakresie wysokich częstotliwości, w zakresie ultradźwięków. Ta wyjątkowa właściwość psów sprawia, że są one istotną częścią zespołów wykrywających i badających, gdzie mogą być wykorzystywane przez policję jako psy myśliwskie do poszukiwania zaginionych osób lub rzeczy.
Ta podstawowa idea jest wykorzystywana w tym obwodzie, aby uzyskać sposób na odstraszenie psów z określonych miejsc. Na przykład unikanie bezpańskich psów z miejsc publicznych, takich jak centra handlowe, stacje, przystanki autobusowe itp. Cały pomysł polega na wytwarzaniu dźwięku w zakresie ultradźwiękowym, aby psy były niewygodne i odpowiednio zapobiegały zbliżaniu się do tych obszarów.
Poniższy elektroniczny schemat obwodu odstraszania psów to nadajnik ultradźwiękowy o dużej mocy, który jest przeznaczony głównie do odstraszania psów i kotów. Środek odstraszający psy wykorzystuje układ scalony timera, aby uzyskać falę prostokątną 40 kHz. Ta częstotliwość jest powyżej progu słyszenia dla ludzi, ale wiadomo, że jest drażniąca dla psów i kotów.
System składa się z głośnika ultradźwiękowego o dużej mocy, który może wytwarzać dźwięk w zakresie ultradźwiękowym słyszalnym dla psów. Głośnik jest napędzany przez układ mostka H składający się z 4 tranzystorów dużej mocy, które są z kolei napędzane przez dwa układy scalone czasowe wytwarzające falę prostokątną 40 kHz. Aplikacja fal prostokątnych może być analizowana przez CRO. Wyjście z timerów ma niski prąd wyjściowy, dlatego układ mostka H służy do zapewnienia niezbędnego wzmocnienia. Mostek H działa na zasadzie przemiennego przewodzenia par tranzystorów TR1-TR4 i TR2-TR3, co podwaja napięcie na głośniku ultradźwiękowym. Timer IC2 działa jako wzmacniacz buforowy, który zapewnia mostkowi H odwrócone wejście do wyjścia timera IC1.
Sieć mostka H utworzona z 4 tranzystorów jest używana jako wzmacniacz, wraz z innymi układami scalonymi timera i obydwoma timerami zasilającymi wejścia do mostka H, który można zobaczyć na A i B w oscyloskopie.
