De 10 beste tidtakerkretsene som bruker IC 555

Kretsene som er forklart her, er 10 beste små tidtakerkretser som bruker den allsidige brikken IC 555, som genererer forhåndsbestemte tidsintervaller som svar på øyeblikkelige inngangsutløsere.

Tidsintervallene kan brukes til å holde en reléstyrt belastning PÅ eller aktivert i ønsket tid og en automatisk slå AV når forsinkelsesperioden har gått. Tidsintervallet kan stilles inn ved å velge passende verdier for en ekstern motstand, kondensatornettverk.

IC 555 Intern kretsløp

Bildet nedenfor viser det interne skjemaet til en standard IC 555. Vi kan se at den består av 21 transistorer, 4 dioder og 15 motstander.

Trinnet som involverer de tre 5 kohm-motstandene fungerer som et spenningsdelertrinn som produserer 1/3 spenningsnivå ved den ikke-inverterende inngangen til utløserkomparatorens op amp og en 2/3 spenningsdeling på den inverterende inngangen til terskelkomparatorens op amp. .

Med disse triggerinngangene styrer de to op-ampene R / S (reset / set) flip-flop-trinnet, som ytterligere styrer PÅ / AV-forholdene til det komplementære utgangstrinnet og drivertransistoren Q6

Flip-flopens utgangstilstand kan også innstilles ved å utløse tilbakestillingspinnen 4 til IC.

Hvordan fungerer IC 555-tidtakere

Når IC 555 er konfigurert i monostabil timermodus , holdes TRIGGER-pinnen 2 ved forsyningsnivåpotensialet gjennom en ekstern motstand RT.

I denne situasjonen forblir Q6 mettet, noe som holder den eksterne tidskondensator-CDen kortsluttet til jord, noe som forårsaker at UTGANG-pinnen 3 skal være på et lavt logikknivå eller 0 V-nivå.

Standard Timer-handlingen til IC 555 initieres ved å innføre en 0 V triggerpuls ved pin 2. Denne 0V-pulsen er under 1/3 nivå av DC-forsyningsspenningen eller Vcc, tvinger utgangen fra trigger-komparatoren til å endre tilstand .

På grunn av dette, R / S flip-flop endrer også utgangstilstanden, slår av Q6 og kjører OUTPUT pin 3 høyt. Når Q6 slås AV, kobles den korte fra CD-en. Dette gjør at kondensator-CD-en kan lade via tidsmotstanden RD til spenningen over CD når 2/3 forsyningsnivå eller Vcc.

Så snart dette skjer, vender R / S-flippen til sin forrige tilstand, slår PÅ Q6 og forårsaker en rask utladning av CD. På dette øyeblikket går utgangsstiftet 3 tilbake til sin tidligere lave tilstand igjen. Og slik fullfører IC 555 en tidssyklus.

I henhold til en av egenskapene slutter IC å reagere på eventuelle påfølgende utløsere, til den tidssyklusen er fullført. Men hvis man ønsker å avslutte timingssyklusen, kan dette gjøres når som helst ved å bruke en negativ puls eller 0 V på hvilepinnen 4.

Tidspulsen som genereres ved IC-utgangen, er for det meste i form av en rektangulær bølge hvis tidsintervall er definert av størrelsen på R og C.

Formelen for beregning av dette er: tD (tidsforsinkelse) = 1.1 (verdi av R x-verdi av C) Med andre ord er tidsintervallet produsert av IC 555 direkte proporsjonalt med produktet av R og C.

Grafen nedenfor viser tegningen av tidsforsinkelse kontra motstand og kapasitans ved å bruke ovennevnte tidsforsinkelsesformel. Her er tD i millisekunder, R er i kilo Ω og C i μfarader.

Det viser en rekke Tidsforsinkelse kurver og de lineært skiftende verdiene med hensyn til de tilsvarende verdiene til RT og C.

Det er mulig å stille forsinkelser fra 10 µsekunder til 100 µsekunder ved å velge passende verdier av kondensatorer fra 0,001 µF til 100 µF og motstander fra 1 k Ω til 10 meg Ω.

Enkle IC 555 tidtakerkretser

Den første figuren nedenfor viser hvordan du lager en IC 555-timer med en fast periodeutgang. Her er det satt til 50 sekunder.

Det er i utgangspunktet en IC 555 monostabil design.

Den tilstøtende figuren viser bølgeformene oppnådd over de angitte pinouts av IC under bytteprosessen.

Handlingene som beskrevet i bølgeformbildet starter så snart TRIGGER-pinnen 2 er jordet ved å trykke på den øyeblikkelige START-bryteren S1.

Dette får øyeblikkelig en rektangulær puls til å vises på pinne 3 og genererer samtidig en eksponentiell sagtann ved UTLAGSTIFT 7.

Tidsperioden for hvilken denne rektangulære pulsen forblir aktiv bestemmes av verdiene R1 og C1. Hvis R1 erstattes med en variabel motstand, kan denne utgangstimingen settes i henhold til brukerens preferanse.

LED-belysningen indikerer PÅ og AV-bryteren av utgangsstiftet 3 på ICen

Den variable motstanden kan være i form av en potensiometer som vist i figur 2 nedenfor.

I denne utformingen kan utgangen stille til å produsere tidsperioder fra 1,1 sekunder til 120 sekunder gjennom forskjellige justeringer av potten R1.

Legg merke til serie 10K-motstanden, som er veldig viktig, siden den beskytter ICen fra å brenne i tilfelle potten blir slått til sin laveste verdi. Motstanden i 10 K-serien sikrer også den minste motstandsverdien som kreves for at kretsen skal fungere riktig ved minimum innstilling av potten.

Trykk på bytte om S1 gjør at IC øyeblikkelig kan starte timingssekvensen (pin 3 går høyt og LED slår PÅ), mens du trykker på S2 reset-knappen tillater øyeblikkelig avslutning eller tilbakestilling av timingssekvensen slik at utgangs pin 3 går tilbake til sin opprinnelige 0 V-situasjon (LED slår seg AV permanent)

IC 555 tillater bruk av belastninger med maksimale strømspesifikasjoner på opptil 200 mA. Selv om disse belastningene normalt ikke er induktive, kan en induktiv belastning som et relé også effektivt brukes direkte over pinne 3 og jord som vist i følgende diagrammer.

Den tredje figuren nedenfor kan vi se at reléet kan kables over pin 3 og bakken, og pin 3 og positiv. Legg merke til frihjulsdioden som er koblet over reléspolen, det anbefales på det sterkeste for å nøytralisere de farlige baksidene fra reléspolen under avstengning.

De relékontakter kan kobles til med en beregnet belastning for å slå dem PÅ / AV som svar på de angitte tidsintervallene.

Det fjerde kretsskjemaet viser standarden IC 555 justerbar tidtakerkrets har to sett med tidsintervaller og et utgangsrelé for å veksle ønsket belastning.

Selv om skjematisk ser riktig ut, kan denne grunnleggende kretsen faktisk ha noen få negative aspekter.

1. For det første vil denne designen tømme litt strøm kontinuerlig, selv om utgangen fra kretsen er i av-tilstand.
2. For det andre, siden de to kondensatorene C1 og C3 har en bred toleransespesifikasjon, skal potten nedsettes med to individuelle oppsettvekter.

Ovennevnte diskuterte feil kan faktisk overvinnes ved å konfigurere kretsen på følgende måte. Her bruker vi et DPDT-relé for prosedyrene.

I dette 5. IC 555 tidsdiagrammet kan vi se at relékontaktene er koblet sammen med START-bryteren S1, som begge er i 'normalt åpen' modus, og sørger for at det ikke er noe strømavløp mens kretsen er AV.

For å starte timingssyklusen, trykkes S1 et øyeblikk.

Dette driver IC 555 umiddelbart. Ved begynnelsen kan C2 forventes å bli fullstendig utladet. På grunn av dette opprettes en negativ bryter PÅ utløser ved pin 2 på IC, som initierer tidssyklusen, og reléet RY1 slås PÅ.

Relékontaktene som er koblet parallelt med S1, gjør at IC 555 kan forbli drevet selv etter at S2 er frigitt.

Når den innstilte tidsperioden utløper, deaktiveres reléet, og kontaktene går tilbake til N / C-posisjonen og kobler fra strømmen fra hele kretsen.

Tidsforsinkelsesutgangen til kretsen bestemmes i utgangspunktet av R1 og potensiometer R5-verdier, sammen med verdiene til enten C1 eller C2, og avhengig av posisjonen til velgerbryteren S3a.

Når det er sagt, må vi også merke oss at timingen i tillegg påvirkes av hvordan potensiometrene R6 og R7 justeres.

De blir slått gjennom bryteren S3 b og integrert med CONTROL-spenningsstiftet 5 på IC-en.

Disse potensiometrene er introdusert for å effektivt shunt den interne spenningen til IC 555, noe som ellers kan forstyrre systemets utgangstid.

På grunn av denne forbedringen er kretsen nå i stand til å fungere med største nøyaktighet selv med kondensatorer med inkonsekvente toleransenivåer .

Videre tillater funksjonen også kretsen å arbeide med en ensom tidsskala kalibrert for å lese to individuelle tidsområder i henhold til posisjonering av velgerbryteren.

For å sette opp den nøyaktige IC 555 tidtakerkretsen, må R5 først justeres til det maksimale området. Etter dette kan S3 velges til posisjon 1.

Deretter justerer du R6 for å få en 10 sekunders ON-tidsutgangsskala med litt prøving og feiling. Følg de samme prosedyrene for valg av posisjon 2, gjennom potten R7 for å få en nøyaktig skala på 100 sekunder

Tidtakere for billys

Dette sjette enkelt billys IC 555-basert tidtaker forhindrer at billyktene slås av så snart tenningen er slått AV.

I stedet får frontlysene være opplyst i en viss forhåndsinnstilt forsinkelse når føreren låser tenning av bilen og går avsted mot destinasjonen som kan være hans hjem eller kontor. Dette gjør at eieren kan se stien og komme komfortabelt inn i destinasjonen med synlig belysning fra frontlysene.

Deretter slår IC 555-kretsen av frontlysene når forsinkelsesperioden går.

Hvordan det fungerer

Når tenningsbryteren S2 er slått PÅ, aktiveres reléet RY1 via D3. Reléet muliggjør frontlysoperasjoner via de øvre relékontaktene og bryteren S1, slik at frontlyktene fungerer normalt gjennom S1.

På dette punktet forblir kondensatoren C3 assosiert med pin 2 på IC fullstendig utladet fordi begge ledningene har det positive potensialet.

Imidlertid, når tenningsbryteren S2 er slått AV, blir C3-kondensatoren utsatt for et jordpotensial via reléspolen, som plutselig får en negativ utløser til å vises på pin 2.

Dette utløser IC 555-utgangsstift 3, og lar reléet forbli aktivt selv om tenningen er slått AV. Avhengig av verdiene til timingkomponentene R1 og C1, forblir reléet strømførende og holder frontlysene PÅ (i 50 sekunder), til endelig tidsperioden går, og pin 3 på IC-en slår av strømmen av reléet og lysene.

Kretsen skaper ingen forstyrrelser i den vanlige funksjonen til frontlysene mens bilen går.

Den neste syvende tidtakerkretsen vist nedenfor er også en billyktimer som styres manuelt i stedet for tenningsbryteren.

Kretsen bruker et DPDT-relé med to sett med kontakter. IC 555 monostabil handling startes ved å trykke S1 et øyeblikk. Dette aktiverer reléet, og begge kontaktene beveger seg oppover og kobles til den positive forsyningen.

Kontakter på høyre side aktiverer frontlysene, mens venstre sidekontakter driver IC 555-kretsen. C3 får en øyeblikkelig negativ puls til å vises ved pinne 2 som utløser tellemodus for IC, og pinne 3 blir høy låsende PÅ reléet.

Frontlyktene er nå slått PÅ. Avhengig av verdiene til R1 og C1 holder pin 3-utgangen reléet og frontlysene strømførende (i dette tilfellet i 50 sekunder), til C1 lades opp til 2/3 Vcc, svingpinne 3 er lav og slår av reléet og frontlysene.

1 minutters veranda lys tidtaker

Denne 8. kretsen viser enkel veranda lys timer-krets som bare kan aktiveres i løpet av natten. I løpet av dagtid LDR-motstand blir lav som holder krysset med R5 høyt.

På grunn av dette har trykk på S1 ingen effekt på pin 2 på IC. Imidlertid når mørket faller, går LDR-motstanden uendelig, og utvikler nesten 0 V ved krysset mellom R4 og R5.

I denne tilstanden, når bryteren S1 trykkes, forårsaker en negativ utløser ved pin 2 på IC 555, som aktiverer pin 3 til høy og også slår PÅ reléet. Verandaen som er festet med relékontaktene lyser.

Kretsen forblir utløst i rundt 1 minutt, til C1 lades til 2/3 Vcc. IC-en tilbakestilles nå til svingpinnen 3 lav og slår strømmen av og slår av verandaen.

Bryteren S1 kan være i form av en liten skjult bryter nær dørhåndtaket / hengslet, eller under matten som aktiveres når eieren tråkker på matten.

Turtellerapplikasjon

En monostabil tidtakerkrets som bruker IC 555 kan også implementeres effektivt for å lage en turteller krets som vil gi brukeren nøyaktig informasjon om frekvens og motortiming.

Den innkommende frekvensen fra motoren blir først konvertert til veldimensjonert firkantbølge gjennom et RC-differensieringsnett og deretter matet til pinne nr. 2 på den monostabile.

Differensieringsnettverket forvandler de fremre eller bakre kantene av firkantbølgesignalet til passende triggerpulser.

En 9. praktisk krets nedenfor viser hvordan et RC-nettverk og en transistor konverterer ethvert inngangssignal med hvilken som helst amplitude til godt dannede firkantbølger for å generere ideelle utløsende pulser, bytte mellom hele IC Vcc-nivået og bakken.

Konklusjon

I alle kretsene som er presentert så langt, fungerer 555 som en monostabil (one-shot) tidsperiodegenerator. De nødvendige utløsersignalene blir matet til TRIGGER-pin 2 og en tidsbestemt puls ved utgangsbolten 3 blir levert.

I alle designene er signalet som påføres ved TRIGGER pin 2 passende dimensjonert for å danne en negativ kantet puls.

Det sørger for at triggeramplituden bytter fra et 'av' -nivå som er høyere enn 2/3 av forsyningsspenningen til en 'på' -verdi som er lavere enn 1/3 av forsyningsnivået.

Triggering av IC one shot monostable skjer faktisk når potensialet på pin 2 trekkes ned til 1/3 av forsyningsspenningsnivået.

Dette krever at utløserpulsbredden ved stift 2 er høyere enn 100 nanosekunder, men lavere enn pulsen som er ment å vises ved utgangsstiften 3.

Dette fastslår eliminering av utløserpulsen når den innstilte monostabile perioden går.