Namai Dienoraštis~~Įvaldyti 555 laikmačius: principai, režimai, programos ir praktinis įgyvendinimas~~

~~2024/05/7~~ ~~731~~

Įvaldyti 555 laikmačius: principai, režimai, programos ir praktinis įgyvendinimas

Šiame straipsnyje mes ištirsime „555 Timer“ - sėklų integruotą grandinę, kuri 1971 m. Debiutavo elektroninius įrenginius. Ši lustas yra žinomas dėl savo universalumo ir yra naudojama viskuo, pradedant kasdieniais namų apyvokos daiktais ir baigiant pažangiomis erdvėlaivių technologija.Mes atsižvelgiame į 555 laikmačio principus, struktūrą ir pritaikymą, ypač daugiausia dėmesio skiriant jo naudingumui siekiant tikslios valdymo ir laiko elektronikos projektuose.

Katalogas

1. 555 laikmačio supratimas

2. 555 laikmačio darbo principas ir vidinė struktūra

3. Išsamus 555 laikmačio PIN funkcijų paaiškinimas

4. Mirksančios LED grandinės kūrimas naudojant 555 laikmatį

5. Monostabilio režimas su 555 laikmačiu

6. Bistable režimas ir jo praktiniai pritaikymai

7. Praktinis pritaikymas ir didelės srovės išėjimo išplėtimas

8. Didesnių apkrovų kontrolės strategijos

9. Išvada

1 paveikslas: 555 laikmatis

Supratimas 555 laikmatis

Pristatė Hansas Camenzind'as 1971 m., 555 laikmatis pasižymi trimis 5kΩ rezistoriais.Šie rezistoriai sudaro įtampos daliklio raktą laikmačio funkcijai, leisdami jam tiksliai valdyti laiko intervalus.Šis lustas vaidina svarbų vaidmenį įvairiose elektroninės įrangos asortimentuose dėl paprasto, tačiau efektyvaus dizaino, apimančio tik 8 kaiščius, tačiau jame yra maždaug 25 tranzistoriai, 2 diodai ir 16 rezistorių.

555 laikmatis veikia trimis režimais: monostabiliu, bistabiliu ir stulbinančiu.Kiekvienas režimas atlieka skirtingas funkcijas:

The 555 Timer Is Famous for Its Three 5kΩ Resistors

2 paveikslas: 555 laikmatis garsėja trimis 5kΩ rezistoriais

• „Monostable“ režimas suteikia vieną, laiko impulsą, naudingą norint sukurti tikslų vėlavimą.

• „Bistable“ režimas leidžia laikmačiui perjungti iš dviejų stabilių būsenų, idealiai tinkančių jungikliams ir perjungimams.

• „Stiesy Mode“ generuoja nuolatinius virpesius, puikiai tinkančius impulsų pločio modifikuoti (PWM) signalams ir garso efektų kūrimui.

Dėl lusto lankstumo jis yra mėgstamas tiek mėgėjų, tiek profesionalių inžinierių, švenčiamų dėl patikimumo ir tikslių laiko nustatymo galimybių.

Naudojant 555 laikmatį, tikslumas pasirenkant ir nustatant rezistorius bei kondensatorius padeda apibrėžti laiko intervalus.Pavyzdžiui, paprastoje LED mirksėjimo grandinėje, sureguliuodami šiuos komponentus, keičia šviesos diodų blyksnių dažnį ir trukmę.Šis reguliavimas daro įtaką išėjimo signalo bangos formai ir bendrojo grandinės stabilumo ir efektyvumo bangos formai.

Pradedantiesiems pradinė mokymosi kreivė gali atrodyti staigi, ypač suprasti vidinių 5kΩ rezistorių poveikį laikmačio funkcionalumui.Tačiau praktiniai eksperimentai, tokie kaip įvairus pasipriešinimas ir talpumas, liudijant atsirandančius produkcijos pokyčius, gali sustiprinti supratimą ir intuiciją projektuojant grandinę.

555 laikmačio darbo principas ir vidinė struktūra

555 laikmatis yra kompaktiška ir efektyvi integruota grandinė, sudaryta iš 25 tranzistorių, 2 diodų ir 15 rezistorių.Šie elementai veikia kartu, kad sudarytų patikimą laiko valdymo sistemą.Ši grandinė yra pastatyta aplink kelis pagrindinius komponentus: du lygintuvus, RS flip-flop, įtampos daliklį ir išvesties etapą.

3 paveikslas: 555 laikmačio schema

Įtampos daliklis

555 laikmačio įtampos daliklis yra pagamintas iš trijų 5kΩ rezistorių, suderintų iš eilės.Ši sąranka padalija gaunamą tiekimo įtampą į dvi pagrindines atskaitos įtampos - 1/3 ir 2/3 pradinės įtampos.Šie atskaitos taškai yra neatsiejama laikmačio valdymo mechanizmų, nes jie tiekia reikalingą palyginamųjų atskaitos įtampą.

Palyginamieji

Lyginamųjų vaidmuo yra nuolat tikrinti išorinį įvesties signalą, pavyzdžiui, įtampą, patenkančią iš išorinės grandinės, ir išmatuoti ją pagal vidinę atskaitos įtampą (1/3VCC ir 2/3VCC).Priklausomai nuo to, ar įvesties įtampa viršija, ar nukrenta žemiau šių atskaitos taškų, lygintuvas reaguoja.Jis siunčia aukštą signalą, jei įvestis yra didesnis ir mažas signalas, jei jis yra mažesnis.Ši dvejetainė, įjungimo logika yra labai svarbi tikslui laikmačio funkcionavimui.

RS Flip-Flop

Signalas iš lyginamųjų į „RS Flip-Flop“ pateko į pagrindinį atminties bloką, kuris perjungia jo išvesties būseną pagal lygintuvo signalą.Vykdant monostabilio režimo veikimą, suaktyvindamas „Flip-Flop“ nustato laikmatį iš anksto nustatytai trukmei.

Išvesties etapas

„555 Timer“ išvesties etapas yra skirtas tiesiogiai prisijungti prie įvairių krovinių, pavyzdžiui, LED žibintų ar mažų variklių, valdant iki 200 mA.Dėl šios galimybės 555 laikmatis tampa neįtikėtinai universalus, tinkamas tiek pomėgių projektams, tiek reiklesnėms pramonės programoms.

Praktiniai taikymo patarimai

Naudojant 555 laikmatį, svarbiausia pasirinkti tinkamus išorinius rezistorius ir kondensatorius.Šie komponentai yra lemiami nustatant laiko trukmę ir užtikrinant operacijos stabilumą.Pavyzdžiui, didesnio kondensatoriaus pritvirtinimas prie 2 kaiščio (gaiduko kaištis) prailgina laikmačio trukmę.Nors šie pakeitimai gali atrodyti nedideli, jie daro didelę įtaką laikmačio rezultatams.

Supratę ir manipuliuodami šiais elementais, vartotojai laikui bėgant gali pasiekti tikslią valdymą.Nesvarbu, ar kuriate konkrečius laikrodžio signalus, ar projektuojate sudėtingas automatines valdymo sistemas, šis tikslumas yra būtinas.Kiekvienas komponentas ir kiekvienas ryšys yra svarbus, padedant pagrindą patikimoms ir veiksmingoms laiko nustatymo operacijoms.

Išsamus 555 laikmačio PIN funkcijų paaiškinimas

„555 Timer“ yra 8 kontaktų integruota grandinė, kurią plačiai naudoja inžinieriai ir elektronikos mėgėjai, kuriant įvairias laiko nustatymo ir virpesių programas.Kiekvienas kaištis vaidina specifinį vaidmenį, esminį efektyviai įgyvendinti realaus pasaulio elektronines grandines.

4 paveikslas: 555 laikmačio IC PINOUT diagrama

1 kaištis (žemės)

1 kaištis jungiasi tiesiai prie neigiamo jūsų maitinimo šaltinio gnybto.Būtina užtikrinti stabilų ir tvirtą šio kaiščio ryšį, nes prastas įžeminimas gali sukelti netinkamą grandinės elgseną ar tiesioginius gedimus.Nepertraukiamo ryšio palaikymas čia yra pagrindinis žingsnis sąrankos metu.

2 kaištis (trigeris)

2 kaištis suaktyvina laikmačio operacijas.Šis kaištis suaktyvina aukšto lygio išėjimą ties 3 kaiščiu, kai jo įtampa nukrenta žemiau trečdalio tiekimo įtampos.Praktinėse programose dizaineriai dažnai jungia išorinį mygtuką arba jutiklį kartu su rezistoriaus-kontakatorių tinklu prie šio PIN, kad palengvintų vartotojo inicijuotą pradžios laiką.

3 kaištis (išvestis)

Šis kaištis tiesiogiai atspindi laikmačio būseną, užtikrinančią didelę išvestį šalia maitinimo įtampos (sumažinta 1,5 V metimu) ir mažą išėjimą prie 0 V.3 kaištis, galintis palaikyti nuo 100 iki 200 mA, gali tiesiogiai maitinti mažus įrenginius, tokius kaip šviesos diodai ar mažos relės, be papildomų komponentų.

4 kaištis (iš naujo)

4 kaištis skirtas sustabdyti dabartinę laikmačio operaciją.Taikant žemą signalą šiam kaiščiui, laikmatis sustabdo laikmatį ir iš naujo nustato išėjimą iki žemos.Ši funkcionalumas yra raktas į programas, kurioms reikia nedelsiant nutraukti laiko nustatymą, pavyzdžiui, saugos išjungimas ar klaidų sąlygų metu.

5 kaištis (valdymo įtampa)

5 kaištis leidžia sureguliuoti vidinę slenksčio įtampą, pritaikant išorinę įtampą, kuri keičia laikmačio periodą ir dažnį.Šis koregavimas pasirodo neįkainojamas norint patobulinti laikmačio veikimą, ypač sistemose, kuriose būtinas kintamas laikas.

6 kaištis (slenkstis)

6 kaištis stebi įtampos lygį ir perjungia išvestį į žemą, kai jis atsitrenkia į du trečdalius tiekimo įtampos.Jis paprastai naudojamas su 2 kaiščiu, kad būtų galima nustatyti ir valdyti svyravimo laikotarpį laikmačio stulbinančiame režime.

7 kaištis (išleidimas)

Tiek laikmačio, tiek monostabiliuose režimuose, 7 PIN kodas išleidžia prijungtą išorinį kondensatorių.Ši iškrova įvyksta, kai išėjimas pasislenka tarp aukšto ir žemo, padidindamas laiko intervalų tikslumą.

8 kaištis (VCC maitinimo šaltinis)

8 kaištis jungiasi prie teigiamo maitinimo šaltinio gnybto ir paprastai priima įtampą nuo 5 V iki 15 V.Norint išvengti sutrikimų ar pažeidimų dėl viršįtampio, reikia užtikrinti teisingos įtampos naudojimą.

5 paveikslas: 555 laikmačio IC PINOUT diagrama

Šių kaiščių įgijimas yra labai svarbus norint efektyviai diegti 555 laikmačius projekte.Šios žinios skatina viską sukurti nuo paprastų atidėtų jungiklių iki sudėtingų impulsų generatorių, užtikrinant sėkmingą grandinės projektavimą ir įgyvendinimą.

Sukurti mirksinčią LED grandinę naudojant 555 laikmatį

555 laikmatis, esant „Stiesable Mode“, veikia kaip osciliatorius, nuolat keičiantis savo išvestį iš aukšto į žemą.Šis svyravimas puikiai tinka kuriant periodines funkcijas, tokias kaip mirksėjimas LED, skamba garsai ar variklių valdymas.

Nustatant grandinę, nedideli rezistoriaus ir kondensatoriaus verčių koregavimai daro įtaką šviesos diodų blykstės dažniui ir stabilumui.Pavyzdžiui, didesnė talpa išplečia LED įjungimo ir išjungimo fazes, todėl lėčiau mirksi.Panašiai pasirinkus tinkamą rezistoriaus vertę, galima apsaugoti šviesos diodą nuo per didelės srovės, kuri galėtų ją sugadinti, kartu optimizuodama grandinės energijos efektyvumą.

Eksperimentuojant su šiomis grandinėmis, pradedantiesiems suteikia praktinį būdą stebėti elektroninių komponentų sąveiką.Tai taip pat parodo, kaip grandinių laikas yra valdomas naudojant pagrindinius elementus, sustiprinant jų suvokimą apie 555 laikmačio galimybes ir skatinant tolesnį elektronikos tyrinėjimą.

6 paveikslas: LED grandinė

Sukurti mirksinčią LED grandinę

Surinkti mirksinčią LED grandinę su 555 laikmačiu yra puikus įvadinis projektas tiems, kurie naujiems elektronikai.Procesas yra paprastas ir aiškiai parodo laikmačio funkcionalumą stulbinančiu režimu.Žemiau rasite išsamius veiksmus ir reikalingus komponentus.

7 paveikslas: LED Flasher grandinė

Reikalingi komponentai:

• 555 laikmačio lustas

• LED

• Rezistorius (apriboti srovę iki LED)

• kondensatorius (norint nustatyti blykstės dažnį)

• Maitinimo šaltinis (paprastai nuo 5 V iki 12 V)

Surinkimo instrukcijos:

Maitinimo šaltinio prijungimas:

• Pridėkite 555 laikmačio 8 kaištį prie teigiamo savo maitinimo šaltinio gnybto.

• Prijunkite 1 kaištį prie žemės.

Laikmačio konfigūravimas:

• Norėdami nustatyti 555 laikmatį, skirtą „Stiesable Mode“, „Sanding Pins 2“ ir „6“ kartu.

Išėjimo dažnio koregavimas:

;

• Pritvirtinkite kitą rezistorių nuo 7 kaiščio iki 6 kaiščio ir sudėkite kondensatorių iš nuoseklų nuo 6 kaiščio iki žemės.Pasirinktos šio rezistoriaus ir kondensatoriaus vertės lems, kaip greitai mirksės LED.

Prijunkite šviesos diodą:

;

• Prijunkite neigiamą LED gnybtą į žemę per rezistorių.Šis rezistorius turėtų būti kruopščiai pasirenkamas, kad jis būtų pakankamai stiprus, kad būtų išvengta bet kokio LED pažeidimo per daug srovės.

Atlikdami šiuos veiksmus, galite sukurti grandinę, kuri ne tik parodo pagrindinius elektroninius principus, bet ir yra praktinis įvadas į dinamines 555 laikmačio funkcijas.

Monostabilio režimas su 555 laikmačiu

„Monostable“ režimas, dažnai vadinamas vieno kadro režimu, suteikia stabilų, trumpą aukštą išeigą iš 555 laikmačio.Ši funkcija yra ypač naudinga generuojant vieno naudojimo laiką arba vėlavimo signalus.Įprasti naudojimo būdai yra inicijuoti sekas durų skambutėse arba laikinuose aliarmuose, kai greitas signalas suaktyvina ilgesnį veiksmą.

Konstruojant ir išbandant monostabilią grandinę, sureguliavus rezistoriaus ir kondensatoriaus vertes, galima tiksliai valdyti išvesties trukmę.Pavyzdžiui, padidinus kondensatoriaus dydį, išėjimas išlieka didelis, o tai yra naudinga programoms, kurioms reikia išplėsti signalo ilgį, pavyzdžiui, ilgesnį aliarmą.

Svarbiausia dėmesys komponentų kokybei, ypač suaktyvinimo mechanizmui.Žemos kokybės komponentai gali sukelti nenuoseklų suaktyvinimą ir sumažinti sistemos veikimą.Be to, pasirinkimas ištraukimo rezistoriui daro įtaką grandinės stabilumui.Jis turi būti pakankamai didelis, kad 2 kaištis būtų aukštos būklės normaliomis sąlygomis ir pakankamai maža, kad palengvintų greitą perėjimą prie žemos būsenos, kai suaktyvinamas.

Šie parametrai leidžia 555 laikmačiui efektyviai veikti ne tik pagrindiniuose durų skambutėse ar aliarmuose, bet ir tiksliose užduotyse, tokiose kaip fotoaparato blyksčių valdymas.Toks universalumas demonstruoja 555 laikmačio naudingumą įvairiuose elektroniniuose projektuose.

Grandinės kūrimas monostabiliu režimu

Norint nustatyti monostabilios režimo grandinę, reikia atidžiai atkreipti dėmesį į signalo ir laiko konfigūraciją.Čia yra žingsnis po žingsnio vadovas, kuriame surinkta monostabiliai grandinė su 555 laikmačiu.

8 paveikslas: 555 laikmatis monostabilio režimo pavyzdyje

Reikalingi komponentai:

• 555 laikmatis

• Rezistoriai (mažiausiai du)

• Kondensatorius (nustato vėlavimo trukmę)

• „Trigger Switch“ (pvz., Mygtukas)

• Išvesties įtaisas (pvz., Garsinis signalas ar LED)

• Maitinimo šaltinis (paprastai nuo 5 V iki 12 V)

Surinkimo instrukcijos:

Galios ryšio užmezgimas:

• Prijunkite 555 laikmačio 8 kaištį prie teigiamo maitinimo šaltinio gnybto.

• Pritvirtinkite 1 kaištį ant žemės.

Trigerio mechanizmo konfigūravimas:

• Pritvirtinkite ištraukimo rezistorių prie 2 kaiščio ir prijunkite jį prie teigiamo maitinimo šaltinio, kad išlaikytumėte 2 kaištį, paprastai aukštą, užkirsdami kelią atsitiktiniams sukėlėjams.

• Prijunkite 2 kaištį prie žemės per gaiduko jungiklį, leisdami 2 kaiščio įtampai trumpam nukristi, kai jungiklis suaktyvinamas, taip inicijuodami laikmatį.

Išvesties trukmės nustatymas:

• Padėkite rezistorių tarp 6 kaiščio (slenksčio) ir 7 kaiščio (išmetimas).

• Prijunkite kondensatorių nuo 7 kaiščio iki žemės.Specifinės rezistoriaus ir kondensatoriaus vertės lemia, kiek laiko išėjimas išlieka aukštas, po aktyvavimo valdant perėjimą atgal į žemą.

Prijunkite išvesties įrenginį:

• Susiekite 3 kaištį su išvesties įrenginiu, tokiu kaip garsinis signalas ar LED, leidžiantis jį skleisti garsą ar šviesą aktyvinant.

Atlikdami šiuos veiksmus, galite sukurti monostabilią grandinę, kuri ne tik parodo pagrindinius elektroninius principus, bet ir veiksmingai panaudoja 555 laikmačio dinaminį funkcionalumą.

Bistable režimas ir jo praktiniai pritaikymai

„Bistable“ režimas leidžia 555 laikmačio lustą perjungti tarp dviejų stabilių būsenų, veikiančių panašiai kaip elektroninis dvipusis jungiklis.Šis režimas yra idealus scenarijams, kuriems reikalingi paprasti jungikliai arba loginiai valdikliai be laiko funkcijų.Paprastai jis taikomas tiesiomis automatizavimo sistemomis, robotų logikos valdikliais ir įvairiomis jungiklių operacijomis.

Supratimas ir sukuriamo režimo nustatymas

Sėkmė naudojant „Bistable“ režimą priklauso nuo tikslaus gaiduko mechanizmo nustatymo ir palaikant stabilius išėjimus.Valdymo mygtukų kokybė ir sąranka daro didelę įtaką sistemos našumui, nes nepilnaverčiai mygtukai gali sukelti neryškius ir dažnus, nenumatytus būsenos pakeitimus.

Norėdami nustatyti gaiduką, prijunkite 2 ir 6 kaiščius. Čia yra operatyvinė logika: Paspaudus mygtuką, keičia išvestį iš vienos būsenos į kitą, kuri vėliau laikosi tol, kol mygtukas vėl paspaustas.Ši sąranka puikiai tinka projektuoti paprastas logines grandines, tokias kaip tos, kurios naudojamos pakeisti roboto kryptį arba pagrindiniams duomenų saugojimui.

Be paprastų elektroninių jungiklių, „Bistable“ režimas taip pat pritaikomas sudėtingesnėms užduotims, tokioms kaip automatinės valdymo sistemos, kurioms reikalingas elementarių sprendimų priėmimas.Dėl jo paprastumo ir patikimumo jis yra naudingas įrankis elektronikos projektuose.

Bistable režimo konfigūravimas

Bistable režime 555 laikmačio išėjimas (aukštas arba žemas) priklauso nuo išorinio gaiduko ir išlieka nepakitęs iki kito trigerio įvykio.Nors sąranka yra tiesi, tiksli grandinės dizainas padeda užtikrinti stabilumą ir reagavimą.

9 paveikslas: „Bistable Mode“ grandinės pavyzdys

Reikalingos medžiagos:

• 555 laikmačio lustas

• Rezistorius

• „Trigger Switch“ (mygtukas arba jutimo įrenginys)

• Išėjimo įtaisai (šviesos diodai, elektroniniai spynos, varikliai ir kt.)

• Maitinimo šaltinis (paprastai nuo 5 iki 12 V)

Statybos veiksmai:

Galios jungtys:

• Prijunkite 8 kaištį prie teigiamo maitinimo šaltinio ir 1 kaištį prie žemės.

Nustatykite gaiduko mechanizmą:

• Link 2 ir 6 kaiščiai tiesiai ir per nuslėptą rezistorių ant žemės, užtikrinant, kad kaištis išlieka žemas be gaiduko signalo.

• Prijunkite 2 ir 6 kaiščius prie teigiamo tiekimo per paspaudimo mygtuką, kad galėtumėte suaktyvinti.

Išvesties konfigūracija:

• Prijunkite 3 kaištį (išvesties kaištis) prie išvesties įrenginio, pavyzdžiui, LED ar kitą valdiklį.

Šis tiesioginis ir išsamus požiūris į bistabilo režimo konfigūraciją pabrėžia praktinį valdymą ir loginį veikimą, todėl jis yra prieinamas tiems, kurie įgyvendina ar sužinojo apie paprastas valdymo sistemas elektronikoje.

Praktinis pritaikymas ir didelės srovės išėjimo išplėtimas

555 laikmatis gali tiekti iki 200 mA, todėl jis yra tinkamas tiesiogiai maitinti mažus variklius ar keletą LED lempučių.Pridedant išorinius komponentus, tokius kaip tranzistoriai ar MOSFET, 555 laikmačio talpa padidėja, leisdamas jam valdyti didesnes apkrovas automatinėse valdymo sistemose.

Renkantis tranzistorių ar MOSFET, būtina užtikrinti, kad jis galėtų valdyti numatomą įtampą ir srovę.Sunkesnėms apkrovoms gali prireikti papildomo šilumos išsklaidymo, pavyzdžiui, šilumos kriauklės.

555 laikmačio susiejimas su tranzistoriumi ar MOSFET vartotojams suteikia daugiau lankstumo valdyti didelės galios įrenginius.Ši sąranka išplečia 555 laikmačio naudojimą automatizavimo sistemose.

Tiesioginė pavaros apkrova

Pagrindinė sąranka:

LED eilutė: Prijunkite kelis šviesos diodus prie 3 išėjimo kaiščio, įskaitant tinkamus srovę ribojančius rezistorius, kad apsaugotumėte juos nuo viršįtampio.Pavyzdžiui, kai 12 V maitinimo šaltinis vairuoja 10 šviesos diodų, su kiekvienu LED padėkite 120Ω rezistorių.

Maži varikliai: prijunkite variklį tiesiai prie 3 kaiščio, jei tam reikia mažiau nei 200 mA.Šis tiesus požiūris gerai veikia neviršijant dabartinės ribos.

Išplėsta grandinė didesnėms apkrovoms

Reikalingos medžiagos:

• 555 laikmačio lustas

• Tinkamas tranzistorius (pvz., NPN) arba MOSFET

• Fiklinio ratuko diodas (indukcinėms apkrovoms)

• Valdymo rezistorius

• maitinimo šaltinis

• Įkelti (pvz., Didesni varikliai arba didelės galios šviesos diodai)

Surinkimo veiksmai:

Tranzistoriaus tvarkyklės sąranka:

Norėdami valdyti vartų srovę, padėkite nedidelį rezistorių tarp 3 kaiščio ir tranzistoriaus pagrindo (NPN) arba vartų (MOSFET).

Prijunkite kolektorių (NPN) arba Drainą (MOSFET) prie vienos apkrovos pusės.Prijunkite kitą apkrovos pusę prie teigiamo maitinimo šaltinio terminalo.

Susiekite emiterį (NPN) arba šaltinį (MOSFET) su neigiamu galios terminalu.

Jei norite indukcinių apkrovų, tokių kaip dideli varikliai, įpilkite smagračio diodą tarp apkrovos ir tranzistoriaus, kad apsaugotumėte nuo įtampos viršįtampių.

Testavimas ir pakeitimai:

Prieš maitindami patikrinkite, ar visos jungtys yra teisingos.

Bandymo metu stebėkite atsaką į apkrovą ir patikrinkite, ar tranzistorius perkaitimas.Jei aptinkama per didelė šiluma, apsvarstykite galimybę įrengti šilumos kriaukles.

Didesnių krovinių kontrolės strategijos

Norint valdyti apkrovas, viršijančias 200 mA, 555 laikmačiui reikalingas išorinis tranzistorius, kad padidintų jo vairavimo galią.NPN tranzistoriai arba MOSFET dažniausiai naudojami šiam tikslui.Jie ne tik efektyviai tvarko didelės galios variklius ar plačias LED juosteles, bet ir užtikrina grandinės stabilumą.Žemiau pateikiamos išsamios šių priemonių įgyvendinimo instrukcijos kartu su pagrindiniais veiklos aspektais.

Reikalingos medžiagos

• 555 laikmačio lustas

• NPN tranzistorius arba MOSFET

• Rezistorius (pagrindui ar vartams)

• Fiklinio ratuko diodas (indukcinėms apkrovoms)

• Didelės galios apkrova (pvz., Variklio arba LED juostelė)

• Maitinimo šaltinis (atitinkama apkrova ir tranzistoriaus įtampa/srovės poreikiai)

Įgyvendinimo veiksmai

Prijunkite 555 laikmatį:

Konfigūruokite 555 laikmatį pagal numatytą programos režimą, pavyzdžiui, monostabilumą ar nuovokumą.

Pasirinkite ir nustatykite tranzistorių:

NPN tranzistoriui.Susirašykite 555 laikmačio išėjimo kaiščią (3 kaiščią) su tranzistoriaus baze, naudodami rezistorių tarp 1KΩ ir 10 kΩ, kad apribotų bazinę srovę.

Už mosfetą.555 laikmačio išėjimą prijunkite prie MOSFET vartų per didesnį pasipriešinimą, paprastai nuo 10kΩ iki 100 kΩ, nes MOSFET yra skatinamos įtampos.

Prijunkite krovinį:

Pritvirtinkite tranzistoriaus kolektorių (NPN) arba kanalizaciją (MOSFET) prie vieno apkrovos galo.

Prijunkite kitą apkrovos galą prie teigiamo maitinimo šaltinio terminalo.

Jei apkrova yra indukcinė (kaip variklis), pridėkite smagračio diodą tarp apkrovos ir tranzistoriaus.Diodas turėtų būti nukreiptas priešais maitinimo šaltinį, kad apsaugotų nuo įtampos viršįtampių.

Patikrinkite ir sureguliuokite:

Prieš maitindami grandinę, atidžiai patikrinkite jungtis.

Stebėkite apkrovos atsaką ir stebėkite, ar tranzistorius perkaitimas.Jei pasidaro per karšta, naudokite šilumos kriauklę, kad išvengtumėte žalos.

Pagrindiniai svarstymai veikimo metu:

Tranzistoriaus pasirinkimas: Pasirinkite tranzistorių, turintį tinkamą maksimalią srovę, įtampos talpą ir ant slenksčio.Paprastai „Mosfets“ geriausiai tinka naudojimosi didelėmis tarnybomis dėl mažo atsparumo.

Rezistoriaus skaičiavimas: atsargiai apskaičiuokite pagrindą arba vartų rezistorių, kad įsitikintumėte, jog tranzistorius tinkamai reaguoja į 555 laikmačio išėjimą.

Šilumos išsisklaidymas: didelės galios apkrovos sukelia didelę šilumą, todėl, kad išlaikytumėte našumą ir išvengtumėte pažeidimų, taikykite tinkamas aušinimo priemones, tokias kaip šilumos kriauklės.

Atlikdami šiuos veiksmus, galite naudoti 555 laikmatį, kad efektyviai valdytumėte dideles apkrovas, viršijančias 200 mA.Ši konfigūracija praplečia 555 laikmačio galimybes, leidžiančias ją efektyviai atlikti įvairiuose automatizavimo ir valdymo scenarijuose.

Išvada

Šiame straipsnyje pateikta išsami 555 laikmačio operacijos analizė ir kodėl jis taip plačiai naudojamas.Dėl 555 laikmačio daugiafunkcionalumo ir patikimumo jis yra neįkainojamas tiek elektronikos entuziastams, tiek inžinieriams, parodydami neprilygstamą vertę sudėtingose elektroninėse sistemose.Praktinės grandinės projektai, pradedant paprastais eksperimentais ir baigiant sudėtingomis automatizavimo programomis, parodo jo lankstumą ir didelės srovės išėjimo galimybes.Dabar skaitytojai turėtų gerai išmanyti 555 laikmačio funkcionalumą ir užtikrintai pritaikyti šias žinias realaus pasaulio projektams.Pasinaudodami kūrybiškumu, jie gali spręsti praktinius iššūkius ir prisidėti prie vykstančių elektroninių technologijų naujovių.

Dažnai užduodami klausimai [DUK]

1. Kaip 555 laikmatis veikia grandinėje?

555 laikmatis yra universali integruota grandinė, turinti tris pagrindinius režimus: nusiteikęs, monostabilus ir bistabas.Štai supaprastintas paaiškinimas:

Pagrindiniai komponentai:

Lustą sudaro du įtampos lygintuvai: SR flip-flop, išėjimo stadija ir iškrovos tranzistorius.

Įvestys ir vidiniai signalai:

Triggeris ir slenksčio įvestys:

Du pagrindiniai įvesties kaiščiai gauna įtampos signalus.

Valdymo įtampos įvestis:

Modifikuoja vidinę atskaitos įtampą.

Vidinė operacija:

Lyginamieji stebi gaiduko ir slenksčio kaiščių įtampos lygius pagal vidinę atskaitą.

Kai įveikimo įtampa yra mažesnė už trečdalį tiekimo įtampos, apatinis palyginimas nustato SR Flip-Flop, kad jis išvestų aukštą signalą.

Jei slenkstinė įtampa viršija du trečdalius tiekimo įtampos, viršutinė palygintuvas iš naujo nustato „Flip-Flop“, todėl išėjimas yra mažas.

Išmetimo tranzistorius:

Prijungtas prie 7 kaiščio, išleidimo tranzistorių kontroliuoja „Flip-Flop“.

Įspūdingu režimu jis su pertraukomis išleidžia laiko kondensatorių, sukurdamas pasikartojantį svyravimą.

„Monostable“ režimu jis išleidžia kondensatorių, kai išėjimas mažėja.

2. 555 laikmačio programos pavyzdys

Populiarus 555 laikmačio naudojimas „Stiesable Mode“ yra sukurti LED blykstės grandinę:

Grandinės sąranka:

Reikia rezistoriaus, laiko kondensatoriaus ir LED.

Operacija:

Kondensatorius įkraunamas per rezistorių.

Kai įtampa pasiekia du trečdalius tiekimo įtampos, suveikia išleidimo kaištis, išleidžiant kondensatorių ir iš naujo nustatant ciklą.

Šis ciklas leidžia LED mirksėti dažniu, kurį nustato rezistoriaus ir kondensatoriaus vertės.

3. Kaip padaryti paprastą 555 laikmačio grandinę

Čia yra žingsnis po žingsnio vadovas, kaip surinkti „Stiesy 555 Timer Circuit“:

Rinkti komponentus:

• 555 laikmatis IC

• Du rezistoriai (R1 ir R2)

• Vienas elektrolitinis kondensatorius (C1)

• Maitinimo šaltinis (5-15 V)

• LED

• Laidų sujungimas

Grandinės rinkinys:

Prijunkite 8 kaištį (VCC) prie teigiamo maitinimo šaltinio.

Prijunkite 1 kaištį (GND) prie žemės.

Padėkite rezistorių R1 tarp 8 ir 7 kaiščių.

Prijunkite rezistorių R2 tarp 7 ir 6 kaiščių.

Pritvirtinkite kondensatorių C1 tarp 6 kaiščio ir žemės.

Kantri 4 kaiščius (iš naujo) prie VCC.

Pasirinktinai 5 kaiščio kaištis (valdymo įtampa) per 0,01 µF kondensatorių.

Prijunkite 3 kaištį (išvestį) prie teigiamos šviesos diodų kojos per srovę ribojantį rezistorių, tada sumalkite kitą koją.

Pakoreguokite laiką:

Apskaičiuokite virpesių dažnį naudodami:

Dažnis = 1,44 / ((r1 + 2 * r2) * c1)

Išbandykite grandinę:

Įjunkite grandinę.LED turėtų pradėti mirksėti.

Pakeiskite rezistoriaus ir kondensatoriaus vertes, kad pakeistumėte mirksėjimo greitį.

4. Įtampos valdymo supratimas 555 laikmačio grandinėje

Įtampą 555 laikmačio grandinėje pirmiausia nustato jo taikymo režimas, pavyzdžiui, nuovokus ar monostabilus.Paprastai įtampos diapazonas yra nuo 4,5 volto iki 15 voltų, atsižvelgiant į tiekimo įtampą (VCC).Išėjimo išėjimas svyruoja nuo beveik 0 voltų (žemės) ir arti VCC.Veikimo metu grandinė tvarko laiko intervalus keičiant įtampą per laiko kondensatorių.Siekiant pažangesnės valdymo, išorinė įtampa gali būti pritaikyta virpesių dažniui sureguliuoti-metodas, dažnai vadinamas įtampos kontroliuojamais virpesiais (VCO).

5. Dažniausias 555 laikmačio naudojimas šiandien

Šiandien 555 laikmatis daugiausia naudojamas kaip generatorius arba impulsų generatorius, ypač norint generuoti laikrodžio impulsus skaitmeninėse grandinėse.Tai yra svarbiausia kuriant tikslius kvadratinių bangų signalus, reikalingus laiko nustatymui ir valdymui.Be to, jis plačiai naudojamas impulsų pločio moduliavimo (PWM) grandinėse.Ši programa yra labai svarbi norint sureguliuoti šviesos diodų ryškumą ar valdyti variklio greitį, leidžiančią plačiau nustatyti greičio nustatymus ir šviesos intensyvumą.

6. 555 laikmačio naudojimo pranašumai

Universalumas: „555 Timer“ gali veikti keliose konfigūracijose, pavyzdžiui, generuoti nuolatinius virpesius, esančiais nuožmiu režimu arba sukuriant vieną impulsą monostabiliu režimu.

Naudojimo paprastumas: norint funkcionuoti, reikia tik nedaugelio išorinių komponentų, supaprastinant daugelio projektų projektavimo ir surinkimo procesą.

Įperkamumas: Dėl mažų kainų 555 laikmatis yra prieinamas tiek mėgėjams, tiek profesionaliems projektams, todėl tai yra elektroninių prietaisų kuokšteliniai.

Stabilus našumas: laikmatis palaiko stabilų išėjimą, kuriam negalima lengvai paveikti temperatūros pokyčių, užtikrinant patikimą veikimą skirtingose aplinkose.

Didelė išėjimo srovė: ji gali tiesiogiai vairuoti įrenginius, kurių srovės yra iki 200 mA, leisdama jam maitinti šviesos diodus, mažus variklius ir kitus komponentus be papildomos aparatūros.

Tikslumas: Laiko intervalai yra labai tikslūs ir juos galima lengvai sureguliuoti naudojant išorinius rezistorius ir kondensatorius, suteikiant laiko nustatymo diapazono ir tikslumo lankstumą.

7. Kaip veikia 555 monostabilių grandinė?

555 laikmatis monostabiliu režimu sukuria tam tikro ilgio impulsą.Čia pateiktas išsamus paaiškinimas:

Suaktyvinti grandinę:

Iš pradžių grandinė yra stabilioje būsenoje, kur išėjimas (3 kaištis) yra žemas.

Kai trumpas, žemos įtampos signalas (žemesnis nei trečdalis tiekimo įtampos) pasiekia gaiduko kaištį (2 kaištis), laikmatis prasideda, todėl išvestis gali perjungti į aukštą.

Laikas pulsas:

Aukšto išėjimo impulso trukmė priklauso nuo išorinio rezistoriaus (R) tarp VCC ir išleidimo kaiščio (7 kaiščio), taip pat kondensatorius (C) tarp slenksčio kaiščio (6 kaištis) ir žemės.

Kai išėjimas yra didelis, kondensatorius pradeda įkrauti per rezistorių.

Pabaiga pulsą:

Kai kondensatoriaus krūviai ir jo įtampa siekia du trečdalius tiekimo įtampos, vidinis slenksčio palyginimas perkelia išėjimą atgal į žemą, išleisdamas kondensatorių ir iš naujo nustatant grandinę.

Pagrindiniai komponentai:

Rezistorius (R): kontroliuoja norą, kuria įkrauta kondensatorius.

Kondensatorius (C): kaupia kaupimą ir nustato impulsų trukmę.

Pulso trukmės formulė:

T = 1,1 × R × C

8. Kas yra 555 laikmačio grandinės alternatyva?

Įvairios 555 laikmačio alternatyvos apima:

Mikrokontroleriai:

Lanksčios ir programuojamos kelioms laiko nustatymo funkcijoms.

Specializuotas laikmatis ICS:

CD4538: siūlo du tikslus monostabilius multivibratorius.

NE566: įtampos valdomas osciliatorius.

Diskretiniai komponentai:

Tranzistorių osciliatoriai: laiko naudoja atskiri tranzistoriai ir pasyvūs komponentai.

RC osciliatoriai: paprastos grandinės su rezistoriais ir kondensatoriais, paprastai suporuotas su stiprintuvais.

9. Kaip nustatyti 555 laikmačio dažnį?

Norėdami sureguliuoti 555 laikmačio dažnį, esant stulbinančiu režimu (nepertraukiamu virpesiu), turėsite pakeisti dviejų rezistorių ir kondensatoriaus vertes.

Grandinės ryšys:

Rezistorius R1: sujunkite tarp VCC ir išleidimo kaiščio (7 kaištis).

Rezistorius R2: Prijunkite 7 kaiščio ir slenksčio kaištį (6 kaištis).

C kondensatorius: jungkite tarp 6 kaiščio ir žemės.

Paimkite išvestį iš 3 kaiščio.

Apskaičiuokite dažnį:

Dažnis (Hz) = 1,44 / ((R1 + 2 × R2) × C)

Apskaičiuokite darbo ciklą:

Darbo ciklas (D) = R2 / (R1 + 2 × R2)

Koreguojantys rezistoriai:

Norėdami padidinti dažnį: sumažinkite R1 ir R2 varžą.

Iki mažesnio dažnio: padidinkite R1 ir R2 reikšmes.

Skaičiavimo pavyzdys:

Jei R1 yra 10kΩ, R2 yra 20kΩ, o C - 0,01 µF, tada dažnis yra:

f = 1,44 / ((10k + 2 × 20k) × 0,01 µF) ≈ 2,4 kHz

Pakeiskite R1 arba R2 reikšmes, kad pasiektumėte norimą dažnį.

Apie mus

ALLELCO LIMITED

Allelco yra tarptautiniu mastu garsus vienas langas Hibridinių elektroninių komponentų viešųjų pirkimų paslaugų platintojas, įsipareigojęs teikti išsamias komponentų viešųjų pirkimų ir tiekimo grandinės paslaugas pasaulinei elektroninės gamybos ir platinimo pramonei, įskaitant pasaulines 500 geriausių OEM gamyklų ir nepriklausomų brokerių.
Skaityti daugiau