об устройстве и сборка своими руками

Один из наиболее часто используемых компонентов электроники – таймер-генератор. Современный формат выпуска его конструкций организован в виде специализированных сборок, применяемых в миллионах различных устройств. Наиболее распространенный таймер такого типа, или, с другим названием, – реле времени, 555 серия микросхем, впервые выпущенная и разработанная компанией Signetic в 1971 году.

За неимением конкуренции на тот период, она получила очень высокое признание и распространение в схемах электрических приборов. Характеристики и выдаваемый сигнал серии таймеров NE555 (изначальное название) позволил применять их при разработке генераторов, модуляторов, систем задержки, различных фильтров, преобразователей напряжения. С развитием цифровой техники, микросхема не потеряла свою актуальность и применяется уже в качестве ее элемента.

Основная задача таймера 555 – создавать одиночные или множественные импульсы с точным разграничением временных интервалов между ними. Внешний вид микросхемы NE555

Особенности и характеристики

Простой генератор импульсов на основе 555

Наиболее известная особенность 555 серии микросхем, снижающей количество областей их применения – внутренний делитель напряжения. Он задает фиксированный уровень порога срабатывания обоих компараторов устройства, сменить который невозможно.

Питание таймера 555 серии осуществляется напряжением от 4,5 до 16 вольт. Ток потребления непосредственно зависит от этого параметра и составляет от 2 до 15 мА. Характеристики выходного сигнала отличаются у различных производителей. В основном, его ток не превышает 200 мА.

Температурные режимы также зависят от сборки. Обычные NE555 рассчитаны на эксплуатацию в промежутке от 0 до 70°С. Военные варианты таймера (исторически обозначенные серией SE) допускают более широкий диапазон – от -55 до 125°С.

В период активности таймера на выходе присутствует напряжение, оно равно приходящему на шине питания за вычетом 1,75В. В остальных случаях на этом контакте 0,25В, при общем напряжении +5В. Терминология описывает эти состояния, как высокий и низкий уровень сигнала.

Запуск таймера к генерации производится импульсным сигналом 1/3 вольт от питания устройства. Форма его любая – синусная или прямоугольная. Элементы схемы, определяющие временные параметры срабатывания

Время срабатывания изменения состояния устанавливается характеристиками внешнего конденсатора между контактом разряда и землей, а также сопротивлением двух резисторов. Первый расположен на шине питания и соединяет ее с входом останова работы микросхемы. Второй находится на линии между предыдущим и контактом разряда, но до описанной ранее емкости.

Достоинства и недостатки

Основное достоинство реле времени на 555 чипе –низкая цена и громадное количество разработанных и использующих его схем электрооборудования.

Существуют и недостатки, которые, впрочем, исправлены в выпусках микросхем с транзисторной базой на основе КМОП. При использовании биполярных, в момент изменения состояния генерирующего каскада в противоположный, на выводах могло возникнуть паразитное напряжение до 400 мА. Проблема решается установкой полярного конденсатора 0,1 мкФ, между управляющим контактом и общим проводом. Конденсатор, уменьшающий влияние помех на устройство

Можно повысить и помехоустойчивость микросхемы таймера. Для этого размещают неполярный конденсатор 1 мкФ на линию цепи питания.

Режимы работы устройства

Основные режимы использования микросхемы 555 серии – одновибратор, мультивибратор и триггер Шмитта.

Первый применяется для создания единовременного сигнала заданной длительности при подаче входного напряжения на стартовый контакт чипа.

Второй – для генерации множества автоколебательных импульсов прямоугольной формы.

Третий, благодаря эффекту памяти предыдущего сигнала и трех вариантов исходящих согласно внутренней логики, в системах задержки и цифровых устройствах.

Одновибратор

В этой схеме, при подаче сигнала любой формы на второй вход 555 серии, будет генерироваться импульс на третьем ее выходе. Его длительность зависит от характеристик сопротивления R и емкости C. Вычислить необходимое время действия исходящего сигнала можно по формуле t=1,1*C*R. Схема одновибратора

Мультивибратор

В отличие от предыдущей схемы, мультивибратору для начала постоянной генерации не нужна подача внешнего сигнала. Достаточно только произвести подключение питания. На выходе импульсы прямоугольной формы с изменением состояния в течение t₂ и с периодом действия t₁.

Их время рассчитываться от параметров R1 и R2 по формулам:

Период и частота:

Чтобы достичь времени импульса большего, чем время паузы, используют диод, соединяющий катодом 7 контакт микросхемы (разряд), с 6 (останов) через свой анод.

Мультивибратор

Прецизионный триггер Шмитта

Функциональность в рамках инвертирующего прецизионного переключателя в 555 серии обеспечивается наличием двух порогового компаратора и RS — триггера. Напряжение на входе разделяется на три части, при достижении пороговых значений которых и изменяется состояние выдачи сигнала устройством.

Разграничение делается по полярности, причем для переключения достаточно 1/3 общего вольтажа питания любого из полюсов. На выходе, при получении порогового сигнала на входе, возникает импульс, инвертированный полярно относительно изначального. Его уровень постоянен и длится он ровно то время, которое действует инициирующий импульс.

Проще говоря, триггер Шмитта — это инвертирующий одновибратор с памятью полярности предыдущего сигнала.

Используется подобная схема в системах, где требуется избавление от излишнего шума и приведение его последовательностей к необходимым пороговым значениям. Схема триггера Шмитта с графиком выравниваемых уровней сигнала

Область применения НЕ555

Возможности микросхемы дают широкий спектр техники, в которой она используется. Мультивибраторы на 555 серии встречаются практически во всех схемах генерации сигналов.

Примером служат различные звуковые и световые оповещающие устройства, детекторы металла, освещенности, влажности или касания. Таймер, заложенный в микросхему, позволяет создавать реле времени, для контроля работы различного оборудования по определенным человеком периодам.

Варианты исполнения в виде триггера Шмитта применяются как фильтрующие преобразователи зашумленных сигналов, для придания им правильной прямоугольной формы. Актуальность подобные схемы имеют и в цифровой технике, в которой используются только два вида импульсов – его наличие и отсутствие.

Отечественные и зарубежные производители

Микросхема-таймер 555 серии настолько популярна, что ее аналоги изготавливаются мощностями практически всех известных брендов микроэлектронной промышленности. Причем территориально расположенных не только в США, но и других странах мира. Среди них: Texas Instrument, Sanyo, RCA, Raytheon, NTE Silvania, National, Motorola, Maxim, Lithic Systems, Intersil, Harris, Fairchild, Exar ECG Phillips и множество других.

Зачастую номер серии от конкурентов содержит отсылку к оригинальной NE555. Встречается маркировки NE555N, НЕ555Р или им подобные. Российская КР1006ВИ1

Производится таймер и в России, с маркировкой микросхемы КР1006ВИ1 с биполярными транзисторами и КР1441ВИ1 по КМОП технологии. Национальный вариант немного отличается от классического 555 серии – в нем вход остановки обладает большим приоритетом, чем сигнал запуска.

Как сделать реле времени 555 своими руками

Одним из вариантов ознакомления с таймером 555 серии будет изготовление своими руками реле времени. Схема достаточно проста, считается классической и доступна к повторению специалистом любого уровня. Схема таймера отключения

Запуск производится нажатием тумблера SB1. Длительность подстраивается резистором R2. На представленной схеме среднее время работы находится в пределах 6 секунд. Для его увеличения, без изменения характеристик R2 повышают емкость C1.

Если требуется суточный цикл работы, то понадобится конденсатор на 1600 мкФ. Если устройство будет применяться в условиях, близких к реальности, – количество фарад меняют на более подходящее к нужному времени работы. Расчет производится согласно формуле: T=C1*R2, где C1 емкость соответствующего конденсатора на схеме, R2 среднее сопротивление мегаом подстроечного резистора.

Более точная калибровка времени действия будет устанавливаться в процессе использования переменным резистором R2.

Немного о нумерации используемых контактов микросхемы 555 серии, то есть ее распиновка:

1. «Земля» (GND) – минус питания.
2. «Запуск» (Trigger) – на контакт поступает импульс, начинающий работу таймера. Инициируется нажатием тумблера.
3. «Выход» (Output) – пока таймер активен, на контакте генерируется исходящий сигнал. Его вольтаж равный Vпитания-1,7В, через ограничивающий резистор R3 позволяет открыть базу транзистора VT1. В свою очередь, полупроводниковый усилитель начинает пропускать напряжение на пусковое реле К1, которое уже коммутирует ток к потребителю. Диод VD1 в схеме предотвращает бросок паразитных токов в моменты активации.
4. «Сброс» (Reset) – при подаче отрицательного сигнала таймер переводится в 0 и останавливается. Чтобы такого не произошло, в схеме сделан подвод положительного полюса питания через сопротивление к этому контакту.
5. «Контроль» (Control Voltage) – для такого простого устройства, этот вход микросхемы соединяется массой через емкость. Подобная конструкция повышает помехоустойчивость всей сборки.
6. «Остановка» (Threshold) – в схеме контакт просто присоединен к положительному полюсу питания. В более сложных системах, кратковременное его замыкание на минус остановит работу таймера.
7. «Разряд» (Discharge) – контакт предназначен для соединения 555 микросхемы с задающей временный интервал емкостью.
8. «Питание» (VCC) – плюс напряжения схемы.

Реле времени своими руками 2 (на 555).

Реле времени на транзисторе рассматриваемое в статье реле времени своими руками просто в изготовлении но обладает многими недостатками например: небольшие задержки, необходимость сброса энергии конденсатора для следующего запуска, сложность расчёта длительности задержки. Хорошее реле времени можно сделать на микросхеме NE555 (или LM555 (вместо LM или NE могут быть другие буквы)).

Рисунок 1 — Реле времени

 Или в таком виде:

Рисунок 2 — Реле времени

Но собирать реле времени нужно используя схему:

Рисунок 3 — Реле времени с защитой (R4) от «выкручивания» переменного резистора в крайнее положение

Элементы R2 (и R4 если он есть) и C1 задают время задержки. Нажатие кнопки SB1 приводит к замыканию контактов K1.1 и после некоторого времени (задержки) они размыкаются, далее можно снова нажать на кнопку SB1. Длительность задержки рассчитывается по формуле:
В этой формуле нужно добавить умножение на R4 если этот резистор есть.
Такое реле годится для множества видов нагрузок и источников питания.
Кнопка м.б. например такой:
Транзисторы любые которые могут включать реле.
Резистор R2 выбирается в зависимости от требуемых задержек.
R2 может быть таким:
Для удобства, к резистору можно приделать шкалу задержек. Также последовательно этому резистору желательно поставить постоянный резистор (R4 на схеме на рисунке 3) для защиты от «выкручивания» переменного резистора в крайние положения.
Или таким:
Конденсатор C2:
Схема может работать от источника питания с сетевым трансформатором, диодным мостом, конденсаторами и без параметрического стабилизатора напряжения.
Элементы можно припаять на плату.
Проверка работы реле времени:

Для расчёта задержки можно воспользоваться программой:

Усовершенствованная помехоустойчивая схема без транзистора:

Подробнее про усовершенствованную схему можно прочитать на странице http://electe.blogspot.ru/2016/03/555.html».

5 штук таймеров 555 http://ali.pub/4xhmj
50штук таймеров 555 http://ali.pub/v5x9t
КАРТА БЛОГА (содержание)

Реле времени на 555 таймере своими руками

31.08.2012 Электронная техника

В видеоуроке канала «самоделки и Обзоры посылок от jakson» будем собирать схему реле времени на базе микросхемы таймера на NE555.  Весьма несложная — мало подробностей, что будет очень просто спаять все собственными руками. Наряду с этим многим она будет нужна.

Радиодетали для реле времени

Пригодится сама микросхема , два несложных резистора ( один переменный, один полярный), конденсатор на 3 микрофарада, неполярный конденсатор на 0,01 мкф, транзистор КТ315, диод практически любой, одно реле. Напряжение питания устройства будет от 9 до 14 вольт. Приобрести радиодетали либо готовое собранное реле времени возможно в этом китайском магазине.

Плагин на Google Хром для экономии в нём: 7 процентов с приобретений возвращается вам.

Схема весьма несложная.

Схема реле времени на 555 таймере

Любой ее сможет осилить, при наличии нужных подробностей. Сборка на печатной макетной плате, что окажется все компактно. В итоге часть платы нужно будет отломать. Пригодится несложная кнопка без фиксатора, она будет активировать реле. Кроме этого два переменных резистора, вместо одного, что требуется в схеме, потому, что у мастера нет нужного номинала.

2 мегаома. Последовательно два резистора по 1 мегаому. Кроме этого реле, напряжение питания 12 вольт постоянного тока, пропустить через себя может 250 вольт, 10 ампер переменного.

По окончании сборки в итоге так выглядит реле времени на базе 555 таймера.

Все оказалось компактно. Единственное, что визуально портит вид, диод, потому, что имеет такую форму, что его нереально впаять в противном случае, потому, что у него ножки намного шире, чем отверстия в плате. Все равно оказалось достаточно хорошо.

Проверка устройства на 555 таймере

Удостоверимся в надежности отечественное реле. Индикатором работы будет светодиодная лента. Так же подсоединим мультиметр. Удостоверимся в надежности — нажимаем на кнопку, загорелась светодиодная лента. Напряжение, которое подается на реле — 12,5 вольт. Напряжение на данный момент по нулям, но из-за чего то горят светодиоды — наверняка неисправность реле.

Оно старое, выпаяно из ненужной платы.

При трансформации положения подстроечных резисторов мы можем регулировать время работы реле. Измерим большое и минимальное время. Оно практически сразу же выключается. И большое время.

Прошло около 2-3 мин. — вы сами видите.

Но такие показатели лишь в представленном случае. У вас они смогут быть другие, потому, что зависит от переменного резистора, что вы станете применять и от емкости электроконденсатора. Чем больше емкость — тем продолжительнее будет трудиться ваше реле времени.

Заключение

Увлекательное устройство мы сейчас собрали на NE 555. Все трудится превосходно. Схема не весьма сложная, без неприятностей многие ее смогут осилить. В Китае продаются кое-какие аналоги аналогичных схем, но увлекательнее собрать самому, так будет дешевле.

Использование подобному устройству в быту сможет отыскать любой. К примеру, уличный свет. Вы вышли из дома, включили уличное освещение и через какое-то время оно само выключается, именно, в то время, когда вы уже уйдете.

Смотрите все на видео про сборку схемы на 555 таймере.

Случайные записи:

Реле времени своими руками

Похожие статьи, которые вам понравятся:

Реле времени на таймере NE 555 своими руками

В видеоуроке канала «Обзоры посылок и самоделки от jakson» будем собирать схему реле времени на основе микросхемы таймера на NE555.  Очень простая – мало деталей, что не составит труда спаять все своими руками. При этом многим она будет полезна.

Радиодетали для реле времени

Понадобится сама микросхема, два простых резистора, конденсатор на 3 микрофарада, неполярный конденсатор на 0,01 мкф, транзистор КТ315, диод почти любой, одно реле. Напряжение питания устройства будет от 9 до 14 вольт. Купить радиодетали или готовое собранное реле времени можно в этом китайском магазине.

Схема очень простая.

Схема реле времени на 555 таймере

Любой ее сможет осилить, при наличии необходимых деталей. Сборка на печатной макетной плате, что получится все компактно. В итоге часть платы придется отломать. Понадобится простая кнопка без фиксатора, она будет активировать реле. Также два переменных резистора, вместо одного, который требуется в схеме, поскольку у мастера нет необходимого номинала. 2 мегаома. Последовательно два резистора по 1 мегаому. Также реле, напряжение питания 12 вольт постоянного тока, пропустить через себя может 250 вольт, 10 ампер переменного.

После сборки в итоге таким образом выглядит реле времени на базе 555 таймера.

Все получилось компактно. Единственное, что визуально портит вид, диод, поскольку имеет такую форму, что его невозможно впаять иначе, поскольку у него ножки намного шире, чем отверстия в плате. Все равно получилось довольно неплохо.

Проверка устройства на 555 таймере

Проверим наше реле. Индикатором работы будет светодиодная лента. Так же подсоединим мультиметр. Проверим – нажимаем на кнопку, загорелась светодиодная лента. Напряжение, которое подается на реле – 12,5 вольт. Напряжение сейчас по нулям, но почему то горят светодиоды – скорей всего неисправность реле. Оно старое, выпаяно из ненужной платы.

При изменении положения подстроечных резисторов мы можем регулировать время работы реле. Измерим максимальное и минимальное время. Оно почти сразу же выключается. И максимальное время. Прошло около 2-3 минут – вы сами видите.

Но такие показатели только в представленном случае. У вас они могут быть другие, поскольку зависит от переменного резистора, который вы будете использовать и от емкости электроконденсатора. Чем больше емкость – тем дольше будет работать ваше реле времени.

Заключение

Интересное устройство мы сегодня собрали на NE 555. Все работает отлично. Схема не очень сложная, без проблем многие ее смогут осилить. В Китае продаются некоторые аналоги подобных схем, но интересней собрать самому, так будет дешевле. Применение подобному устройству в быту сможет найти любой. Например, уличный свет. Вы вышли из дома, включили уличное освещение и через какое-то время оно само выключается, как раз, когда вы уже уйдете.

Смотрите все на видео про сборку схемы на 555 таймере.

Таймер на микросхеме NE555 (включения и выключения) (видео)

  Всю нашу жизнь мы отсчитываем промежутки времени, что друг за другом определяют определенные события нашей жизни. В целом без отсчета времени в нашей жизни не обойтись. Ведь именно по часам и минутам мы распределяем свой распорядок дня, а эти дни складываются в недели, месяцы и годы. Можно сказать, что без времени мы бы потеряли какой-то определенный смысл в наших действиях, а еще точнее, в нашу жизнь однозначно бы ворвался хаос. Я уж даже не буду рассказывать про деловых людей, кто каждый день ходит на совещание по часам…
  Однако в сегодняшней статье вовсе не о фантастических реалиях возможного отключения всех часов в мире, даже не о гипотетически невероятном, а все же о реально доступном! Ведь если нам надо, если то к чему мы привыкли так необходимо, так зачем же отрешаться от удобного!? Собственно речь пойдет как раз о таймере, который тоже в некотором роде участвует в распределении нашего времени. С помощью самодельного таймера не всегда удобно измерять время, ведь сегодня они доступны даже первоклашке! Прогресс шагнул так далеко, что многофункциональные часы можно купить в Китае за пару баксов. Однако это не всегда панацея.
 Скажем если необходимо запускать или отключать какое-то электронное устройство, то лучше всего это реализовать на электронном таймере. Именно он возьмет на себя обязанности по включению и выключению устройства, путем автоматической электронной коммутации управления устройствами. Именно о таком таймере на микросхеме NE 555 я и расскажу.

Схема таймера на микросхеме NE555

 Взгляните на рисунок. Как это может показаться банально, но микросхема NE555 именно в этой схеме работает в своем штатном режиме, то есть по прямому назначению. Хотя на самом деле может быть применяться как мультивибратор, как преобразователь аналогового сигнала в цифровой, как микросхема обеспечивающая питание нагрузки от датчика света, как генератор частоты, как модулятор для ШИМ. В общем чего только с ним не придумали за время его существования, которое уже перевалило за 45 лет. Ведь вышла микросхема впервые в далеком 1971…

Теперь все же давайте кратко еще раз пробежимся по подключению микросхемы и принципу работы схемы.

 После нажатия на кнопку «reset» мы обнуляем потенциал на входе микросхемы, так как по сути заземляем вход. При этом конденсатор на 150 мКФ оказывается разряжен.  Теперь в зависимости от емкости подключенной к ножке 6,7 и земле (150 мКФ), будет зависеть период задержки-выдержки таймера. Заметьте, что здесь также подключен и ряд резисторов 500 кОм и 2.2 мОм, то есть эти резисторы тоже участвуют в формировании задержки-выдержки.

Регулировать задержку можно с помощью переменного резистора 2.2 М (на схеме он постоянный, его можно заменить само собой на переменный). Также время можно менять путем замены конденсатора 150 мкФ.

Так при сопротивлении цепочки резисторов около 1 мОм, задержка будет около 5 мин. Соответственно если выкрутить резистор на максимум и сделать так, чтобы конденсатор заряжался максимально медленно, то можно достичь задержки в 10 минут. Здесь надо сказать, что при начале отсчета таймера загорается зеленый светодиод, когда же срабатывает таймер, то на выводе появляется минусовой потенциал и из-за этого зеленый светодиод гаснет, а загорается красный. То есть в зависимости от того, что вам надо, таймер на включение или выключение, вы можете воспользоваться соответствующим подключением, к красному или зеленому светодиоду. Схема простая и при правильном соединении всех элементов в настройке не нуждается. 

P/S Когда я нашел в интернете эту схему, то в ней было еще соединение между выводом 2 и 4, но при таком подключении схема не работала!!! Может это косяк конкретного экземпляра, может что-то не так во мне или луне на небе в ту ночь, но потом 4 разорвал, 2 вывод подключил к 6 контакту, такое заключение было сделано исходя из других аналогичных схем в интернете и все работало!!!

 В случае необходимости управления таймером силовой нагрузкой, можно использовать сигнал после резистора в 330 Ом. Эта о точка показана красным и зеленым крестиком. Используем обычный транзистор, скажем КТ815 и реле. Реле можно применить на 12 вольт. Пример такой реализации управления силовым питанием приведен в статье датчик свет, сморите ссылку выше. В этом случае можно будет выключать-включать мощную нагрузку. 

Datasheet ( Даташит) на таймер NE555

 В общем если вы хотите, то можете взглянуть на номинальные параметры и внутреннее устройства таймера, хотя бы в виде принципиальной схемы работы по блокам. Кстати даже в этом даташите будет приведена и схема подключения. Даташит от компании ST, это компания с именем, а значит думается о том, что характеристики здесь могут быть завышены. Если вы возьмете китайский аналог, то вполне возможно параметры будут несколько отличаться. Обратите внимание, что это микросхема может быть с индексом SA555 или SE555.

Подводя итог о таймере на микросхеме NE555

 Приведенная здесь схема хотя и работает от 9 вольт, но вполне допускает питание и на 12 вольт. Это значит, что такую схему можно использовать не только для домашних проектов, но и для машины, когда схему напрямую можно будет подключить к бортовой сети автомобиля. Хотя для верности лучше поставить LM 7508 или КРЕНку на 5-9 вольт.
 В этом случае такой таймер может быть применен для задержки включения камеры или ее выключения. Возможно применить таймер для «ленивых» указателей поворотов, для обогрева заднего стекла и т.д. Вариантов действительно много.

Остается лишь резюмировать, что время аналоговой техники все же проходит, ведь в данной таймере применены дорогостоящие конденсаторы, особенно это актуально для таймера со значительной задержкой, когда емкости будут большие. Это и деньги и габариты в устройстве таймера. Поэтому если вопрос будет стоять остро об объемах производства, о стабильности работы, то здесь, пожалуй, выиграет даже самый простой микроконтроллер.

Единственное препятствие, так это то, что микроконтроллеры все же надо уметь программировать и применять познание не только электрической части, соединений но и языков, способов программирования, это тоже чье то время, удобство и в конечном счете деньги. 

Видео о работе таймера на микросхеме NE555

Для тех кто не любит читать, далее есть маленькое видео.

Реле времени на 12 вольт своими руками на основе чипа NE555

Некоторые из моих друзей сделали своими руками подсветку для велосипедов. Каждая из подсветок получилась с различной конфигурацией корпуса, лампами, батареями, рабочим напряжением и силой тока. Мне нужно было построить такую схему реле времени на 12 вольт, которая вместила бы все светодиоды без дополнительных усилий. Я нашел ответ в схеме с использованием чипа 555. Это идеальный и дешевый выбор самодельного электронного реле времени.

Конечно, дешевле и проще было бы купить готовую подсветку, но сделать собственную гораздо веселее. Также нужно сказать, что использование этой схемы ограничивается лишь воображением. Это может быть строба велосипеда, рождественская гирлянда, стробоскоп для автомобиля и т.д.

Несколько слов о могучем чипе 555

Он может работать от источника постоянного тока от 3В до 16В. Также он может дать выход 200 мА на из пина 3, чего хватает для управления несколькими обычными светодиодами, но мало для серьезного устройства. Лучшим решением будет использование транзистора.

Шаг 1: Выход LOAD и материалы

Добавьте силы вашему чипу 555

Какой транзистор лучше подойдет? Вот список транзисторов от маленькой до высокой мощности. Их можно использовать в этом проекте.

LOAD = это ток (А) лампочки. 1 А = 1000 мА.

Для 200mA LOAD => BC547 NPN
Для 500 мА LOAD => BC337, 2N1711 NPN
Для 1,5A LOAD => BD135 NPN
Для 3A LOAD => TIP31, BD241 NPN
Для 4A LOAD => BD679 NPN
Для 5-15A LOAD => TIP3055 N-gate (этот транзистор не рекомендуется для данной печатной платы, потому что дорожки слишком тонкие, чтобы нести нагрузку больше 5А)

Совет. Никогда не используйте транзистор 500 мА для нагрузки 500 мА без радиатора. Лучше используйте транзистор 1А.

Необходимые инструменты

• Паяльник. Не более 25 Вт
• Припой в виде проволоки — 0,5-1,0 мм
• Губка для припоя
• Паяльная паста (флюс)
• Маленькие ножницы для припоя
• Сверла = 0,7 мм и 1 мм
• Цифровой мультиметр

Шаг 2: Чип 555 с циклом включения/выключения 1:1

Печатная плата с циклом включения/выключения 1:1

Эта плата достаточно мала, чтобы поместиться в почти любой корпус. Вы можете скачать и распечатать компоновку печатной платы с помощью любого графического редактора, который может изменить размер изображения при предварительном просмотре перед печатью, например, corel photo-paint. Размер платы — 21,5 мм x 32 мм с разрешением 72dpi.

Распечатайте печатную плату, удалите медь, используя любую химическую технику. Просверлите отверстия самым маленьким сверлом, которое вы сможете найти, нанесите флюс на плату, а затем переверните её вверх ногами, чтобы поместить компоненты. Будьте внимательны, соблюдайте полярность всех компонентов, особенно диода D1 и конденсатора C1. Длинная клемма светодиода обозначает анод (положительный +). Для транзистора Q1 смотри схему. Сверху чипа 555 есть точка, обозначающая номер пина (1).

Список частей — для чипа 555 с циклом включения/выключения 1:1

• Все резисторы 1/4 Вт
• R1 = 1K
• R2 = 10K
• R3 = 1K
• R4 = 680 для красного светодиода 5 мм. 470 для белого светодиода 5 мм
• D1 = 1N5817 диод Шоттки
• D2 = красный или белый светодиод 5 мм
• C1 = 33uF / 25V электролитический конденсатор
• C2 = 10nF
• Q1 = BD135 NPN-транзистор
• IC1 = 555 (NE555), 8-контактный коннектор с разъемом DIN (корпус)
• PCB = около 25 мм x 35 мм
• какой-нибудь тонкий провод

Эксплуатация и регулировка чипа 555 с циклом включения/выключения 1:1

Из-за наличия диода D1 Шоттки в качестве защиты от обратной полярности вы заметите разницу между входом и выходом около 0,3 — 0,5 В. Это нормально для диодов Шоттки.

Лучше защитить цепь от обратной полярности, чем все сжечь. Чтобы отрегулировать выход в герцах = циклах в секунду (мерцаний), требуется только заменить конденсатор С1. Для более коротких циклов используйте конденсатор меньшей емкости в uF, а для более длинных — большей емкости.

Если C1 = 47uF, то это примерно 1 герц (1 мерцание в секунду). Если C1 = 33uF, то это около 2 герц и т. Д. Это все!

Шаг 3: 555 с вариативным циклом включения/выключения

Ниже приведена схема изменения цикла включения/выключения с использованием 2 триммеров.

Схема и печатная плата 2(А), 2(Б)

Скачайте изображение печатной платы 2(А) и изображение расположения компонентов, если вы собираетесь использовать горизонтальные триммеры 10 мм. Размеры печатной платы = 31 х 37 мм.

Скачайте схему печатной платы 2 (Б) и изображение расположения компонентов, если вы собираетесь использовать 10 мм вертикальные многооборотные триммеры, которые более точные и экономят место на печатной плате. Размеры печатной платы = 32 х 33 мм.

Регулировка для чипа 555 с вариативным циклом включения/выключения

• Это легко сделать и это очень универсальный вариант, потому что для смены цикла нужно только заменить конденсатор С1 на конденсатор с большей емкостью в uF.
• POT1 используется для активного периода времени (вкл.).
• POT2 используется для неактивного периода времени (выкл.).
• Опять же, вы можете использовать любой транзистор NPN, в зависимости от требуемого значения силы тока.
• Рабочее напряжение составляет 5 — 15 В постоянного тока.

Список частей для чипа 555 с вариативным циклом включения/отключения:

• Все резисторы 1/4 Вт
• R1 = 1K
• R2 = 1K
• R3 = 470
• POT 1,2 = 100K триммеры или многооборотные потенциометры
• R4 = 680 для красного светодиода 5 мм. 470 для белого 5мм светодиода
• D2,3 = 1N4148
• Красный или белый светодиод 5 мм
• C1 = 10 мкФ / 25В электролитический конденсатор
• C2 = 10nF керамический конденсатор
• Q1 = BD241 NPN-транзистор
• IC1 = 555 (NE555), 8-контактный коннектор с разъемом DIN

Шаг 4: Обновленная версия печатной платы

Здесь приведена обновленная версия печатной платы на основе LM555, в которой могут быть установлены потенциометры с одним поворотом или многооборотные триммеры для лучшей точности в зависимости от ваших потребностей.

Поскольку электролитический конденсатор C1 отвечает за период времени, может потребоваться заменить его на другой, с большей ёмкостью. Для простоты использования C1 заменен на 2-контактный клеммный блок для печатных плат. Все, что нам нужно сделать, это вставить C1 в разъем.

Помните правило для С1:

• C1 (электролитический конденсатор) отвечает за максимальное время включения / выключения схемы.
• Низкая емкость конденсатора, скажем, 1uF = короткие временные интервалы.
• Высокая емкость конденсатора, скажем, 100uF = более длительные интервалы времени.

Настройка таймера задержки:

1. POT1 (потенциометр): установите желаемый период времени, когда схема включит подключенное устройство (в пределах максимального предела времени, которое может дать C1).
2. POT2 (потенциометр): установите желаемый период времени, когда схема выключит подключенное устройство (в пределах максимального предела времени, которое может дать C1).

Скачайте приложенный файл, содержащий все изображения и схему платы. Руководствуйтесь изображением, чтобы разместить компоненты на печатной плате.

Файлы

схемы (микросхемы) на ne555, интегральный таймер

Современный рынок насыщен разнообразными устройствами, позволяющими реализовать практически любые потребности пользователей. При этом не возникает необходимости вникать в устройство используемого гаджета, и тем более, изучать принцип работы компонентов, из которых он изготовлен. Все давно привыкли к тому, что электрические часы, будильники, таймеры, кодовые замки  включаются и выключаются путем легкого прикосновения к сенсорной кнопке и исправно выполняют свои функции без участия потребителя.

В основу работы всех этих устройств положена микросхема NE555, которая была разработана почти 50 лет назад и до сих пор не утратила своей актуальности при создании электронных устройств, в основу действия которых положен триггер Шмидта, позволяющий управлять сигналами «включено» — «выключено» в самых различных вариациях.

Описание

Созданию микросхемы NE555, реализованному в 1970 году специалистами компании Signetics (США), предшествовали теоретические разработки Ганса Камензинда, который сумел доказать важность, не имевшего на тот момент времени аналогов, изобретения. Таймер NE555 явился первой и единственной «таймерной» микросхемой, доступной рядовым потребителям, которая позволяла собирать миниатюрные и недорогие устройства за счет плотной компановки элементов в кристалле микросхемы.

Основные параметры ИМС серии 555

Микросхема NE 555 состоит из пяти функциональных узлов:

• делителя напряжения;
• двух прецизионных компараторов;
• триггера;
• транзистора с открытым коллектором на выходе

РИСУНОК 1

Устройство микросхемы NE 555

Параметры работы микросхемы во многом определяются качеством сборки аналогов. Для таймера NE 555 диапазон рабочих температур составляет: 0° — 70° С, а для SE 555 он шире: от -55°С до +125°С.

Существенное влияние на точность работы схемы NE555оказывает вариант исполнения: гражданский или «военный». У последнего выше точность и продолжительнее ресурс работы. Корпус выполнен из керамики или металла.

Питание микросхем

Рекомендуемый интервал питания микросхем 555 и их аналогов лежит в интервале 4,5 V  — 16V. Для микросхемы с индексом SE может достигать 18V.

Потребляемый ток в норме составляет 2-5 мА, при пиковых значениях: 10-15 мА.

Выходной ток у китайских аналогов и отечественной микросхемы КР1006ВИ1 составляет не более 100 мА. У оригинальных импортных микросхем NE/SE 555 он около 200 мА.

Преимущества и недостатки микросхемы

У микросхемы 555 «таймерного» типа существует множество преимуществ. Именно поэтому она популярна столь долгое время.

Внутренний делитель задает верхний и нижний порог срабатывания для двух встроенных компараторов. Это одновременно является достоинством, та как не требуется вводить дополнительные элементы, одновременно это и недостаток: пороговым напряжением микросхемы нельзя управлять.

Кроме этого в процессе эксплуатации выявился и еще один недостаток: при каждом переключении возникает паразитный сквозной ток, достигающий в пиковых значениях силы в 400 мА. За счет этого увеличиваются тепловые потери. Микросхема нагревается.

Как избавиться от недостатков

Решение проблемы давно найдено. Оно заключается в установке между проводом вывода управления и общим проводом полярного конденсатора небольшой емкости (до 0,1 мкФ). Этот конденсатор стабилизирует работу микросхемы при запуске.

Помехоустойчивость работы микросхемы достигается установкой в цепь питания неполярного конденсатора емкостью 1 мкФ. Вариации микросхемы NE 555, собранные на КМОП-транзисторах, не несут в себе указанных недостатков. Для их стабильной работы нет необходимости устанавливать внешние конденсаторы.

Отечественные аналоги

К концу 70-х годов прошлого века в СССР была «разработана» собственная микросхема «таймерного» типа, получившая наименование КР1441ВИ1. В отличие от американской, в ней были использованы полевые транзисторы. Поскольку новых разработок в США не появлялось, и копировать было не с чего, то  КР1441ВИ1 так и осталась единственной и уникальной.

Особенностью советской/российской разработки является приоритет останова над входом запуска.

Области применения

Сложно найти направления в развитии электроприборов, в которой бы не нашел применение  таймер NE/SE 555. На нем успешно конструируют платы генераторов и реле времени, с возможностью управления интервалом от микросекунд до нескольких часов, используют при создании датчиков освещенности и контроля уровня жидкости, охранной сигнализации и кодовых замков.

Сигнализатор темноты

С устройствами, включающимися или выключающимися при изменении силы светового потока (освещенности), каждый вольно или невольно сталкивается каждый день:

• на улицах с помощью таких устройств включаются фонари освещения;
• в подъездах – дежурное освещение лестничных площадок;
• в квартирах — различные устройства имеющий суточный ритм работы.

Принцип действия устройства, реагирующего на изменение освещенности, основан на том, что при изменении сопротивления фоторезистора, на входе NE555 меняется потенциал. Это влечет изменение напряжения на выходе и включает реле.

РИСУНОК 2

Принципиальная схема датчика света

Модуль сигнализации

Сигнализация, собранная с использованием микросхемы 555, использует ее как одновибратор, который, получив сигнал от датчика, генерирует управляющий сигнал включающий сирену. Продолжительность, тональность и громкость звучания регулируется введенными в схему переменными резисторами.

РИСУНОК 3

Принципиальная схема сигнализации

Метроном

 

Аналог механического прибора, задающего ритм определенной частоты и используемый музыкантами в процесс обучения и репетиций, имеет электронный аналог, собираемый с использованием таймера 555.

В данном случае микросхема работает в режиме мультивибратора, генерирующего периодические импульсы, которые регулируются  транзисторами Q₁ и  Q₂, обеспечивающими регулировку частоты импульсов. Непосредственно частота имульсов регулируется потенциометром Р₁ . Для получения щелчка, схожего с щелчком механического метронома, в схему добавлен транзистор Q₃ .

РИСУНОК 4

Принципиальная схема метронома

Таймер

Пример использования микросхемы по «прямому» назначению – отсчету интервала времени. Работа устройства основана на способности переключать режимы, выдавая сигналы на включение/выключение.

При разряженном конденсаторе потенциал на входе 555 обнулен. В процесс зарядки, требующей определенного времени, «отсчитывается» заданный интервал. После достижения заданного значения зарядки происходит разряд конденсатора, изменение потенциала. Таймер срабатывает на включение или выключение.

РИСУНОК 5

Принципиальная схема таймера

Точный генератор

Используется для регулирования параметров выходных импульсов в различных электронных устройствах. В частности – в высокочастотных преобразователях, входящих в блоки питания LED-лент.

РИСУНОК 6

Принципиальная схема таймера

Расположение и назначение выводов

Микросхема NE555 имеет восемь выходов. В настоящее время встречаются микросхемы в прямоугольных DIP-корпусах, хотя, изредка, можно встретить микросхему в круглом металлическом корпусе. От этого назначение выводов не меняется.

Расположение и нумерация показана на рисунке:

РИСУНОК 7

Расположение и назначение выводов NE555

Режимы работы NE555

У микросхемы возможны три режима работы. Каждый из них используется в различных электронных устройствах.

Одновибратор

В этом режиме микросхема формирует одиночные импульсы. Эта способность реализуется в охранной сигнализации, таймерах включения/выключения.

Мультивибратор

В режиме мультивибрации происходит генерация одинаковых по амплитуде и частоте  импульсов прямоугольной формы. Это свойство реализуется в электронных метрономах или в конструкциях блоков питания для светодиодных лент.

Прецизионный триггер Шмидта с RS триггером

Способность делить компаратором входное напряжение на три части, по достижении пикового значения каждой го из которых происходит очередное переключение. Это свойство реализуется в системах автоматического регулирования различных устройств.

3 наиболее популярные схемы на основе ne555

1. Одновибратор

Стабильное состояние микросхемы в этом режиме – выключена. Включается она только на то время, в течение которого на вход подается внешний импульс. Время, на которое  одновибратор на 555 переходит в активное состояние, определяется емкостью конденсатора и/или RC цепочкой.

Используется в приборах что-либо включающих или выключающих.

2. Мигание светодиодом на мультивибраторе

Светодиодная мигалка может найти применение при устройстве иллюминации, в новогодних гирляндах или в светооформительских целях. Непосредственно к микросхеме невозможно подключить светодиоды мощностью более 0,5Вт, поэтому, для управления более мощной светодиодной цепью (лентой) потребуется дополнительное реле.

3. Реле времени

Принцип работы реле времени уже был описан выше. В этом режиме как нельзя лучше реализуются свойства микросхемы NE555, которая собственно, и была создана для использования в устройствах, измеряющих временные интервалы.

Как управлять реле таймера NE555 12 В / 5 В от источника постоянного тока 12 В и конденсатора

Попробуйте это: —

^{смоделировать эту схему — Схема создана с помощью CircuitLab}

При включении зажигания Q1 включается и подключает отрицательное питание к модулю таймера. Q1 сначала включается через R2, C2 и R3, а затем удерживается R4 после того, как C2 зарядился. Стабилитрон D2 ограничивает напряжение на C2 до 6,8 В, поэтому любые изменения напряжения батареи (вызванные, например,запуск двигателя), которые не опускают напряжение аккумуляторной батареи ниже ~ 7В, не должны иметь никакого эффекта.

При выключении зажигания входное напряжение быстро падает. Как только оно упадет ниже ~ 7 В, стабилитрон перестает сжиматься, и напряжение на C2 быстро упадет до нуля. Поскольку на C2 подается примерно 6,2 В, на другом конце подается примерно -6,2 В, что отключает Q1 и модуль таймера.

Затем

C2 медленно разряжается через R3 и R4, пока напряжение на базе Q1 не поднимется до 0,6 В, когда он снова включится.При повторном подключении питания модуль времени перезапускается и включает реле до завершения цикла отсчета времени или до разрядки C1, в зависимости от того, что наступит раньше.

Примечания:

1. Я заменил ваш транзистор на диод, чтобы гарантировать, что C1 не сможет разряжаться обратно на вход питания. Поскольку Q1 выключается, как только зажигание выключается, модуль таймера не потребляет энергию, поэтому C1 хорошо держит свой заряд (по крайней мере, до тех пор, пока модуль таймера не будет повторно включен через 2 секунды. После этого…).

2. Помимо того, что схема нечувствительна к колебаниям напряжения батареи, D2 также предотвращает падение базы Q1 ниже -7В. Это важно, потому что переход база-эмиттер транзистора выходит из строя при подаче напряжения более ~ -7,5 В, что нарушит синхронизацию, а также может повредить транзистор.

3. R3 снижает чувствительность Q1 к небольшим выбросам отрицательного напряжения, которые могут пройти через D2.

4. Время задержки выключения можно отрегулировать, изменив значение C2.

Эта схема хорошо работает при моделировании, но будет ли она надежно работать в жесткой электрической среде автомобиля — другой вопрос. Более сложная схема должна иметь защиту от всплесков и фильтрацию, чтобы гарантировать правильную синхронизацию даже при кратковременных пропаданиях напряжения питания.

Принципиальная схема регулируемого таймера

с релейным выходом

Таймеры

использовались во многих приложениях в нашей повседневной жизни. Таймеры можно увидеть в стиральных машинах, микроволновых печах и т. Д.Эти устройства используют таймер для переключения нагрузок на определенное время. Традиционно различные нагрузки управлялись бы вручную, т. Е. Оператор включал бы нагрузки, и после того, как желаемые условия были выполнены, нагрузки снова отключались бы оператором. .

Здесь я собираюсь объяснить различные способы построения регулируемых схем таймера. Однако эти методы неэффективны по стоимости. Здесь объясняются три схемы: 1) простой регулируемый таймер с использованием микросхемы 555; 2) циклический таймер включения / выключения с использованием микросхемы 555; 3) регулируемый таймер с использованием Arduino.(40+ простых схем и проектов таймера 555)

Простая схема регулируемого таймера с микросхемой 555

Используя простой таймер 555, мы можем разработать регулируемый переключатель таймера. Эта схема позволяет регулировать необходимое время.

Принципиальная схема

Компоненты

• Таймер 555
• Электролитический конденсатор — 470 мкФ
• Керамический конденсатор — 0,1 нФ
• Резисторы
  • 120 кОм
  • 10 кОм
• Реле -12 В
• Кнопка

Рабочий

• Здесь таймер 555 работает в моностабильном режиме.
• Когда применяется триггерный вход, таймер 555 выдает импульс. Эта ширина импульса зависит от значений R и c.
• Выше предложенная схема представляет собой таймер 1-10 минут. Когда Pot минимален, он дает задержку в 1 минуту, где максимальное значение Pot может дать 10 минут.
  • Период времени можно рассчитать по формуле

T = (R1 + R2) * C1.seconds

• Когда Pot максимальный, R составляет 120K + 1,1M ≈ 1,2M (приблизительно) и C1 = 470uf

Т = 1.2M * 470 мкФ = 620 секунд ≈ 10 минут. Это максимальное время.

• На минимальное время поместите горшок в наименьшее положение. Тогда R = 120k
  • Следовательно, время T = 120k * 470uf = 6 2 секунды ~ 1 минута (приблизительно).
• Реле на 12 В используется для управления нагрузкой переменного тока, подключенной к выходу.
• Таким образом, реле будет включено в течение необходимого времени, установленного пользователем с помощью потенциометра, а затем автоматически выключится.
• Эта схема используется в таких приложениях, где нагрузка на какое-то время включена, а в остальное время выключена.

Примечание

• Чтобы предотвратить обратный ток в реле таймера 555, используйте диод перед реле.
• Некоторые версии 555 могут быть повреждены из-за этого.

[ Читайте также: Реле с выдержкой времени 12 В ]

Регулируемый таймер ВКЛ-ВЫКЛ (с использованием нестабильного режима 555)

В этой схеме разработан таймер с циклическими операциями включения-выключения. В этой схеме используются очень простые компоненты, такие как таймер 555 и счетчик 4017.

Эти интервалы включения и выключения можно регулировать, изменяя выход таймера 555 и количество выходов счетчика.Давайте подробно обсудим эту схему.

Принципиальная схема

Компоненты

• R1 и R2 — 47 кОм
• R3 — 15 кОм
• VR1 — 1 МОм
• C1 100 мкФ
• C2 0,01 мкФ
• C3 0,1 мкФ
• Диоды
• 555 Таймер IC
• CD4017 IC
• BC 148 B Транзистор
• Реле SPST 6 В / 100 Ом

Работает

• При подаче питания таймер 555 выдает прямоугольный сигнал на выводе 3, поскольку он находится в нестабильном режиме.
• Выдает ширину импульса в соответствии со значением потенциометра. Его можно рассчитать как

T (высокий) = 0,693 * (R1 + R2) * C 1

T (низкий) = 0,693 * R1 * C1

• Эта прямоугольная волна передается микросхеме CD4017. декадный счетчик, который имеет 10 выходов, последовательно активируемых при заданном тактовом входе.
• Выходы декадного счетчика переводят транзистор в активный режим, так что катушка реле находится под напряжением. (Вместо реле на 6 В можно также использовать реле на 12 В, но реле следует применять с 12 В вместо 6 В.)
• Здесь продолжительность включения нагрузки кратна 555 выходному периоду таймера и количеству выходов, используемых в CD4017.
• Предположим, что в этой схеме используются 3 выхода CD4017. Итак, время включения нагрузки в 3 раза больше T (высокое), а время выключения — в 9 раз больше T (высокое).
• Следовательно, ВКЛ и ВЫКЛ могут быть изменены для желаемых рабочих циклов путем соответствующего соединения контактов декадного счетчика.
• Также можно добавить датчик или выключатель на входе сброса декадного счетчика для автоматического отключения нагрузки в аварийных или аварийных (для автоматической работы) ситуациях.

Приложение

• Давайте разберемся в применении этой схемы. Например, в воздухоохладителях есть насос, который перекачивает воду к мату. Его не нужно постоянно включать.
• Его можно включить, пока коврики охладителя не намокнут, а затем выключить. Когда они высохнут, он должен перекачивать воду.
• Предположим, что если в баке достаточно воды, насос должен отключаться автоматически.
• Этого можно достичь, добавив датчик уровня таким образом, чтобы этот вход датчика приводил в действие сброс и блокировал контакты в направлении потенциала земли.
• Эта схема используется в таких приложениях, где требуется циклический режим работы.

Если требуются очень большие задержки, не рекомендуется использовать таймер 555. Вместо этого можно использовать микроконтроллер. Вот таймер с использованием Arduino, который удобен для пользователя.

Регулируемый таймер (с использованием Arduino)

Регулируемый таймер Arduino — это простая схема для создания таймера на необходимое время. Это используется для включения нагрузок на определенный период времени, а затем они автоматически отключаются.

Здесь ключевую роль в установке этого периода времени играет arduino.

Здесь реле используется для переключения нагрузки на определенное время.

Принципиальная схема

Компоненты

• Плата Arduino
• ЖК-дисплей
• Кнопки
• Реле

Работает

• Первоначально при переключении схемы на ЖК-дисплее отображается «регулируемый таймер».
• Теперь с помощью двух кнопок установите таймер. Кнопка, подключенная к 8-му контакту, используется для установки таймера в минутах, а кнопка, подключенная к 10-му контакту, используется для установки таймера в часах.
• Установите время, нажимая эти кнопки. При нажатии кнопки время увеличивается каждый раз.
• Теперь нажмите кнопку «Пуск», чтобы переключить нагрузку.
• По истечении времени нагрузка автоматически отключается.
• Чтобы установить таймер в следующий раз, нажмите кнопку сброса на Arduino и снова установите таймер.

Код проекта

Применение регулируемого таймера

Существует множество операций в реальном времени, которые требуют переключения нагрузок по шкале времени.Некоторые из них перечислены ниже.

1.Контроллеры охладителя

2.Управление оросительным насосом

3.Включение вытяжного вентилятора

4.Периодическое переключение нагрузок в промышленных условиях

5.Разделение нагрузки и управление

6. Инструменты для автоматической смазки

7. Светофоры control

8. Приложения для печати и т. д.

Простая схема с временной задержкой с использованием таймера 555 IC

В этом проекте мы собираемся разработать простую схему с временной задержкой с использованием таймера 555 IC .Эта схема состоит из 2 переключателей, один для запуска времени задержки, а другой для сброса. Он также имеет потенциометр для регулировки временной задержки , где вы можете увеличивать или уменьшать временную задержку, просто вращая потенциометр.

Здесь мы использовали батарею 9 В и дополнительное реле 5 В для переключения нагрузки переменного тока. Стабилизатор напряжения 5В используется для подачи постоянного напряжения 5В в схему. Также проверьте нашу схему 1-минутного таймера, используя 555.

Требуемые компоненты:

1. Таймер 555 IC
2. Резистор- 1к (3)
3. Резистор- 10к
4. Переменный резистор — 1000 кОм
5. Конденсатор — 200 мкФ, 0.01 мкФ
6. LED- красный и зеленый
7. Кнопки — 2

555 Таймер IC:

Прежде чем углубляться в детали схемы Time Delay Circuit , сначала нам нужно узнать о микросхеме таймера 555. Ниже вы можете найти схему выводов микросхемы таймера 555, а также детали каждого вывода.

Контакт 1. Земля: Этот контакт должен быть подключен к земле.

Контакт 2. TRIGGER: Триггерный контакт перетаскивается с отрицательного входа компаратора два.Выход второго компаратора подключен к выводу SET триггера. При высоком уровне двух выходов компаратора мы получаем высокое напряжение на выходе таймера. Если этот вывод подключен к земле (или меньше Vcc / 3), на выходе всегда будет высокий уровень.

Контакт 3. ВЫХОД: Этот контакт также не имеет специальной функции. Это выходной контакт, к которому подключена нагрузка.

Контакт 4. Сброс: В микросхеме таймера есть триггер. Вывод сброса напрямую подключен к MR (Master Reset) триггера.Этот вывод подключен к VCC, чтобы триггер не мог выполнить полный сброс.

Вывод 5. Контрольный вывод: Контрольный вывод подключается к отрицательному входному выводу первого компаратора. Обычно этот вывод опускается с помощью конденсатора (0,01 мкФ), чтобы избежать нежелательных шумовых помех при работе.

Вывод 6. ПОРОГ: Пороговое напряжение на выводе определяет, когда следует сбросить триггер в таймере. Вывод порогового значения выводится с положительного входа компаратора 1. Если контрольный штифт открыт.Тогда напряжение, равное или превышающее VCC * (2/3) (т.е. 6 В для источника питания 9 В), сбросит триггер. Таким образом, выход становится низким.

Контакт 7. РАЗРЯД: Этот вывод выводится из открытого коллектора транзистора. Так как транзистор (на котором был взят разрядный вывод, Q1) получил свою базу, подключенную к Qbar. Когда на выходе падает низкий уровень или триггер сбрасывается, разрядный штифт замыкается на массу.

Контакт 8. Питание или VCC: Он подключен к положительному напряжению (+3.От 6В до +15В).

Если вы хотите подробно изучить микросхему 555, ознакомьтесь с нашей подробной статьей о микросхеме таймера 555.

Моностабильный режим таймера 555 IC:

ИС таймера

555 сконфигурирована в моностабильном режиме для этой цепи временной задержки . Итак, здесь мы объясняем моностабильный режим микросхемы таймера 555.

Ниже представлена ​​внутренняя структура микросхемы таймера 555 :

Операция проста, изначально 555 находится в стабильном состоянии i.е. ВЫХОД на контакте 3 низкий. Мы знаем, что неинвертирующий конец нижнего компаратора находится на уровне 1/3 В постоянного тока, поэтому, когда мы подаем отрицательное (<1/3 В постоянного тока) напряжение на контакт 2 триггера, подключая его к земле (через кнопочный переключатель PUSH), происходят две вещи:

1. Во-первых, нижний компаратор становится ВЫСОКИМ, устанавливается триггер, и мы получаем ВЫСОКИЙ ВЫХОД на ПИН 3.
2. И во-вторых, транзистор Q1 отключается, а конденсатор синхронизации C1 отключается от земли и начинает заряжаться через резистор R1.

Это состояние называется квазиустойчивым и сохраняется в течение некоторого времени (T). Теперь, когда конденсатор начинает заряжаться и достигает напряжения, немного превышающего 2/3 В постоянного тока, напряжение на пороговом контакте 6 становится больше, чем напряжение на инвертирующем конце (2/3 В постоянного тока) верхнего компаратора, снова происходят две вещи:

1. Во-первых, верхний компаратор становится ВЫСОКИМ, триггер получает сброс, а ВЫХОД микросхемы на контакте 3 становится НИЗКИМ.
2. А во-вторых, транзистор Q2 становится включенным, и конденсатор начинает разряжаться на землю через вывод 7 разряда.

Итак, 555 IC автоматически возвращается в стабильное состояние (LOW) по истечении времени, определяемого сетью RC. Эту продолжительность квазистабильного состояния можно рассчитать с помощью этого моностабильного калькулятора 555 или по формулам, приведенным ниже:

T = 1,1 * R1 * C1 Секунды, где R1 в Омах, а C1 в фарадах. 

Итак, теперь мы видим, что МОНОСТАБИЛЬНЫЙ режим имеет только одно стабильное состояние и требует отрицательного импульса на контакте 2 для перехода в квазиустойчивое состояние.Квази-стабильное состояние сохраняется только 1,1 * R1 * C1 секунд, а затем автоматически возвращается в стабильное состояние. При разработке этой схемы помните одну вещь: импульс запуска на контакте 2 должен быть достаточно короче, чем импульс OUPUT, чтобы конденсатор получил достаточно времени для зарядки и разрядки.

Принципиальная схема:

Ниже приведена принципиальная схема простой цепи задержки с использованием микросхемы 555 :

Работа цепи задержки времени:

Вся схема питается от 5В с помощью регулятора напряжения 7805.Первоначально, когда ни одна кнопка не нажата, выход 555 IC остается в НИЗКОМ состоянии, и схема остается в этом состоянии, пока вы не нажмете кнопку START, и конденсатор C1 не останется в разряженном состоянии.

Как мы объяснили выше, временная задержка для квазистабильного состояния (нестабильного) зависит от номинала синхронизирующего конденсатора и резистора. Когда вы изменяете их значение, время задержки для квазистабильного состояния также будет изменено. Здесь синий светодиод светится в квазистабильном состоянии в течение определенного времени, а красный светодиод светится в стабильном состоянии.Итак, здесь мы заменили этот временный резистор на переменный резистор, чтобы мы могли регулировать задержку времени, просто вращая ручку потенциометра на самой плате. Здесь мы также подключили дополнительное реле для включения прибора переменного тока после временной задержки. Изучите здесь интерфейс реле для запуска нагрузок переменного тока.

Когда вы нажимаете кнопку «Пуск», запускается таймер обратного отсчета и включается синий светодиод, и по прошествии определенного времени (определяемого формулой T = 1,1 * R1 * C1) таймер 555 переходит в стабильное состояние, при этом красный светодиод загорается, а синий Светодиод погаснет.Вы можете увеличивать и уменьшать временную задержку с помощью потенциометра, как показано в видео ниже .

Схема регулируемого таймера задержки автоматического включения и выключения

с использованием микросхемы 555

Учебное пособие о том, как создать схему регулируемого таймера задержки с использованием микросхемы 555, которая может автоматически включать / выключать любой выход по истечении фиксированного времени. Эта схема электронного таймера полезна, когда вам нужно включить / выключить любые устройства переменного тока по истечении заранее определенного времени. Например, вы можете использовать эту схему для автоматического выключения мобильного зарядного устройства, скажем, через 1 час, чтобы предотвратить перезарядку аккумулятора.

Задержку таймера можно установить на периоды времени, например 1, 5, 10 минут и т. Д. (Или на любую продолжительность от нескольких секунд до часов).

Посмотрите видеоурок выше, чтобы получить подробные пошаговые инструкции о том, как построить эту схему, и для визуальной демонстрации того, как эта схема работает. (Включены оба сценария, а именно автоматическое выключение и автоматическое включение)

Необходимые компоненты

Ниже приведен список компонентов, необходимых для построения схемы электронного таймера задержки:

• 555 Таймер IC
• Кнопочный переключатель мгновенного действия
• Светодиод / любое выходное устройство
• Конденсатор 470 мкФ
• Резисторы: 68K, 10K, 220R
• Макетная плата
• Несколько разъемов макетной платы
• (5-12) В Источник питания
• Потенциометр (дополнительно)
• Релейный модуль (дополнительно)

Обратитесь к таблице резисторов светодиодов, показанной в видеоуроке, чтобы узнать точное значение последовательного резистора светодиода (220R)

Цепь таймера с фиксированной задержкой включения

На рисунке ниже представлена ​​схема простого автоматического таймера выключения с фиксированный резистор синхронизации и конденсатор.Таким образом, период времени, по истечении которого эта схема будет автоматически включать / выключать выход, является фиксированным и может быть определен с помощью формулы, упомянутой в разделе расчетов.

Для управления устройствами переменного тока или любыми тяжелыми нагрузками, такими как двигатели постоянного тока, с использованием этой схемы, вам необходимо добавить модуль реле на выходе микросхемы таймера 555 (как показано в видеоуроке).

Схема регулируемого таймера задержки включения и выключения

Для регулировки продолжительности таймера «на лету» резистор синхронизации заменяется потенциометром, и его соединения выполняются, как показано на принципиальной схеме ниже.Вы можете выбрать значение потенциометра в зависимости от требуемой максимальной продолжительности.

Как работает эта схема

В предыдущих руководствах серии проектов таймера 555 мы узнали, как триггерный вывод (вывод 2) и пороговый вывод (вывод 6) микросхемы таймера 555 определяют напряжения и управляют выходом. Ниже приводится резюме:

• Если триггерный вывод (вывод 2 микросхемы таймера 555) обнаруживает любое напряжение менее 1/3 напряжения питания, он включает на выход
• Если пороговое значение Контакт (контакт 6 микросхемы таймера 555) обнаруживает любое напряжение, превышающее 2/3 напряжения питания, он выключает ВЫКЛ выход
• Всякий раз, когда выход микросхемы таймера 555 находится в состоянии ВЫКЛ , Разрядный вывод (вывод 7) действует как заземление / отрицательная шина i.е, он внутренне подключен к 0V

Принимая во внимание вышеупомянутые 3 пункта, давайте попробуем понять, как работает эта схема.

Первоначально, когда эта схема включена, выход будет в состоянии ВЫКЛ. Когда выход выключен, разрядный вывод (вывод 7) будет внутренне подключен к 0В. Таким образом, конденсатор полностью разряжается и не может заряжаться через последовательный резистор, соединяющий его с положительной шиной.

Когда нажат кнопочный переключатель мгновенного действия i.е, таймер задержки активируется, происходит следующая последовательность:

• 0 В подается на контакт триггера (контакт 2) через кнопочный переключатель
• Поскольку это приложенное напряжение (0 В) на контакте 2 меньше 1 / 3-я часть напряжения питания, выход включается
• Одновременно вывод разрядки внутренне отключается от 0 В
• Итак, теперь конденсатор начинает заряжаться через резистор / потенциометр, который соединяет его с положительной шиной
• Поскольку входной вывод порогового значения (вывод -6) подключен к положительному выводу конденсатора, он активно контролирует напряжение на нем.
• Как только конденсатор заряжается до 2/3 напряжения питания, вывод-6 выключает выход
• (этот период времени для который конденсатор заряжает от 0 В до 2/3 напряжения питания, является временем задержки)
• Как только выход выключается, контакт 7 внутренне повторно подключается к 0 В и конденсатор полностью разряжается
• Вышеуказанные шаги: повторять d каждый раз, когда нажимается кнопочный переключатель

Включение выхода означает, что напряжение на выходном контакте (контакт 3) таймера 555 равно Vs (напряжение питания).Выход в выключенном состоянии означает, что напряжение равно 0 В.

В видеоуроке я подключил анод синего светодиода к выходу микросхемы таймера 555, а катод — к отрицательной шине. Что касается красного светодиода, я подключил его катод к выходу микросхемы таймера 555, а анод — к положительной шине. Таким образом, когда выход таймера 555 находится в состоянии ВКЛ, горит синий светодиод, а когда выход выключается, горит красный светодиод.

Расчет периода задержки таймера

Период времени созданной нами схемы таймера задержки равен времени, необходимому конденсатору для зарядки от 0 В до 2/3 напряжения питания, и теоретически это значение равно:

Т = 1.1 * R * C, где T — период времени в секундах, а R, C — значения используемых резистора синхронизации и конденсатора.

Например, на принципиальной схеме таймера с фиксированной продолжительностью задержки мы использовали резистор 68 кОм и конденсатор емкостью 470 мкФ, что дает нам время задержки:

T = 1,1 * (68000) * (0,000470) = 32 секунды.

А чтобы вычислить значения компонентов для заданного времени задержки, проще зафиксировать номинал конденсатора и вычислить номинал резистора. Например, если нам требуется время задержки 60 секунд:

60 = 1.1 * Р * (0,000470). Решив это уравнение, мы получаем значение R равное 116К.

Практически время задержки будет больше расчетного значения из-за утечки конденсатора. Итак, для вашей справки, я измерил и свел в таблицу значения временного резистора и конденсатора для основных интервалов, как показано на изображении ниже.

Приложения

• Для автоматического выключения мобильных зарядных устройств для предотвращения перезарядки аккумулятора
• Для автоматического выключения ламп для чтения по истечении установленного времени
• Для управления последовательностью устройств вывода одно за другим через регулярные / нерегулярные периоды времени ( Это может быть достигнуто путем каскадного подключения нескольких схем таймера задержки через вывод сброса микросхемы таймера 555)
• В схемах автоматического включения / выключения питания с использованием реле

Если у вас есть какие-либо вопросы / предложения, не стесняйтесь размещать их в разделе комментариев из этого видео: Регулируемая схема таймера задержки автоматического включения и выключения с использованием микросхемы 555

Использование микросхемы таймера 555 в специальных или необычных схемах

---

Таймер 555 — это популярная биполярная ИС, которая специально разработана для генерации точных и стабильных периодов времени, определенных C-R, для использования в различных генераторах моностабильных «одноразовых» импульсов и нестабильных генераторах прямоугольных импульсов.555 также очень универсален и может использоваться в различных специальных или необычных приложениях. Некоторые из них включают триггеры Шмитта, генераторы азбуки Морзе, электронные дверные зуммеры, тестеры непрерывности, инжекторы сигналов, метрономы, светодиодные мигалки и будильники, а также таймеры с длительным периодом действия.

ТРИГГЕРЫ SCHMITT

Модель 555 может использоваться в качестве триггера Шмитта путем замыкания контактов 2 (триггер) и 6 (порог) вместе и подачи входных сигналов непосредственно в эти точки, как показано на функциональной схеме и схеме в , рис. 1 .

РИСУНОК 1. Функциональная блок-схема (внутри двойных линий) микросхемы таймера 555 с внешними соединениями для использования в качестве простого, но полезного триггера Шмитта.

Действие ИС таково, что (как показано на рис. 1 , формы входных и выходных сигналов ), когда входное напряжение поднимается выше 2/3 В _куб.см , выход ИС переключается на низкий уровень и остается там до тех пор, пока входное напряжение не упадет ниже 1 / 3 V _cc , в этот момент выход переключается на высокий уровень и остается там до тех пор, пока входной сигнал снова не превысит 2/3 V _cc .Разница между этими двумя уровнями запуска называется значением гистерезиса и в данном случае равна 1/3 В _куб.см ; такое большое значение гистерезиса делает схему полезной в приложениях для преобразования сигналов с подавлением шума / пульсации.

РИСУНОК 2. Синусоидальный преобразователь Шмитта 555 с дополнительным подавлением радиопомех через C3.

На рис. 2 показана базовая схема Шмитта, модифицированная для использования в качестве высокопроизводительного преобразователя синус / квадрат, который можно использовать на входных частотах примерно до 150 кГц.Делитель потенциала R1-R2 смещает контакты 2 и 6 до значения покоя 1/2 V _cc (т. Е. Посередине между верхним и нижним значениями запуска), и синусоидальный вход накладывается на эту точку через C1; Прямоугольные выходы берутся с контакта 3. R3 изолирует входной сигнал от эффектов переключения 555-го. На схеме показано, как дополнительное подавление RFI может быть получено через C3.

РИСУНОК 3. Релейный выключатель с минимальным люфтом, срабатывающий в темноте.

На рис. 3 показан 555, используемый в качестве релейного переключателя с минимальным люфтом (нулевой гистерезис), активируемого темным светом, с зависимым от света делителем напряжения RV1-LDR, подключенным к его входной клемме. Значения RV1 и LDR примерно равны на среднем уровне переключаемой освещенности. Эта схема действует как быстрый компаратор, а не как настоящий триггер Шмитта, так как вывод 6 связан с высоким уровнем через R1, а светочувствительный делитель потенциала RV1-LDR применяется только к выводу 2. Обратите внимание, что эта схема требует хорошей развязки питания, которая обеспечивается через C2.

РИСУНОК 4. Альтернативные входные цепи, показанные на Рисунке 3, для активации (a) светом , (b) пониженной температурой и (c) перегревом .

Вышеупомянутая схема может работать как световой (а не темный) переключатель, переставляя положения RV1 и LDR, как показано на Рисунке 4 (a), или может действовать как терморегулируемый переключатель, используя термистор NTC вместо LDR, как показано на рис. 4 (b) и 4 (c) ; во всех случаях LDR или термистор должны иметь сопротивление в диапазоне от 470R до 10K при требуемом уровне включения.

НАСТОЛЬНЫЕ ГАДЖЕТЫ

Нестабильный мультивибратор 555 очень универсален и может использоваться во многих приложениях, представляющих интерес как для любителей, так и для профессиональных пользователей. На рисунках 5 с по 11 показаны примеры типичных 555 нестабильных устройств.

РИСУНОК 5. Осциллятор Code-Practice с регулируемым тоном и громкостью.

На рисунке 5 показан тренировочный генератор кода Морзе с частотой, изменяемой от 300 Гц до 3 кГц с помощью регулятора TONE RV1.Громкость телефона регулируется с помощью RV2, и телефоны могут иметь любое сопротивление от нескольких Ом и выше. Схема потребляет нулевой ток покоя, когда ключ Морзе открыт.

РИСУНОК 6. Электронный дверной зуммер.

На рис. 6 показан простой электронный «дверной зуммер», который подает монотонный сигнал в небольшой динамик (от 25R до 80R), когда SW1 закрыт; C1 имеет низкое сопротивление питающей линии и обеспечивает адекватную выходную мощность привода.

РИСУНОК 7. Тестер непрерывности.

На рис. 7 показан прибор для проверки целостности цепи, который выдает звуковой сигнал только в том случае, если сопротивление между измерительными щупами меньше нескольких Ом. Нестабильный срабатывает, только если контакт 4 смещен выше 700 мВ; обычно этот вывод заземлен через R2, поэтому нестабильность отключена; для работы в нестабильном режиме два щупа должны быть замкнуты вместе, подключив R2 к выходу генератора опорного напряжения R3-ZD1 через RV2. При использовании RV2 подстраивается таким образом, чтобы при этом условии практически не могла работать нестабильная работа, и прекращается, если межзондовое сопротивление превышает несколько Ом.Обратите внимание, что цепь потребляет несколько мА всякий раз, когда SW1 замкнут, даже если датчики разомкнуты.

РИСУНОК 8. Форсунка сигнала.

На рис. 8 показан инжектор сигналов, который полезен для тестирования схем AF и RF. Нестабильный работает на базовой частоте в несколько сотен Гц, когда PB1 замкнут; квадратный выходной сигнал, однако, очень богат гармониками, и их можно обнаружить на частотах до 10 МГц на радиоприемнике.Уровень подачи сигнала регулируется через RV1.

РИСУНОК 9. Схема метронома.

На рисунке 9 показан метроном, в котором частота «тиков» изменяется от 30 до 120 ударов в минуту с помощью RV1, а громкость — с помощью RV2. Эта схема представляет собой модифицированную версию стандартной нестабильной схемы, в которой ее основная синхронизирующая сеть управляется выводом 3 микросхемы. Когда выход переключается на высокий уровень, C1 быстро заряжается через D1-R1, генерируя короткий (несколько мс) «тиковый» импульс.Когда выход снова переключается на низкий уровень, C1 разряжается через RV1-R2, создавая период «выключения» до 2 с (= 30 ударов в минуту). Выходные импульсы подаются на небольшой динамик через регулятор громкости RV2 и буфер Q1.

СВЕТОДИОДНЫЕ ФОНАРЫ и СИГНАЛИЗАЦИЯ

На рисунках 10 с по 12 показаны 555 нестабильные устройства, используемые в светодиодных мигалках, в которых светодиоды имеют одинаковое время включения и выключения. При показанных значениях компонентов каждая схема работает примерно с одной вспышкой в ​​секунду.

РИСУНОК 10. Светодиодный мигающий сигнал с «несимметричным» выходом.

Схема Рис. 10 имеет «несимметричный» выход. Между выходом ИС и землей можно поместить один светодиод или цепочку последовательно соединенных светодиодов, и все светодиоды включаются или выключаются вместе; R3 устанавливает ток включения светодиодов. Большинство светодиодов при включении теряют около 2 В, поэтому несколько светодиодов могут быть подключены последовательно в цепь, которая питается от источника 15 В.

РИСУНОК 11. Светодиодный мигающий светодиод с «двусторонним» выходом.

Рис. 11 аналогичен вышеприведенному, но имеет «двустороннее» выходное соединение, в котором все «верхние» светодиоды горят, а «нижние» выключены, и наоборот. R3 устанавливает токи включения нижних светодиодов, а R4 устанавливает токи верхних.

РИСУНОК 12. Автоматический (темный) мигающий светодиод.

Рисунок 12 показывает базовую Рисунок 10 Схема мигающего сигнала , модифицированная для обеспечения автоматической работы в темноте.R4-R5-LDR-RV1 используются в качестве светочувствительного моста Уитстона, который используется для активации нестабильного усилителя 555 через балансный детектор Q1 и контакт 4 RESET на ИС. В ярких условиях LDR имеет низкое сопротивление, поэтому переход база-эмиттер Q1 имеет обратное смещение, и на выводе 4 появляется менее 700 мВ, поэтому нестабильность отключена. Но в темноте сопротивление LDR велико, и Q1 смещен, генерируя более 700 мВ на выводе 4 и включая нестабильный. LDR должен давать сопротивление в диапазоне от 470R до 10K на уровне темнового включения, а RV1 настраивается таким образом, чтобы нестабильный резистор просто срабатывал при этом условии.

Вышеупомянутый метод обеспечивает прецизионное стробирование и может использоваться для автоматической активации множества других нестабильных цепей 555, для создания различных звуковых сигналов тревоги и импульсных реле и т. Д. Путем перестановки положений LDR и RV1 или замены LDR термистором NTC, эти цепи можно активировать автоматически, когда уровень освещенности или температуры выходит за установленные пределы. На рисунках 13 с по 15 показаны практические примеры таких схем.

РИСУНОК 13. Релейный импульсный генератор с активацией тепла / света.

Схема , рис. 13, обеспечивает автоматическую активацию тепловым или световым реле импульсного генератора, который при активации включается и выключается с частотой один раз в секунду. Реле может быть любого типа на 12 В с сопротивлением катушки более 60 Ом, а его контакты могут использоваться для активации внешних устройств с электрическим питанием, таких как свет, сирены, сигнальные рожки и т. Д.

РИСУНОК 14. Монотонный (800 Гц) сигнал тревоги средней мощности, активируемый нагревом / светом.

Рисунок 14 дает автоматическую активацию тепловым или световым сигналом монотонного генератора сигналов тревоги, который при активации генерирует сигнал тревоги 800 Гц при мощности в несколько ватт в динамике на восемь Ом. Обратите внимание, что высокий выходной ток схемы может вызвать модуляцию линии питания, поэтому D1 и C3 используются для защиты схемы от эффектов пульсации, а D2 и D3 ограничивают выбросы индуктивного переключения динамика и, таким образом, защищают выходной транзистор Q2 от повреждения.

РИСУНОК 15. Альтернативные схемы датчиков для использования с рисунками 13 или 14 для активации через (a) темный, (b) светлый, (c) при пониженной температуре или (d) при повышенной температуре.

Рисунок 15 показывает альтернативную схему датчика, которая может использоваться для автоматической активации цепей Рисунок 13 или 14 . Для светочувствительной работы датчик должен быть LDR; для термочувствительной активации это должен быть термистор NTC; в любом случае чувствительный элемент должен иметь сопротивление в диапазоне от 470R до 10K при желаемом уровне срабатывания.

ДОЛГОПЕРИОДНЫЕ ТАЙМЕРЫ

Микросхема 555 IC может быть использована для создания превосходного таймера с ручным запуском и релейным управлением при подключении в моностабильном режиме или режиме генератора импульсов, но не может дать точные временные интервалы, превышающие несколько минут, поскольку для этого потребуется использовать высокий конденсатор с электролитическим таймером, и они имеют очень широкие пределы допуска (обычно от -50% до + 100%) и большие и непредсказуемые токи утечки.

РИСУНОК 16. Метод получения 60-минутного периода времени от 555 IC.

Превосходный способ получения очень длинных, но точных периодов времени показан (в виде блок-схемы) на рис. 16 , на котором представлена ​​конструкция 60-минутного таймера с релейным управлением. Здесь 555 подключен как нестабильный с частотой 2,28 Гц, который использует стабильный полиэфирный конденсатор синхронизации, и его выход подается на драйвер реле через 14-ступенчатый двоичный делитель, что дает общий коэффициент деления 16 384. Действие делителя таково, что (если его выходной регистр установлен в ноль в начале входного счета) его выход переключается на высокий уровень по прибытии 8192-го нестабильного импульса и снова становится на низкий уровень по прибытии 16,382-го импульса, таким образом завершая цикл счета.Таким образом, схема на Рисунке 16 работает следующим образом:

Временная последовательность запускается нажатием кнопочного переключателя PB1, таким образом подключающего питание схемы, активируя нестабильный режим и (через C2-R3) устанавливая счетчик на «нулевой счет», устанавливая его выход на низкий уровень и включая реле; когда реле включается, его контакты RLA / 1 замыкаются и обходят PB1, таким образом поддерживая подключение к источнику питания после отпускания PB1. Это состояние сохраняется до прихода 8192-го нестабильного импульса, после чего на выходе счетчика устанавливается высокий уровень и реле выключается, размыкая контакты RLA / 1 и прерывая питание схемы.На этом рабочий цикл завершен. Обратите внимание, что нестабильный режим работает с периодом, который составляет только 1/8192-й от последнего «временного» периода, то есть в данном случае 0,44 секунды, и что этот период можно легко получить без использования электролитического синхронизирующего конденсатора.

РИСУНОК 17. Двухдиапазонный (1-10 минут и 10-100 минут) таймер с релейным выходом.

Рисунок 17 показывает вышеупомянутый метод, используемый для создания практического таймера с релейным выходом, который охватывает от одной минуты до 100 минут в двух перекрывающихся декадных диапазонах.Здесь двухдиапазонный нестабильный модуль 555 с переменной частотой подает тактовые импульсы на 14-ступенчатый делитель 4020B, который, в свою очередь, активирует реле через транзистор Q1. В схеме используется источник питания 12 В, а реле может быть любого типа на 12 В с двумя или более наборами переключающих контактов и сопротивлением катушки 120 Ом или больше.

РИСУНОК 18. Таймер с релейным выходом со сверхдлительным периодом (от 100 минут до 20 часов).

Рисунок 18 показывает, как доступную временную задержку схемы можно дополнительно увеличить, подключив декадный делитель 4017B между выходом 555 и входом 4020B, чтобы получить общий коэффициент деления 81920, тем самым создавая задержки в диапазон от 100 минут до 20 часов, доступный для этого таймера с одним диапазоном.Обе микросхемы делителя автоматически сбрасываются (через C3-R3) в момент включения (замыкание PB1).

РИСУНОК 19. Таймер с широким диапазоном, который охватывает от одной минуты до 20 часов в трех декадных диапазонах.

Наконец, На рисунке 19 показана приведенная выше схема, модифицированная для создания универсального таймера с широким диапазоном, который работает от одной минуты до 20 часов в трех диапазонах, связанных с декадами; Каскад декадного делителя 4017B используется только в диапазоне «3». Переключение диапазонов осуществляется с помощью двухполюсного трехпозиционного переключателя SW1. NV

Цепь задержки

(таймер 555) — B2P2

Опубликовано frenoy 30 апреля 2020 г. 30 апреля 2020 г.

Теперь мы узнаем, как построить простую схему задержки. Микросхема 555 — очень популярная и универсальная микросхема таймера, которую можно использовать для разработки интересных схем. В этом проекте мы будем использовать его для создания небольшой задержки.

Таймер 555 имеет 8 контактов, и вот краткое описание того, из чего он состоит.Мы углубимся в детали чуть позже, но сначала давайте взглянем на схему и поймем, что происходит.

Контакты 1 и 8 — это контакты источника питания, и мы подаем на микросхему 5 В. Контакт 4 — это контакт сброса, он активен на низком уровне. Это означает, что он заставит таймер 555 оставаться в состоянии сброса, если он будет переведен в НИЗКИЙ уровень. Мы подаем на этот вывод 5В, чтобы ИС оставалась в активном состоянии. Контакт 3 является выходным контактом, и мы подключаем светодиод с токоограничивающим резистором, чтобы мы могли визуализировать выход.

Контакты 2 и 6 являются наиболее важными для этого приложения. C1 и R1 образуют схему синхронизации RC. Когда схема включается в первый раз, конденсатор не заряжается, а напряжение на R1 составляет 5 В. Когда конденсатор начинает заряжаться, напряжение на C1 начинает расти, а на R1 падает. Напряжение, приложенное к контактам 2 и 6, определяет состояние выхода.

Пока напряжение на пороговом выводе, то есть на выводе 6, превышает 2/3 напряжения питания, на выходе будет НИЗКИЙ.

Когда напряжение на контакте триггера, то есть контакте 2, меньше 1/3 напряжения питания, выход будет ВЫСОКИМ.

В нашей схеме выход изначально удерживается НИЗКИМ, когда конденсатор начинает заряжаться, а выход становится ВЫСОКИМ, когда он заряжается до напряжения, превышающего 2/3 напряжения питания. Для зарядки конденсатора требуется около 5 секунд, и это время можно увеличить, изменив значения R1 и C1. Связь между значениями компонентов и временной задержкой определяется следующим уравнением:

Т = 1.1 * R1 * C1

Таймер 555 содержит два компаратора и два логических элемента ИЛИ-НЕ, которые вместе создают триггер. Чтобы понять, как это работает, нам нужно сначала взглянуть на них.

Это символ компаратора. Он имеет два входа и один выход. На выходе компаратора будет 1 или ВЫСОКИЙ, пока напряжение на его положительном выводе больше, чем на его отрицательном выводе. Во всех остальных случаях выход компаратора будет 0 или НИЗКИЙ.

Триггер — это устройство с двумя входами и двумя выходами.Существуют разные типы триггеров, но тот, который используется в таймере 555, называется триггером SR или триггером установки-сброса. Два входа отмечены, как показано на изображении выше. Один — это S или вход установки, а другой — R или вход сброса. Q — это выход, а Q ’- инвертированный выход. Это означает, что когда выход Q принимает значение 1, значение Q ’будет 0 и наоборот. Когда мы применяем логическую единицу к входу Set, это приведет к тому, что выход Q переключится в состояние HIGH, и он останется таким даже после того, как мы удалим входной сигнал.Выход Q ’будет в НИЗКОМ состоянии.

Выход Q перейдет в НИЗКИЙ уровень только тогда, когда мы применим логическую 1 к входу сброса. Выход будет оставаться НИЗКИМ, пока мы снова не применим логическую единицу к установленному входу. Когда выход Q становится НИЗКИМ, выход Q ’будет ВЫСОКИМ. Давайте воспользуемся этой информацией и посмотрим на блок-схему таймера 555.

Обратите внимание, что у нас также есть схема делителя напряжения, состоящая из трех резисторов 5K, это означает, что напряжения будут поровну разделены между тремя резисторами.Напряжение в верхней точке составляет 2/3 напряжения питания, а напряжение в нижней точке составляет 1/3 напряжения питания. Эти два напряжения также поступают на входы двух компараторов.

Когда схема включается в первый раз, конденсатор разряжается, и напряжение на R1 становится равным 5В. Это приводит к тому, что выход компаратора равен 0, который также подается на триггер.

После зарядки конденсатора напряжение на R1 упадет. Как только это напряжение упадет ниже 1/3 Vcc, компараторы переключатся между состояниями.На выходе компаратора A теперь будет 1, а на выходе компаратора B — 0. Это поместит сигнал логической 1 на вывод Set триггера, и это приведет к тому, что выход станет ВЫСОКИМ.

Это должно дать вам общее представление о том, как работает таймер 555. Убедитесь, что вы устанавливаете основание ИС и конденсатор с соблюдением правильной полярности. Осторожно вставьте таймер 555 и используйте выход 5 В с платы источника питания для питания схемы. Светодиод загорится примерно через 5 секунд.Вы можете настроить значения или R1 и C1, чтобы изменить задержку. Переходим к следующему проекту.

555 Регулируемый реле с таймером — Share Project

ВВЕДЕНИЕ С шести лет я подумал, что было бы круто сделать своего собственного веб-кастера. Не зная тогда многого, я подумал, что могу использовать леску с присоской на конце, и это может помочь.3D-принтеры только становились доступными, а у нас их в то время не было. Итак, идея проекта была отложена. С тех пор мы с папой стали Творцами. Это натолкнуло меня на мысль, что, если бы в «Стихах-пауках» был другой персонаж — скажем, 14 лет, единственный ребенок, выросший со старыми моторами и механическими деталями в подвале и электронными приборами. У него накопилось два 3D-принтера и сварщик. В 9 лет он открыл канал Maker (Raising Awesome). Его отец импульсивно купил швейную машинку в Prime Day, и ТОГДА, в 14 лет, его укусил радиоактивный жук Maker… ну арахнид. Сначала он был Создателем, а затем получил свои паучьи способности. На что был бы похож этот персонаж? Итак, мы придумали перчатку Webslinger Gauntlet и Spidey-Sense Visual AI Circuit. ДИЗАЙН ПРОЕКТА WebSlinger В перчатке Webslinger находится 16-граммовый картридж с СО2, с помощью которого можно выстрелить в крюк, привязанный к кевлару. Для этого не требуется никакого микроконтроллера, только клапан, который вы найдете для накачивания велосипедных шин. У него будет двигатель в перчатке, чтобы отследить кевлар. Spider-SenseКамера и amp; датчик приближения был вшит в спину рубашки.Raspberry Pi A + служил мозгом для всего костюма, управляя всеми датчиками и камерами внутри костюма. Наряду с этим мы использовали Pi SenseHat со встроенным дисплеем RGB для изменения логотипов, например, при срабатывании «Spidey Sense». За время этого конкурса я смог выиграть последний костюм на Хеллоуин. Вы можете найти модель на нашем сайте GitHub: https://github.com/RaisingAwesome/Spider-man-Into-the-Maker-Verse/tree. /master. Это код для запуска RGB и вибрации: from sense_hat import SenseHat время импорта импорт RPi.GPIO как GPIO # Режим GPIO (ПЛАТА / BCM) GPIO.setmode (GPIO.BCM) # установить контакты GPIO GPIO_ECHO = 9 GPIO_TRIGGER = 10 GPIO_VIBRATE = 11 # установить направление GPIO (IN / OUT) GPIO.setup (GPIO_TRIGGER, GPIO.OUT) GPIO.setup (GPIO_ECHO, GPIO.IN) GPIO.setup (GPIO_VIBRATE, GPIO.OUT) смысл = SenseHat () г = (0, 255, 0) б = (0, 0, 255) у = (255, 255, 0) ш = (255,255,255) г = (204, 0, 0) a1 = [ б, г, б, б, б, б, г, б, б, г, б, б, б, б, г, б, б, б, г, г, г, г, б, б, б, б, б, г, г, б, б, б, г, г, г, г, г, р, г, г, б, б, б, г, г, б, б, б, б, б, г, б, б, г, б, б, б, г, б, б, б, б, г, б ] a2 = [ б, б, г, б, б, г, б, б, б, г, б, б, б, б, г, б, б, б, г, г, г, г, б, б, г, б, б, г, г, б, б, г, б, г, г, г, г, г, г, б, г, б, б, г, г, б, б, г, б, б, г, б, б, г, б, б, б, б, г, б, б, г, б, б ] a3 = [ г, б, б, б, б, б, б, г, б, г, б, б, б, б, г, б, б, б, г, г, г, г, б, б, г, б, б, г, г, б, б, г, б, г, г, г, г, г, г, б, г, б, б, г, г, б, б, г, б, б, г, б, б, г, б, б, б, г, б, б, б, б, г, б ] def animate (): # dist дано в футах.# скорость рассчитывается по линейному уравнению y = mx + b, где b = 0 и m = 0,1 sense.set_pixels (a1) time.sleep (0,05 * расстояние ()) sense.set_pixels (a2) time.sleep (0,05 * расстояние ()) sense.set_pixels (a1) time.sleep (0,05 * расстояние ()) sense.set_pixels (a3) time.sleep (0,05 * расстояние ()) def distance (): # Возвращает расстояние в футах StartTime = time.time () timeout = time.time () timedout = Ложь # установите для Trigger значение HIGH, чтобы подготовить систему GPIO.вывод (GPIO_TRIGGER, True) # установите Триггер через 0,00001 секунды (10 мкс) на НИЗКИЙ, чтобы отправить эхо-запрос от датчика time.sleep (0,00010) GPIO.output (GPIO_TRIGGER, ложь) # чтобы не ждать вечно, установим тайм-аут, если что-то пойдет не так. а GPIO.input (GPIO_ECHO) == 0: # если мы не получили ответ, чтобы сообщить нам, что он собирается пинговать, двигайтесь дальше. # датчик должен сработать, сделать свое дело и начать отчитываться через миллисекунды.StartTime = time.time () если (time.time () & gt; тайм-аут + .025): timedout = True перерыв #print («Истекло время ожидания эхо от низкого до высокого:», время ожидания) timeout = Время начала StopTime = Время начала а GPIO.input (GPIO_ECHO) == 1: # если мы не получаем отскока на датчике с верхней границей диапазона его обнаружения, двигайтесь дальше. # Ультразвук движется со скоростью звука, поэтому он должен возвращаться, по крайней мере, # быстро для вещей, находящихся в пределах допустимого диапазона обнаружения.timedout = Ложь StopTime = time.time () если (time.time () & gt; тайм-аут + .025): timedout = True перерыв #print («Тайм-аут эха от высокого до низкого:», время ожидания) # записываем время, когда оно вернулось к датчику # разница во времени между стартом и прибытием TimeElapsed = StopTime — Время начала # умножаем на звуковую скорость (34300 см / с) # и разделим на 2, потому что он должен пройти через расстояние и обратно # затем преобразовать в футы, разделив все на 30.48 см на фут расстояние = (Истекшее время * 17150) / 30,46 #print («Расстояние:», расстояние) если (расстояние & lt; .1): расстояние = 5 distance = round (расстояние) если расстояние & lt; 5: вибрировать () обратное расстояние def vibrate (): # если что-то очень близко, вибрируйте spidey-sense #code pending GPIO.output (GPIO_VIBRATE, Истина) time.sleep (.1) GPIO.output (GPIO_VIBRATE, ложь) # Следующая строка позволит этому скрипту работать автономно, или вы можете # импортировать сценарий в другой сценарий, чтобы использовать все его функции.если __name__ == ‘__main__’: пытаться: GPIO.output (GPIO_TRIGGER, ложь) GPIO.output (GPIO_VIBRATE, ложь) время сна (1) в то время как True: анимировать () # Следующая строка — это пример из импортированной библиотеки SenseHat: # sense.show_message («Шон любит Бренду и Коннора !!», text_colour = желтый, back_colour = синий, scroll_speed = .05) # Обработка нажатия CTRL + C для выхода кроме KeyboardInterrupt: print («\ n \ nВыполнение Spiderbrain остановлено.\ n «) GPIO.cleanup () Визуальный AII Если вы видели Человека-паука: Возвращение домой, вы бы знали о новом ИИ под брендом Старка, Карен, который Питер использует в своей маске, чтобы помочь ему в миссиях. Карен была разработана, чтобы иметь возможность выделять угрозы и предупреждать Питера о его окружении, а также управлять многими функциями его костюма. Хотя создание чат-бота с ИИ, который отвечает голосом и чувством эмоций, может быть не самой простой задачей для этого соревнования, мы все же задумались, чтобы включить способ создания этого искусственного «паучьего чутья».«Мы решили, что сейчас самое подходящее время, чтобы воспользоваться всплеском популярности Microsoft Azure и API машинного зрения, предоставляемого Microsoft. Мы создали решение« видеть в темноте »с Raspberry Pi Model A и камера NoIR: облачный сервис Microsoft Computer Vision может анализировать объекты на изображении, которое снимается камерой Raspberry Pi (также известной как моя камера Pi-der), прикрепленной к ремню. Чтобы активировать это супер-шестое чувство, у меня есть как только акселерометр Sense Hat стабилизируется, снимок будет сделан автоматически.Используя личную точку доступа моего мобильного телефона, API Azure анализирует изображение, а пакет eSpeak Raspberry Pi сообщает мне об этом через наушник. Это позволяет костюму определять, приближается ли за мной машина или злой злодей. Python Visual AI для Microsoft Azure Machine Vision: import os запросы на импорт из Picamera импорт PiCamera время импорта # Если вы используете блокнот Jupyter, раскомментируйте следующую строку. #% matplotlib встроенный import matplotlib.pyplot как plt из PIL импорта изображения из io импорт BytesIO камера = PiCamera () # Добавьте ключ подписки Computer Vision и конечную точку в переменные среды. subscription_key = «ЗДЕСЬ ВАШ КЛЮЧ !!!» endpoint = «https://westcentralus.api.cognitive.microsoft.com/» Analyse_url = конечная точка + «видение / версия 2.0 / анализ» # Установите image_path равным локальному пути к изображению, которое вы хотите проанализировать. image_path = «image.jpg» def spidersense (): камера.start_preview () время сна (3) camera.capture (‘/ home / spiderman / SpiderBrain / image.jpg’) camera.stop_preview () # Считываем изображение в байтовый массив image_data = open (image_path, «rb»). read () headers = {‘Ocp-Apim-Subscription-Key’: subscription_key, ‘Content-Type’: ‘application / octet-stream’}. params = {‘visualFeatures’: ‘Категории, Описание, Цвет’} ответ = запросы.post ( analysis_url, headers = headers, params = params, data = image_data). отклик.Raise_for_status () # Объект «анализ» содержит различные поля, описывающие изображение. Большинство # соответствующий заголовок для изображения получается из свойства ‘description’. анализ = response.json () image_caption = analysis [«описание»] [«captions»] [0] [«текст»]. capitalize () the_statement = «espeak -s165 -p85 -ven + f3 \» Коннор. Я вижу «+ \» «+ image_caption +» \ «—stdout | aplay 2 & gt; / dev / null» os.