Otthon blog~~Az 555 időzítő elsajátítása: alapelvek, módok, alkalmazások és gyakorlati megvalósítás~~

~~2024/05/7 -en~~ ~~733~~

Az 555 időzítő elsajátítása: alapelvek, módok, alkalmazások és gyakorlati megvalósítás

Ebben a cikkben feltárjuk az 555 időzítőt, egy alapvető integrált áramkört, amely 1971 -ben debütálásakor forradalmasította az elektronikus eszközöket. Ez a chip sokoldalúságáról ismert, és mindent használ, a mindennapi háztartási cikkektől a fejlett űrhajó -technológiáig.Az 555 -es időzítő alapelvei, felépítése és alkalmazásaiba merülünk, különös tekintettel annak hasznosságára összpontosítva a pontos ellenőrzés és az időzítés elérése érdekében az elektronikai projektekben.

Katalógus

1. Az 555 időzítő megértése

2. Az 555 időzítő működési alapelve és belső szerkezete

3. Az 555 időzítő PIN -funkciók részletes magyarázata

4. Villogó LED áramkör létrehozása az 555 -es időzítővel

5. Monostable üzemmód az 555 időzítővel

6. Bistabil mód és gyakorlati alkalmazásai

7. Gyakorlati alkalmazások és a nagy áramkimenet bővítése

8. Stratégiák a nagyobb terhelések ellenőrzésére

9. Következtetés

1. ábra: 555 Időzítő

Az 555 időzítő megértése

A Hans Camenzind által 1971 -ben bevezetett 555 időzítő figyelemre méltó a három 5 kΩ -os ellenállásához.Ezek az ellenállások feszültség -elválasztó kulcsot képeznek az időzítő funkciójához, lehetővé téve az időintervallumok pontos szabályozását.Ez a chip jelentős szerepet játszik az elektronikus berendezések széles skálájában, az egyszerű, de hatékony kialakítás miatt, amely csak 8 csapot foglal magában, mégis körülbelül 25 tranzisztort, 2 diódát és 16 ellenállást tartalmaz.

Az 555 időzítő három üzemmódban működik: monostable, bistabil és állítható.Minden üzemmód különböző funkciókat szolgál:

The 555 Timer Is Famous for Its Three 5kΩ Resistors

2. ábra: Az 555 -es időzítő híres a három 5kΩ -os ellenállásáról

• A monostable üzemmód egyetlen, időzített impulzust biztosít, amely hasznos a pontos késések létrehozásához.

• A Bistable mód lehetővé teszi az időzítő számára, hogy két stabil állapot között váltson, ideális a kapcsolókhoz és a váltáshoz.

• Az AsTable üzemmód folyamatos rezgést generál, amely tökéletesen alkalmas az impulzus szélességének modulált (PWM) jeleinek vezetéséhez és a hanghatások létrehozásához.

A chip rugalmassága teszi a hobbisták és a professzionális mérnökök kedvencévé, amelyet megbízhatóság és pontos időzítési képességek miatt ünnepelnek.

Az 555 időzítő használatakor az ellenállók és a kondenzátorok kiválasztásának és beállításának pontossága segít meghatározni az időzítési intervallumokat.Például egy egyszerű LED villogó áramkörben az ezen alkatrészek beállítása megváltoztatja a LED villogásainak frekvenciáját és időtartamát.Ez a beállítás befolyásolja a kimeneti jel hullámformáját, valamint az áramkör általános stabilitását és hatékonyságát.

A kezdők számára a kezdeti tanulási görbe meredeknek tűnhet, különös tekintettel a belső 5KΩ -os ellenállások hatására az időzítő funkcionalitására.Ugyanakkor a gyakorlati kísérletek, például a változó ellenállás és a kapacitás, hogy szemtanúja legyenek a kimenet eredményeinek változásainak, javíthatják az áramköri tervezés megértését és intuícióját.

Az 555 időzítő működési alapelve és belső felépítése

Az 555 időzítő egy kompakt és hatékony integrált áramkör, amely 25 tranzisztorból, 2 diódából és 15 ellenállásból áll.Ezek az elemek együtt működnek, hogy robusztus időzítési szabályozó rendszert képezzenek.Ez az áramkör számos kulcskomponens körül épül: két összehasonlító, egy RS flip-flop, egy feszültségválasztó és egy kimeneti szakasz.

3. ábra: 555 Időzítő vázlata

Feszültségválasztó

Az 555 -es időzítő feszültség -elválasztóját három 5 kΩ -os ellenállásból készítik.Ez a beállítás a bejövő tápfeszültséget két kulcsfontosságú referenciafeszültségre osztja - a kezdeti feszültség 1/3 és 2/3 -ra.Ezek a referenciapontok szerves részét képezik az időzítő vezérlő mechanizmusainak, mivel ezek biztosítják az összehasonlítóokhoz szükséges referenciafeszültséget.

Összehasonlító

Az összehasonlító szerepe az, hogy folyamatosan ellenőrizze a külső bemeneti jelet, például a külső áramkörből belépő feszültséget, és mérje meg a belsőleg beállított referenciafeszültségekkel (1/3 VCC és 2/3VCC).Attól függően, hogy a bemeneti feszültség meghaladja -e vagy esik -e ezen referenciapontok alá, az összehasonlító válaszol.Magas jelet küld ki, ha a bemenet magasabb és alacsony jel, ha alacsonyabb.Ez a bináris, be-off logika alapvető fontosságú az időzítő pontos működéséhez.

RS flip-flop

Az összehasonlító jele az RS flip-flop-ba, az alapvető memóriaegységbe, amely az összehasonlító jele alapján váltja ki a kimeneti állapotát.Monosztabilis üzemmódban működő üzemmódban a flip-flop kiváltása előre meghatározott időtartamra indítja el az időzítőt.

Kimeneti szakasz

Az 555 -es időzítő kimeneti szakaszát úgy tervezték, hogy közvetlenül csatlakozzon a különféle rakományokhoz, például LED -lámpákhoz vagy kis motorokhoz, akár 200 mA kezelést is.Ez a képesség az 555 időzítőt hihetetlenül sokoldalúvá teszi, mind hobbi projektekhez, mind igényesebb ipari alkalmazásokhoz.

Gyakorlati alkalmazási tippek

Az 555 időzítő használatakor a megfelelő külső ellenállók és kondenzátorok kiválasztása kulcsfontosságú.Ezek az összetevők döntő jelentőségűek az időzítési időtartam beállításában és a művelet stabilitásának biztosításában.Például, ha egy nagyobb kondenzátort rögzít a 2. érintkezőhöz (Trigger PIN), meghosszabbítja az időzítő időtartamát.Noha ezek a kiigazítások csekélynek tűnhetnek, jelentősen befolyásolják az időzítő teljesítményét.

Ezen elemek megértésével és manipulálásával a felhasználók pontos ellenőrzést érhetnek el időközönként.Függetlenül attól, hogy konkrét órás jeleket hozzon létre vagy komplex automatizált vezérlőrendszereket tervezzen, ez a pontosság kötelező.Minden alkatrész és minden csatlakozás számít, és megalapozza a megbízható és hatékony időzítési műveletek alapját.

Az 555 időzítő PIN -funkciók részletes magyarázata

Az 555-es időzítő egy 8 tűs integrált áramkör, amelyet a mérnökök és az elektronikai hobbiészek széles körben használnak különféle időzítési és oszcillációs alkalmazások létrehozására.Minden PIN-kódnak van egy speciális szerepe, alapvető fontosságú a valós elektronikus áramkörök hatékony megvalósításához.

4. ábra: 555 Időzítő IC pinout diagram

1. érintkező (föld)

Az 1. érintkező közvetlenül csatlakozik a tápegység negatív termináljához.Fontos a stabil és szilárd kapcsolat biztosítása ezen a PIN -n, mivel a rossz földelés szokatlan áramköri viselkedéshez vagy egyenes hibákhoz vezethet.A megszakítás nélküli kapcsolat fenntartása itt egy kulcsfontosságú lépés a beállítás során.

2. érintkező (Trigger)

A 2. érintkező aktiválja az időzítő műveleteit.Ez a csap magas szintű kimenetet vált ki a 3. érintkezőnél, amikor a feszültsége a tápfeszültség egyharmada alá esik.A gyakorlati alkalmazásokban a tervezők gyakran csatlakoztatnak egy külső gombot vagy érzékelőt, valamint az ellenállás-kondenzátor hálózatot ehhez a PIN-hez, hogy megkönnyítsék a felhasználó által kezdeményezett kezdési időket.

3. érintkező (kimenet)

Ez a PIN -kód közvetlenül tükrözi az időzítő állapotát, nagy teljesítményt biztosítva a tápegység feszültségének közelében (1,5 V -os lemorzsolódással) és alacsony kimenetel a 0 V közelében.További alkatrészek nélkül képesek közvetlenül táplálni a kis eszközöket, például a LED -eket vagy a kis reléket.

4. érintkező (visszaállítás)

A 4. érintkező az időzítő aktuális működését megállítja.Ha alacsony jelet alkalmazunk erre a csapra, leállítja az időzítőt, és visszaállítja a kimenetet.Ez a funkcionalitás kulcsfontosságú az alkalmazásokban, amelyek azonnali időzítést igényelnek, például a biztonsági leállások vagy a hibafeltételek során.

5. érintkező (vezérlőfeszültség)

Az 5. érintkező lehetővé teszi a belső küszöbfeszültség beállítását egy külső feszültség alkalmazásával, amely megváltoztatja az időzítő periódusát és frekvenciáját.Ez a beállítás felbecsülhetetlen értékűnek bizonyul az időzítő működésének finomításához, különösen olyan rendszerekben, ahol változó időzítés szükséges.

6. érintkező (küszöb)

A 6. érintkező figyeli a feszültségszintet, és alacsonyra váltja a kimenetet, amikor az ellátási feszültség kétharmadát eléri.Általában a 2. érintkezővel használják az oszcillációs periódus meghatározására és szabályozására az időzítő állítható módjában.

7. érintkező (kisülés)

Mind azEz a kisülés akkor fordul elő, amikor a kimeneti eltolódások a magas és az alacsony között váltak, javítva az időzítési intervallumok pontosságát.

8. érintkező (VCC tápegység)

A 8. érintkező csatlakozik a tápegység pozitív termináljához, és általában elfogadja az 5 V és 15 V közötti feszültséget.A megfelelő feszültség használatának biztosítása szükséges a túlfeszültség hibás működésének vagy károsodásának megakadályozásához.

5. ábra: 555 Időzítő IC pinout diagram

Az ezekkel a csapokkal való jártasság elnyerése kulcsfontosságú az 555 időzítő hatékony telepítéséhez egy projektben.Ez a tudás elősegíti mindent, az egyszerű késleltetett váltástól a komplex impulzusgenerátorokig, biztosítva a sikeres áramköri tervezést és megvalósítást.

Villogó LED áramkör létrehozása az 555 időzítő segítségével

Az 555 -es időzítő Astabil módban oszcillátorként működik, folyamatosan váltva a kimenetet magasról alacsonyra.Ez az oszcilláció tökéletes olyan időszakos funkciók létrehozásához, mint például a LED villogása, hangok előállítása vagy a motorok vezérlése.

Az áramkör beállításakor az ellenállás és a kondenzátor értékek kis beállításai befolyásolják a LED villanás frekvenciáját és stabilitását.Például egy magasabb kapacitás kiterjeszti a LED be- és kikapcsolási fázisait, ami lassabb villogó mintát eredményez.Hasonlóképpen, a megfelelő ellenállási érték kiválasztása elősegíti a LED védelmét a túlzott áramtól, ami károsíthatja azt, miközben optimalizálhatja az áramkör energiateljesítményét.

Ezekkel az áramkörökkel való kísérletezés a kezdőknek gyakorlati lehetőséget biztosít az elektronikus alkatrészek kölcsönhatásának megfigyelésére.Ez azt is megmutatja, hogy az áramkörök időzítését az alapvető elemek felhasználásával kezelik, javítva az 555 időzítő képességeinek megértését és ösztönözve az elektronika további feltárását.

6. ábra: LED áramkör

Villogó LED áramkör építése

A villogó LED áramkör 555 -es időzítővel történő összeállítása kiváló bevezető projekt az elektronika újak számára.A folyamat egyértelmű, és egyértelműen bemutatja az időzítő funkcionalitását Astabil módban.Az alábbiakban megtalálja a részletes lépéseket és a szükséges alkatrészeket.

7. ábra: LED villogó áramkör

A szükséges alkatrészek:

• 555 időzítő chip

• LED

• Ellenállás (az áramot a LED -re korlátozni)

• Kondenzátor (a vaku frekvenciájának beállításához)

• tápegység (általában 5 V és 12 V között)

Összeszerelési utasítások:

A tápegység csatlakoztatása:

• Csatlakoztassa az 555 időzítő 8. érintkezőjét az áramellátás pozitív termináljához.

• Csatlakoztassa az 1. csapot a földhöz.

Az időzítő konfigurálása:

• Az 555 időzítő beállításához az Astabil módhoz kapcsolja össze a 2. és a 6. csapot.

A kimeneti frekvencia beállítása:

• Csatlakoztasson egy ellenállást a 7. érintkezőből a 8. érintkezőjéig. Ez az ellenállás befolyásolja a kondenzátor töltését.

• Csatlakoztasson egy másik ellenállást a 7. érintkezőből a 6. érintkezőbe, és helyezze a kondenzátort a 6. érintkezőből a földre.Ennek az ellenállásnak és a kondenzátornak a kiválasztott értékei meghatározzák, milyen gyorsan villog a LED.

A LED csatlakoztatása:

• Összekapcsolja a LED pozitív terminálját a 3. tűvel, amely az 555 időzítő kimeneti csapja.

• Csatlakoztassa a LED negatív terminálját a talajhoz egy ellenálláson keresztül.Ezt az ellenállást gondosan kell megválasztani annak biztosítása érdekében, hogy elég erős legyen ahhoz, hogy megakadályozzák a LED túl sok áramot.

Ezen lépések révén felépíthet egy olyan áramkört, amely nemcsak az alapvető elektronikus alapelveket mutatja be, hanem gyakorlati bevezetésként szolgál az 555 időzítő dinamikus funkcióinak.

Monostable üzemmód az 555 időzítővel

A monostable mód, amelyet gyakran egy lövés módnak neveznek, stabil, rövid, nagy teljesítményt nyújt az 555-es időzítőből.Ez a funkció különösen hasznos az egyszer használatos időzítés vagy késleltetési jelek előállításához.A gyakori felhasználások között szerepel a szekvenciák kezdeményezése az ajtócsengőkben vagy az ideiglenes riasztásokban, ahol a gyors jel hosszabb műveletet vált ki.

A monostable áramkör felépítésének és tesztelésének folyamatában az ellenállás és a kondenzátor értékeinek beállítása lehetővé teszi a kimenet időtartamának pontos ellenőrzését.Például a kondenzátor méretének növelése meghosszabbítja azt a periódust, hogy a kimenet magas maradjon, ami hasznos az olyan alkalmazásoknál, amelyek hosszabb riasztásokra van szükségük, például hosszabb riasztásokra.

Az alkatrészek minőségére, különösen az indító mechanizmusra való figyelem a figyelem.Az alacsony minőségű alkatrészek következetlen kiváltáshoz vezethetnek és csökkenthetik a rendszer teljesítményét.Ezenkívül a pull-up ellenállás megválasztása befolyásolja az áramkör stabilitását.Elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy a 2. tűt magas állapotban tartsák normál körülmények között, és elég kicsik ahhoz, hogy megkönnyítsék az alacsony állapotba való gyors áttérést, amikor kiváltják.

Ezek a beállítások lehetővé teszik az 555 időzítő számára, hogy hatékonyan működjön az alapvető ajtócsengők vagy riasztásokon túli szerepekben, beleértve a precíziós feladatokat, például a kamera villanásainak vezérlését.Az ilyen sokoldalúság bemutatja az 555 időzítő hasznosságát a különféle elektronikus projektekben.

Áramkör kiépítése monostable módban

A monostable üzemmódú áramkör beállítása gondos figyelmet igényel a jel- és időzítési konfigurációra.Íme egy lépésről lépésre az 555-ös időzítővel történő monostable áramkör összeállításához.

8. ábra: 555 Időzítő monostable üzemmódban példa

A szükséges alkatrészek:

• 555 időzítő

• Ellenállások (legalább kettő)

• Kondenzátor (meghatározza a késleltetési időtartamot)

• Trigger kapcsoló (például egy gomb)

• Kimeneti eszköz (például hangjelzés vagy LED)

• tápegység (általában 5 V - 12 V)

Összeszerelési utasítások:

Teljesítménycsatlakozás létrehozása:

• Csatlakoztassa az 555 -es időzítő 8. érintkezőjét a tápegység pozitív termináljához.

• Csatlakoztassa az 1. csapot a földre.

A trigger mechanizmus konfigurálása:

• Csatlakoztasson egy pull-up ellenállást a 2. érintkezőhöz, és csatlakoztassa a pozitív tápegységhez, hogy a 2. csapot általában magasra tartsa, megakadályozva a véletlen kiváltó tényezőket.

• Csatlakoztassa a 2. tűt a földhöz egy trigger kapcsolón keresztül, lehetővé téve a 2. érintkező feszültségének rövid ideig történő leereszését, amikor a kapcsoló aktiválódik, ezáltal megkezdi az időzítőt.

A kimeneti időtartam beállítása:

• Helyezzen ellenállást a 6. érintkező (küszöb) és a 7. érintkező (kisülés) között.

• Csatlakoztasson egy kondenzátort a 7. érintkezőből a földre.Az ellenállás és a kondenzátor specifikus értékei meghatározzák, mennyi ideig marad a kimenet, és az aktiválás után visszatér az alacsonyra.

Kimeneti eszköz csatlakoztatása:

• Összekapcsolja a 3. tűt egy kimeneti eszközhöz, például hangjelzővel vagy LED -vel, lehetővé téve, hogy hangot vagy fényt bocsátson ki az aktiváláskor.

Ezeknek a lépéseknek a követésével létrehozhat egy monostable áramkört, amely nemcsak az alapvető elektronikus alapelveket mutatja be, hanem hatékonyan felhasználja az 555 időzítő dinamikus funkcióját.

Bistable mód és gyakorlati alkalmazásai

A Bistable mód lehetővé teszi az 555-es időzítő chip két stabil állapot közötti váltását, hasonlóan az elektronikus kétirányú kapcsolóhoz hasonlóan.Ez az üzemmód ideális az egyszerű váltásokhoz vagy logikai vezérlőkhez szükséges forgatókönyvekhez, időalapú funkciók nélkül.Általában egyértelmű automatizálási rendszerekben, robot logikai vezérlőkben és különféle kapcsolási műveletekben alkalmazzák.

A bisteable mód megértése és beállítása

A Bistable mód használatának sikere a ravaszt mechanizmus pontos beállításán és a stabil kimenetek fenntartásán keresztül.A vezérlőgombok minősége és beállítása jelentősen befolyásolja a rendszer teljesítményét, mivel az alsóbbrendű gombok zavaró és gyakori, nem szándékos állapotváltozásokhoz vezethetnek.

A trigger beállításához csatlakoztassa a 2. és a 6. csapot. Itt van az operatív logika: A gomb megnyomása megváltoztatja a kimenetet az egyik állapotról a másikra, amely akkor tart, amíg a gombot újra megnyomják.Ez a beállítás tökéletesen alkalmas egyszerű logikai áramkörök tervezésére, például a robot irányának megváltoztatására vagy az alapvető adattároláshoz.

Az egyszerű elektronikus kapcsolókon túl a bisteable üzemmód alkalmazható az olyan összetettebb feladatokhoz is, mint az automatizált vezérlőrendszerek, amelyek alapvető döntéshozatalt igényelnek.Az egyszerűség és a megbízhatóság hasznos eszközévé teszi az elektronikai projektekben.

A bisteable mód konfigurálása

Bistabil módban az 555 időzítő kimenete (akár magas, akár alacsony) egy külső ravasztól függ, és változatlan marad a következő indító eseményig.Noha a beállítás egyértelmű, a pontos áramkör kialakítása elősegíti mind a stabilitást, mind a reakciót.

9. ábra: Példa Bisteable üzemmód áramkör

Szükséges anyagok:

• 555 időzítő chip

• ellenállás

• Trigger kapcsoló (gomb vagy szenzoros eszköz)

• Kimeneti eszközök (LED -ek, elektronikus zárak, motorok stb.)

• tápegység (általában 5–12 V)

Építési lépések:

Teljesítménycsatlakozások:

• Csatlakoztassa a 8. tűt a pozitív tápegységhez és az 1. tűt a földre.

Állítsa be a trigger mechanizmust:

• Összekapcsolja a 2. és a 6. tűt közvetlenül és a földhöz lefelé levő ellenálláson keresztül, biztosítva, hogy a csap alacsony maradjon trigger-jel nélkül.

• Csatlakoztassa a 2. és 6. csapot a pozitív ellátáshoz az aktiválás nyomógombján keresztül.

Kimeneti konfiguráció:

• Csatlakoztassa a 3. tűt (kimeneti PIN -kódot) egy kimeneti eszközhöz, például egy LED -hez vagy más vezérlőhöz.

A bisteable mód konfigurációjának ez a közvetlen és részletes megközelítése hangsúlyozza a gyakorlati kezelést és a logikai működést, így hozzáférhetővé teszi az elektronika egyszerű vezérlőrendszereinek megvalósítását vagy megismerését.

Gyakorlati alkalmazások és a nagy áramkimenet bővítése

Az 555 -es időzítő akár 200 mA -t is képes ellátni, így alkalmas a kis motorok vagy több LED -es lámpák közvetlen táplálására.Külső alkatrészek, például tranzisztorok vagy MOSFET -ek hozzáadásával az 555 időzítő kapacitása növekszik, lehetővé téve, hogy nagyobb terheléseket kezeljen az automatizált vezérlőrendszerekben.

A tranzisztor vagy a MOSFET kiválasztásakor elengedhetetlen annak biztosítása, hogy képes kezelni a várt feszültséget és az áramot.A nehezebb terhelésekhez szükség lehet extra hőeloszlásra, például hűtőbordákra.

Az 555-es időzítő párosítása a tranzisztorral vagy a MOSFET-vel nagyobb rugalmasságot biztosít a felhasználók számára a nagy teljesítményű eszközök kezeléséhez.Ez a beállítás kibővíti az 555 időzítő használatát az automatizálási rendszerekben.

Közvetlen hajtóterhelés

Alapvető beállítás:

LED karakterlánc: Csatlakoztasson több LED-et a Kimeneti PIN-kódhoz, beleértve a megfelelő áramkorlátozó ellenállást, hogy megvédje őket a túláramoktól.Például, ha egy 12 V -os tápegység 10 LED -t vezet, helyezze el a 120Ω ellenállást sorozatba minden LED -rel.

Kis motorok: Csatlakoztassa a motort közvetlenül a 3. érintkezőhöz, ha kevesebb, mint 200 mA -ra van szükség.Ez az egyértelmű megközelítés jól működik az aktuális határon belül.

Bővített áramkör nagyobb terhelésekhez

Szükséges anyagok:

• 555 időzítő chip

• Megfelelő tranzisztor (például NPN) vagy MOSFET

• A lendkerék dióda (induktív terhelésekhez)

• Vezérlő ellenállás

• tápegység

• Terhelés (például nagyobb motorok vagy nagy teljesítményű LED-ek)

Az összeszerelés lépései:

Tranzisztor illesztőprogram beállítása:

Helyezzen egy kis ellenállást a 3. érintkező és a tranzisztor alapja (NPN) vagy a kapu (MOSFET) között a kapu áramának vezérléséhez.

Csatlakoztassa a kollektorot (NPN) vagy a Drain (MOSFET) a terhelés egyik oldalához.Csatlakoztassa a terhelés másik oldalát a tápegység pozitív termináljához.

Kapcsolja össze az emitter (NPN) vagy a forrás (MOSFET) a negatív tápegységgel.

Az olyan induktív terhelésekhez, mint a nagy motorok, adjon hozzá egy lendkerék -diódát a terhelés és a tranzisztor között, hogy megvédje a feszültség -túlfeszültségeket.

Tesztelés és beállítások:

Ellenőrizze, hogy az összes csatlakozás helyes -e a bekapcsolás előtt.

A tesztelés során figyelje meg a terhelési választ, és ellenőrizze a tranzisztor túlmelegedését.Ha túlzott hőt észlelnek, fontolja meg a hőcsökkentések telepítését.

Stratégiák a nagyobb terhelések szabályozására

A 200 mA -t meghaladó terhelések kezeléséhez az 555 -es időzítőnek külső tranzisztorra van szüksége a vezetési teljesítmény növeléséhez.Az NPN tranzisztorokat vagy MOSFET -eket általában erre a célra használják.Nem csak a nagy teljesítményű motorokat vagy a kiterjedt LED-csíkokat hatékonyan kezelik, hanem biztosítják az áramkör stabilitását is.Az alábbiakban bemutatjuk az ezen intézkedések végrehajtásának részletes utasításait, valamint a legfontosabb operatív szempontokat.

Szükséges anyagok

• 555 időzítő chip

• NPN tranzisztor vagy MOSFET

• Ellenállás (alap vagy kapu esetén)

• A lendkerék dióda (induktív terhelésekhez)

• Nagy teljesítményű terhelés (például motor vagy LED szalag)

• tápegység (illesztési terhelés és tranzisztor feszültség/áramigények)

Végrehajtási lépések

Csatlakoztassa az 555 időzítőt:

Konfigurálja az 555 időzítőt a tervezett alkalmazási mód alapján, mint például a monostable vagy a állítható.

Válassza ki és állítsa be a tranzisztort:

Egy NPN tranzisztorhoz.Összekapcsolja az 555 -es időzítő kimeneti csapját (3. érintkezője) a tranzisztor alapjához 1kΩ és 10 kΩ közötti ellenállás segítségével, hogy korlátozza az alapáramot.

MOSFET -hez.Csatlakoztassa az 555 időzítő kimenetét a MOSFET-kapuhoz nagyobb ellenállással, általában 10 kΩ-tól 100 kΩ-ig, mivel a MOSFET-ek feszültségvezéreltek.

Csatlakoztassa a terhelést:

Csatlakoztassa a tranzisztor kollektorát (NPN) vagy a lefolyót (MOSFET) a terhelés egyik végéhez.

Csatlakoztassa a terhelés másik végét a pozitív tápegység terminálhoz.

Ha a terhelés induktív (mint egy motor), adjon hozzá egy lendkerék -diódát a terhelés és a tranzisztor között.A diódának az áramellátással szemben kell szembenéznie, hogy megvédje a feszültség -túlfeszültségeket.

Tesztelje és állítsa be:

Az áramkör bekapcsolása előtt gondosan ellenőrizze a csatlakozásokat.

Vegye figyelembe a terhelés válaszát, és figyelje a tranzisztor túlmelegedését.Ha túl melegszik, használjon hűtőbordát a károsodás megakadályozására.

Fontos megfontolások a működés közben:

Tranzisztor kiválasztása: Válasszon egy tranzisztort a megfelelő maximális áram, feszültségkapacitás és a küszöbértékkel.A MOSFET-ek általában a legjobban használják a magas áramot, alacsony ellenállásuk miatt.

Ellenállás kiszámítása: Óvatosan számolja ki az alap- vagy kapu ellenállást annak biztosítása érdekében, hogy a tranzisztor megfelelően reagáljon az 555 időzítő kimenetére.

Hőeloszlás: A nagy teljesítményű terhelések jelentős hőt generálnak, tehát alkalmazzon megfelelő hűtési intézkedéseket, mint például a hűtőborda a teljesítmény fenntartása és a sérülések elkerülése érdekében.

Ezeket a lépéseket követve az 555 időzítőt használhatja a 200 mA -n túli nagy terhelések hatékony kezelésére.Ez a konfiguráció kibővíti az 555 időzítő képességeit, lehetővé téve, hogy hatékony legyen a különféle automatizálási és vezérlési forgatókönyvekben.

Következtetés

Ez a cikk részletes elemzést nyújtott az 555 időzítő műveletéről, és miért használják ilyen széles körben.Az 555 időzítő multifunkciós és megbízhatósága felbecsülhetetlenné teszi az elektronikai rajongók és a mérnökök számára egyaránt, megmutatva páratlan értékét a komplex elektronikus rendszerekben.A gyakorlati áramköri tervek az egyszerű kísérletektől a bonyolult automatizálási alkalmazásokig igazolják annak rugalmasságát és nagy áramát.Az olvasóknak most jól kell lennie az 555-ös időzítő funkcionalitásában, és magabiztosan alkalmazhatják ezeket az ismereteket a valós projektekre.A kreativitás kiaknázásával foglalkozhatnak a gyakorlati kihívásokkal és hozzájárulhatnak az elektronikus technológia folyamatos innovációjához.

Gyakran feltett kérdések [GYIK]

1. Hogyan működik egy 555 időzítő egy áramkörben?

Az 555 -es időzítő egy sokoldalú integrált áramkör, három fő üzemmóddal: Astable, Monostable és Bistable.Itt van egy egyszerűsített magyarázat:

Kulcskomponensek:

A chip két feszültség-összehasonlítóval, egy SR flip-flop-nal, egy kimeneti szakaszban és egy kisülési tranzisztorral rendelkezik.

Bemenetek és belső jelek:

Indító és küszöbértékek:

Két fő bemeneti csap feszültségjeleket kap.

Vezérlő feszültség bemenete:

Módosítja a belső referencia feszültséget.

Belső művelet:

Az összehasonlítók a trigger és a küszöbcsapok feszültségszintjét a belső referencia ellen figyelik.

Ha a Trigger feszültsége a tápfeszültség egyharmadának alatt van, az alsó összehasonlító beállítja az SR flip-flop-ot, hogy magas jelet adjon ki.

Ha a küszöbfeszültség meghaladja a tápfeszültség kétharmadát, akkor a felső komparátor visszaállítja a flip-flop-ot, ami alacsony kimenetet eredményez.

Kibocsátás tranzisztor:

A 7. érintkezőhöz csatlakoztatva a kisülési tranzisztort a flip-flop vezérli.

Kényelmes módban időzítő kondenzátort időzítő kondenzátort kiürít, és ismétlődő oszcillációt hoz létre.

Monostable módban kiüríti a kondenzátort, amikor a kimenet alacsony.

2. Példa egy 555 időzítő alkalmazásra

Az 555 -es időzítő népszerű felhasználása az Astable módban egy LED villogó áramkör létrehozása:

CIRCICE BEÁLLÍTÁS:

Ellenállásra, időzítő kondenzátorra és LED -re van szükség.

Művelet:

A kondenzátor ellenálláson keresztül tölti fel.

Amint a feszültség eléri az ellátási feszültség kétharmadát, a kisülési csapot elindítják, a kondenzátort ürítik és visszaállítják a ciklust.

Ez a ciklus a LED -es villogást az ellenállás és a kondenzátor értékei által meghatározott frekvencián villog.

3. Hogyan készítsünk egy egyszerű 555 időzítő áramkört

Íme egy lépésről lépésre az Astable 555 időzítő áramkör összeállítása:

Összegyűjti az alkatrészeket:

• 555 időzítő IC

• Két ellenállás (R1 és R2)

• Egy elektrolitkondenzátor (C1)

• tápegység (5-15 V)

• LED

• Csatlakozó vezetékek

Áramköri szerelvény:

Csatlakoztassa a 8. tűt (VCC) a pozitív tápegységhez.

Csatlakoztassa az 1. tűt (GND) a földre.

Helyezze az R1 ellenállást a 8. és a 7. csap között.

Csatlakoztassa az R2 ellenállást a 7. és a 6. csap között.

Csatlakoztassa a C1 kondenzátort a 6. érintkező és a föld között.

A 4. csapot (visszaállítás) a VCC -hez.

Opcionálisan az 5. földi tű (vezérlőfeszültség) egy 0,01 µF kondenzátoron keresztül.

Csatlakoztassa a 3. tűt (kimenetet) a LED pozitív lábához egy áramkorlátozó ellenálláson keresztül, majd fedje le a másik lábat.

Állítsa be az időzítést:

Számítsa ki az oszcillációs gyakoriságot a következő használatával:

Frekvencia = 1,44 / ((R1 + 2 * R2) * C1)

Vizsgálja meg az áramkört:

Kapcsolja be az áramkört.A LED -nek pislogni kell.

Változtassa meg az ellenállás és a kondenzátor értékeit a villogási sebesség módosításához.

4. A feszültségszabályozás megértése egy 555 időzítő áramkörben

Az 555 -es időzítő áramkör feszültségét elsősorban alkalmazási módja állítja be, mint például az ALTable vagy a Monostable.Általában a feszültségtartomány 4,5 volt és 15 volt, az ellátási feszültségtől (VCC) függően.A kimenet közel 0 volt (föld) és a VCC közelében ingadozik.Működés közben az áramkör kezeli az időzítési intervallumokat azáltal, hogy a feszültséget egy időzítő kondenzátoronként változtatja meg.A fejlettebb vezérlés érdekében egy külső feszültséget lehet alkalmazni az oszcillációs frekvencia finomhangolására, ezt a módszert gyakran feszültségvezérelt oszcillációnak (VCO) nevezik.

5. Az 555 időzítő leggyakoribb felhasználása ma

Manapság az 555 időzítőt elsősorban oszcillátorként vagy impulzusgenerátorként használják, különösen az óraimpulzusok előállításához a digitális áramkörökben.Ez kulcsfontosságú a pontos négyzethullámú jelek létrehozásában, amelyek szükségesek az időzítéshez és a vezérlő alkalmazásokhoz.Ezenkívül széles körben használják az impulzusszélesség-modulációs (PWM) áramkörökben.Ez az alkalmazás elengedhetetlen a LED -ek fényerejének beállításához vagy a motor sebességének vezérléséhez, lehetővé téve a sebességbeállítások és a fényintenzitások széles skáláját.

6. Az 555 időzítő használatának előnyei

Sokoldalúság: Az 555 -es időzítő több konfigurációban képes működni, például folyamatos rezgések előállítása AsTable módban, vagy egyetlen impulzus előállítása monostable módban.

Könnyű használat: A működéshez csak egy maroknyi külső alkatrész szükséges, egyszerűsítve a tervezési és összeszerelési folyamatot sok projektnél.

Megfizethetőség: Az alacsony költségek miatt az 555 időzítő mind a hobbisták, mind a professzionális projektek számára elérhető, így az elektronikus eszközök főpontja.

Stabil teljesítmény: Az időzítő stabil kimenetet tart fenn, amelyet a hőmérsékleti változások nem befolyásolnak, biztosítva a megbízható működést a különböző környezetekben.

Nagy kimeneti áram: Közvetlenül 200 mA -ig terjedő áramokkal képes meghajtani az eszközöket, lehetővé téve a LED -ek, a kis motorok és más alkatrészek táplálását további hardver nélkül.

Pontosság: Az időzítési intervallumok nagyon pontosak, és könnyen beállíthatók külső ellenállókkal és kondenzátorokkal, biztosítva az időzítési tartományban és a pontosságban.

7. Hogyan működik egy 555 monostabilis áramkör?

Az 555 -es időzítő monostable módban egyetlen impulzust eredményez egy adott hosszúságú.Itt van egy részletes magyarázat:

Az áramkör kiváltása:

Kezdetben az áramkör stabil állapotban helyezkedik el, ahol a kimenet (3. tű) alacsony.

Amikor egy rövid, alacsony feszültségű jel (az ellátási feszültség egyharmada alatt) eléri a trigger csapot (2. tű), az időzítő elindul, és a kimenet magasra vált.

Az impulzus időzítése:

A nagy kimeneti impulzus időtartama egy külső ellenállástól (R) függ a VCC és a kisülési csap között (7. érintkező), valamint egy kondenzátort (C) a küszöbcsap (6. érintkező) és a talaj között.

Miután a kimenet magas, a kondenzátor elkezdi tölteni az ellenálláson keresztül.

Az impulzus befejezése:

Mivel a kondenzátor töltése és feszültsége eléri az ellátási feszültség kétharmadát, a belső küszöbök összehasonlítója visszafordítja a kimenetet alacsonyra, a kondenzátor ürítésével és az áramkör visszaállításával.

Kulcskomponensek:

Ellenállás (R): Vezérli a kondenzátor töltésének sebességét.

Kondenzátor (C): A tárolók töltik és meghatározzák az impulzus időtartamát.

Impulzus időtartam -képlet:

T = 1,1 × r × c

8. Mi az alternatíva egy 555 időzítő áramkörnek?

Az 555 időzítő különféle alternatívái a következők:

Mikrovezérlők:

Rugalmas és programozható több időzítési funkcióhoz.

Speciális időzítő ICS:

CD4538: Két precíziós monostable multivibrátort kínál.

NE566: Feszültségvezérelt oszcillátor.

Diszkrét alkatrészek:

Tranzisztor alapú oszcillátorok: diszkrét tranzisztorokat és passzív komponenseket használ az időzítéshez.

RC oszcillátorok: Egyszerű áramkörök ellenállókkal és kondenzátorokkal, általában erősítőkkel párosítva.

9. Hogyan állíthatja be a frekvenciát egy 555 időzítőn?

Az 555 -es időzítő frekvenciájának beállításához (folyamatos oszcilláció) meg kell változtatnia a két ellenállás és a kondenzátor értékeit.

Circuit Connection:

R1 ellenállás: Csatlakozzon a VCC és a kisülési csap között (7. érintkező).

R2 ellenállás: Csatlakoztassa a 7. érintkező és a küszöb tű (6. érintkező) között.

C kondenzátor: Csatlakozzon a 6. érintkező és a talaj között.

Vegye ki a kimenetet a 3. érintkezőből.

Számítsa ki a frekvenciát:

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

Számítsa ki az üzemi ciklust:

Duty Ciklus (D) = R2 / (R1 + 2 × R2)

Az ellenállás beállítása:

A gyakoriság növelése: Csökkentse az R1 és R2 ellenállását.

Alacsonyabb frekvenciára: Növelje az R1 és R2 értékeit.

Példa számítás:

Ha az R1 10KΩ, az R2 20KΩ, és C 0,01 µF, akkor a frekvencia:

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

Változtassa meg az R1 vagy R2 értékeit a kívánt frekvencia eléréséhez.

Rólunk

ALLELCO LIMITED

Az Allelco egy nemzetközileg híres egyablakos A hibrid elektronikus alkatrészek beszerzési szolgáltatási forgalmazója, amely elkötelezte magát amellett, hogy átfogó alkatrészek beszerzési és ellátási lánc -szolgáltatásait nyújtja a globális elektronikus gyártási és disztribúciós ipar számára, ideértve a globális 500 OEM gyárat és a független brókereket.
Olvass tovább