Ne555 таймер схема: Микросхема 555 практическое применение

Содержание

NE555: ХАРАКТЕРИСТИКИ, РАСПИНОВКА, АНАЛОГИ

В этом материале подробно рассмотрим характеристики, схему подключения, распиновку и аналоги популярной микросхемы NE555. Аналоги полные – AN1555, MC1455, TA7555P, UPC1555, ICM7555, CA555E, UA555TC, M51841P, MC3455P, LM555N и отечественная микросхема 1006ВИ1.

А в качестве практики будем использовать её для создания генератора прямоугольных сигналов. В даташите на NE555 показано, как правильно подключить микросхему. Если не уверены в её работоспособности – вот схема тестера таких чипов-таймеров

Принципиальная схема генератора на NE555 из документации от производителя

Напряжение подаваемое в схему, должно быть в диапазоне от 5 до 15 В. Для экспериментов были выбраны аккумуляторы 12 В, поэтому чтобы иметь стабильное значение напряжения питания, используется стабилизатор напряжения +5 В.

Принципиальная схема генератора на чипе NE555 и LED

Теперь как работает схема. Конденсатор С заряжается током, протекающим через резисторы Ra и Rb. Когда он заряжен, 7-й вывод NE555 закорочен на землю (схема, показывающая внутреннюю структуру NE555 показывает, что он соединен с землей с помощью транзистора).

Внутренняя схема микросхемы NE555

Когда он разряжается до определенного уровня, ток перестает течь через вывод 7 NE555 и снова конденсатор заряжается током, протекающим через резисторы Ra и Rb. Цикл зарядки и разрядки конденсатора C влияет на форму волны напряжения, которую получаем на выходе чипа (ножка 3):

Форма выходного напряжения и напряжения на конденсаторе

Когда конденсатор заряжается, на выходе NE555 получаем напряжение, которое заставляет ток течь через транзистор BC547B, а после через светодиод, и он светится. При разрядке конденсатора на выходе напряжение составляет около 0 В, поэтому транзистор и светодиод остаются выключенными. Принцип работы поясняется следующими схемами:

Схемы, показывающие протекание тока в выбранных точках цепи во время а) зарядки; b) разрядки конденсатора С

Далее как выбрать значения отдельных компонентов в схеме. Начнем с резистора Rd. Предположим, что падение напряжения на светодиоде составляет 2 В, а ток протекающий через него составляет 20 мА.

Rd = (Vcc – Ud) / Id

Rd = (5 В – 2 В) / 20 мА

Rd = 150 Ом

Прежде чем приступить к вычислению сопротивления Rb, измерьте коэффициент усиления. Для данного случая это 330.

Ib = Ic / в

Ib = 20 мА / 330

Ib = 60 мкА

Rb = Vcc / Ib

Rb = 5 В / 60 мкА

Rb = 83 кОм

Выбираем резистор имеющийся в наборе, номиналом Rb = 100 кОм. Коллекторный ток немного изменится (уменьшится), но это не помешает правильной работе схемы и светодиод все равно останется хорошо виден.

Как выбрать резисторы Ra и Rb. В этом поможет документация на чип, где можем найти следующие закономерности:

– частота прямоугольной волны, полученной на выходе:

f = 1 / T = 1,44 / (Ra + Rb) C

– время зарядки конденсатора C (в это время выходной сигнал высокий)

th = 0,693 (Ra + Rb) C

– время разряда конденсатора C (в это время на выходе низкий уровень)

tl = 0,693 (Rb) C

Поскольку знаем формулы, то можем сделать некоторые предположения: если конденсатор C будет иметь емкость 100 мкФ, он будет заряжаться 4 секунды и разряжаться за 1 секунду.

tl = 0,693 (Rb) C

1s = 0,693 x Rb x 0,0001F

Rb = 1s / (0,693 x 0,0001F)

Rb = 14430 Ом

th = 0,693 (Ra + Rb) C

4s = 0,693 (Ra + 14430 Ом) 0,0001F

Ra = 43290 Ом

Вместо Ra будем использовать резистор 47 кОм, а вместо Rb – резисторы: 10 кОм, 4,7 кОм.

Частота меандра, полученная на выходе микросхемы NE555:

f = 1,44 / (Ra + Rb) C

f = 1,44 / (47 кОм + 14,7 кОм) 0,0001F

f = 0,18 Гц

ОК, с теорией достаточно, перейдём к сборке. Вот устройство собранное на макетной плате. Всё заработало сразу (конечно если собрать без ошибок).

Вид собранной схемы 555 на монтажной плате

Кроме того, предлагаем скачать полезную программу, которая рассчитает все параметры схемы.

Скриншот программы расчета элементов для микросхемы NE555

Простая программка для расчёта схем на таймере NE555, позволяет выполнять расчёт генераторов с различной скважностью и генераторов одиночных импульсов. Она очень проста в использовании, достаточно ввести значения в соответствующие поля и получим готовый результат.

Форум по микросхеме

Таймер на включение — выключения в автомобиле NE 555 ?

В автомобиле очень много устройств призванных работать временно, то есть не постоянно а время от времени. Это и различные подогреватели и указатели поворотов (ленивый указатель поворотов) и турботаймеры и устройства включающие камеры заднего хода не сразу, а через какое-то время, то есть с задержкой. Так вот, везде в этих случаях используется таймер, который и задет для исполняющего устройства период его работы или отключения. То есть таймер в машине применяется часто и много где. Мы даже уверены в том, что не все случаи смогли упомянуть и еще несколько вариантов вы можете предложить сами, а может ради них и зашли к нам на страничку. Если это действительно так, то вы здесь как раз и найдете что вам надо, то есть таймер для включения, а равно и отключения исполнительного устройства на машине, в автомобиле.

Таймер включения — отключения в автомобиле на микросхеме NE555

Вначале о самой микросхеме, о сердце нашего таймера. Микросхема выпускается а с 70 годов прошлого века и о том, какими компаниями она выпускалась, сколько штук было выпущено уже можно и не вспоминать. Во-первых, это очень значительная информация, а вследствие этого если даже привести статистику, то она будет сильно искажена. Во-вторых, и так понятно, что если микросхема столь востребована, то мы с вами на верном пути, то есть именно эту микросхему целесообразно применять для построения таймера. Здесь кстати стоит отметить, что эта микросхема как раз и задумывалась как таймер, хотя на само деле применяется часто не совсем по назначению, как в одной из наших статьей «Датчик света на микросхеме». Что же, это лишь снова добавляет значимости и плюсиков нашей микросхеме. Теперь о ее подключении и работе схемы.

Схема таймера включения — отключения в автомобиле

Теперь взгляните на классическую схему подключения микросхемы NE555. 1 ножка это земля, 8 это питание «+». Напряжение питания микросхемы 9-12 вольт вполне подойдет. При этом входом микросхемы можно считать ножки 6 и 7, которые соединены между собой, именно на них формируется потенциал от зарядки электролитического конденсатора. В то время, пока конденсатор заряжается, на выходе микросхемы напряжение равно напряжению питания. При этом получается что верхний светодиод не горит, так как для него плюсовое питание осуществляется с двух сторон, а нижний горит из-за разности потенциалов между его ножек. При этом как только электролитический конденсатор заряжается, то потенциал на 3 ножке, на выходе, становится отрицательным, то есть 3 вывод становится землей. В этом случае уже нижний светодиод гаснет, так как для него теперь с двух сторон «минус», а загорается верхний светодиод.

Вот так работает эта микросхема. Некоторые уже догадались, что заряжается электролитический конденсатор фактически через резистор 1 мОм и 10 кОм, то есть именно от их потенциала, номинала и будет зависеть время зарядки конденсатора, а значит и время срабатывания таймера. В итоге есть два пути изменения время срабатывания таймера. Первый, это изменять номинал резисторов. Второй, изменять емкость конденсатора. Сразу скажем, что изменение емкости конденсатора дает более значимый результат.
А вот весь алгоритм срабатывания таймера реализован в самой микросхеме. Вот собственно и вся схема и принцип ее работы. Осталось лишь сказать, что если вам необходимо управлять большими токами, то здесь как раз и используется сборка на транзисторе (можно взять КТ815Б) и реле 12 вольт, которая так неумело подрисована к рисунку. Само собой реле можно использовать с нормально замкнутым или разомкнутыми контактами, а значит на выходе можно получить включение или отключение. То есть нужным образом коммутировать цепь. Это как раз и будет подтверждать наш заголовок, что микросхема – таймер может обеспечивать как включение, так и отключение каких – либо устройств в автомобиле.

Также если закоротить ножки 6 и 7, как на схеме в видео (ниже) то таймер будет срабатывать и тут же переходить в первоначальное состояние. В итоге он будет циклично срабатывать вновь и вновь, по истечению времени зарядки конденсатора и его разрядки. Иногда на микросхеме NE 555, так выполняют электронные реле указателя поворотов. Если же ножки 6 и 7 будут разомкнуты, то таймер сработает один раз и на этом «остановится».

Последнее о чем хотелось сказать, так это о том, что будьте внимательны при монтаже. Подключайте все и вся только проверив все выводы и контакты схемы. Так как микросхема NE 555 сама по себе «нежная», защиты в ней нет, и она просто напросто перегорит. В общем, будьте внимательны и ответственны, тогда у вас все получится!

Видео о работе таймера на микросхеме NE555

Для тех кто не любит читать…

Видео о работе таймера на микроконтроллере Attiny13

Необходимо сказать об альтернативе сделать таймер на микроконтроллере. В чем-то это весьма лучше! А именно можно легко перенастроить таймер, он не требует конденсаторов и более экономичен.

555 ИС таймера – характеристики, схема выводов, работа, схема, режимы работы

Содержание

1 Введение
2 Дизайн, конструкция, архитектура и работа ИС таймера
- 4.1 1. Нестабильный режим
- 4.2 2. Моностабильный режим
- 4.3 3. Бистабильный режим
0028 Введение
Таймер IC 555 был изобретен в 1971 « Hans Camenzind » в Signetic Corporation и получил название SE или NE time. Эти типы ИС очень дешевы и надежны по стоимости и размеру по сравнению с другими примерами операционных усилителей на ИС в тех же областях.

Эти микросхемы используются в качестве нестабильных и моностабильных мультивибраторов в цифровых логических пробниках, преобразователях постоянного тока, тахометрах, аналоговых частотомерах, регуляторах напряжения, терморегулирующих и измерительных устройствах. ИС таймера SE 555 работает в диапазоне температур – 55°C до 125°C в SE и IC NE 555 используется там, где температура колеблется от 0° до 70°C . Он имеет широкий спектр применений в электронной области в качестве таймера , задержки, генерации импульсов, генератора и т.д.

Дизайн, конструкция, архитектура и работа
Таймер IC 555 — это микросхема, используемая в различных областях и приложениях, таких как генерация импульсов, генератор и таймер. Таймер 555 разработан с использованием 25 транзисторов, 2 диода и 15 резисторов .

Рис. 555 Внутренняя схема ИС таймера

Функциональные части ИС таймера 555 включают триггер , делитель напряжения и компаратор . Основная функция этой микросхемы — генерировать точный синхронизирующий импульс для работы различных устройств и электронных компонентов.

Рис. Блок-схема интегральной схемы таймера 555

Делитель напряжения состоит из трех резисторов 5k , которые создают два опорных напряжения. Опорные напряжения 1/3 и 2/3 напряжения питания в диапазоне от 5 до 15 В .

Затем имеются два компаратора , которые сравнивают два аналоговых напряжения . Если входное напряжение на положительной клемме выше, чем входное напряжение на отрицательной клемме, компаратор выдаст 1. Точно так же, если напряжение на отрицательной входной клемме выше, чем напряжение на положительной клемме, компаратор выдаст 0.

первый компаратор -ve входная клемма подключена к опорному напряжению 2/3 на делителе напряжения и внешнем управляющем контакте, а +ve входная клемма — к внешнему пороговому контакту. Входная клемма -ve второго компаратора подключена к триггерному контакту, а входная клемма +ve подключена к опорному напряжению 1/3 на делителе напряжения.

Итак, используя три контакта Trigger, Threshold & Control , мы можем управлять выходом двух компараторов. Выход затем подается на R и S входы триггера . Триггер выдаст 1, когда R равно 0, а S равно 1, или наоборот. Триггер можно сбросить через внешний контакт Reset , который может переопределить два входа, таким образом сбрасывая весь таймер в любое время.

Выход Q-bar триггера поступает на выходной каскад или выходные драйверы, которые могут либо подавать, либо отводить ток 200 мА на нагрузку. Выход флип-флипа также подключен к транзистору, который соединяет Разгрузочный штифт на землю.

Схема контактов микросхемы таймера 555
Микросхема таймера 555 имеет 8 контактов, которые подробно описаны ниже.

Контакт 1: GND Контакт
Контакт заземления напрямую подключен к отрицательной клемме источника питания. Предполагается, что он не должен быть подключен с помощью какого-либо резистора, потому что вся ИС будет нагреваться из-за блуждающего напряжения (это возникновение электрического потенциала между любыми двумя объектами, которые в идеале вообще не должны иметь разницы напряжений между ними) в нем .

Контакт 2: пусковой контакт
Пусковой контакт используется для активации временного цикла ИС для работы. Это контакт с низким уровнем сигнала, и таймер срабатывает, когда напряжение ниже одной трети напряжения питания (1/3 В). Он подключен к инвертирующему входу компаратора внутри ИС и принимает для работы отрицательные сигналы.

Контакт 3: Выходной контакт
Это выходной контакт. Когда микросхема срабатывает, выходной контакт становится высоким в зависимости от длительности предоставляемого ему временного цикла. В случае логического нуля o/p; это втекающий ток с напряжением больше нуля (0 В). Принимая во внимание, что в случае логического высокого выхода это источник тока с выходным напряжением меньше, чем Vcc.

Контакт 4: контакт сброса
Контакт сброса используется для сброса. Он должен быть подключен к положительной клемме для правильной работы микросхемы. Если этот контакт заземлен, микросхема вообще не будет работать. Требуемое напряжение сброса составляет 0,7 вольт при номинальном токе 0,1 мА для работы.

Контакт 5: управляющее напряжение
Используется для обеспечения надежной работы. Когда он не используется, он должен быть подключен к земле через конденсатор; в противном случае IC будет показывать ошибочные ответы (отклоняющиеся от желаемого значения).

Контакт 6: пороговое значение. Контакт
Он определяет, когда напряжение на времязадающем конденсаторе превышает 0,66 В куб. Цикл синхронизации завершается только тогда, когда напряжение на этом конкретном выводе равно или превышает 2/3 от Vcc.

Контакт 7: Разрядный контакт
Используется для обеспечения пути разряда от времязадающего конденсатора к земле при низком уровне выходного сигнала. Ток разрядки должен быть менее 50 мА, чтобы предотвратить его повреждение.

Контакт 8: Клемма питания
Это положительная (+ve) клемма, которая подключается к положительной клемме источника питания для подачи питания. Он используется для получения напряжения питания от источника питания для работы.

Режимы работы таймера IC 555

1. Нестабильный режим
В этом режиме схема таймера IC 555 генерирует непрерывные импульсы с точной частотой в зависимости от номиналов резисторов и конденсаторов. Здесь зарядка и разрядка конденсаторов зависят от напряжения.

Прямоугольная волна генерируется на выходном контакте, и эта волна используется для включения и выключения нагрузки через определенные промежутки времени, такие как мигание, путем создания задержки. В нестабильном режиме как рабочий цикл, так и частота контролируются двумя внешними резисторами и одним конденсатором для желаемой работы.

2. Моностабильный режим
В моностабильном режиме схема вырабатывает только одиночный импульс, когда таймер получает индикацию с входа кнопки запуска. Длительность импульса обычно зависит от номиналов резистора и конденсатора.

Если подается на вход схемы с помощью кнопки, то конденсатор заряжается и схема таймера выдает высокий импульс, который остается высоким, пока конденсатор полностью не разрядится. Если необходимо увеличить временную задержку, то при необходимости требуются конденсатор и резистор большей емкости.

3. Бистабильный режим
Бистабильный режим также известен как режим триггера Шмитта. Он используется, когда нагрузку нужно постоянно включать и выключать, и это делается с помощью кнопки.

Здесь схема выдает два стабильных сигнала состояния: низкий уровень и состояния. Выходные сигналы сигналов низкого и высокого состояния контролируются сбросом и активацией входных контактов, а не зарядкой и разрядкой конденсаторов. Если на активный вывод подается низкий логический сигнал, то на выходе схемы IC устанавливается высокий уровень. Если на вывод RST подается низкий логический сигнал, то на выходе схемы появляется низкий уровень.

Характеристики таймера 555 IC
• Может работать при напряжении +5В, выдерживает напряжение до +18В.
• Ток истока и стока выходного контакта составляет около 200 мА.
• Напряжение срабатывания равно 1,6 при работе с напряжением +5 В.
• Рабочая температура около 70 градусов Цельсия.
• Он доступен в 8-контактных корпусах PDIP, SOIC и VSSOP.
• Рабочий цикл таймеров 555 может изменяться в соответствии с потребностями пользователя.

Приложения
Таймер 555 является одним из наиболее широко используемых интегральных микросхем в цифровой электронике. Ниже приведены некоторые распространенные варианты использования и применения микросхем таймеров 555:

• Используется для генерации импульсов, сигналов и прямоугольных сигналов.
• Он также используется для генерации временной задержки, точной синхронизации и последовательной синхронизации.
• Может использоваться как моностабильный мультивибратор и как стабильный мультивибратор.
• В основном используется в ШИМ (широтно-импульсная модуляция) и ФИМ (импульсная позиционная модуляция).
• Используется в тахометрах и измерениях температуры.
• Обычно используется в регуляторах напряжения постоянного тока.
• Используется для преобразования, например преобразователя напряжения в частоту.
• Также используется в делителе частоты.
• Используется в импульсном детекторе.
• Его можно использовать для создания переключателя таймера.

Мы сделали несколько проектов, используя микросхему таймера 555. Вы можете ознакомиться с разделом 555 Timer Based Projects , чтобы узнать больше об микросхеме таймера 555. Все представленные проекты помогут вам прокачать свои знания.

Знакомство с ИС таймера 555 — Учебное пособие

В этом сообщении блога мы представим интегральную схему (ИС) таймера 555. Вы узнаете, что это такое, три разных режима и его распиновка.

Таймер 555 (EN555)

Таймер 555 представляет собой интегральную схему, он чрезвычайно универсален и может использоваться для построения множества различных схем.

EN555 обычно используется для генерации непрерывных серий импульсов. Эти серии импульсов позволяют, например, непрерывно мигать светодиодом.

EN555

Таймер 555 может работать в трех различных режимах:
- Моностабильный режим: обычно используется для создания временных задержек
- Нестабильный режим: выводит колебательный импульсный сигнал
- Бистабильный режим: таймер 555 изменяет свой выход в зависимости от состояния двух входов
В этом посте вы увидите пример в нестабильном режиме.

Распиновка

Если вы ищете Google 555, техническое описание таймера , одним из первых результатов должно быть техническое описание в формате PDF.

Это документ с большим количеством информации, но на что вам действительно нужно обратить внимание прямо сейчас, так это на распиновку. Вот распиновка EN555:

Распиновка EN555

Эта микросхема имеет 8 контактов:
1. Земля
2. Триггер
3. Выход
4. Сброс
5. Напряжение управления
6. Порог
7. Разрядка
8. ВКЦ
На принципиальной схеме таймер 555 обычно изображается следующим образом:

EN555 представлен на принципиальной схеме

Выход

Контакт 3 является выходом. Этот штифт генерирует колебания. Напряжение то высокое, то низкое, то высокое, то снова низкое и так далее (это называется нестабильным режимом).

Зависимость выходного напряжения от времени в нестабильном режиме

Нестабильный режим

Чтобы таймер 555 работал в нестабильном режиме, вы должны подключить свою схему следующим образом:

Принципиальная схема EN555 — нестабильный режим значения резисторов R1 и R2 и емкость конденсатора C.

Частота может быть рассчитана с использованием следующего выражения: светодиод, динамик, двигатель и т. д.).

Мигание светодиода с помощью таймера 555

В этом разделе вы будете мигать светодиодом с помощью таймера 555 в нестабильном режиме. Итак, нам просто нужно добавить светодиод к выходу предыдущей схемы.

Необходимые компоненты

Вам понадобятся следующие компоненты:
- Аккумулятор 9 В
- Зажим для аккумулятора
- Макет
- EN555
- Красный светодиод
- 2 резистора по 1 кОм
- Резистор 470 кОм
- Конденсатор 0,01 мкФ (неполяризованный)
- Конденсатор 1 мкФ (электролитический)
- Проволочные перемычки
Вы можете использовать предыдущие ссылки или перейти непосредственно на MakerAdvisor.com/tools, чтобы найти все детали для своих проектов по лучшей цене!

Принципиальная схема

Это принципиальная схема:

Подключение схемы

Вы можете либо следовать предыдущей схеме, либо следовать приведенной ниже макетной схеме. Наконец, включите вашу схему, подключив батарею к макетной плате:

В конце концов, вы должны увидеть, как ваш светодиод мигает следующим образом:

Примечание: замените электролитический конденсатор емкостью 1 мкФ другим конденсатором с меньшей емкостью, и вы увидите, как светодиод мигает с другой частотой. При более низких значениях емкости частота вспышек увеличивается.

Подведение итогов

Надеюсь, сегодня вы узнали что-то новое и это объяснение оказалось вам полезным.

Если вы хотите узнать больше об основах электроники или хотите начать знакомство с миром электроники, обязательно ознакомьтесь с нашими Электроника для начинающих электронная книга .

Спасибо за внимание!

Создавайте проекты веб-сервера с платами ESP32 и ESP8266 для удаленного управления выходами и мониторинга датчиков. Изучите HTML, CSS, JavaScript и протоколы связи клиент-сервер СКАЧАТЬ »

Создавайте проекты веб-сервера с платами ESP32 и ESP8266 для удаленного управления выходами и мониторинга датчиков.