Интегральный таймер NE555. Таймер 555 описание на русскомМикросхема 555 практическое применение - Схемы радиолюбителейНаверное нет такого радиолюбителя, который не использовал бы в своей практике эту микросхему. Микросхема существует с 1971 года, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием "Интегральный таймер", Сразу после поступления в продажу микросхема завоевала бешеную популярность и среди любителей и среди профессионалов. Появилась куча статей, описаний, схем, использующих сей девайс. За прошедшие 39 лет практически каждый уважающий себя производитель полупроводников, считал свои долгом выпустить свою версию этой микросхемы.
Но при этом в функциональности и расположении выводов никаких различий нет. Все они полные аналоги оригинала Signetics Corporation. Новые виды схемных решений находятся и по сей день !?!?! Меня эта микросхема по прежнему часто удивляет , как изменив в схеме подключение одного элемента, схема приобретает новую функциональность. В статье простые схемы примеры практического применения данной микросхемы Триггер Шмидта. Это очень простая, но эффективная схема. Схема позволяет, подавая на вход аналоговый сигнал, получить чистый прямоугольный сигнал на выходе
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Простой таймер.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Схема таймера NE555, для получения более точных интервалов.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Простой ШИМ
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Сумеречный выключатель.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Управление устройством с помощью одной кнопки.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Аналогичная схема управление одной кнопкой на микросхеме CD4013 (аналог 561TM2)
* Прилагается схема в Proteus 7.7 SP2 и печатная плата
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Датчик (индикатор) влажности.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Контроль уровня воды.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ON/OFF сенсор.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Схема для включения светодиодной подсветки от автономного питания, на 10- 30секунд. Один вариант из применения, встраивается во входную дверь в районе замочной скважины.
Подсветка включается посредством нажатия кнопки на дверной ручке – в результате не возникнет проблем с открытием замка при отсутствии естественного либо искусственного освещения. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Кодовый замок на таймере NE555. Подобной разработки кодового замка на таймере NE555, в интернете я пока не встречал, поэтому эта разработка посвящается всем любителям этой чудесной микросхемы.Схему на микросхеме NE555 в виде кодового замка на дверь или сейф, нетрудно реализовать на этом таймере.Еще я знаю, что 555 нормально работает при отрицательных температурах,(если предстоит эксплуатация на улице) и более широкий диапазон напряжения питания до 16V. Надежность микросхемы не подлежит сомнению. И так привожу в пример схему, цифровой код в которой будет состоять из 4 цифр (технически схему можно реализовать и на одной кнопке, но это будет слишком банально, я думаю что 4 цифры для начала самый раз, наращивать количество цифр в коде этой схемы можно до бесконечности ,(одинаковыми частями по блочно, обвел на схеме U2).В приведенной схеме все 4 таймера работают по одной схеме, имеются небольшие отличия в таймерах U1, U4. Схема U2 и U3 повторяются один в один.Каждый таймер в этой схеме может быть настроен на своё рабочее время, на это задействована время задающая цепочка R1, R2, C1.А также секретность кода можно увеличить подключив доп. коммутирующие диоды.( в качестве примера привел включение одного диода D1, большее не рисовал, так как думаю, что тогда схема будет восприниматься очень сложно).Главное отличие этой схемы на таймерах 555, от подобных схем, наличие настройки рабочего времени каждого таймера, при простоте этой схемы, вероятность подбора кода посторонним лицом будет очень невелик.
Работа схемы; - Нажимаем кнопку ноль, запускается таймер U1, его рабочее время настроено на удержание логической единицы (вывод 3) в течении 30 сек, после этого можно нажать кнопку 1.- Нажимаем кнопку 1 таймер U2, его рабочее время настроено на 2 сек., в течении этого времени надо нажать кнопку 2 (иначе U2 удержание логической единицы (вывод 3) сбрасывается и нажатие кн. 2 не будет иметь смысла)- Нажимаем кнопку 2, таймер U3 настроен на удержание логической единицы (вывод 3) в течении 25 сек, после этого можно нажать кнопку 3, но ……….. смотрим на коммутирующий диод D1, из за него кнопку 3 нет смысла быстро нажимать, пока не закончится 30 секундное рабочее время таймера U1,- После нажатия кнопки 3, таймер U4 выдает логическую единицу (U4 вывод 3)на исполнительное устройство.Еще остается добавить что, в действующем устройстве цифровой код будет расположен не по порядку номеров, а хаотично,и любое нажатие других кнопок будет сбрасывать таймеры в 0.Ну в общем пока всё, все варианты использования тут не описать, вижу что не все, я здесь в описании затронул …… в общем если есть идея, ее техническая реализация всегда найдётся. Все настройки, рабочего времени микросхем U1…….U4 являются тестовыми, и описаны здесь для примера. :) (в охранных системах для непрошеных гостей самое трудное, это индивидуальные решения, доказано временем )Прикладываю архив со схемой в протеус, в нем работу схемы можно оценить наглядно. Скачать архив схемы в протеусе. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Назначение восьми ног микросхемы. 1. Земля. Вывод, который подключается к минусу питания и к общему проводу схемы. 2. Запуск. Вход компаратора №2. При подаче на этот вход импульса низкого уровня (не более 1/3 Vпит) таймер запускается и на выходе устанавливается напряжение высокого уровня на время, которое определяется внешним сопротивлением R (Ra+Rb, ) и конденсатором С - это так называемый режим моностабильного мультивибратора. Входной импульс может быть как прямоугольным, так и синусоидальным. Главное, чтобы по длительности он был короче, чем время заряда конденсатора С. Если же входной импульс по длительности все-таки превысит это время, то выход микросхемы будет оставаться в состоянии высокого уровня до тех пор, пока на входе не установится опять высокий уровень. Ток, потребляемый входом, не превышает 500нА. 8. Плюс питания. Напряжение питания таймера может находиться в пределах 4,5-16 вольт. Программа параметров и расчета NE555.rar 1,3Mb.
Работа схемы таймера NE555 в протеусе.
Скачать архив проекта в протеус sxem.org Интегральные схемы: работа с таймером 555В предыдущей заметке, посвященной электронике, мы познакомились с довольно простой интегральной схемой, счетчиком 4026. Чип, о котором речь пойдет в этом посте, существенно интереснее, как минимум, потому что он может выполнять не одну-единственную функцию, а сразу несколько. Более того, с его помощью мы наконец-то научимся не только мигать светодиодами, но и генерировать звуки. Название чипа — таймер 555. Как работает таймер 555Я видел разные объяснения того, как работает данная микросхема. Но лучшее, как мне кажется, приводится во всей той же книге Чарьза Платта. Платт предлагает представить, что внутри микросхемы как бы спрятан виртуальный переключатель: Ножки 1 и 8 просто подключаются к питанию. Про ножку 5 (control) можно пока забыть, потому что она редко используется и обычно подключается к земле. Притом, через конденсатор небольшой емкости, чтобы предотвратить помехи. Зачем она на самом деле нужна, будет объяснено чуть позже. Упомянутый переключатель изображен на картинке зеленым цветом. В исходном состоянии он подключает выходы 3 и 7 к земле. Когда напряжение на ножке 2 (trigger) падает до 1/3 напряжения питания, это замечает компаратор A (тоже виртуальный, понятное дело) и опускает переключатель вниз. В этом состоянии выход 3 становится подключен к плюсу, а выход 7 разомкнут. Когда напряжение на ножке 6 (threshold) вырастает до 2/3 напряжения питания, это замечает компаратор B и поднимает переключатель вверх. Собственно, ножка 5 (control) нужна для того, чтобы вместо 2/3 выбирать какое-то другое значение. Наконец, понизив напряжение на ножке 4 (reset), можно вернуть микросхему в исходное состояние. Чтобы понять, почему же таймер 555 называется «таймером», рассмотрим три режима его работы. Моностабильный режим (monostable mode)Также иногда называется режимом одновибратора. Ниже изображена схема использования чипа в этом режиме: Заметьте, что, как это часто бывает, расположение ножек чипа на схеме не совпадает с их физическим расположением. На этой и следующих схемах не указано напряжение источника питания, так как его можно менять в некотором диапазоне. Лично я проверял работоспособность схем при напряжении от 3 до 6 В. На всех схемах есть конденсатор емкостью 100 мкФ, подключенный параллельно нагрузке. Как нам с вами уже известно, он играет роль сглаживающего фильтра. На двух схемах из трех ножка 5 (control) подключена к керамическому конденсатору на 100 нФ. Почему так сделано, уже было рассказано выше. Это что общего у всех схем. Теперь поговорим о различиях. Fun fact! Согласно спецификации, таймер 555 не рассчитан на работу при напряжении менее 4.5 В. Однако на практике он не так уж плохо работает и при напряжении 3 В. Итак, что здесь происходит. В исходном состоянии светодиод не горит. При нажатии на кнопку, подключенную к ножке 2 (trigger), светодиод загорается примерно на 2.5 секунды, а затем гаснет. Если в то время, когда светодиод горит, нажать на кнопку, подключенную к ножке 4 (reset), светодиод тут же погаснет, до истечения времени. Как это работает? Обратите внимание на правую часть схемы. В начальный момент времени вывод 7 подключен к минусу, поэтому ток идет через резистор прямо на него, не доходя до конденсатора внизу схемы. Вывод 3 (out) также подключен к минусу, поэтому ток через светодиод не идет и, соответственно, он не горит. При нажатии на копку, подключенную к выводу 2 (trigger), вывод 7 начинает ни к чему не вести, а вывод 3 подключается к плюсу. В итоге ток идет на светодиод и он зажигается. Кроме того, начинает заряжаться конденсатор внизу схемы. Когда конденсатор достигает 2/3 напряжения питания, таймер видит это через вывод 6 (threshold) и возвращает чип в исходное состояние. В итоге светодиод гаснет, а конденсатор полностью разряжается. Пользователь может преждевременно вернуть чип в исходное состояние, нажав вторую кнопку. Время, в течение которого светодиод горит, можно регулировать при помощи емкости конденсатора и сопротивления резистора по следующей формуле: >>> import math>>> R = 100 * 1000>>> C = 22 / 1000 / 1000>>> T = math.log(3) * R * C>>> T2.4169470350698417 Здесь R — сопротивление резистора в омах, C — емкость конденсатора в фарадах, а T — время горения светодиода в секундах. Учтите однако, что на практике характеристики всех элементов определяются с некоторой погрешностью. Для резисторов, например, она типично составляет либо 5% (золотая полоска), либо 10% (серебряная полоска). Автоколебательный режим (astable mode)Соответствующая схема: Что здесь происходит? Светодиод просто мигает с частотой около 3-х раз в секунду. Никаких кнопок или иного интерактива не предусмотрено. Как это работает. Благодаря тому, что изначально вывод 7 (discharge) подает низкое напряжение и подключен к выводу 2 (trigger) через резистор сопротивлением 10 кОм, чип тут же переключается в свое «нижнее» состояние. Светодиод загорается, а конденсатор внизу схемы начинает заряжаться через два резистора справа. Когда напряжение на конденсаторе достигает 2/3 полного напряжения, чип видит это через вывод 6 (threshold) и переключается в «верхнее» состояние. Конденсатор начинает разряжаться через вывод 7 (discharge), но делает это медленнее, чем в предыдущей схеме, так как на сей раз он разряжается через резистор сопротивлением 10 кОм. Когда напряжение на конденсаторе падает до 1/3 полного напряжения, чип видит это через вывод 2 (trigger). В результате он снова переходит в «нижнее» состояние и процесс повторяется. То, как будет мигать светодиод, можно определить по формулам: >>> import math>>> C = 22 / 1000 / 1000>>> R1 = 1 * 1000>>> R2 = 10 * 1000>>> H = math.log(2) * C * (R1 + R2)>>> H0.16774161769550675>>> L = math.log(2) * C * R2>>> L0.15249237972318797>>> F = 1 / (H + L)>>> F3.1227165387207 Здесь F — частота миганий в герцах, H — время в секундах, в течение которого светодиод горит, а L — время в секундах, в течение которого светодиод не горит. Интересно, что параллельно с резистором R2 можно подключить диод, тем самым заставив конденсатор заряжаться только через R1, а разряжаться, как и раньше, через R2. Таким образом, можно добиться полной независимости времени H от времени L и наоборот. Fun fact! Подключив в этой схеме вместо светодиода динамик или пьезо-пищалку, а также выбрав C равным 100 нФ или 47 нФ, можно насладиться звуком с частотой 687 Гц или 1462 Гц соответственно. На самом деле, это далеко не чистый звук определенной частоты, так как чип 555 генерирует прямоугольный сигнал, а для чистого звука нужна синусоида. Почувствовать разницу между прямоугольным и синусоидальным сигналом проще всего в Audacity, сказав Generate → Tone. Заметьте, что можно регулировать R2, а следовательно и частоту звука, заменив соответствующий резистор на потенциометр. Кроме того, резистор, подключенный последовательно с динамиком или пьезо-пищалкой, можно также заменить на потенциометр и регулировать с его помощью громкость. Наконец, к выводу 5 (control) вместо конденсатора также можно подключить потенциометр и с его помощью более тонко подогнать частоту сигнала. Бистабильный режим (bistable mode)И, наконец, схема бистабильного режима: Что происходит. Изначально светодиод не горит. При нажатии на кнопку, подключенную к ножке 2 (trigger) он загорается и горит бесконечно долго. При нажатии на другую кнопку, подключенную к ножке 4 (reset), светодиод гаснет. То есть, получилось что-то вроде кнопок «включить» и «выключить». Как это работает. Режим похож на моностабильный (первый рассмотренный), только нет никакого конденсатора, который мог бы вернуть чип из «нижнего» состояния обратно в «верхний». Вместо этого вывод 6 (threshold) подключен напрямую к земле, а выводы 5 (control) и 7 (discharge) вообще ни к чему не подключены. В данном случае это нормально, так как подача любого сигнала на эти выводы все равно будет игнорироваться. В общем и целом, это тот же моностабильный режим, только чип не меняет свое состояние автоматически. Изменить состояние может только пользователь, явно подав низкое напряжение на вывод 2 (trigger) или 4 (reset). ЗаключениеСогласитесь, это было не так уж и сложно! На следующем фото изображены все описанные выше режимы, собранные на макетной плате: Слева направо — моностабильный, автоколебательный и бистабильный режимы. Вариант, где автоколебательный режим используется с динамиком и двумя потенциометрами, выглядит куда более впечатляюще, но менее наглядно, поэтому здесь я его не привожу. Исходники приведенных выше схем, созданных в gschem, вы найдете здесь. Кое-какие дополнительные сведения можно найти в статье 555 timer IC на Википедии, а также далее по ссылкам. Как всегда, буду рад вашим вопросам и дополнениям. А часто ли вам приходится использовать таймер 555? Fun fact! Есть энтузиасты, которые делают на таймере 555 совершенно сумасшедшие вещи. Например, при сильном желании на его основе можно делать операционные усилители или логические вентили, а следовательно, теоретически, и целые процессоры. Подробности можно найти, например, в посте You Know You Can Do That with a 555 на сайте hackaday.com. Дополнение: Интегральные схемы: чипы стандартной логики 74xx Метки: Электроника. eax.me Интегральный таймер NE555 - Статьи об энергетикеМикросхема интегрального таймера NE555, разработанная еще в 1972 году, является одной из легендарных микросхем в электронике, не утративших свою актуальность и в наше время. Разработчиком микросхемы NE555 был Ганс Р. Камензинд, на тот момент сотрудник фирмы Signetics. Позднее микросхема NE555 послужила основой для создания сдвоенных (IN556N) и счетверенных (IN558N) таймеров. Впервые упоминание микросхемы NE555 в советской радиотехнической литературе появилось в 1975 году в журнале «Электроника». Лишь в конце 80-х был разработан отечественный аналог NE555 – микросхема таймера КР1006ВИ1. В промышленности же отечественная микросхема применялась при создании видеомагнитофона «Электроника ВМ12». На мировом радиотехническом рынке также существовало огромное количество аналогов NE555. Все они выпускаются в корпусе DIP8, а также в малогабаритном SOIC8.  Схема электрическая принципиальная микросхемы интегрального таймера NE555 показана ниже. В состав микросхемы входит более 20 транзисторов. Основные технические характеристики микросхемы NE555: - напряжение питания 4,5…18В; - максимальный выходной ток 200мА; - потребляемый ток до 206 мА.  Интегральный таймер КР1006ВИ1 является полным аналогом NE555, поэтому рассматривать функциональную схему NE555 будем на примере КР1006ВИ1.  Среди функциональных блоков выделяют RS-триггер (DD1), компараторы (DA1 и DA2), выходной усилительный каскад, построенный по двухтактной схеме, и дополнительный транзистор VT3. Назначение транзистора VT3 –сброс времязадающего конденсатора при использовании микросхемы в качестве генератора. Сброс триггера происходит при подаче логического единицы (Uпит/2…Uпит) на вход R. Если триггер сброшен, то на выходе микросхемы (выв. 3) присутствует низкий уровень напряжения (транзистор VT2 открыт). Работа триггера основывается на следующем принципе: триггер «установлен» - на выходе логическая единица (на инверсном логический ноль), триггер «сброшен» - на выходе логический ноль (на инверсном логическая единица). По функциональной схеме микросхемы трудно понять в чем же она уникальна. Вся оригинальность заключается в способе управления триггером, а именно формировании управляющих сигналов. Управляющие сигналы формируются на компараторах DA1 и DA2, на один из входов которых подана опорное напряжение. Чтобы сформировать управляющие сигналы необходимо получить на входах триггера (выходах компараторов) сигналы высокого уровня. Для запуска таймера необходимо подать на вход Uзап (выв. 2) напряжение в пределах 0…1/3Uпит. Этот сигнал вызовет срабатывание триггера и на выходе сформируется сигнал высокого напряжения. Сигнал больше чем 1/3Uпит не вызовет каких-либо изменений в состоянии микросхемы, т.к. опорное напряжения для компаратора DA2 составляет 1/3 Uпит. Останов таймера происходит при сбросе триггера. Для этого напряжение на входе Uпор (выв. 6) должно превысить 2/3Uпит (опорное напряжение для компаратора DA1 составляет 2/3Uпит). При сбросе на выходе микросхемы устанавливается сигнал низкого уровня и разряд времязадающего конденсатора. Регулировка опорного напряжения может производиться путем подключения дополнительного сопротивления или источника питания к выводу 5 микросхемы. Всего комментариев: 0  ukrelektrik.com |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
Два датчика уровня жидкости могут служить для контроля за количеством воды в баке . Один датчик сообщает о малом количестве воды в баке, а второй о том , что бак полный. При небольшой доработке схемы выходные сигналы схемы можно подключить к более серьёзным нагрузкам :).
3. Выход. Выходное напряжение меняется вместе с напряжением питания и равно Vпит-1,7В (высокий уровень на выходе). При низком уровне выходное напряжение равно примерно 0,25в (при напряжении питания +5в). Переключение между состояниями низкий - высокий уровень происходит приблизительно за 100 нс. 4. Сброс. При подаче на этот вывод напряжения низкого уровня (не более 0,7в) происходит сброс выхода в состояние низкого уровня не зависимо от того, в каком режиме находится таймер на данный момент и чем он занимается. Reset, знаете ли, он и есть reset. Входное напряжение не зависит от величины напряжения питания - это TTL-совместимый вход. Для предотвращения случайных сбросов этот вывод рекомендуется подключить к плюсу питания, пока в нем нет необходимости. 5. Контроль. Этот вывод позволяет получить доступ к опорному напряжению компаратора №1, которое равно 2/3Vпит. Обычно, этот вывод не используется. Однако его использование может весьма существенно расширить возможности управления таймером. Все дело в том, что подачей напряжения на этот вывод можно управлять длительностью выходных импульсов таймера и таким образом, забить на RC времязадающую цепочку. Подаваемое напряжение на этот вход в режиме моностабильного мультивибратора может составлять от 45% до 90% напряжения питания. А в режиме мультивибратора от 1,7в до напряжения питания. При этом мы получаем ЧМ (FM) модулированный сигнал на выходе. Если же этот вывод таки не используется, то его рекомендуется подключить к общему проводу через конденсатор 0,01мкФ (10нФ) для уменьшения уровня помех и всяких других неприятностей. 6. Останов. Этот вывод является одним из входов компаратора №1. Он используется как эдакий антипод вывода 2. То есть используется для остановки таймера и приведения выхода в состояние низкого уровня. При подаче импульса высокого уровня (не менее 2/3 напряжения питания), таймер останавливается, и выход сбрасывается в состояние низкого уровня. Так же как и на вывод 2, на этот вывод можно подавать как прямоугольные импульсы, так и синусоидальные. 7. Разряд. Этот вывод подсоединен к коллектору транзистора Т6, эмиттер которого соединен с землей. Таким образом, при открытом транзисторе конденсатор С разряжается через переход коллектор-эмиттер и остается в разряженном состоянии пока не закроется транзистор. Транзистор открыт, когда на выходе микросхемы низкий уровень и закрыт, когда выход активен, то есть на нем высокий уровень. Этот вывод может также применяться как вспомогательный выход. Нагрузочная способность его примерно такая же, как и у обычного выхода таймера.
