Hjem Blog~~Mastering af 555 timer: Principper, tilstande, applikationer og praktisk implementering~~

~~på 2024-05-07~~ ~~738~~

Mastering af 555 timer: Principper, tilstande, applikationer og praktisk implementering

I denne artikel udforsker vi 555 -timeren, et seminal integreret kredsløb, der revolutionerede elektroniske enheder ved sin debut i 1971. Denne chip er kendt for sin alsidighed og bruges i alt fra hverdagens husholdningsartikler til avanceret rumfartøjsteknologi.Vi dykker ned i principperne, strukturen og anvendelsen af 555 -timeren, især med fokus på dens anvendelighed til at opnå præcis kontrol og timing i elektronikprojekter.

Katalog

1. Forståelse af 555 -timeren

2. Arbejdsprincip og intern struktur i 555 -timeren

3. Detaljeret forklaring af 555 timerpin fungerer

4. Oprettelse af et blinkende LED -kredsløb ved hjælp af 555 -timeren

5. Monostabel tilstand med 555 -timeren

6. Bistable Mode og dens praktiske applikationer

7. Praktiske anvendelser og udvidelse af højstrømsudgang

8. Strategier til kontrol af større belastninger

9. Konklusion

Figur 1: 555 timer

Forståelse af 555 -timeren

Introduceret af Hans Camenzind i 1971 er 555 -timeren bemærkelsesværdig for sine tre 5 kΩ modstande.Disse modstande danner en spændingsdelernøgle til timerens funktion, hvilket giver den mulighed for at kontrollere tidsintervaller nøjagtigt.Denne chip spiller en betydelig rolle i en lang række elektroniske udstyr på grund af dets enkle, men effektive design, der kun omfatter 8 pins, men alligevel huser cirka 25 transistorer, 2 dioder og 16 modstande.

555 -timeren fungerer i tre tilstande: monostabel, bistable og astable.Hver tilstand tjener forskellige funktioner:

The 555 Timer Is Famous for Its Three 5kΩ Resistors

Figur 2: 555 -timeren er berømt for sine tre 5 kΩ modstande

• Monostabel tilstand giver en enkelt, tidsbestemt puls, der er nyttig til at skabe præcise forsinkelser.

• Bistable -tilstand giver timeren mulighed for at skifte mellem to stabile tilstande, ideel til switches og skifter.

• Astable Mode genererer kontinuerlige svingninger, perfekt til at køre pulsbredde modulerede (PWM) signaler og skabe lydeffekter.

Chipens fleksibilitet gør det til en favorit blandt både hobbyister og professionelle ingeniører, der fejres for dens pålidelighed og præcise timing.

Når du bruger 555 -timeren, hjælper præcision ved valg og indstilling af modstande og kondensatorer med at definere timingintervaller.I et simpelt LED -blinkkredsløb ændrer for eksempel at justere disse komponenter hyppigheden og varigheden af LED's blink.Denne justering påvirker bølgeformen af outputsignalet og kredsløbets samlede stabilitet og effektivitet.

For begyndere kan den indledende læringskurve virke stejl, især forstå virkningen af de interne 5 kΩ modstande på timerens funktionalitet.Imidlertid kan praktisk eksperimentering, såsom varierende modstand og kapacitans for at være vidne til de resulterende ændringer i output, forbedre forståelsen og intuitionen i kredsløbsdesign.

Arbejdsprincip og intern struktur i 555 -timeren

555 -timeren er et kompakt og effektivt integreret kredsløb bestående af 25 transistorer, 2 dioder og 15 modstande.Disse elementer arbejder sammen for at danne et robust timing -kontrolsystem.Dette kredsløb er bygget omkring flere nøglekomponenter: to komparatorer, en RS-flip-flop, en spændingsdelere og et outputstadium.

Figur 3: 555 timer skematisk diagram

Spændingsdelere

Spændingsdelere i 555 -timeren er udformet fra tre 5 kΩ modstande, der er justeret i serie.Denne opsætning opdeler den indkommende forsyningsspænding i to nøglehenvisningsspændinger - 1/3 og 2/3 af den indledende spænding.Disse referencepunkter er integreret i timerens kontrolmekanismer, fordi de leverer den nødvendige referencespænding til komparatorerne.

Komparatorer

Sammenlignelsens rolle er at kontinuerligt kontrollere det eksterne indgangssignal, såsom spændingen, der kommer ind fra et eksternt kredsløb, og måle det mod de internt indstillede referencespændinger (1/3VCC og 2/3VCC).Afhængigt af om indgangsspændingen overstiger eller falder under disse referencepunkter, svarer komparatoren.Det sender et højt signal, hvis input er højere og et lavt signal, hvis det er lavere.Denne binære, on-off-logik er grundlæggende for den nøjagtige funktion af timeren.

Rs flip-flop

Signalet fra komparatorerne strømmer ind i RS-flip-flop, en grundlæggende hukommelsesenhed, der skifter udgangstilstand baseret på komparatorens signal.I en monostabel mode-operation, der udløser flip-flop, sætter timeren i gang for en forudbestemt varighed.

Outputstadium

Outputstadiet på 555 -timeren er designet til at oprette forbindelse direkte til og køre forskellige belastninger som LED -lys eller små motorer, der håndterer op til 200 mA.Denne kapacitet gør 555 -timeren utroligt alsidig, velegnet til både hobbyprojekter og mere krævende industrielle applikationer.

Praktiske applikationstips

Når du bruger 555 -timeren, er det vigtigt at vælge de rigtige eksterne modstande og kondensatorer.Disse komponenter er afgørende for at indstille timingvarigheden og sikre stabiliteten af operationen.For eksempel udvider fastgørelse af en større kondensator til pin 2 (triggerstift) timerens varighed.Selvom disse justeringer kan virke mindre, påvirker de væsentligt timerens ydelse.

Ved at forstå og manipulere disse elementer kan brugerne opnå nøjagtig kontrol over tidsintervaller.Uanset om det er et must at oprette specifikke ursignaler eller designe komplekse automatiserede kontrolsystemer, er denne præcision et must.Hver komponent og hver forbindelse betyder noget, der lægger grundlaget for pålidelige og effektive timingoperationer.

Detaljeret forklaring af 555 timerpin fungerer

555-timeren er et 8-polet integreret kredsløb, der i vid udstrækning bruges af ingeniører og elektronikhobbyister til at oprette forskellige timing- og svingningsapplikationer.Hver pin har en bestemt rolle, grundlæggende for at implementere elektroniske kredsløb i den virkelige verden effektivt.

Figur 4: 555 timer IC Pinout -diagram

Pin 1 (jord)

Pin 1 forbinder direkte til den negative terminal i din strømforsyning.Det er bydende nødvendigt at sikre en stabil og solid forbindelse på denne pin, da dårlig jordforbindelse kan føre til uberegnelig kredsløbsadfærd eller direkte fiaskoer.Opretholdelse af en uafbrudt forbindelse her er et vigtigt trin under opsætningen.

Pin 2 (trigger)

Pin 2 aktiverer timerens operationer.Denne pin udløser en output på højt niveau ved pin 3, hver gang dens spænding falder under en tredjedel af forsyningsspændingen.I praktiske applikationer forbinder designere ofte en ekstern knap eller sensor sammen med et modstands-capacitor-netværk til denne pin for at lette brugerinitierede starttider.

Pin 3 (output)

Denne stift afspejler direkte timerens tilstand og giver en høj output nær strømforsyningsspændingen (reduceret med et 1,5V frafald) og en lav output nær 0V.I stand til at understøtte 100 mA til 200 mA kan pin 3 drive små enheder direkte, såsom LED'er eller små relæer, uden yderligere komponenter.

Pin 4 (Reset)

Pin 4 tjener til at stoppe timerens nuværende operation.Påføring af et lavt signal på denne stift stopper timeren og nulstiller output til lav.Denne funktionalitet er nøglen til applikationer, der kræver en øjeblikkelig ophør af timingen, som sikkerhedsafslutninger eller under en fejltilstand.

Pin 5 (kontrolspænding)

Pin 5 giver mulighed for at justere den interne tærskelspænding ved at anvende en ekstern spænding, der ændrer timerens periode og frekvens.Denne justering viser sig uvurderlig til finjustering af timerens operation, især i systemer, hvor variabel timing er nødvendig.

Pin 6 (tærskel)

Pin 6 overvåger spændingsniveauet og skifter output til lavt, når det rammer to tredjedele af forsyningsspændingen.Det bruges ofte med pin 2 til at etablere og kontrollere svingningsperioden i timerens astable -tilstand.

Pin 7 (decharge)

I både timerens astable og monostable tilstande udledes pin 7 den tilsluttede eksterne kondensator.Denne udledning forekommer, når output skifter mellem høj og lav, hvilket forbedrer præcisionen af timingintervaller.

Pin 8 (VCC strømforsyning)

Pin 8 opretter forbindelse til den positive terminal for strømforsyningen og accepterer typisk spændinger mellem 5V og 15V.At sikre, at brugen af korrekt spænding er nødvendig for at forhindre funktionsfejl eller skader fra overspænding.

Figur 5: 555 timer IC Pinout -diagram

At få færdigheder med disse stifter er nøglen til effektivt at implementere 555 -timeren i et projekt.Denne viden fremmer oprettelsen af alt fra enkle forsinkede switches til komplekse pulsgeneratorer, hvilket sikrer vellykket kredsløbsdesign og implementering.

Oprettelse af et blinkende LED -kredsløb ved hjælp af 555 -timeren

555 -timeren i Astable Mode fungerer som en oscillator, hvilket kontinuerligt skifter udgang fra høj til lav.Denne svingning er perfekt til at skabe periodiske funktioner som at blinke en LED, producere lyde eller kontrollere motorer.

Ved opsætning af kredsløbet påvirker små justeringer af modstanden og kondensatorværdierne blitzfrekvensen og stabiliteten af LED.For eksempel udvider en højere kapacitans både tændt og slukket faser af LED, hvilket resulterer i et langsommere blinkende mønster.Tilsvarende hjælper det at vælge den rigtige modstandsværdi med at beskytte LED mod overdreven strøm, hvilket kan skade den, samtidig med at det optimerer kredsløbets effekteffektivitet.

Eksperimentering med disse kredsløb giver begyndere en praktisk måde at observere interaktion mellem elektroniske komponenter.Det viser også, hvordan timing i kredsløb styres ved hjælp af grundlæggende elementer, forbedrer deres greb om 555 -timerens kapaciteter og tilskynder til yderligere udforskning inden for elektronik.

Figur 6: LED -kredsløb

Bygning af et blinkende LED -kredsløb

At samle et blinkende LED -kredsløb med en 555 timer er et fremragende introduktionsprojekt for dem, der er nye inden for elektronik.Processen er ligetil og giver en klar demonstration af timerens funktionalitet i astable tilstand.Nedenfor finder du de detaljerede trin og de krævede komponenter.

Figur 7: Led Flasher Circuit

Nødvendige komponenter:

• 555 timerchip

• LED

• Modstand (for at begrænse strømmen til LED)

• Kondensator (for at indstille flashfrekvensen)

• Strømforsyning (normalt mellem 5V og 12V)

Monteringinstruktioner:

Tilslutning af strømforsyningen:

• Fastgør pin 8 i 555 -timeren til den positive terminal i din strømforsyning.

• Tilslut pin 1 til jorden.

Konfiguration af timeren:

• For at indstille 555 -timeren til Astable Mode skal du linke stifter 2 og 6 sammen.

Justering af outputfrekvens:

• Tilslut en modstand fra pin 7 til pin 8. Denne modstand vil påvirke, hvor hurtigt kondensatoren lades.

• Fastgør en anden modstand fra pin 7 til pin 6, og placer en kondensator i serie fra pin 6 til jorden.De valgte værdier for denne modstand og kondensator bestemmer, hvor hurtigt LED'en blinker.

Tilslutning af LED:

• Forbind den positive terminal for LED til pin 3, som er outputstiften på 555 -timeren.

• Tilslut den negative terminal af LED til jorden gennem en modstand.Denne modstand skal vælges omhyggeligt for at sikre, at den er stærk nok til at forhindre enhver skade på LED fra for meget strøm.

Gennem disse trin kan du bygge et kredsløb, der ikke kun demonstrerer grundlæggende elektroniske principper, men også fungerer som en praktisk introduktion til de dynamiske funktioner i 555 -timeren.

Monostabel tilstand med 555 timer

Monostabel tilstand, ofte benævnt enkelt-shot-tilstand, giver en stabil, kort høj output fra 555-timeren.Denne funktionalitet er især nyttig til at generere timing eller forsinkelsessignaler til engangsanvendelse.Almindelige anvendelser inkluderer initiering af sekvenser i dørklokker eller midlertidige alarmer, hvor et hurtigt signal udløser en længere handling.

I processen med at konstruere og teste et monostabelt kredsløb muliggør justering af modstanden og kondensatorværdierne nøjagtig kontrol over outputens varighed.For at øge kondensatorens størrelse udvider for eksempel den periode, hvor output forbliver høj, hvilket er nyttigt til applikationer, der har brug for udvidede signallængder, såsom længere alarmer.

Opmærksomhed på kvaliteten af komponenter, især triggermekanismen, er nøglen.Komponenter af lav kvalitet kan føre til inkonsekvent udløsende og formindske systemets ydelse.Derudover påvirker valget af pull-up-modstand kredsløbstabilitet.Det skal være stort nok til at holde pin 2 i en høj tilstand under normale forhold og små nok til at lette et hurtigt skift til en lav tilstand, når den udløses.

Disse indstillinger gør det muligt for 555 -timeren at fungere effektivt i roller ud over basale dørklokker eller alarmer, herunder præcisionsopgaver som at kontrollere kamerablink.En sådan alsidighed viser 555 -timerens værktøj i forskellige elektroniske projekter.

Bygning af et kredsløb i monostabel tilstand

Opsætningen til et monostable mode -kredsløb kræver omhyggelig opmærksomhed på signal- og timingkonfiguration.Her er en trinvis vejledning til at samle et monostabelt kredsløb med en 555 timer.

Figur 8: 555 timer i monostable mode eksempel

Komponenter kræves:

• 555 timer

• Modstande (mindst to)

• Kondensator (bestemmer forsinkelsesvarighed)

• Trigger switch (f.eks. En knap)

• Outputenhed (f.eks. Buzzer eller LED)

• Strømforsyning (typisk 5V til 12V)

Monteringinstruktioner:

Etablering af strømforbindelse:

• Tilslut pin 8 i 555 -timeren til den positive terminal i din strømforsyning.

• Fastgør pin 1 til jorden.

Konfiguration af triggermekanismen:

• Fastgør en pull-up-modstand på pin 2 og tilslut den til den positive strømforsyning for at vedligeholde pin 2 normalt høj, hvilket forhindrer utilsigtede triggere.

• Tilslut pin 2 til jorden via en triggerafbryder, hvilket gør det muligt for spændingen ved pin 2 at falde kort, når kontakten aktiveres, og derved indleder timeren.

Indstilling af outputvarigheden:

• Placer en modstand mellem pin 6 (tærskel) og pin 7 (decharge).

• Fastgør en kondensator fra pin 7 til jorden.De specifikke værdier for modstanden og kondensatoren bestemmer, hvor længe output forbliver høj, og styrer overgangen tilbage til lav efter aktivering.

Tilslutning af en outputenhed:

• Link PIN 3 til en outputenhed, såsom en summer eller LED, hvilket gør det muligt for den at udsende lyd eller lys ved aktivering.

Ved at følge disse trin kan du oprette et monostabelt kredsløb, der ikke kun demonstrerer grundlæggende elektroniske principper, men også effektivt bruger den dynamiske funktionalitet i 555 -timeren.

Bistable -tilstand og dens praktiske applikationer

Bistable-tilstand gør det muligt for 555 timerchippen at skifte mellem to stabile tilstande, hvilket fungerer på lignende måde som en elektronisk tovejsafbryder.Denne tilstand er ideel til scenarier, der kræver enkle switches eller logiske kontroller uden tidsbaserede funktioner.Almindeligvis anvendes det i ligetil automatiseringssystemer, robotlogikkontroller og forskellige switch -operationer.

Forståelse og opsætning af Bistable -tilstand

Succesen med at bruge Bistable -tilstand hænger sammen med den nøjagtige indstilling af triggermekanismen og opretholder stabile output.Kvaliteten og opsætningen af kontrolknapperne påvirker systemets ydelse markant, da underordnede knapper kan føre til jitter og hyppige, utilsigtede tilstandsændringer.

For at indstille udløseren skal du forbinde stifter 2 og 6. Her er den operationelle logik: Tryk på en knap ændrer output fra en tilstand til en anden, som derefter holder, indtil knappen trykkes igen.Denne opsætning er perfekt egnet til at designe enkle logiske kredsløb, såsom dem, der bruges til at ændre en robots retning eller til grundlæggende datalagring.

Ud over enkle elektroniske switches er Bistable-tilstand også tilpasningsdygtig til mere komplekse opgaver som automatiserede kontrolsystemer, der kræver elementær beslutningstagning.Dens enkelhed og pålidelighed gør det til et nyttigt værktøj i elektronikprojekter.

Konfiguration af bistabel tilstand

I Bistable -tilstand afhænger 555 -timerens output (enten høj eller lav) af en ekstern trigger og forbliver uændret indtil den næste triggerhændelse.Mens opsætningen er ligetil, hjælper et præcist kredsløbsdesign med at sikre både stabilitet og lydhørhed.

Figur 9: Eksempel Bistable Mode Circuit

Nødvendige materialer:

• 555 timerchip

• Modstand

• Trigger switch (knap eller sensorisk enhed)

• Outputenheder (LED'er, elektroniske låse, motorer osv.)

• Strømforsyning (typisk 5 til 12V)

Konstruktionstrin:

Strømforbindelser:

• Tilslut pin 8 til den positive strømforsyning og pin 1 til jorden.

Indstil triggermekanismen:

• Link Pin 2 og Pin 6 direkte og gennem en rullemodstand til jorden, hvilket sikrer, at stiften forbliver lav uden et triggersignal.

• Tilslut stifter 2 og 6 til den positive levering gennem en trykknap til aktivering.

Outputkonfiguration:

• Tilslut PIN 3 (Output PIN) til en outputenhed som en LED eller en anden controller.

Denne direkte og detaljerede tilgang til Bistable Mode -konfiguration understreger praktisk håndtering og logisk drift, hvilket gør den tilgængelig for dem, der implementerer eller lærer om enkle kontrolsystemer inden for elektronik.

Praktiske applikationer og udvidelse af høj strømproduktion

555 -timeren kan levere op til 200 mA, hvilket gør den velegnet til direkte at drive små motorer eller flere LED -lys.Ved at tilføje eksterne komponenter som transistorer eller MOSFET'er øges 555 -timerens kapacitet, hvilket giver den mulighed for at håndtere større belastninger i automatiserede kontrolsystemer.

Når du vælger en transistor eller MOSFET, er det vigtigt at sikre, at den kan håndtere den forventede spænding og strøm.For tungere belastninger kan ekstra varmeafledning, såsom køleplade, være nødvendig.

Parring af en 555 timer med en transistor eller MOSFET giver brugerne større fleksibilitet til at administrere enheder med høj effekt.Denne opsætning udvider 555 -timerens brug i automatiseringssystemer.

Direkte drevbelastning

Grundlæggende opsætning:

LED-streng: Tilslut flere LED'er til output pin 3, inklusive passende strømbegrænsende modstande for at beskytte dem mod overstrøm.For eksempel med en 12V strømforsyning, der kører 10 LED'er, placerer en 120Ω -modstand i serie med hver LED.

Små motorer: Tilslut en motor direkte til pin 3, hvis den kræver mindre end 200 mA.Denne ligetil tilgang fungerer godt inden for den nuværende grænse.

Udvidet kredsløb til større belastninger

Materialer nødvendige:

• 555 timerchip

• Egnet transistor (f.eks. NPN) eller MOSFET

• svinghjulsdiode (for induktive belastninger)

• Kontrolmodstand

• Strømforsyning

• belastning (f.eks. Større motorer eller lysdioder med høj effekt)

Trin til samling:

Transistor driveropsætning:

Placer en lille modstand mellem pin 3 og transistorens base (NPN) eller GATE (MOSFET) for at kontrollere portstrømmen.

Tilslut samleren (NPN) eller dræning (MOSFET) til den ene side af belastningen.Tilslut den anden side af belastningen til strømforsyningens positive terminal.

Link emitteren (NPN) eller kilde (MOSFET) til den negative effektterminal.

For induktive belastninger som store motorer, tilsættes en svinghjulsdiode mellem belastningen og transistoren for at beskytte mod spændingsstigninger.

Test og justeringer:

Kontroller, at alle forbindelser er korrekte, inden du tænder.

Under test skal du observere belastningsrespons og kontrollere transistoren for overophedning.Hvis der registreres overdreven varme, skal du overveje at installere kølepladser.

Strategier til kontrol af større belastninger

For at styre belastninger, der overgår 200 mA, har 555 -timeren brug for en ekstern transistor for at øge sin kørekraft.NPN -transistorer eller MOSFET'er bruges ofte til dette formål.De håndterer ikke kun højeffektmotorer eller omfattende LED-strimler effektivt, men sikrer også kredsløbsstabilitet.Nedenfor er detaljerede instruktioner om implementering af disse foranstaltninger sammen med centrale operationelle overvejelser.

Krævede materialer

• 555 timerchip

• NPN -transistor eller MOSFET

• Modstand (til base eller gate)

• svinghjulsdiode (for induktive belastninger)

• højeffektbelastning (f.eks. Motor eller LED-strimmel)

• Strømforsyning (matchende belastning og transistorspænding/strømbehov)

Implementeringstrin

Tilslut 555 -timeren:

Konfigurer 555 -timeren baseret på den tilsigtede applikationstilstand, som monostabel eller astable.

Vælg og indstil transistoren:

For en NPN -transistor.Link udgangsnålen (pin 3) på 555 -timeren til transistorens base ved hjælp af en modstand mellem 1 kΩ og 10 kΩ for at begrænse basestrømmen.

For en MOSFET.Tilslut 555-timerens output til MOSFET-porten via en højere modstand, normalt 10 kΩ til 100 kΩ, da MOSFET'er er spændingsdrevet.

Tilslut belastningen:

Fastgør transistorens samler (NPN) eller dræning (MOSFET) til den ene ende af belastningen.

Tilslut belastningens anden ende på den positive strømforsyningsterminal.

Hvis belastningen er induktiv (som en motor), tilsættes en svinghjulsdiode mellem belastningen og transistoren.Dioden skal stå over for modsat strømforsyningen for at beskytte mod spændingsstigninger.

Test og juster:

Kontroller forbindelserne omhyggeligt, inden du tænder kredsløbet.

Overhold belastningens respons og overvåg transistoren for overophedning.Hvis det bliver for varmt, skal du bruge en køleplade til at forhindre skader.

Nøgleovervejelser under drift:

Valg af transistor: Vælg en transistor med den passende maksimale strøm, spændingskapacitet og på tærsklen.MOSFET'er fungerer generelt bedst til brug i høj strøm på grund af deres lave modstand.

Modstandsberegning: Beregn omhyggeligt basis- eller gatemodstanden for at sikre, at transistoren korrekt reagerer på 555 -timerens output.

Varmeafledning: højeffektbelastninger genererer betydelig varme, så påfør passende afkølingsforanstaltninger som kølelegeme for at opretholde ydeevne og undgå skader.

Efter disse trin kan du bruge 555 -timeren til effektivt at styre store belastninger ud over 200 mA.Denne konfiguration udvider 555 -timerens muligheder, hvilket gør det muligt at være effektivt i forskellige automatiserings- og kontrolscenarier.

Konklusion

Denne artikel leverede en detaljeret analyse af 555 -timerens drift, og hvorfor den er så vidt brugt.555 -timerens multifunktionalitet og pålidelighed gør det uvurderligt for både elektronikentusiaster og ingeniører, der viser sin uovertrufne værdi i komplekse elektroniske systemer.Praktiske kredsløbsdesign, der spænder fra enkle eksperimenter til komplicerede automatiseringsapplikationer, demonstrerer dens fleksibilitet og højstrømsudgangsfunktioner.Læsere skal nu være velbevandrede i 555-timerens funktionalitet og kan med sikkerhed anvende denne viden til den virkelige verden projekter.Ved at udnytte kreativitet kan de tackle praktiske udfordringer og bidrage til den igangværende innovation inden for elektronisk teknologi.

Ofte stillede spørgsmål [FAQ]

1. Hvordan fungerer en 555 timer i et kredsløb?

555 -timeren er et alsidigt integreret kredsløb med tre hovedtilstande: astable, monostable og bistable.Her er en forenklet forklaring:

Nøglekomponenter:

Chippen inkluderer to spændingskomparatorer, en SR-flip-flop, et udgangstrin og en udladningstransistor.

Input og interne signaler:

Trigger- og tærskelindgange:

To hovedindgangsstifter modtager spændingssignaler.

Kontrolspændingsindgang:

Ændrer den interne referencespænding.

Intern drift:

Sammenlignerne overvåger udløser- og tærskelstifternes spændingsniveauer mod en intern reference.

Når triggerspænding er under en tredjedel af forsyningsspændingen, indstiller den nedre komparator SR-flip-flop for at udsende et højt signal.

Hvis tærskelspændingen overstiger to tredjedele af forsyningsspændingen, nulstiller den øverste komparator flip-flop, hvilket resulterer i en lav output.

Udladningstransistor:

Tilsluttet til pin 7 styres udladningstransistoren af flip-flop.

I en astable tilstand udledes den med mellemrum en timingkondensator og skaber en gentagen svingning.

I monostabel tilstand udleder den kondensatoren, når output går lavt.

2. Eksempel på en 555 timerapplikation

En populær anvendelse til 555 -timeren i Astable Mode er at oprette et LED -flasher -kredsløb:

Circuit Setup:

En modstand, en timingkondensator og en LED er nødvendig.

Operation:

Kondensatoren lades gennem en modstand.

Når spændingen når to tredjedele af forsyningsspændingen, udløses udledningsstiften, udledes kondensatoren og nulstiller cyklussen.

Denne cyklus får LED'en til at blinke ved en frekvens bestemt af modstanden og kondensatorværdierne.

3. Hvordan man laver et simpelt 555 timerkredsløb

Her er en trin-for-trin-guide til at samle et astable 555 timerkredsløb:

Saml komponenter:

• 555 timer IC

• To modstande (R1 og R2)

• En elektrolytisk kondensator (C1)

• Strømforsyning (5-15V)

• LED

• Tilslutning af ledninger

Kredsløb samling:

Tilslut PIN 8 (VCC) til den positive strømforsyning.

Tilslut pin 1 (GND) til jorden.

Stedsmodstand R1 mellem stifter 8 og 7.

Tilslut modstand R2 mellem stifter 7 og 6.

Fastgør kondensator C1 mellem pin 6 og jord.

Bind pin 4 (nulstil) til VCC.

Eventuelt jordstift 5 (kontrolspænding) gennem en 0,01 µF kondensator.

Tilslut pin 3 (output) til LED's positive ben via en strømbegrænsende modstand, og mal derefter det andet ben.

Juster timing:

Beregn svingningsfrekvensen ved hjælp af:

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

Test kredsløbet:

Tænd kredsløbet op.LED'en skulle begynde at blinke.

Skift modstand og kondensatorværdier for at ændre blinkhastigheden.

4. Forståelse af spændingskontrol i et 555 timerkredsløb

Spændingen i et 555 timerkredsløb indstilles primært efter dens påføringstilstand, såsom astable eller monostable.Typisk er spændingsområdet fra 4,5 volt til 15 volt, afhængigt af forsyningsspændingen (VCC).Outputen svinger mellem næsten 0 volt (jord) og tæt på VCC.Under drift administrerer kredsløbet timingintervaller ved at variere spændingen over en timingkondensator.For mere avanceret kontrol kan en ekstern spænding anvendes til at finjustere svingningsfrekvensen, en metode, der ofte benævnes spændingsstyret oscillation (VCO).

5. Den mest almindelige anvendelse af 555 -timeren i dag

I dag anvendes 555 -timeren overvejende som en oscillator eller en pulsgenerator, især til generering af urimpulser i digitale kredsløb.Det er nøglen til at skabe præcise firkantede bølgesignaler, der er nødvendige til timing og kontrolapplikationer.Derudover er det vidt brugt i puls-bredde-modulation (PWM) kredsløb.Denne applikation er afgørende for at justere lysstyrken på LED'er eller kontrollere motorhastigheder, hvilket giver mulighed for en lang række hastighedsindstillinger og lysintensiteter.

6. Fordele ved at bruge en 555 timer

Alsidighed: 555 -timeren er i stand til at fungere i flere konfigurationer, såsom at generere kontinuerlige svingninger i astable tilstand eller producere en enkelt puls i monostabel tilstand.

Brugervenlighed: Det kræver kun en håndfuld eksterne komponenter til at fungere, forenkle design- og samlingsprocessen for mange projekter.

Prisbarhed: På grund af sine lave omkostninger er 555 -timeren tilgængelig for både hobbyister og professionelle projekter, hvilket gør det til en hæfteklam i elektroniske enheder.

Stabil ydeevne: Timeren opretholder en stabil output, som ikke let påvirkes af ændringer i temperatur, hvilket sikrer pålidelig drift på tværs af forskellige miljøer.

Høj udgangsstrøm: Det kan direkte føre enheder med strømme op til 200 mA, så det kan strømforsyede LED'er, små motorer og andre komponenter uden yderligere hardware.

Præcision: Timingintervaller er yderst nøjagtige og kan let justeres med eksterne modstande og kondensatorer, hvilket giver fleksibilitet i timingintervallet og præcisionen.

7. Hvordan fungerer et 555 monostabelt kredsløb?

En 555 -timer i monostabel tilstand producerer en enkelt puls af en bestemt længde.Her er en detaljeret forklaring:

Udløser kredsløbet:

Oprindeligt sidder kredsløbet i en stabil tilstand, hvor output (pin 3) er lav.

Når et kort, lavspændingssignal (under en tredjedel af forsyningsspændingen) når udløserstiften (pin 2), starter timeren, hvilket får output til at skifte til høj.

Timing af pulsen:

Varigheden af den høje udgangspuls afhænger af en ekstern modstand (R) mellem VCC og udladningsnålen (pin 7), samt en kondensator (C) mellem tærskelstiften (pin 6) og jord.

Når output er høj, begynder kondensatoren at oplade gennem modstanden.

Afslutning af pulsen:

Når kondensatoren oplades, og dens spænding når to tredjedele af forsyningsspændingen, vender den interne tærskel-komparator udgangen tilbage til lavt, der udledes kondensatoren og nulstiller kredsløbet.

Nøglekomponenter:

Modstand (R): Kontrollerer den hastighed, hvormed kondensatoren lades.

Kondensator (C): Butikker opladning og bestemmer pulsvarigheden.

Pulsvarighedsformel:

T = 1,1 × R × C

8. Hvad er et alternativ til et 555 timerkredsløb?

Forskellige alternativer til 555 -timeren inkluderer:

Mikrokontrollere:

Fleksibel og programmerbar til flere timingfunktioner.

Specialiseret timer ICS:

CD4538: Tilbyder to præcisionsmonostable multivibratorer.

NE566: En spændingsstyret oscillator.

Diskrete komponenter:

Transistorbaserede oscillatorer: Bruger diskrete transistorer og passive komponenter til timing.

RC -oscillatorer: Enkle kredsløb med modstande og kondensatorer, typisk parret med forstærkere.

9. Hvordan indstiller du frekvensen på en 555 timer?

For at justere hyppigheden af en 555 -timer i astable tilstand (kontinuerlig svingning) skal du ændre værdierne for to modstande og en kondensator.

Circuit Connection:

Modstand R1: Opret forbindelse mellem VCC og udladningsnålen (pin 7).

Modstand R2: Opret forbindelse mellem pin 7 og tærskelstiften (pin 6).

Kondensator C: Opret forbindelse mellem pin 6 og jord.

Tag output fra pin 3.

Beregn frekvens:

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

Beregn driftscyklus:

Dutycyklus (D) = R2 / (R1 + 2 × R2)

Justering af modstande:

For at øge frekvensen: Reducer modstanden for R1 og R2.

For lavere frekvens: Forøg værdierne for R1 og R2.

Eksempel Beregning:

Hvis R1 er 10 kΩ, R2 er 20 kΩ, og C er 0,01 µF, er frekvensen:

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

Skift værdierne på R1 eller R2 for at nå den ønskede frekvens.

Om os

ALLELCO LIMITED

Allelco er en internationalt berømt one-stop Indkøbstjeneste Distributør af hybrid elektroniske komponenter, der er forpligtet til at levere omfattende komponent indkøb og forsyningskædeservices til de globale elektroniske fremstillings- og distributionsindustrier, herunder globale top 500 OEM -fabrikker og uafhængige mæglere.
Læs mere