Схемы на 555 таймере: Микросхема 555 практическое применение — Схеми радіоаматорів

NE555 схема: универсальные практические проекты

NE555 схема используется в различных приложениях для таймера, генерации импульсов и генератора. Его можно использовать для обеспечения временных задержек в качестве генераторов и элементов триггера.

Содержание

1. Практические схемы на основе таймера 555
2. 1. Детектор движения с таймером NE555
3. 2. Таймер со звуком
4. 3. Установите схему таймера 555 в моностабильный режим.
5. Усилитель звука с ШИМ-таймером 555
6. 5. Последовательный таймер для управления двигателем постоянного тока.
7. 6. Бесконтактный таймер
8. 7. Линейный таймер общего назначения
9. 8. Таймер инфракрасного дистанционного управления.
10. 9. Программируемый промышленный таймер включения-выключения с RF Remote
11. 10. Проверка скорости на шоссе
12. 11. Генератор сигналов и инвертор с использованием таймеров NE555 схема
13. 12. Демонстрация нестабильного мультивибратора на базе таймера NE555 с использованием MATLAB
14. 13. Мигание лампы переменного тока с использованием таймера 555
15. 14. Лампа RGB с таймером NE555 схема
16. 15. Устранение ложных срабатываний таймера 555

Практические схемы на основе таймера 555

NE555 схема является неотъемлемой частью электронных проектов. Будь то простой проект таймера NE555, включающий один 8-битный микроконтроллер и некоторые периферийные устройства, или сложный проект, включающий систему на чипах (SoC). Здесь мы рассмотрим некоторые схемы таймера 555, основанные на ИС.

1. Детектор движения с таймером NE555

Эта схема основана на пассивном инфракрасном (PIR) датчике, который автоматически включает устройство, когда кто-то приближается к нему. Его можно использовать для обнаружения кражи или проникновения постороннего лица в запретную зону или здание. Он также может включать свет, когда кто-то приближается к месту, где он установлен. Применения этой схемы включают, среди прочего, системы безопасности, освещение в коридорах и ванных комнатах.

Принципиальная схема детектора движения

2. Таймер со звуком

Этот звуковой таймер основан на четырехоперационном усилителе LM324 и таймере NE555. Время задержки может быть установлено от нескольких секунд до 30 минут. Его также можно использовать как чувствительную к звуку охранную сигнализацию. Также представлена ​​односторонняя разводка печатной платы для таймера со звуком и его компонентов.

Принципиальная схема таймера со звуком

Пайка на печатной плате таймера со звуковым управлением

Компоновка компонентов печатной платы

Загрузите PDF-файлы с макетами печатных плат и компонентов: нажмите здесь

3. Установите схему таймера 555 в моностабильный режим.

Представленная здесь NE555 схема, может действовать либо как простой таймер генерации одиночных импульсов для временных задержек, либо как генератор релаксации, генерирующий стабилизированные формы сигналов с изменяющейся скважностью от 50 до 100%. В этом видео демонстрируется, как настроить схему таймера NE555 в моностабильном режиме. Это позволит светодиоду включаться на определенное время после нажатия кнопки. Время, в течение которого светодиод остается включенным, можно установить другое, изменив сопротивление и емкость в цепи.

Таймер 555 в моностабильном режиме

Усилитель звука с ШИМ-таймером 555

В широко распространенной звуковой ШИМ-схеме 555 используется микросхема NE555 в нестабильном режиме, где частота переключения может изменяться от 65 кГц до 188 кГц.

555 Таймер ШИМ аудиоусилитель

5. Последовательный таймер для управления двигателем постоянного тока.

Последовательный таймер — это довольно часто используемая схема на промышленных предприятиях, поскольку большинство промышленных процессов относятся к типу цепной реакции. Это означает, что по завершении одного процесса запускается следующий.

Последовательный таймер для управления двигателем постоянного тока

Схема последовательного таймера управления двигателем постоянного тока

6. Бесконтактный таймер

Инфракрасная бесконтактная схема этого типа, также очень часто используется в качестве электрического переключателя, когда физический контакт нежелателен в целях гигиены. Например, можно часто увидеть использование инфракрасных датчиков приближения в общественных питьевых фонтанчиках и в общественных туалетах. Представленной здесь простой схемой можно управлять, перемещая перед ней руку. Это достигается за счет обнаружения инфракрасного света, отраженного вашей рукой на приемное устройство.

Бесконтактный переключатель таймера

7. Линейный таймер общего назначения

Этот простой таймер можно использовать для управления любым электроприбором, который необходимо выключить через определенное время, при условии, что параметры реле-переключателя соответствуют требованиям этого прибора. Он состоит из недорогих компонентов и сочетает в себе цифровую точность с простым аналоговым управлением, обеспечивая длительную синхронизацию без применения дорогостоящих резисторов или конденсаторов.

Линейный таймер для общего применения

8. Таймер инфракрасного дистанционного управления.

Здесь представлена ​​схема таймера с инфракрасным дистанционным управлением. Схема состоит из двух секций, а именно секции передатчика и секции приемника.

Секция ИК-передатчика

Секция ИК-приемника

9. Программируемый промышленный таймер включения-выключения с RF Remote

Некоторые из представленных здесь функций программируемого промышленного таймера включения/выключения включают:

1. Время установлено от 1 до 60 секунд (может быть увеличено)
2. Время включения и время выключения можно запрограммировать (от 1 до 60 секунд)
3. Повторная (непрерывная) и однократная операция
4. Полностью дистанционное управление в пределах 100 метров
5. Удобные элементы управления на передней панели и дисплей с ЖК-дисплеем
6. Кнопки аварийной остановки (на панели управления и на пульте)
7. Предоставление беспотенциальных релейных контактов для подключения любого устройства/приложения 230 В переменного тока при 10 А или 28 В постоянного тока при 10 А.

Программируемый промышленный таймер

10. Проверка скорости на шоссе

Это устройство проверки скорости на дорогах может пригодиться ГАИ. Он не только отобразит на цифровом дисплее данные скорости транспортного средства, но и подаст звуковой сигнал, если средство передвижения превысит допустимую скорость для шоссе.

Схема проверки скорости на шоссе

11. Генератор сигналов и инвертор с использованием таймеров NE555 схема

Бывает, что нам часто требуется генератор прямоугольных сигналов с регулируемой частотой, почти равными высокими и низкими импульсами на выходе и регулируемыми амплитудами. Поэтому предлагаем вам для повторения простой, многими востребованный и недорогой генератор сигналов, построенный на таймерах NE555. С помощью внешних переключателей, вы можете управлять либо выбирать частотные диапазоны исходя из ваших требований. Однако рекомендуется задействовать частоты ниже 30 кГц.

Схема питания

Принципиальная схема генератора сигналов

12.

Демонстрация нестабильного мультивибратора на базе таймера NE555 с использованием MATLAB

Здесь мы показываем демонстрационную программу для нестабильного мультивибратора на основе таймера NE555 схема, которого реализована с применением графического пользовательского интерфейса (GUI) в среде MATLAB 2014.

Графический интерфейс для симулятора нестабильного режима таймера 555

Форма волны для R1 = 1000 Ом, R2 = 1000 Ом и C = 1000 мкФ

Форма волны для R1 = 1000 Ом, R2 = 1000 Ом и C = 1 мкФ

13. Мигание лампы переменного тока с использованием таймера 555

Здесь мы представляем очень простой и недорогой таймер NE555 для попеременного включения и выключения двух выходных нагрузок для звуковой и визуальной индикации. Этого можно добиться, используя NE555 схему на биполярном транзисторе или LMC555 на основе КМОП.

Эту схему можно заставить мигать лампами переменного тока с низкой частотой или включать и выключать электрические нагрузки, подключенные к сети, на низкой скорости. Для уменьшения радиочастотного излучения переключение выполняется только при переходе через ноль сетевого напряжения переменного тока.

Принципиальная схема мигалки лампы переменного тока с использованием таймера NE555

14. Лампа RGB с таймером NE555 схема

Доступные на рынке многоцветные красно-зелено-синие (RGB) лампы дороги, поскольку они основаны на микроконтроллере. К тому же программа для микроконтроллера сама по себе довольно сложная. Мы вот здесь представляем простую и недорогую схему лампы RGB с таймером 555.

Принципиальная схема лампы RGB с таймером 555

15. Устранение ложных срабатываний таймера 555

Обычно ложное срабатывание таймера IC 555 происходит при включении питания, что приводит к нежелательному выходному напряжению, который запускает временной цикл таймера. Схема становится неэффективной, особенно когда нагрузка должна быть запитана только при необходимости. Вот простая схема устранения ложных срабатываний для таймера 555.

Цепь выключателя срабатывания таймера 555

Перевод с английского

Интегральный таймер NE555 и его применение / Хабр

Когда в 1972 году началось производство микросхемы интегрального таймера NE555, никто не предполагал, что и через пятьдесят лет она не утратит популярности, а к названию таймера будут добавлять слово «легендарный».

В данной публикации мы разберём основные применения легендарного таймера 555 и аккуратно заглянем ему «под капот».

Приведённые в качестве примера схемы и временные диаграммы работы этих схем созданы с помощью SPICE-симулятора TINA TI V9 (версия 9.3.150.328). Модель интегрального таймера NE555 взята из стандартной библиотеки симулятора.

Важная информация: параметры генератора, применённого в примерах с триггером Шмитта и ждущим мультивибратором, задавались через свойства генератора и вызванный оттуда «Редактор сигнала». Анализатор переходных процессов запускался с выбранной опцией «Нулевые начальные условия».

Применение таймера 555 в качестве RS-триггера

Наиболее простым применением интегрального таймера 555 является использование его в качестве RS-триггера. «Классический» RS-триггер имеет два устойчивых состояния, переход между которыми осуществляется подачей управляющих сигналов на входы сброса и установки. Схема включения таймера 555 в качестве RS-триггера приведена ниже:

В качестве входа S (Set, установка) используется вход «TRIG»: при нажатии на кнопку «TRIG» вход микросхемы подключается к общему проводу, а на выходе — устанавливается высокий логический уровень.

В качестве входа R (Reset, сброс) используется вход «THRES»: при нажатии на кнопку «THRES» на вход микросхемы подаётся напряжение питания, а выход микросхемы переходит в сброшенное состояние.

Важным элементом схемы является «подтягивающий» резистор R2. Без него на выходе микросхемы сразу после включения устанавливается высокий логический уровень, и устройство на нажатие кнопок не реагирует. Переходные процессы при включении RS-триггера без «подтягивающего» резистора R2 представлены на графике справа:

При наличии «подтягивающего» резистора на входе «TRIG» на выходе микросхемы при включении устанавливается низкий логический уровень (состояние сброса), а устройство изменяет состояние в зависимости от состояния входов. График переходных процессов при включении RS-триггера с «подтягивающим» резистором представлен ниже:

Структурная схема таймера 555

Чтобы разобраться с не совсем характерным для «классического» RS-триггера поведением микросхемы, изучим её структурную схему. Для примера возьмём интегральный таймер NE555 производства TI. Выглядит структурная схема достаточно любопытно:

В центре композиции находится асинхронный RS-триггер, к инверсному выходу которого подключён инвертирующий выходной буфер и транзисторный ключ с открытым коллектором. Сброс триггера производится или сигналом низкого логического уровня на входе 4 «RESET», или сигналом высокого логического уровня на выходе верхнего по схеме компаратора. Установка триггера производится сигналом высокого логического уровня на выходе нижнего по схеме компаратора.

Пороги срабатывания компараторов установлены делителем напряжения из трёх резисторов. Напряжение верхнего порога срабатывания подаётся на вывод 5 «CONT».

Установка RS-триггера происходит при подаче на вход 2 «TRIG» напряжения ниже нижнего порога срабатывания при условии, что на входе «RESET» присутствует напряжение высокого уровня.

Сброс RS-триггера происходит при подаче на вход 6 «THRES» напряжения выше верхнего порога срабатывания при условии, что на входе «RESET» присутствует напряжение высокого уровня, и напряжение на входе «TRIG» — выше нижнего порога срабатывания.

Таким образом, наивысший приоритет имеет вход «RESET», а вход «TRIG» имеет приоритет выше, чем у входа «THRES». При включении NE555 по схеме RS-триггера без «подтяжки» по входу «TRIG» на входе «TRIG» всегда будет присутствовать напряжение ниже нижнего порога срабатывания, а выход будет переходить в состояние сброса только на время подачи сигнала низкого уровня на вход «RESET».

Сразу хочу сделать акцент и заострить внимание: в большинстве источников пороги срабатывания компараторов обозначены как 2/3 U_cc и 1/3 U_cc, а вывод «CONT» используется как выход, зашунтированный конденсатором ёмкостью 0,01 мкФ, или же никуда не подключённый, но с выводом 5 «CONT» не всё так просто.

В datasheet от TI «xx555 Precision Timers. SLFS022I — September 1973 — Revised September 2014» вывод 5 обозначен как I/O, а пороги срабатывания обозначены как «CONT» и «1/2 CONT». Это означает, что уровни порогов срабатывания компараторов не «прибиты намертво» к напряжению питания таймера, а могут варьироваться в широких пределах подачей на вход «CONT» управляющего напряжения. Если управляющее напряжение на вывод 5 не подаётся, он используется как выход «CONT» с подключённым к нему шунтирующим конденсатором 0,01 мкФ, а верхний порог срабатывания в этом случае CONT = 2/3 U_cc.

Применение шунтирующего конденсатора повышает устойчивость работы микросхемы и её помехозащищённость. Также не стоит забывать про подключение к цепям питания микросхемы блокировочных конденсаторов.

Диапазон напряжения питания большинства моделей таймеров 555 серии от 4,5 до 16 В (до 18 В для некоторых моделей), потребляемый ток варьируется от долей до единиц миллиампера (в зависимости от модели), выходной каскад большинства моделей способен выдерживать ток до 200 мА.

Применение таймера 555 в качестве триггера Шмитта

Триггер Шмитта применяется для преобразования входного сигнала непрямоугольной формы в выходной сигнал прямоугольной формы. Характерной особенностью работы триггера Шмитта является наличие гистерезиса, который определяется шириной «окна» между уровнями срабатывания триггера.

Использование таймера 555 в качестве триггера Шмитта является ещё одним из применений этой микросхемы. Для этого надо подать входной сигнал на соединённые вместе входы «TRIG» и «THRES» таймера. Амплитуда и смещение входного сигнала должны быть такими, чтобы сигнал перекрывал «окно», образованное порогами срабатывания компараторов.

На рисунке ниже на вход триггера Шмитта подаётся сигнал треугольной формы с амплитудой 2 В и смещением U_offset = 2,5 В, равным половине напряжения питания U_cc. Частота сигнала 1000 Гц. При этом верхний порог срабатывания компаратора U_cont = 2/3 U_cc = 3,33 В, а нижний порог срабатывания компаратора 1/2 U_cont = 1/3 U_cc = 1,67 В.

На графике мы видим преобразование входного периодического сигнала треугольной формы в классический меандр с DC = 50 %, где DC — аббревиатура от «duty cycle» (коэффициент заполнения). Входной сигнал может быть любой формы, «треугольник» в качестве входного сигнала был выбран из соображений наглядности.

Попробуем применить вывод 5 «CONT» в качестве входа и подать на него напряжение 4 В от внешнего источника. Изменения выходного сигнала представлены на рисунке ниже:

Мы видим, что при том же периоде выходного сигнала его коэффициент заполнения увеличился. Это связано с тем, что «окно» компаратора сдвинулось вверх и расширилось.

Теперь подадим на вход «CONT» напряжение 2 В:

Коэффициент заполнения уменьшился за счёт того, что «окно» сдвинулось вниз и сузилось.

Вышеприведённые примеры иллюстрируют возможность широтно-импульсной модуляции (ШИМ) входного периодического сигнала напряжением на входе «CONT».

Применение вывода 5 «CONT» в качестве входа также даёт возможность сужения «окна» компаратора для преобразования сигналов с небольшим значением амплитуды. Важно чтобы входной сигнал при этом имел смещение, при котором он оставался бы в рамках напряжения питания таймера.

Применение таймера 555 в качестве мультивибратора

Мультивибратором называют релаксационный генератор с выходным сигналом прямоугольной формы. Релаксационным он является в силу того, что элементы мультивибратора не обладают резонансными свойствами.

Схема мультивибратора на таймере 555 и диаграмма его работы приведены на рисунке ниже:

В момент включения на выходе микросхемы устанавливается высокий логический уровень, транзисторный ключ закрывается, сопротивление выхода «DISC» высокое. Конденсатор C2 заряжается через включённые последовательно резисторы R1 и R2 до напряжения U_cont, на выходе микросхемы устанавливается низкий логический уровень, транзисторный ключ открывается и подключает точку соединения резисторов R1 и R2 к общему проводу. Конденсатор C2 разряжается через резистор R2, пока напряжение на нём не достигнет уровня 1/2 U_cont, на выходе таймера не установится высокий логический уровень, транзисторный ключ не закроется, и конденсатор снова не начнёт заряжаться через включённые последовательно резисторы R1 и R2.

В режиме автогенерации длительность высокого уровня выходного сигнала мультивибратора на таймере 555 равна:

При этом, длительность низкого уровня сигнала:

а период равен:

Из формул видно, что временные характеристики мультивибратора на таймере 555 определяются номиналами элементов R1, R2, C2 и не зависят от напряжения питания микросхемы.

Подадим на вход «CONT» напряжение 4 В от внешнего источника:

Период выходного сигнала и его коэффициент заполнения увеличились.

При подаче на вход «CONT» напряжения 2 В период выходного сигнала и его коэффициент заполнения уменьшаются:

Можно сделать вывод, что изменение напряжения на входе «CONT» приводит к частотно-импульсной модуляции (ЧИМ) выходного сигнала мультивибратора.

Применение таймера 555 в качестве ждущего мультивибратора

Ждущий мультивибратор (одновибратор) предназначен для формирования импульса определённой длительности по внешнему событию.

Обычно в качестве внешнего события используется замыкание входа «TRIG» на общий провод нажатием кнопки, но мы вместо кнопки в эмуляторе будем использовать генератор сигналов, настроенный на одиночный импульс низкого уровня длительностью 10 мс:

Как видно из временной диаграммы работы ждущего мультивибратора на таймере 555, по получению импульса схема формирует на выходе сигнал длительностью около 2,2 с. Длительность сигнала определяется по формуле:

Хотелось бы заострить внимание на том, что длительность выходного сигнала ждущего мультивибратора на таймере 555 тоже не зависит от напряжения питания.

▍ От автора

В публикации проведён краткий обзор интегрального таймера 555 и его основных применений. Большинство приведённых в публикации устройств может быть реализовано на микроконтроллерах, но аналоги NE555 по-прежнему выпускаются промышленностью по причине дешевизны и надёжности.

Важной особенностью схем на таймере 555 является то, что временные характеристики этих схем не зависят от напряжения питания, а расчёт этих характеристик производится по простым формулам или диаграммам.

Заслуженной популярностью таймер 555 пользуется у начинающих радиолюбителей: он недорогой, корпус DIP-8 легко устанавливается в беспаечную плату, требуется минимум «обвязки». И что очень важно для мотивации начинающих: схемы на таймере 555 начинают работать сразу после правильной сборки.

Вот пример простейшего генератора на NE555:

А такое реле времени по схеме из раздела про ждущий мультивибратор 12-летний подросток собирает за полчаса:

…и всё это началось пятьдесят лет назад, и, надеюсь, закончится нескоро.

ИС таймера 555 — принцип работы, блок-схема, принципиальная схема

В этом руководстве мы узнаем, как работает таймер 555, одна из самых популярных и широко используемых ИС всех времен. Вы можете посмотреть следующее видео или прочитать письменный учебник ниже.

Обзор

Таймер 555, разработанный Гансом Камензиндом в 1971 году, можно найти во многих электронных устройствах, от игрушек и кухонной техники до даже космического корабля. Это очень стабильная интегральная схема, которая может создавать точные временные задержки и колебания. Таймер 555 имеет три режима работы: бистабильный, моностабильный и нестабильный.

Как это работает, внутренняя схема и блок-схема

Давайте подробнее рассмотрим, что находится внутри таймера 555, и объясним, как он работает в каждом из трех режимов. Вот внутренняя схема таймера 555, который состоит из 25 транзисторов, 2 диодов и 15 резисторов.

Представлен блок-схемой, он состоит из 2 компараторов, триггера, делителя напряжения, разрядного транзистора и выходного каскада.

Делитель напряжения состоит из трех одинаковых резисторов номиналом 5 кОм, которые создают два опорных напряжения на уровне 1/3 и 2/3 от подаваемого напряжения, которые могут находиться в диапазоне от 5 до 15 В.

Далее идут два компаратора. Компаратор — это элемент схемы, который сравнивает два аналоговых входных напряжения на своем положительном (неинвертирующем) и отрицательном (инвертирующем) входе. Если входное напряжение на положительной клемме выше, чем входное напряжение на отрицательной клемме, компаратор выдаст 1. И наоборот, если напряжение на отрицательной входной клемме выше, чем напряжение на положительной клемме, компаратор выдаст 0

Отрицательная входная клемма первого компаратора подключена к опорному напряжению 2/3 делителя напряжения и внешнему «управляющему» выводу, а положительная входная клемма — к внешнему «пороговому» выводу.

С другой стороны, отрицательная входная клемма второго компаратора подключена к контакту «Триггер», а положительная входная клемма — к опорному напряжению 1/3 делителя напряжения.

Таким образом, используя три вывода, Trigger, Threshold и Control, мы можем управлять выходом двух компараторов, который затем подается на входы R и S триггера. Триггер будет выводить 1, когда R равен 0, а S равен 1, и наоборот, он будет выводить 0, когда R равен 1, а S равен 0. Кроме того, триггер можно сбросить с помощью внешнего вывода, называемого «Сброс», который может переопределить два входа, таким образом сбросить весь таймер в любое время.

Выход Q-bar триггера поступает на выходной каскад или выходные драйверы, которые могут либо подавать, либо потреблять ток 200 мА на нагрузку. Выход триггера также подключен к транзистору, который соединяет вывод «Разряд» с землей.

Таймер 555 – бистабильный режим

Теперь давайте рассмотрим пример работы таймера 555 в бистабильном режиме. Для этого нам понадобятся два внешних резистора и две кнопки.

Выводы Trigger и Reset микросхемы подключены к VCC через два резистора, и таким образом они всегда находятся на высоком уровне. Две кнопки подключены между этими контактами и землей, поэтому, если мы будем удерживать их нажатыми, состояние входа будет низким.

Первоначально два выхода компаратора равны 0, поэтому выход триггера, а также выход таймера 555 равны 0.

Если мы нажмем кнопку запуска, состояние на входе запуска станет низким, поэтому компаратор будет выводить высокий уровень, и это заставит выходной сигнал перевернутого Q-бара стать низким. Выходной каскад инвертирует это, и окончательный выход таймера 555 будет высоким.

Выход останется высоким, даже если кнопка триггера не нажата, потому что в этом случае входы триггера R и S будут равны 0, что означает, что триггер не изменит предыдущее состояние. Чтобы сделать выход низким, нам нужно нажать кнопку Reset, которая сбрасывает триггер и всю микросхему.

Связанный учебник: Что такое триггер Шмитта | Как это работает

Таймер 555 — моностабильный режим

Далее давайте посмотрим, как работает таймер 555 в моностабильном режиме. Вот пример схемы.

На триггерном входе поддерживается высокий уровень путем подключения его к VCC через резистор. Это означает, что триггерный компаратор выдаст 0 на вход S триггера. С другой стороны, вывод Threshold имеет низкий уровень, что также делает компаратор Threshold равным 0. На контакте Threshold на самом деле низкий уровень, потому что выход Q-bar триггера имеет высокий уровень, который поддерживает разрядный транзистор активным, поэтому напряжение, поступающее от источника, проходит через этот транзистор.

Чтобы изменить состояние выхода таймера 555 на High, нам нужно нажать кнопку на триггерном контакте. Это заземлит триггерный контакт, или состояние входа будет 0, поэтому компаратор выдаст 1 на вход S триггера. Это приведет к тому, что выход Q-bar станет низким, а выход таймера 555 — высоким. При этом мы можем заметить, что разрядный транзистор выключен, так что теперь конденсатор С1 начнет заряжаться через резистор R1.

Таймер 555 будет оставаться в этом состоянии до тех пор, пока напряжение на конденсаторе не достигнет 2/3 подаваемого напряжения. В этом случае пороговое входное напряжение будет выше, и компаратор выдаст 1 на вход R триггера. Это приведет схему в исходное состояние. Выход Q-bar станет высоким, что активирует разрядный транзистор, а также снова установит низкий уровень на выходе IC.

Таким образом, мы можем заметить, что количество времени, в течение которого выход таймера 555 находится в состоянии High, зависит от того, сколько времени требуется конденсатору для зарядки до 2/3 подаваемого напряжения, а это зависит от значений обоих конденсаторов C1. и резистор R1. Фактически мы можем рассчитать это время по следующей формуле: T=1,1*C1*R1.

Таймер 555 – Нестабильный режим

Далее давайте посмотрим, как Таймер 555 работает в нестабильном режиме. В этом режиме микросхема становится генератором или также называется автономным мультивибратором. Он не имеет стабильного состояния и постоянно переключается между высоким и низким уровнем без применения какого-либо внешнего триггера. Вот пример схемы таймера 555, работающего в нестабильном режиме.

Нам нужны только два резистора и конденсатор. Выводы Trigger и Threshold соединены друг с другом, поэтому нет необходимости во внешнем триггерном импульсе. Первоначально источник напряжения начнет заряжать конденсатор через резисторы R1 и R2. Во время зарядки триггерный компаратор будет выводить 1, потому что входное напряжение на триггерном выводе все еще ниже 1/3 от подаваемого напряжения. Это означает, что выход Q-bar равен 0, а разрядный транзистор закрыт. В это время выход таймера 555 имеет высокий уровень.

Как только напряжение на конденсаторе достигнет 1/3 подаваемого напряжения, триггерный компаратор выдаст 0, но в этот момент это не произведет никаких изменений, так как оба входа R и S триггера равны 0. Таким образом, напряжение на конденсаторе будет продолжать расти, и как только оно достигнет 2/3 подаваемого напряжения, пороговый компаратор выдаст 1 на вход R триггера. Это активирует разряжающийся транзистор, и теперь конденсатор начнет разряжаться через резистор R2 и разряжающийся транзистор. В этот момент на выходе таймера 555 низкий уровень.

Во время разрядки напряжение на конденсаторе начинает падать, и компаратор Threshold сразу же начинает выдавать 0, что на самом деле ничего не меняет, так как теперь оба входа R и S триггера равны 0. Но однажды напряжение на конденсаторе упадет до 1/3 от подаваемого напряжения, триггерный компаратор выдаст 1. Это отключит разрядный транзистор, и конденсатор снова начнет заряжаться. Таким образом, эти процессы зарядки и разрядки между 2/3 и 1/3 подаваемого напряжения будут продолжаться сами по себе, создавая прямоугольную волну на выходе таймера 555.

Мы можем рассчитать время, в течение которого выход имеет высокий и низкий уровень, используя показанные формулы. Время High зависит от сопротивления резисторов R1 и R2, а также от емкости конденсатора. С другой стороны, время Low зависит только от сопротивления R2 и емкости конденсатора. Если мы суммируем время High и Low, мы получим период одного цикла. С другой стороны, частота — это сколько раз это происходит за одну секунду, поэтому один за период даст использование частоты выходного сигнала прямоугольной формы.

Если мы внесем некоторые изменения в эту схему, например, заменим резистор R2 переменным резистором или потенциометром, мы сможем мгновенно контролировать частоту и скважность прямоугольной волны. Однако подробнее об этом в моем следующем видео, где мы будем делать ШИМ-регулятор скорости двигателя постоянного тока с помощью таймера 555.

Надеюсь, вам понравился этот урок и вы узнали что-то новое. Не стесняйтесь задавать любые вопросы в разделе комментариев ниже.

555 Таймер Учебное пособие и схемы

В этом уроке по таймеру 555 вы узнаете, как использовать таймер 555, чтобы делать забавные вещи.

Одна из первых вещей, которую многие делают с ним, — это создание мигающего света. Но это всего лишь один простой пример того, что вы можете делать с этим чипом. Вы также можете управлять моторами, создавать сигнализацию, создавать музыкальные инструменты и многое другое.

Начнем с обзора контактов.

555 Назначение выводов таймера

Контакт 1, заземление
Этот контакт подключается к отрицательному полюсу батареи.

Триггер вывода 2
Когда на этом выводе устанавливается низкий уровень (менее одной трети VCC), на выходе устанавливается высокий уровень.

Выходной контакт 3
Выходное напряжение микросхемы примерно на 1,5 В ниже, чем VCC, когда оно высокое, и около 0 В, когда оно низкое. Всего таймер 555 может выдать всего 100-200 мА. Проверьте техническое описание вашего чипа, чтобы узнать точное значение.

Сброс контакта 4
Этот контакт сбрасывает всю схему. Это «перевернутый» контакт, что означает, что он сбрасывается, когда контакт становится низким. Это означает, что контакт должен быть в нормальном состоянии высоким, чтобы микросхема не находилась в состоянии «сброса».

Контакт 5 Control Voltage
Этот контакт используется для управления пороговым напряжением контакта Threshold. Это может быть полезно, когда вы хотите отрегулировать частоту цепи без изменения значений резисторов R1, R2 и C1. Иногда вы увидите, что этот контакт подключен к земле через конденсатор (0,01 мкФ/10 нФ); это способ предотвратить влияние шума на частоту. Иногда вы увидите, что он отключен.

Примечание. Я слышал от людей, что их схема не может работать без этого конденсатора. Таким образом, вы можете попробовать добавить конденсатор между этим контактом и землей, если ваша схема не работает.

Контакт 6 Threshold
Этот контакт устанавливает выходной сигнал обратно в низкий уровень, когда напряжение становится высоким (выше двух третей VCC).

Контакт 7 разряда
Этот контакт не подключен, когда выход высокий, и подключен к земле, когда выход низкий.

Контакт 8 питания VCC
Это положительный контакт источника питания, который может принимать напряжение от 5 до 15 В. ?

Нестабильный режим

Когда таймер 555 находится в нестабильном режиме, это означает, что выход никогда не будет стабильным. Выход будет постоянно переключаться между ВЫСОКИМ и НИЗКИМ. Это означает, что он работает как осциллятор.

Вы можете использовать это, чтобы мигать светом, создавать звук, управлять моторами и многое другое!

Пример нестабильной цепи таймера 555

В нашем первом примере показано, как мигать светодиодом с помощью таймера 555. Это похоже на «привет мир» эквивалент этой IC.

Список компонентов

Эта схема достаточно проста, чтобы собрать ее на макетной плате. Для его сборки вам потребуются следующие компоненты:

• Батарея 9 В
• 555 ИС таймера
• R1-R3: Резистор, 1 кОм
• LED1: красный светодиод 5 мм или аналогичный
• C1: Конденсатор, 1000 мкФ
• C2: Конденсатор, 10 нФ (обычно работает без него)

Точные значения резисторов и конденсаторов не требуются. Но если вы используете значения, перечисленные выше, ваш светодиод должен мигать примерно раз в две секунды. Используйте калькулятор таймера 555, чтобы найти частоту мигания для других значений.

Моностабильный режим

Моностабильный означает, что выход стабилен в одном состоянии и всегда будет возвращаться в это состояние. Вы можете вывести его из этого состояния, но через определенное время он всегда вернется в стабильное состояние.

Выходной сигнал таймера 555 в моностабильном режиме обычно НИЗКИЙ. Когда вы запускаете схему, выход становится ВЫСОКИМ на определенное время, прежде чем он снова вернется к НИЗКОМУ уровню.

Это иногда называют однократной схемой .

Время, в течение которого он остается ВЫСОКИМ, определяется размерами резистора и конденсатора. Чем выше значение, тем дольше оно остается ВЫСОКИМ.

Если к выходу подключить зуммер, можно создать цепь сигнализации, которая срабатывает, например, при открытии окна.

555 Пример схемы моностабильного таймера

Следующая схема включает светодиод при нажатии кнопки. Примерно через 10 секунд светодиод гаснет.

Список компонентов

• 9В Аккумулятор
• 555 ИС таймера
• R1: Резистор, 100 кОм
• R2: Резистор от 5 кОм до 1 МОм (это нагрузочный резистор)
• R3: Резистор, 1 кОм
• LED1: красный светодиод 5 мм или аналогичный
• C1: Конденсатор, 100 мкФ
• C2: Конденсатор, 10 нФ
• S1: Кнопка, нормально разомкнутая

Для увеличения задержки увеличьте C1 и/или R1. Если вам нужна регулируемая задержка, замените R1 потенциометром. Используйте калькулятор таймера 555, чтобы найти нужные значения.

Выход подключается для управления светодиодом, но его можно легко модифицировать для управления мотором, лампой, кофеваркой или чем-либо еще. Просто замените R3 и светодиод на транзистор. Узнайте, как это сделать, в разделе «Движение с более высокими нагрузками» ниже.

Бистабильный (триггерный) режим

Бистабильный означает, что выход стабилен в обоих состояниях (ВЫСОКИЙ и НИЗКИЙ). Он будет оставаться в одном состоянии, пока вы не переведете его в другое состояние. Затем он остается в другом состоянии. Вы переводите его из одного состояния в другое с помощью контактов Trigger и Threshold.

Этот режим вообще не является функцией таймера, и это не обычный способ использования таймера 555. В этом режиме таймер 555 работает как триггер.

Вы можете, например, использовать его, чтобы изменить направление движения робота, когда он врезается в стену. Или разделите выключатель ON и OFF для машины.

Пример схемы бистабильного таймера 555

В следующем примере показан таймер 555 в бистабильном режиме. Здесь у вас есть отдельные кнопки ON и OFF для управления светодиодом.

Список компонентов

• Батарея 9 В
• 555 ИС таймера
• S1, S2: кнопка, нормально разомкнутая
• R1, R2: резистор от 5 кОм до 1 МОм (это нагрузочные резисторы)
• Резистор (R3): 1 кОм
• Светодиод: красный светодиод 5 мм или аналогичный
• Конденсатор (C1): 10 нФ

Выход подключается для управления светодиодом, но его можно легко модифицировать для управления двигателем, лампой или чем-то еще, подключив транзистор. Примеры см. в разделе «Движение с более высокими нагрузками» ниже.

555 Выходной ток таймера

Выходной сигнал таймера 555 может поглощать и давать ток до 200 мА.

Источник — это когда на выходе ВЫСОКИЙ уровень, и вы подключили что-то от выхода к земле:

В приведенной выше схеме светодиод включается, когда на выходе ВЫСОКИЙ уровень.

Уменьшение — это когда на выходе НИЗКИЙ уровень, и вы подключили что-то от V _CC к выходу:

В приведенной выше схеме светодиод включается, когда на выходе НИЗКИЙ уровень.

Если вы используете в своей цепи как источник, так и приемник, вы можете создать классный световой эффект аварийного автомобиля, подключив два светодиода; синий, который потребляет ток, и красный, который потребляет ток.

Или как насчет подключения двух зуммеров с разными частотами для создания сирены?

Пример цепи: аварийное освещение полицейской машины

Список компонентов

• Аккумулятор 9 В
• 555 ИС таймера
• R1-R2: Резистор, 1 кОм
• R3: Резистор, 470 Ом
• R4: Резистор, 330 Ом
• Светодиод 1: красный светодиод
• LED2: синий светодиод
• C1: Конденсатор, 1000 мкФ
• C2: Конденсатор, 10 нФ (обычно работает без него)

R1, R2 и C1 управляют скоростью мигания.