IC 555 καρφίτσες
Καρφίτσα 1
Είναι ο πείρος γείωσης που συνδέεται απευθείας με την αρνητική ράγα. Δεν πρέπει να συνδεθεί χρησιμοποιώντας μια αντίσταση, επειδή όλοι οι ημιαγωγοί μέσα στο IC θα θερμανθούν λόγω της συσσωρευμένης τάσης.
Καρφίτσα 2
Είναι ο πείρος Trigger που ενεργοποιεί τον κύκλο χρονισμού του IC. Είναι γενικά πείρος χαμηλού σήματος και ο χρονοδιακόπτης ενεργοποιείται όταν η τάση σε αυτόν τον πείρο είναι κάτω από το ένα τρίτο της τάσης τροφοδοσίας. Ο πείρος σκανδάλης συνδέεται με την είσοδο αντιστροφής του συγκριτή μέσα στο IC και δέχεται αρνητικά σήματα. Το ρεύμα που απαιτείται για την ενεργοποίηση είναι 0,5 uA για περίοδο 0,1uS. Η τάση ενεργοποίησης ίσως 1,67 V εάν η τάση τροφοδοσίας είναι 5V και 5 V εάν η τάση τροφοδοσίας είναι 15V. Το κύκλωμα ενεργοποίησης μέσα στο IC είναι πολύ ευαίσθητο, έτσι ώστε το IC να εμφανίζει ψευδείς ενεργοποιήσεις λόγω θορύβου στο περιβάλλον. Απαιτείται μια αναδιπλούμενη σύνδεση για την αποφυγή εσφαλμένης ενεργοποίησης.
Καρφίτσα 3
Είναι ο πείρος εξόδου. Όταν το IC ενεργοποιείται μέσω του πείρου 2, ο πείρος εξόδου πηγαίνει υψηλά ανάλογα με τη διάρκεια του κύκλου χρονισμού. Μπορεί είτε να βυθίσει είτε να ρεύσει πηγή που είναι το πολύ 200mA. Για λογική μηδενική έξοδο, βυθίζεται ρεύμα με τάση ελαφρώς μεγαλύτερη από το μηδέν. Για υψηλή λογική έξοδο, προέρχεται ρεύμα με την τάση εξόδου ελαφρώς μικρότερη από την Vcc.
Καρφίτσα 4
Είναι ο πείρος επαναφοράς. Θα πρέπει να συνδεθεί με τη θετική ράγα για να λειτουργεί σωστά το IC. Όταν αυτός ο πείρος γειωθεί, το IC θα σταματήσει να λειτουργεί. Η απαιτούμενη τάση επαναφοράς για αυτόν τον πείρο θα πρέπει να είναι 0,7 βολτ με ρεύμα 0,1mA.
Καρφίτσα 5
Πείρος ελέγχου - Το σημείο τάσης τροφοδοσίας 2/3 στο διαχωριστικό τάσης τερματικού μεταφέρεται στον πείρο ελέγχου. Απαιτείται σύνδεση σε εξωτερικό σήμα DC για τροποποίηση του κύκλου χρονισμού. Όταν δεν χρησιμοποιείται, θα πρέπει να συνδεθεί στο έδαφος μέσω πυκνωτή 0,01uF, διαφορετικά το IC θα εμφανίσει ακανόνιστες αποκρίσεις
Καρφίτσα 6
Είναι το κατώφλι. Ο κύκλος χρονισμού ολοκληρώνεται όταν η τάση σε αυτόν τον πείρο είναι ίση ή μεγαλύτερη από τα δύο τρίτα της Vcc. Συνδέεται με τη μη αναστρέψιμη είσοδο του άνω συγκριτή έτσι ώστε να δέχεται τον θετικό παλμό μετάβασης για να ολοκληρώσει τον κύκλο χρονισμού. Το τυπικό ρεύμα κατωφλίου είναι 0,1 mA όπως στην περίπτωση του Pin Επαναφοράς. Το χρονικό πλάτος αυτού του παλμού πρέπει να είναι ίσο ή μεγαλύτερο από 0,1uS.
Καρφίτσα 7
Καρφίτσα εκφόρτισης. Παρέχει μια διαδρομή εκφόρτισης για τον πυκνωτή χρονισμού μέσω του συλλέκτη του τρανζίστορ NPN, στον οποίο είναι συνδεδεμένος. Το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα εκφόρτισης πρέπει να είναι μικρότερο από 50 mA, διαφορετικά το τρανζίστορ μπορεί να προκαλέσει ζημιά. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως ανοιχτή έξοδος συλλέκτη.
Καρφίτσα 8
Πρόκειται για έναν ακροδέκτη με θετική ράγα που συνδέεται με θετικό ακροδέκτη της τροφοδοσίας. Είναι επίσης γνωστό ως Vcc. Το IC555 λειτουργεί σε ένα ευρύ φάσμα τάσης από 5V έως 18 V DC, όπου όπως η έκδοση CMOS 7555 λειτουργεί με 3 Volts.
Πριν μπείτε σε λεπτομέρειες σχετικά με τις εφαρμογές του χρονοδιακόπτη 555, ας έχουμε μια σύντομη ενημέρωση για τις 3 λειτουργίες
Λειτουργία Monostable
Ο χρόνος πλάτους παλμού εξόδου t είναι ο χρόνος που απαιτείται για τη φόρτιση του πυκνωτή στα 2/3 της Vcc.
T = RC, όπου t σε δευτερόλεπτα, R σε ohms και C σε farads - 1,1 X RxC
Ασταθής λειτουργία
T = t1 + t2
t1 = 0,669 (R1 + R2) x C - Χρόνος φόρτισης
t2 = 0.693R2C - Χρόνος εκφόρτισης
Συχνότητα
f = 1 / T = 1,44 / (R1 + 2R2) C
Κύκλος καθηκόντων
DC = (R1 + R2) / (R1 + 2R2) X 100%
4 Εφαρμογές 555 χρονόμετρων
1. IR Obstructer χρησιμοποιώντας 555 Timer
Από το παρακάτω κύκλωμα, εδώ χρησιμοποιούμε 555timer όπου το pin1 είναι συνδεδεμένο με τη γείωση (GND) και το pin2 είναι συνδεδεμένο με το pin6 που είναι το κατώφλι του χρονοδιακόπτη. Ο ακροδέκτης 3 συνδέεται στη βάση ενός τρανζίστορ BC547 του οποίου ο πομπός συνδέεται με το GND και ο συλλέκτης συνδέεται με την τροφοδοσία μέσω της δίοδος IR / LED D1 και μιας αντίστασης. Το pin4 του χρονοδιακόπτη συνδέεται με το pin7 μέσω της αντίστασης R2 του 1k και πάλι το pin7 και το pin5 βραχυκυκλώνονται μεταξύ δύο πυκνωτών C1 0,01μF, C2 0,01μF και δυνητικού διαχωριστή 2,2k. Ο ακροδέκτης 8 του χρονοδιακόπτη συνδέεται στην παροχή ρεύματος.
Σε αυτό, ο χρησιμοποιούμενος χρονοδιακόπτης 555 βρίσκεται σε ελεύθερη λειτουργία αστάθμητης λειτουργίας πολλαπλών δονήσεων σε συχνότητα 38 KHz και κύκλο λειτουργίας περίπου 60%. Οι εν λόγω παλμοί οδηγούν ένα τρανζίστορ Q2, ο συλλέκτης του οποίου τροφοδοτεί μια δίοδο IR D1 έως 100Ω αντίσταση από την τροφοδοσία 6V DC. Καθώς η μονάδα λήψης οποιουδήποτε T.V λαμβάνει παλμούς 38KHz από το δικό του απομακρυσμένο, συνεχές ρεύμα παλμών 38KHz που παράγεται έτσι από ένα εξωτερικό κύκλωμα χρονοδιακόπτη υπερθέτει και παρακάμπτει το απομακρυσμένο σήμα με αποτέλεσμα να κάνει τους τηλεχειρισμένους παλμούς T.V να ανακατεύονται. Έτσι, το T.V δεν μπορεί να ανταποκριθεί στους απαιτούμενους παλμούς από το Τηλεχειριστήριο τηλεόρασης για να προβείτε σε οποιαδήποτε ενέργεια, όπως αλλαγή καναλιού, αύξηση έντασης, μείωση κ.λπ.
2. IC 555 Tester:
Το κύκλωμα είναι διατεταγμένο ως αστάθμητος πολυ-δονητής με αντίσταση R1 500 kilo ohm (1/4 watt), R2 ως αντίσταση 1 mega ohm (1/4 watt) και C1 ως πυκνωτής 0,2 micro farad (κεραμικό διπολικό). Συνδέστε αυτό το κύκλωμα με μια κενή υποδοχή 8 ακίδων στη θέση του IC 555, έτσι ώστε να μπορείτε εύκολα να συνδέσετε το IC που θα δοκιμαστεί. Συνδέστε ένα τροφοδοτικό 9v. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε είτε έναν προσαρμογέα 9V, διαφορετικά μια μπαταρία 9V PP3 θα λειτουργήσει επίσης. Οι αντιστάσεις R1, R2 και C1 στο παραπάνω κύκλωμα χρησιμοποιούνται για να ρυθμίσουν τη συχνότητα λειτουργίας αυτού του κυκλώματος. Καθώς είναι σε κατάσταση αστάθειας, η συχνότητα εξόδου ενός χρονοδιακόπτη 555 μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
Το κύκλωμα λειτουργεί με συχνότητα 2,8 Hz, δηλαδή η έξοδος ενεργοποιείται και απενεργοποιείται περίπου 3 φορές (2,8 Hz) κάθε δευτερόλεπτο. Το Pin-3 είναι ο πείρος εξόδου του χρονοδιακόπτη 555. Έχουμε συνδέσει ένα LED στον ακροδέκτη εξόδου σε σειρά με μια αντίσταση 10KΩ. Αυτό το LED ανάβει όταν ο πείρος-3 ανεβαίνει ψηλά. Αυτό σημαίνει ότι το LED αναβοσβήνει με συχνότητα περίπου 3Hz.
Έχω κολλήσει αυτό το κύκλωμα σε PCB γενικής χρήσης για προσωπική μου χρήση. Εδώ είναι το υλικό για αυτό:
Μπορείτε να δείτε ότι το υλικό μπορεί να κατασκευαστεί σε μέγεθος αντίχειρα και δεν κοστίζει πολύ. Είναι ένα πολύ χρήσιμο βοηθητικό πρόγραμμα και εξοικονομεί πολύ χρόνο στη δοκιμή 555 IC. Εάν εργάζεστε συχνά με 555 χρονόμετρα, σας προτείνω να έχετε ένα μαζί σας. Βοηθά πραγματικά. Φαίνεται να είναι ένα απλό κύκλωμα, αλλά είναι αρκετά χρήσιμο για όλους όσους εργάζονται με 555s.
3. Χρονόμετρο 60 δευτερολέπτων
Διάγραμμα κυκλώματος:
Λειτουργία κυκλώματος:
Μέρος-1 Astable:
Ο χρονοδιακόπτης 555 IC1 στο παραπάνω κύκλωμα βρίσκεται σε κατάσταση αστάθειας με R1 = 2MΩ, R2 = 1MΩ και C1 = 22µF. Με αυτήν τη διαμόρφωση, το κύκλωμα λειτουργεί με ένα χρονικό διάστημα περίπου 60 δευτερόλεπτα. Μιλάμε τώρα σε όρους χρονικής περιόδου αντί για συχνότητα, επειδή η συχνότητα είναι πολύ μικρή, ώστε η αναφορά της σε χρονική περίοδο θα είναι βολική.
Εδώ είναι η ανάλυση του IC1:
Η χρονική περίοδος ενός σταθερού πολλαπλού δονητή εξαρτάται από τις τιμές των αντιστάσεων R1, R2 και του πυκνωτή C1. Για το χρονόμετρο να έχει χρονικό διάστημα 60 δευτερολέπτων, συντονίστε τις μεταβλητές αντιστάσεις R1 και R2 στο μέγιστο εύρος, δηλαδή R1 = 2MΩ και R2 = 1MΩ.
Η χρονική περίοδος υπολογίζεται με τον τύπο:
T1 = 0,7 (R1 + 2R2) C1
Εδώ,
R1=2MΩ=2000000Ω
R2 = 1MΩ = 1000000Ω
και C1 = 22µF
Αντικαθιστώντας τις παραπάνω τιμές στην παραπάνω εξίσωση για χρονική περίοδο, παίρνουμε
T1 = 61,6 δευτερόλεπτα
Λαμβάνοντας υπόψη την ανοχή των αντιστάσεων και των πυκνωτών, μπορούμε να στρογγυλοποιήσουμε την τιμή της χρονικής περιόδου στα 60 δευτερόλεπτα. Όταν κάνετε αυτό το έργο, σας προτείνω να ελέγξετε πρακτικά τη χρονική περίοδο και να προσαρμόσετε ανάλογα τις τιμές των αντιστάσεων έτσι ώστε να έχετε ακριβώς 60 δευτερόλεπτα. Αυτό το λέω γιατί αυτό που κάνουμε θεωρητικά δεν μπορεί να επιτευχθεί ακριβώς στην πράξη.
Μέρος-2 Μονό σταθερό:
Τώρα θα αναλύσουμε τη λειτουργία του 555 ώρες IC2. Το IC2 είναι συνδεδεμένο σε λειτουργία monostable. Σε λειτουργία μονοσταθούς, το κύκλωμα θα παρέχει έξοδο HIGH μόνο για καθορισμένη χρονική περίοδο Τ2 μετά την ενεργοποίησή του, η οποία ορίζεται από την αντίσταση R3 και τον πυκνωτή C3. Η χρονική περίοδος για το Τ2 δίνεται από τον τύπο:
T2 = 1.1R3C3 (δευτερόλεπτα)
Εδώ,
R3 = 50KΩ,
και C3 = 10μF.
Αντικαθιστώντας τις τιμές των R3 και C3 στην εξίσωση μονοσταθούς χρονικής περιόδου, θα λάβουμε τη χρονική περίοδο ως:
T2 = 0,55 δευτερόλεπτα
Αυτό σημαίνει ότι η έξοδος του IC2 (Pin3 του IC2) θα παραμείνει ΥΨΗΛΗ για περίπου 0,55 δευτερόλεπτα όταν ενεργοποιείται και επιστρέφει στην κατάσταση LOW μετά από αυτό.
Πώς ενεργοποιείται το μονοσταθές κύκλωμα IC2;
Το pin-2 του IC2 είναι η είσοδος σκανδάλης. Λαμβάνει είσοδο από τον πείρο-3 του IC1 που είναι ο πείρος εξόδου του IC1. Ο πυκνωτής C2 0,1 μF μετατρέπει το τετραγωνικό κύμα που παράγεται στην έξοδο IC1 σε θετικούς και αρνητικούς παλμούς έτσι ώστε το μονο σταθερό κύκλωμα IC2 να μπορεί να ενεργοποιηθεί αρνητικά. Η ενεργοποίηση συμβαίνει κάθε φορά που το τετράγωνο κύμα στην έξοδο του IC1 πέφτει από την υψηλή τάση στην χαμηλή τάση.
Η έξοδος του μονο σταθερού κυκλώματος (IC2) παραμένει ΥΨΗΛΗ έως περίπου μισό δευτερόλεπτο. Στο χρόνο κατά τον οποίο το IC2 είναι ΥΨΗΛΟ, η έξοδος του IC2 (pin-3) ενεργοποιεί τον βομβητή. Αυτό σημαίνει ότι ο βομβητής ηχεί για περίπου μισό δευτερόλεπτο κάθε φορά που ενεργοποιείται το IC2. Το IC2 ενεργοποιείται για κάθε 60 δευτερόλεπτα. Αυτό υπονοεί ότι ο βομβητής ηχεί σε κάθε διάστημα 60 δευτερολέπτων.
Όχι μόνο ένα χρονόμετρο 60 δευτερολέπτων. Ρυθμίζοντας τις παραμέτρους του IC1, δηλαδή μεταβάλλοντας τις τιμές των μεταβλητών αντιστάσεων R1 και R2, μπορείτε να αλλάξετε το χρονικό διάστημα στην επιθυμητή τιμή. Μπορείτε επίσης να αλλάξετε την τιμή του C1 εάν απαιτείται, αλλά δεν συνιστάται συνήθως καθώς οι μεταβλητές αντιστάσεις είναι λιγότερο δαπανηρές και πιο στιβαρές από τους μεταβλητούς πυκνωτές.
4. Κύκλωμα απωθητικής γάτας και σκύλου
Κανονικά το ακουστικό εύρος συχνοτήτων που μπορεί να ακούσει ο άνθρωπος είναι περίπου 20 KHz. Ωστόσο, για πολλά ζώα όπως σκύλους και γάτες, το ακουστικό εύρος συχνοτήτων μπορεί να είναι τόσο υψηλό όσο 100 KHz. Αυτό οφείλεται βασικά στην παρουσία των όρθιων πτερυγίων αυτιών σε σκύλους και γάτες σε σύγκριση με τα πλευρικά αυτιά των ανθρώπων και την ικανότητα των σκύλων να κινούν τα αυτιά προς την κατεύθυνση του ήχου. Για σκύλους, ο υψηλός θόρυβος που εκπέμπεται από οικιακές συσκευές όπως ηλεκτρικές σκούπες μπορεί να είναι αρκετά άβολος. Κανονικά, ένας σκύλος ακούει λιγότερο στο εύρος χαμηλών συχνοτήτων και ακούει περισσότερο στο εύρος υψηλής συχνότητας, στο εύρος υπερήχων. Αυτή η μοναδική ιδιότητα των σκύλων τα καθιστά ένα σημαντικό μέρος των ομάδων ανίχνευσης και έρευνας όπου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως σκύλοι κυνηγιού από την αστυνομία για να κυνηγήσουν αγνοούμενα άτομα ή πράγματα.
Αυτή η βασική ιδέα χρησιμοποιείται σε αυτό το κύκλωμα για να αποκτήσει έναν τρόπο να απωθούν τα σκυλιά από ορισμένα μέρη. Για παράδειγμα, απομακρύνοντας τα αδέσποτα σκυλιά από δημόσιους χώρους, όπως εμπορικά κέντρα, σταθμούς, στάσεις λεωφορείων κ.λπ. Η όλη ιδέα περιλαμβάνει την παραγωγή ήχου στην περιοχή υπερήχων, ώστε να κάνουν τα σκυλιά άβολα και συνεπώς να τους εμποδίζουν να πλησιάσουν τις περιοχές.
Το παρακάτω ηλεκτρονικό διάγραμμα κυκλώματος απωθητικού σκύλου είναι ένας πομπός υπερήχων υψηλής εξόδου που προορίζεται κυρίως να δρα ως απωθητής σκύλου και γάτας. Το απωθητικό σκύλου χρησιμοποιεί ένα χρονόμετρο IC για να δώσει ένα τετραγωνικό κύμα 40 kHz. Αυτή η συχνότητα είναι πάνω από το όριο ακοής για τους ανθρώπους, αλλά είναι γνωστό ότι είναι ερεθιστική συχνότητα για σκύλους και γάτες.
Το σύστημα αποτελείται από ένα ηχείο υπερήχων υψηλής ισχύος που μπορεί να παράγει ήχο στην περιοχή υπερήχων που ακούγεται στους σκύλους. Το ηχείο οδηγείται από μια διάταξη γέφυρας H 4 τρανζίστορ υψηλής ισχύος, τα οποία με τη σειρά τους οδηγούνται από δύο χρονοδιακόπτες IC που παράγουν τετραγωνικό κύμα 40 kHz. Η εφαρμογή τετραγωνικών κυμάτων μπορεί να ελεγχθεί μέσω CRO. Η έξοδος από τους χρονοδιακόπτες έχει χαμηλό ρεύμα εξόδου και ως εκ τούτου η διάταξη της γέφυρας Η χρησιμοποιείται για την παροχή της απαραίτητης ενίσχυσης. Η γέφυρα H λειτουργεί με εναλλακτική αγωγή των ζευγών τρανζίστορ TR1-TR4 και TR2-TR3, που διπλασιάζει την τάση στο υπερηχητικό ηχείο. Ο χρονοδιακόπτης IC2 ενεργεί ως ενισχυτής buffer ο οποίος παρέχει στην H-γέφυρα μια ανεστραμμένη είσοδο σε αυτήν της εξόδου του χρονοδιακόπτη IC1.
Ένα δίκτυο H-γέφυρας που σχηματίζεται από 4 τρανζίστορ χρησιμοποιείται ως ενισχυτής, μαζί με άλλα IC χρονοδιακόπτη και και τα δύο χρονόμετρα τροφοδοτούν εισόδους στην H-γέφυρα που μπορεί να δει κανείς στο A & B σε παλμογράφο.
