Mastering the 555 Timer: Αρχές, τρόποι λειτουργίας, εφαρμογές και πρακτική εφαρμογή
Σε αυτό το άρθρο, διερευνάμε το 555 χρονοδιακόπτη, ένα τεκμηριωμένο ολοκληρωμένο κύκλωμα που επανάσταση στις ηλεκτρονικές συσκευές κατά το ντεμπούτο του το 1971. Αυτό το τσιπ είναι γνωστό για την ευελιξία του και χρησιμοποιείται σε όλα, από τα καθημερινά οικιακά αντικείμενα έως την προηγμένη τεχνολογία διαστημικών σκαφών.Βυθίζουμε στις αρχές, τη δομή και τις εφαρμογές του χρονοδιακόπτη 555, εστιάζοντας ιδιαίτερα στη χρησιμότητά του στην επίτευξη ακριβούς ελέγχου και χρονισμού σε έργα ηλεκτρονικών.
Κατάλογος
Εικόνα 1: 555 χρονοδιακόπτη
Κατανόηση του χρονοδιακόπτη 555
Εισήχθη από τον Hans Camenzind το 1971, ο χρονοδιακόπτης 555 είναι αξιοσημείωτος για τους τρεις αντιστάσεις 5kΩ.Αυτές οι αντιστάσεις σχηματίζουν ένα πλήκτρο διαιρέτη τάσης στη λειτουργία του χρονοδιακόπτη, επιτρέποντάς του να ελέγχει με ακρίβεια τα χρονικά διαστήματα.Αυτό το τσιπ διαδραματίζει σημαντικό ρόλο σε ένα ευρύ φάσμα ηλεκτρονικού εξοπλισμού λόγω του απλού αλλά αποτελεσματικού σχεδιασμού του, που περιλαμβάνει μόνο 8 καρφίτσες, αλλά στεγάζοντας περίπου 25 τρανζίστορ, 2 διόδους και 16 αντιστάσεις.
Ο χρονοδιακόπτης 555 λειτουργεί σε τρεις τρόπους: μονοστάξιμο, διστακτικό και ασταθές.Κάθε λειτουργία εξυπηρετεί διαφορετικές λειτουργίες:
Εικόνα 2: Ο χρονοδιακόπτης 555 είναι διάσημος για τους τρεις αντιστάσεις 5kΩ
• Η Monostable Mode παρέχει έναν ενιαίο, χρονομετρημένο παλμό, χρήσιμο για τη δημιουργία ακριβών καθυστερήσεων.
• Η λειτουργία Bistable επιτρέπει στο χρονοδιακόπτη να αλλάζει ανάμεσα σε δύο σταθερές καταστάσεις, ιδανικές για διακόπτες και εναλλαγές.
• Η λειτουργία ASTable δημιουργεί συνεχείς ταλαντώσεις, ιδανικές για σήματα διαμορφωμένα (PWM) και δημιουργώντας ηχητικά εφέ.
Η ευελιξία του τσιπ καθιστά το αγαπημένο μεταξύ των χομπίστες και των επαγγελματιών μηχανικών, που γιορτάζονται για την αξιοπιστία και τις ακριβείς δυνατότητες χρονισμού.
Όταν χρησιμοποιείτε το χρονοδιακόπτη 555, η ακρίβεια στην επιλογή και τη ρύθμιση αντιστάσεων και πυκνωτών βοηθά στον καθορισμό των διαστήματος χρονισμού.Για παράδειγμα, σε ένα απλό κύκλωμα που αναβοσβήνει το LED, η ρύθμιση αυτών των εξαρτημάτων αλλάζει τη συχνότητα και τη διάρκεια των αναλαμπών της LED.Αυτή η ρύθμιση επηρεάζει την κυματομορφή του σήματος εξόδου και τη συνολική σταθερότητα και αποτελεσματικότητα του κυκλώματος.
Για αρχάριους, η αρχική καμπύλη μάθησης μπορεί να φαίνεται απότομη, ειδικά κατανόηση του αντίκτυπου των εσωτερικών αντιστάσεων 5KΩ στη λειτουργικότητα του χρονοδιακόπτη.Ωστόσο, οι πρακτικοί πειραματισμοί, όπως η διαφορετική αντίσταση και η χωρητικότητα για να παρακολουθήσουν τις προκύπτουσες αλλαγές στην παραγωγή, μπορούν να ενισχύσουν την κατανόηση και τη διαίσθηση στο σχεδιασμό κυκλωμάτων.
Αρχή λειτουργίας και εσωτερική δομή του χρονοδιακόπτη 555
Ο χρονοδιακόπτης 555 είναι ένα συμπαγές και αποτελεσματικό ολοκληρωμένο κύκλωμα που αποτελείται από 25 τρανζίστορ, 2 διόδους και 15 αντιστάσεις.Αυτά τα στοιχεία συνεργάζονται για να σχηματίσουν ένα ισχυρό σύστημα ελέγχου χρονισμού.Αυτό το κύκλωμα είναι χτισμένο γύρω από διάφορα βασικά εξαρτήματα: δύο συγκριτές, ένα flip-flop RS, ένα διαιρέτη τάσης και ένα στάδιο εξόδου.
Εικόνα 3: 555 Σχηματικό διάγραμμα χρονοδιακόπτη
Διαιρέτης τάσης
Ο διαιρέτης τάσης στο χρονοδιακόπτη 555 είναι κατασκευασμένος από τρεις αντιστάσεις 5kΩ που ευθυγραμμίζονται σε σειρά.Αυτή η ρύθμιση χωρίζει την τάση εισερχόμενης τροφοδοσίας σε δύο βασικές τάσεις αναφοράς -1/3 και 2/3 της αρχικής τάσης.Αυτά τα σημεία αναφοράς αποτελούν αναπόσπαστο μέρος των μηχανισμών ελέγχου του χρονοδιακόπτη επειδή παρέχουν την απαραίτητη τάση αναφοράς για τους συγκριτές.
Συγκριτικά
Ο ρόλος των συγκριτών είναι να ελέγχει συνεχώς το εξωτερικό σήμα εισόδου, όπως η τάση που εισέρχεται από ένα εξωτερικό κύκλωμα, και να το μετρήσει έναντι των εσωτερικά καθορισμένων τάσεων αναφοράς (1/3VCC και 2/3VCC).Ανάλογα με το αν η τάση εισόδου υπερβαίνει ή πέφτει κάτω από αυτά τα σημεία αναφοράς, ο συγκριτής ανταποκρίνεται.Στέλνει ένα υψηλό σήμα εάν η είσοδος είναι υψηλότερη και ένα χαμηλό σήμα εάν είναι χαμηλότερο.Αυτή η δυαδική λογική είναι θεμελιώδης για την ακριβή λειτουργία του χρονοδιακόπτη.
Rs flip-flop
Το σήμα από τους συγκριτές τροφοδοτείται στο RS flip-flop, μια βασική μονάδα μνήμης που εναλλάσσει την κατάσταση εξόδου με βάση το σήμα του συγκριτή.Σε μια λειτουργία μονοσταθμίσεων λειτουργίας, η ενεργοποίηση του flip-flop θέτει από το χρονοδιακόπτη για μια προκαθορισμένη διάρκεια.
Στάδιο εξόδου
Το στάδιο εξόδου του χρονοδιακόπτη 555 έχει σχεδιαστεί για να συνδέεται απευθείας και να οδηγεί διάφορα φορτία όπως φώτα LED ή μικρούς κινητήρες, χειρισμό μέχρι 200mA.Αυτή η δυνατότητα καθιστά το χρονοδιακόπτη 555 απίστευτα ευπροσάρμοστο, κατάλληλο για τα δύο έργα χόμπι και τις πιο απαιτητικές βιομηχανικές εφαρμογές.
Πρακτικές συμβουλές εφαρμογής
Όταν χρησιμοποιείτε το χρονοδιακόπτη 555, η επιλογή των σωστών εξωτερικών αντιστάσεων και πυκνωτών είναι το κλειδί.Αυτά τα εξαρτήματα είναι αποφασιστικά για τον καθορισμό της διάρκειας του χρονισμού και τη διασφάλιση της σταθερότητας της λειτουργίας.Για παράδειγμα, η τοποθέτηση ενός μεγαλύτερου πυκνωτή στον ακροδέκτη 2 (PIN TIGGER) επεκτείνει τη διάρκεια του χρονοδιακόπτη.Ενώ αυτές οι προσαρμογές μπορεί να φαίνονται μικρές, επηρεάζουν σημαντικά την απόδοση του χρονοδιακόπτη.
Με την κατανόηση και τον χειρισμό αυτών των στοιχείων, οι χρήστες μπορούν να επιτύχουν ακριβή έλεγχο σε χρονικά διαστήματα.Είτε δημιουργεί συγκεκριμένα σήματα ρολογιού είτε σχεδιάζοντας σύνθετα αυτοματοποιημένα συστήματα ελέγχου, αυτή η ακρίβεια είναι απαραίτητη.Κάθε στοιχείο και κάθε σύνδεση έχει σημασία, θέτοντας τα θεμέλια για αξιόπιστες και αποτελεσματικές λειτουργίες χρονισμού.
Λεπτομερής εξήγηση των λειτουργιών PIN 555 χρονοδιακόπτη
Ο χρονοδιακόπτης 555 είναι ένα ενσωματωμένο κύκλωμα 8 ακίδων που χρησιμοποιείται ευρέως από μηχανικούς και χομπίστες ηλεκτρονικών για τη δημιουργία διαφόρων εφαρμογών χρονισμού και ταλάντωσης.Κάθε PIN έχει έναν συγκεκριμένο ρόλο, θεμελιώδες για την εφαρμογή των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων πραγματικού κόσμου αποτελεσματικά.
Εικόνα 4: 555 Χρονοδιακόπτη IC Pinout Διάγραμμα
Ακροδέκτης 1 (έδαφος)
Ο ακροδέκτης 1 συνδέεται απευθείας με τον αρνητικό τερματικό της τροφοδοσίας σας.Είναι επιτακτική ανάγκη να εξασφαλιστεί μια σταθερή και σταθερή σύνδεση σε αυτόν τον πείρο, καθώς η κακή γείωση μπορεί να οδηγήσει σε ακανόνιστη συμπεριφορά κυκλώματος ή ορισμένες αποτυχίες.Η διατήρηση μιας αδιάκοπης σύνδεσης εδώ είναι ένα βασικό βήμα κατά τη διάρκεια της ρύθμισης.
PIN 2 (σκανδάλη)
Ο ακροδέκτης 2 ενεργοποιεί τις λειτουργίες του χρονοδιακόπτη.Αυτός ο πείρος ενεργοποιεί μια έξοδο υψηλού επιπέδου στον ακροδέκτη 3 όποτε η τάση του πέφτει κάτω από το ένα τρίτο της τάσης τροφοδοσίας.Σε πρακτικές εφαρμογές, οι σχεδιαστές συχνά συνδέουν ένα εξωτερικό κουμπί ή αισθητήρα, μαζί με ένα δίκτυο αντιστάσεων-κάτοικας σε αυτόν τον ακροδέκτη, για να διευκολύνουν τους χρόνους εκκίνησης που ξεκίνησαν από το χρήστη.
PIN 3 (έξοδος)
Αυτός ο πείρος αντικατοπτρίζει άμεσα την κατάσταση του χρονοδιακόπτη, παρέχοντας υψηλή απόδοση κοντά στην τάση τροφοδοσίας (μειωμένη κατά 1,5V απόρριψη) και χαμηλή απόδοση κοντά στο 0V.Ικανή να υποστηρίζει 100mA έως 200mA, ο ακροδέκτης 3 μπορεί να τροφοδοτήσει τις μικρές συσκευές απευθείας, όπως LED ή μικρά ρελέ, χωρίς πρόσθετα εξαρτήματα.
PIN 4 (Επαναφορά)
Ο ακροδέκτης 4 χρησιμεύει για να σταματήσει η τρέχουσα λειτουργία του χρονοδιακόπτη.Η εφαρμογή ενός χαμηλού σήματος σε αυτόν τον ακροδέκτη σταματάει το χρονοδιακόπτη και επαναφέρει την έξοδο σε χαμηλά.Αυτή η λειτουργικότητα είναι καθοριστική για τις εφαρμογές που απαιτούν άμεση παύση του χρονισμού, όπως τα shutoffs ασφαλείας ή κατά τη διάρκεια μιας κατάστασης σφάλματος.
PIN 5 (τάση ελέγχου)
Ο ακροδέκτης 5 επιτρέπει την ρύθμιση της εσωτερικής τάσης κατωφλίου εφαρμόζοντας μια εξωτερική τάση, η οποία μεταβάλλει την περίοδο και τη συχνότητα του χρονοδιακόπτη.Αυτή η ρύθμιση αποδεικνύεται ανεκτίμητη για την τελειοποίηση της λειτουργίας του χρονοδιακόπτη, ειδικά σε συστήματα όπου απαιτείται μεταβλητός χρονισμός.
Pin 6 (κατώφλι)
Ο ακροδέκτης 6 παρακολουθεί το επίπεδο τάσης και μετατρέπει την έξοδο σε χαμηλά όταν χτυπά τα δύο τρίτα της τάσης τροφοδοσίας.Χρησιμοποιείται συνήθως με τον ακροδέκτη 2 για τον καθορισμό και τον έλεγχο της περιόδου ταλάντωσης στην λειτουργία ASTABLE του χρονοδιακόπτη.
PIN 7 (εκφόρτωση)
Και στους δύο λειτουργικούς και μονοσταθμούς τρόπους του χρονοδιακόπτη, ο ακροδέκτης 7 απορρίπτει τον συνδεδεμένο εξωτερικό πυκνωτή.Αυτή η απαλλαγή συμβαίνει καθώς η έξοδος μετατοπίζεται μεταξύ υψηλής και χαμηλής, ενισχύοντας την ακρίβεια των διαστημάτων χρονισμού.
PIN 8 (τροφοδοτικό VCC)
Ο ακροδέκτης 8 συνδέεται με τον θετικό τερματικό της τροφοδοσίας και συνήθως δέχεται τάσεις μεταξύ 5V και 15V.Η εξασφάλιση της χρήσης της σωστής τάσης είναι απαραίτητη για την πρόληψη δυσλειτουργιών ή ζημιές από την υπέρβαση.
Εικόνα 5: 555 Χρονοδιακόπτη IC Pinout Διάγραμμα
Η απόκτηση επάρκειας με αυτές τις ακίδες είναι το κλειδί για την αποτελεσματική ανάπτυξη του χρονοδιακόπτη 555 σε ένα έργο.Αυτή η γνώση ενισχύει τη δημιουργία όλων, από απλούς καθυστερημένους διακόπτες σε σύνθετες γεννήτριες παλμών, εξασφαλίζοντας επιτυχή σχεδιασμό και υλοποίηση κυκλώματος.
Δημιουργία κυκλώματος LED που αναβοσβήνει χρησιμοποιώντας το χρονοδιακόπτη 555
Ο χρονοδιακόπτης 555 σε λειτουργία Astable λειτουργεί ως ταλαντωτής, αλλάζοντας συνεχώς την έξοδο του από υψηλή σε χαμηλή.Αυτή η ταλάντωση είναι ιδανική για τη δημιουργία περιοδικών λειτουργιών, όπως αναβοσβήνει μια λυχνία LED, παραγωγή ήχων ή ελέγχους κινητήρων.
Κατά τη ρύθμιση του κυκλώματος, οι μικρές ρυθμίσεις στις τιμές αντίστασης και πυκνωτή επηρεάζουν τη συχνότητα φλας και τη σταθερότητα της LED.Για παράδειγμα, μια υψηλότερη χωρητικότητα επεκτείνει τόσο τις φάσεις ON όσο και εκτός των LED, με αποτέλεσμα ένα πιο αργό μοτίβο που αναβοσβήνει.Ομοίως, η επιλογή της σωστής τιμής αντίστασης βοηθά στην προστασία του LED από το υπερβολικό ρεύμα, το οποίο θα μπορούσε να το βλάψει, ενώ ταυτόχρονα βελτιστοποιεί την απόδοση ισχύος του κυκλώματος.
Ο πειραματισμός με αυτά τα κυκλώματα δίνει στους αρχάριους έναν πρακτικό τρόπο για να παρατηρήσετε την αλληλεπίδραση των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.Δείχνει επίσης πώς διαχειρίζεται το χρονοδιάγραμμα στα κυκλώματα χρησιμοποιώντας βασικά στοιχεία, ενισχύοντας την κατανόηση των δυνατοτήτων του χρονοδιακόπτη 555 και ενθαρρύνοντας περαιτέρω εξερεύνηση στα ηλεκτρονικά.
Εικόνα 6: Κύκλωμα LED
Δημιουργία κυκλώματος LED που αναβοσβήνει
Η συναρμολόγηση ενός κυκλώματος LED που αναβοσβήνει με ένα χρονομετρητή 555 είναι ένα εξαιρετικό εισαγωγικό έργο για τους νέους στην ηλεκτρονική.Η διαδικασία είναι απλή και παρέχει μια σαφή επίδειξη της λειτουργικότητας του χρονοδιακόπτη σε λειτουργία ASTable.Παρακάτω, θα βρείτε τα λεπτομερή βήματα και τα απαιτούμενα στοιχεία.
Εικόνα 7: Κύκλωμα φλας LED
Απαιτούνται εξαρτήματα:
• 555 chip χρονοδιακόπτη
• LED
• Αντίσταση (για να περιορίσετε το ρεύμα στο LED)
• Πυκνωτής (για να ρυθμίσετε τη συχνότητα φλας)
• Τροφοδοσία (συνήθως μεταξύ 5V και 12V)
Οδηγίες συναρμολόγησης:
Σύνδεση της τροφοδοσίας:
• Συνδέστε τον ακροδέκτη 8 του χρονοδιακόπτη 555 στο θετικό τερματικό της τροφοδοσίας σας.
• Συνδέστε τον ακροδέκτη 1 στο έδαφος.
Ρύθμιση του χρονοδιακόπτη:
• Για να ρυθμίσετε το χρονοδιακόπτη 555 για τη λειτουργία ASTABLE, οι ακροδέκτες σύνδεσης 2 και 6 μαζί.
Ρύθμιση της συχνότητας εξόδου:
• Συνδέστε μία αντίσταση από τον ακροδέκτη 7 στον ακροδέκτη 8. Αυτή η αντίσταση θα επηρεάσει πόσο γρήγορα οι φορτίες του πυκνωτή.
• Συνδέστε μια άλλη αντίσταση από τον ακροδέκτη 7 έως τον ακροδέκτη 6 και τοποθετήστε έναν πυκνωτή σε σειρά από τον ακροδέκτη 6 στο έδαφος.Οι επιλεγμένες τιμές αυτής της αντίστασης και του πυκνωτή θα καθορίσουν πόσο γρήγορα αναβοσβήνει η λυχνία LED.
Σύνδεση της LED:
• Συνδέστε το θετικό τερματικό του LED στον ακροδέκτη 3, ο οποίος είναι ο ακροδέκτης εξόδου του χρονοδιακόπτη 555.
• Συνδέστε το αρνητικό τερματικό του LED στο έδαφος μέσω μιας αντίστασης.Αυτή η αντίσταση θα πρέπει να επιλεγεί προσεκτικά για να εξασφαλίσει ότι είναι αρκετά ισχυρή για να αποτρέψει οποιαδήποτε ζημιά στο LED από υπερβολικό ρεύμα.
Μέσα από αυτά τα βήματα, μπορείτε να δημιουργήσετε ένα κύκλωμα που όχι μόνο αποδεικνύει βασικές ηλεκτρονικές αρχές αλλά και χρησιμεύει ως πρακτική εισαγωγή στις δυναμικές λειτουργίες του χρονοδιακόπτη 555.
Monostable Mode με το χρονοδιακόπτη 555
Η μονοσταθερή λειτουργία, που συχνά αναφέρεται ως λειτουργία μονής λήψης, παρέχει μια σταθερή, σύντομη υψηλή απόδοση από το χρονοδιακόπτη 555.Αυτή η λειτουργικότητα είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για τη δημιουργία σημάτων χρονισμού ή καθυστέρησης.Οι κοινές χρήσεις περιλαμβάνουν τις ακολουθίες έναρξης σε κουδούνι ή προσωρινούς συναγερμούς, όπου ένα γρήγορο σήμα ενεργοποιεί μια μεγαλύτερη ενέργεια.
Κατά τη διαδικασία κατασκευής και δοκιμής ενός μονοσταθμού κυκλώματος, η ρύθμιση των τιμών αντιστάσεων και πυκνωτών επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο της διάρκειας της εξόδου.Για παράδειγμα, η αύξηση του μεγέθους του πυκνωτή επεκτείνει την περίοδο που η έξοδος παραμένει υψηλή, η οποία είναι χρήσιμη για εφαρμογές που χρειάζονται εκτεταμένα μήκη σήματος, όπως μεγαλύτεροι συναγερμοί.
Η προσοχή στην ποιότητα των εξαρτημάτων, ειδικά στον μηχανισμό ενεργοποίησης, είναι καθοριστική.Τα εξαρτήματα χαμηλής ποιότητας μπορούν να οδηγήσουν σε ασυνεπή ενεργοποίηση και να μειώσουν την απόδοση του συστήματος.Επιπλέον, η επιλογή της αντιστάσεως αντιστάσεων επηρεάζει τη σταθερότητα του κυκλώματος.Πρέπει να είναι αρκετά μεγάλο για να διατηρείται το PIN 2 σε υψηλή κατάσταση υπό κανονικές συνθήκες και αρκετά μικρές ώστε να διευκολύνει την ταχεία μετατόπιση σε χαμηλή κατάσταση όταν ενεργοποιείται.
Αυτές οι ρυθμίσεις επιτρέπουν στον χρονομετρητή 555 να λειτουργεί αποτελεσματικά σε ρόλους πέρα από τις βασικές κουδούνι ή συναγερμούς, συμπεριλαμβανομένων των εργασιών ακρίβειας όπως ο έλεγχος των αναλαμπών της κάμερας.Αυτή η ευελιξία παρουσιάζει το βοηθητικό πρόγραμμα του χρονοδιακόπτη 555 σε διάφορα ηλεκτρονικά έργα.
Δημιουργία ενός κυκλώματος σε λειτουργία μονοστάξιμο
Η ρύθμιση για ένα κύκλωμα μονοσταθμίσεων λειτουργίας απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή στη διαμόρφωση σήματος και χρονισμού.Ακολουθεί ένας οδηγός βήμα προς βήμα για τη συναρμολόγηση ενός μονοσταθμού κυκλώματος με χρονοδιακόπτη 555.
Εικόνα 8: 555 Χρονοδιακόπτης σε παραδείγματα μονοσταθμίσεων λειτουργίας
Απαιτούνται εξαρτήματα:
• 555 χρονοδιακόπτης
• Αντιστάσεις (ελάχιστο των δύο)
• Ο πυκνωτής (καθορίζει τη διάρκεια καθυστέρησης)
• Διακόπτης ενεργοποίησης (όπως ένα κουμπί)
• Συσκευή εξόδου (π.χ. βομβητή ή LED)
• Τροφοδοσία (τυπικά 5V έως 12V)
Οδηγίες συναρμολόγησης:
Δημιουργία σύνδεσης ισχύος:
• Συνδέστε τον ακροδέκτη 8 του χρονοδιακόπτη 555 στο θετικό τερματικό του τροφοδοτικού σας.
• Συνδέστε τον ακροδέκτη 1 στο έδαφος.
Ρύθμιση του μηχανισμού ενεργοποίησης:
• Συνδέστε μια αντίσταση pull-up στον ακροδέκτη 2 και συνδέστε την με τη θετική παροχή ρεύματος για να διατηρήσετε τον ακροδέκτη 2 συνήθως υψηλό, αποτρέποντας τυχαίες ενεργοποιήσεις.
• Συνδέστε τον ακροδέκτη 2 στο έδαφος μέσω ενός διακόπτη σκανδάλης, επιτρέποντας την τάση στον ακροδέκτη 2 να πέσει σύντομα όταν ενεργοποιηθεί ο διακόπτης, ξεκινώντας έτσι το χρονοδιακόπτη.
Ρύθμιση της διάρκειας εξόδου:
• Τοποθετήστε μια αντίσταση μεταξύ του ακροδέκτη 6 (κατώφλι) και του ακροδέκτη 7 (εκφόρτιση).
• Συνδέστε έναν πυκνωτή από τον ακροδέκτη 7 στο έδαφος.Οι συγκεκριμένες τιμές της αντίστασης και του πυκνωτή καθορίζουν πόσο καιρό η έξοδος παραμένει υψηλή, διαχειρίζοντας τη μετάβαση πίσω στο χαμηλό μετά την ενεργοποίηση.
Σύνδεση μιας συσκευής εξόδου:
• Συνδέστε τον ακροδέκτη 3 σε μια συσκευή εξόδου, όπως ένα βομβητή ή LED, επιτρέποντάς του να εκπέμπει ήχο ή φως κατά την ενεργοποίηση.
Ακολουθώντας αυτά τα βήματα, μπορείτε να δημιουργήσετε ένα μονοσταθμιζόμενο κύκλωμα που όχι μόνο αποδεικνύει βασικές ηλεκτρονικές αρχές αλλά χρησιμοποιεί επίσης αποτελεσματικά τη δυναμική λειτουργικότητα του χρονοδιακόπτη 555.
Λειτουργία δισκογραφίας και οι πρακτικές εφαρμογές της
Η λειτουργία Bistable επιτρέπει στο τσιπ 555 χρονοδιακόπτη να εναλλάσσεται μεταξύ δύο σταθερών καταστάσεων, λειτουργώντας παρόμοια με έναν ηλεκτρονικό διακόπτη αμφίδρομης.Αυτή η λειτουργία είναι ιδανική για σενάρια που απαιτούν απλούς διακόπτες ή λογικά χειριστήρια χωρίς λειτουργίες που βασίζονται στο χρόνο.Συνήθως, εφαρμόζεται σε απλά συστήματα αυτοματισμού, ελέγχους λογικής ρομπότ και διάφορες λειτουργίες διακόπτη.
Κατανόηση και δημιουργία της λειτουργίας δίπλα
Η επιτυχία της χρήσης των μεντεσέδων της δισκευής λειτουργίας στην ακριβή ρύθμιση του μηχανισμού ενεργοποίησης και τη διατήρηση σταθερών εξόδων.Η ποιότητα και η ρύθμιση των κουμπιών ελέγχου επηρεάζουν σημαντικά την απόδοση του συστήματος, καθώς τα κατώτερα κουμπιά μπορούν να οδηγήσουν σε jitter και συχνές, ακούσιες αλλαγές κατάστασης.
Για να ρυθμίσετε τη σκανδάλη, συνδέστε τους ακροδέκτες 2 και 6. Εδώ είναι η λειτουργική λογική: Πατώντας ένα κουμπί αλλάζει την έξοδο από τη μια κατάσταση στην άλλη, η οποία στη συνέχεια συγκρατεί μέχρι να πατηθεί ξανά το κουμπί.Αυτή η ρύθμιση είναι απόλυτα κατάλληλη για το σχεδιασμό απλών λογικών κυκλωμάτων, όπως αυτά που χρησιμοποιούνται για την αλλαγή της κατεύθυνσης ενός ρομπότ ή για την αποθήκευση βασικών δεδομένων.
Πέρα από τους απλούς ηλεκτρονικούς διακόπτες, η λειτουργία δισκομιού είναι επίσης προσαρμόσιμη για πιο σύνθετες εργασίες όπως αυτοματοποιημένα συστήματα ελέγχου που απαιτούν στοιχειώδη λήψη αποφάσεων.Η απλότητα και η αξιοπιστία του καθιστούν ένα χρήσιμο εργαλείο σε ηλεκτρονικά έργα.
Ρύθμιση της λειτουργίας δισκελέτο
Σε λειτουργία Bistable, η έξοδος του χρονοδιακόπτη 555 (είτε υψηλή είτε χαμηλή) εξαρτάται από μια εξωτερική σκανδάλη και παραμένει αμετάβλητη μέχρι το επόμενο συμβάν ενεργοποίησης.Ενώ η ρύθμιση είναι απλή, ένας ακριβής σχεδιασμός κυκλώματος βοηθά στη διασφάλιση τόσο της σταθερότητας όσο και της ανταπόκρισης.
Εικόνα 9: Παράδειγμα κύκλου λειτουργίας δισκεπτών
Απαιτούμενα υλικά:
• 555 chip χρονοδιακόπτη
• Αντίσταση
• Διακόπτης ενεργοποίησης (κουμπί ή αισθητήρια συσκευή)
• Συσκευές εξόδου (LED, ηλεκτρονικές κλειδαριές, κινητήρες κ.λπ.)
• Τροφοδοσία (τυπικά 5 έως 12V)
Βήματα κατασκευής:
Συνδέσεις ισχύος:
• Συνδέστε τον ακροδέκτη 8 με τη θετική παροχή ρεύματος και τον ακροδέκτη 1 στη γείωση.
Ρυθμίστε τον μηχανισμό ενεργοποίησης:
• Συνδέστε τον ακροδέκτη 2 και τον ακροδέκτη 6 απευθείας και μέσω μιας αντιστάτης έλξης στο έδαφος, εξασφαλίζοντας ότι ο πείρος παραμένει χαμηλός χωρίς σήμα σκανδάλης.
• Συνδέστε τις καρφίτσες 2 και 6 με τη θετική τροφοδοσία μέσω ενός κουμπιού ώθησης για ενεργοποίηση.
Διαμόρφωση εξόδου:
• Συνδέστε τον ακροδέκτη 3 (PIN εξόδου) σε μια συσκευή εξόδου όπως μια λυχνία LED ή άλλο ελεγκτή.
Αυτή η άμεση και λεπτομερής προσέγγιση στη διαμόρφωση της λειτουργίας δίπλα στη λειτουργία δίνει έμφαση στον πρακτικό χειρισμό και τη λογική λειτουργία, καθιστώντας την προσβάσιμη για όσους εφαρμόζουν ή μαθαίνουν για απλά συστήματα ελέγχου στα ηλεκτρονικά.
Πρακτικές εφαρμογές και επέκταση της υψηλής ρεύματος παραγωγής
Ο χρονοδιακόπτης 555 μπορεί να προμηθεύσει έως και 200mA, καθιστώντας το κατάλληλο για άμεση τροφοδοσία μικρών κινητήρων ή αρκετών φώτων LED.Προσθέτοντας εξωτερικά εξαρτήματα όπως τρανζίστορ ή MOSFETs, η χωρητικότητα του χρονοδιακόπτη 555 αυξάνεται, επιτρέποντάς του να χειρίζεται μεγαλύτερα φορτία σε αυτοματοποιημένα συστήματα ελέγχου.
Κατά την επιλογή ενός τρανζίστορ ή MOSFET, είναι απαραίτητο να εξασφαλιστεί ότι μπορεί να χειριστεί την αναμενόμενη τάση και ρεύμα.Για βαρύτερα φορτία, μπορεί να χρειαστεί επιπλέον διαρροή θερμότητας, όπως οι ψύκτες θερμότητας.
Η σύζευξη ενός χρονοδιακόπτη 555 με τρανζίστορ ή MOSFET δίνει στους χρήστες μεγαλύτερη ευελιξία για τη διαχείριση συσκευών υψηλής ισχύος.Αυτή η ρύθμιση επεκτείνει τη χρήση του χρονοδιακόπτη 555 σε συστήματα αυτοματισμού.
Φορτίο άμεσης μονάδας δίσκου
Βασική ρύθμιση:
LED String: Συνδέστε διάφορες LED με τον ακροδέκτη 3, συμπεριλαμβανομένων των κατάλληλων αντιστάσεων που περιορίζουν το ρεύμα για να τους προστατεύσετε από το υπερέντασης.Για παράδειγμα, με παροχή ρεύματος 12V που οδηγεί 10 LED, τοποθετήστε μια αντίσταση 120Ω σε σειρά με κάθε LED.
Μικρές κινητήρες: Συνδέστε έναν κινητήρα απευθείας στον ακροδέκτη 3 εάν απαιτεί λιγότερο από 200mA.Αυτή η απλή προσέγγιση λειτουργεί καλά μέσα στο τρέχον όριο.
Διευρυμένος κύκλωμα για μεγαλύτερα φορτία
Απαιτούνται υλικά:
• 555 chip χρονοδιακόπτη
• Κατάλληλο τρανζίστορ (π.χ., NPN) ή MOSFET
• Δίοδος σφονδύλου (για επαγωγικά φορτία)
• Αντίσταση ελέγχου
• Τροφοδοσία
• Φόρτωση (π.χ. μεγαλύτεροι κινητήρες ή LED υψηλής ισχύος)
Βήματα συναρμολόγησης:
Ρύθμιση προγράμματος οδήγησης τρανζίστορ:
Τοποθετήστε μια μικρή αντίσταση μεταξύ του PIN 3 και της βάσης του τρανζίστορ (NPN) ή της πύλης (MOSFET) για να ελέγξετε το ρεύμα της πύλης.
Συνδέστε τον συλλέκτη (NPN) ή την αποστράγγιση (MOSFET) στη μία πλευρά του φορτίου.Συνδέστε την άλλη πλευρά του φορτίου στο θετικό τερματικό τροφοδοσίας.
Συνδέστε τον πομπό (NPN) ή την πηγή (MOSFET) στον ακροδέκτη αρνητικής ισχύος.
Για επαγωγικά φορτία όπως οι μεγάλοι κινητήρες, προσθέστε μια δίοδο σφονδύλου μεταξύ του φορτίου και του τρανζίστορ για να προστατεύετε από τις υπερτάσεις της τάσης.
Δοκιμές και προσαρμογές:
Επαληθεύστε όλες τις συνδέσεις είναι σωστές πριν από την ενεργοποίηση.
Κατά τη διάρκεια των δοκιμών, παρατηρήστε την απόκριση φόρτωσης και ελέγξτε το τρανζίστορ για υπερθέρμανση.Εάν ανιχνευθεί υπερβολική θερμότητα, εξετάστε το ενδεχόμενο να εγκαταστήσετε ψύκτες.
Στρατηγικές για τον έλεγχο μεγαλύτερων φορτίων
Για να διαχειριστεί τα φορτία που ξεπερνούν τα 200mA, ο χρονοδιακόπτης 555 χρειάζεται ένα εξωτερικό τρανζίστορ για να ενισχύσει την ισχύ της οδήγησης.Τα τρανζίστορ NPN ή τα MOSFET χρησιμοποιούνται συνήθως για το σκοπό αυτό.Δεν χειρίζονται μόνο τους κινητήρες υψηλής ισχύος ή τις εκτεταμένες λωρίδες LED αποτελεσματικά, αλλά και εξασφαλίζουν σταθερότητα κυκλώματος.Παρακάτω υπάρχουν λεπτομερείς οδηγίες σχετικά με την εφαρμογή αυτών των μέτρων, μαζί με βασικές επιχειρησιακές εκτιμήσεις.
Απαιτούμενα υλικά
• 555 chip χρονοδιακόπτη
• Transistor NPN ή MOSFET
• Αντίσταση (για βάση ή πύλη)
• Δίοδος σφονδύλου (για επαγωγικά φορτία)
• φορτίο υψηλής ισχύος (π.χ., κινητήρα ή λωρίδα LED)
• Τροφοδοσία (ανάγκες φόρτωσης και ανάγκες τάσης/ρεύματος τρανζίστορ)
Βήματα υλοποίησης
Συνδέστε το χρονοδιακόπτη 555:
Ρυθμίστε το χρονομετρητή 555 με βάση την προβλεπόμενη λειτουργία εφαρμογής, όπως το Monostable ή το ASTable.
Επιλέξτε και ρυθμίστε το τρανζίστορ:
Για ένα τρανζίστορ NPN.Συνδέστε τον ακροδέκτη εξόδου (ακροδέκτης 3) του χρονοδιακόπτη 555 στη βάση του τρανζίστορ χρησιμοποιώντας μια αντίσταση μεταξύ 1kΩ και 10KΩ για να περιορίσετε το ρεύμα βάσης.
Για ένα MOSFET.Συνδέστε την έξοδο του χρονοδιακόπτη 555 στην πύλη MOSFET μέσω υψηλότερης αντίστασης, συνήθως 10kΩ έως 100kΩ, αφού οι MOSFETs είναι τάσεις.
Συνδέστε το φορτίο:
Συνδέστε τον συλλέκτη του τρανζίστορ (NPN) ή την αποστράγγιση (MOSFET) στο ένα άκρο του φορτίου.
Συνδέστε το άλλο άκρο του φορτίου στον θετικό τερματικό τροφοδοσίας.
Εάν το φορτίο είναι επαγωγικό (όπως ένας κινητήρας), προσθέστε μια δίοδο σφονδύλου μεταξύ του φορτίου και του τρανζίστορ.Η δίοδος πρέπει να αντιμετωπίσει απέναντι από την παροχή ρεύματος για να προστατεύει από την τάση.
Δοκιμή και προσαρμογή:
Ελέγξτε προσεκτικά τις συνδέσεις πριν ενεργοποιήσετε το κύκλωμα.
Παρατηρήστε την απόκριση του φορτίου και παρακολουθήστε το τρανζίστορ για υπερθέρμανση.Εάν είναι πολύ ζεστό, χρησιμοποιήστε έναν ψύκτρα για να αποφύγετε τη ζημιά.
Βασικές εκτιμήσεις κατά τη διάρκεια της λειτουργίας:
Επιλογή τρανζίστορ: Επιλέξτε ένα τρανζίστορ με το κατάλληλο μέγιστο ρεύμα, χωρητικότητα τάσης και όριο.Τα MOSFETs λειτουργούν γενικά καλύτερα για χρήση υψηλού ρεύματος λόγω της χαμηλής αντοχής τους.
Υπολογισμός αντίστασης: Υπολογίστε προσεκτικά τη βάση ή την αντίσταση πύλης για να εξασφαλίσετε ότι το τρανζίστορ ανταποκρίνεται σωστά στην έξοδο του χρονοδιακόπτη 555.
Θερμότητα Απομόωσης: Τα φορτία υψηλής ισχύος παράγουν σημαντική θερμότητα, επομένως εφαρμόζουν κατάλληλα μέτρα ψύξης όπως οι ψύκτες για να διατηρήσουν την απόδοση και να αποφύγουν τις βλάβες.
Μετά από αυτά τα βήματα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το χρονοδιακόπτη 555 για να διαχειριστείτε αποτελεσματικά τα μεγάλα φορτία πέρα από τα 200mA.Αυτή η διαμόρφωση διευρύνει τις δυνατότητες του χρονοδιακόπτη 555, επιτρέποντάς του να είναι αποτελεσματική σε διάφορα σενάρια αυτοματισμού και ελέγχου.
Σύναψη
Αυτό το άρθρο παρείχε μια λεπτομερή ανάλυση της λειτουργίας του χρονοδιακόπτη 555 και γιατί είναι τόσο ευρέως χρησιμοποιούμενη.Η πολυλειτουργικότητα και η αξιοπιστία του 555 του χρονοδιακόπτη καθιστούν ανεκτίμητη για τους ενθουσιώδες και τους μηχανικούς της ηλεκτρονικής, που δείχνουν την απαράμιλλη αξία του σε σύνθετα ηλεκτρονικά συστήματα.Τα πρακτικά σχέδια κυκλώματος που κυμαίνονται από απλά πειράματα έως τις περίπλοκες εφαρμογές αυτοματισμού αποδεικνύουν την ευελιξία και τις δυνατότητες εξόδου υψηλού ρεύματος.Οι αναγνώστες θα πρέπει τώρα να είναι καλά εξοικειωμένοι με τη λειτουργικότητα του χρονοδιακόπτη 555 και μπορούν να εφαρμόσουν με βεβαιότητα αυτή τη γνώση σε έργα πραγματικού κόσμου.Με την αξιοποίηση της δημιουργικότητας, μπορούν να αντιμετωπίσουν τις πρακτικές προκλήσεις και να συμβάλουν στη συνεχιζόμενη καινοτομία στην ηλεκτρονική τεχνολογία.
Συχνές ερωτήσεις [FAQ]
1. Πώς λειτουργεί ένας χρονοδιακόπτης 555 σε ένα κύκλωμα;
Ο χρονοδιακόπτης 555 είναι ένα ευπροσάρμοστο ολοκληρωμένο κύκλωμα με τρεις κύριους τρόπους: Astable, Monostable και Bistable.Ακολουθεί μια απλοποιημένη εξήγηση:
Βασικά στοιχεία:
Το τσιπ περιλαμβάνει δύο συγκριτές τάσης, ένα Flip-Flop SR, ένα στάδιο εξόδου και ένα τρανζίστορ εκκένωσης.
Εισόδους και εσωτερικά σήματα:
Εισόδους ενεργοποίησης και κατωφλίου:
Δύο κύριοι καρφίτσες εισόδου λαμβάνουν σήματα τάσης.
Εισαγωγή τάσης ελέγχου:
Τροποποιεί την εσωτερική τάση αναφοράς.
Εσωτερική λειτουργία:
Οι συγκριτές παρακολουθούν τα επίπεδα τάσης σκανδάλης και κατωφλίου με εσωτερική αναφορά.
Όταν η τάση ενεργοποίησης είναι κάτω από το ένα τρίτο της τάσης τροφοδοσίας, ο χαμηλότερος συγκριτής θέτει το SR flip-flop για να εξάγει ένα υψηλό σήμα.
Εάν η τάση κατωφλίου υπερβαίνει τα δύο τρίτα της τάσης τροφοδοσίας, ο ανώτερος συγκριτής επαναφέρει το flip-flop, με αποτέλεσμα χαμηλή έξοδο.
Τρανζίστορ εκφόρτισης:
Συνδεδεμένο με τον ακροδέκτη 7, το τρανζίστορ εκφόρτισης ελέγχεται από το flip-flop.
Σε λειτουργία ASTable, εκκενώνει διαλείπουσα έναν πυκνωτή χρονισμού, δημιουργώντας μια επαναλαμβανόμενη ταλάντωση.
Σε monostable mode, απορρίπτει τον πυκνωτή όταν η έξοδος είναι χαμηλή.
2. Παράδειγμα εφαρμογής 555 χρονοδιακόπτη
Μια δημοφιλής χρήση για το χρονοδιακόπτη 555 σε λειτουργία ASTABLE είναι να δημιουργήσετε ένα κύκλωμα φλας LED:
Ρύθμιση κυκλώματος:
Απαιτείται αντίσταση, πυκνωτής χρονισμού και LED.
Λειτουργία:
Ο πυκνωτής χρεώνει μέσω αντίστασης.
Μόλις η τάση φτάσει τα δύο τρίτα της τάσης τροφοδοσίας, ενεργοποιείται ο πείρος εκφόρτισης, εκφορτώντας τον πυκνωτή και επαναφέροντας τον κύκλο.
Αυτός ο κύκλος καθιστά την LED να αναβοσβήνει σε μια συχνότητα που καθορίζεται από τις τιμές αντίστασης και πυκνωτή.
3. Πώς να φτιάξετε ένα απλό κύκλωμα χρονοδιακόπτη 555
Ακολουθεί ένας οδηγός βήμα προς βήμα για τη συναρμολόγηση ενός κυκλώματος χρονοδιακόπτη ASTABLE 555:
Συγκεντρώστε εξαρτήματα:
• 555 χρονοδιακόπτης IC
• Δύο αντιστάσεις (R1 και R2)
• Ένας ηλεκτρολυτικός πυκνωτής (C1)
• Τροφοδοσία (5-15V)
• LED
• Σύνδεση καλωδίων
Συγκρότημα κυκλώματος:
Συνδέστε τον ακροδέκτη 8 (VCC) με τη θετική τροφοδοσία ρεύματος.
Συνδέστε τον ακροδέκτη 1 (GND) στο έδαφος.
Τοποθετήστε την αντίσταση R1 μεταξύ των ακίδων 8 και 7.
Συνδέστε την αντίσταση R2 μεταξύ των ακίδων 7 και 6.
Συνδέστε τον πυκνωτή C1 μεταξύ του ακροδέκτη 6 και του εδάφους.
Σύνδεσμος pin 4 (επαναφορά) σε VCC.
Προαιρετικά, ο ακροδέκτης γείωσης 5 (τάση ελέγχου) μέσω ενός πυκνωτή 0,01 μF.
Συνδέστε τον ακροδέκτη 3 (έξοδο) με το θετικό πόδι της LED μέσω μιας αντίστασης ρεύματος που περιορίζει, στη συνέχεια γειώστε το άλλο πόδι.
Ρυθμίστε το χρόνο:
Υπολογίστε τη συχνότητα ταλάντωσης χρησιμοποιώντας:
Συχνότητα = 1,44 / ((R1 + 2 * R2) * C1)
Δοκιμάστε το κύκλωμα:
Τροφοδοτήστε το κύκλωμα.Η λυχνία LED θα πρέπει να αρχίσει να αναβοσβήνει.
Αλλαγή τιμών αντίστασης και πυκνωτή για να τροποποιήσετε τον ρυθμό αναβοσβήνει.
4. Κατανόηση του ελέγχου τάσης σε κύκλωμα χρονοδιακόπτη 555
Η τάση σε ένα κύκλωμα χρονοδιακόπτη 555 ρυθμίζεται κυρίως από τη λειτουργία εφαρμογής του, όπως το ASTable ή το μονοστατικό.Συνήθως, το εύρος τάσης είναι από 4,5 βολτ έως 15 βολτ, ανάλογα με την τάση τροφοδοσίας (VCC).Η έξοδος κυμαίνεται μεταξύ σχεδόν 0 βολτ (γείωση) και κοντά στο VCC.Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, το κύκλωμα διαχειρίζεται τα διαστήματα χρονισμού μεταβάλλοντας την τάση σε έναν πυκνωτή χρονισμού.Για πιο προχωρημένο έλεγχο, μπορεί να εφαρμοστεί μια εξωτερική τάση για την τελειοποίηση της συχνότητας ταλάντωσης, μια μέθοδο που συχνά αναφέρεται ως ταλάντωση ελεγχόμενη με τάση (VCO).
5. Η πιο συνηθισμένη χρήση του χρονοδιακόπτη 555 σήμερα
Σήμερα, ο χρονοδιακόπτης 555 χρησιμοποιείται κυρίως ως ταλαντωτής ή γεννήτρια παλμών, ειδικά για τη δημιουργία παλμών ρολογιού σε ψηφιακά κυκλώματα.Είναι το κλειδί για τη δημιουργία ακριβών σήματος τετραγωνικών κυμάτων που απαιτούνται για εφαρμογές χρονισμού και ελέγχου.Επιπλέον, χρησιμοποιείται ευρέως σε κυκλώματα διαμόρφωσης πλάτους παλμού (PWM).Αυτή η εφαρμογή είναι ζωτικής σημασίας για τη ρύθμιση της φωτεινότητας των LED ή του ελέγχου των ταχύτητων του κινητήρα, επιτρέποντας ένα ευρύ φάσμα ρυθμίσεων ταχύτητας και εντάσεων φωτός.
6. Πλεονεκτήματα χρήσης χρονοδιακόπτη 555
Ευελιξία: Ο χρονοδιακόπτης 555 είναι ικανός να λειτουργεί σε πολλαπλές διαμορφώσεις, όπως η δημιουργία συνεχών ταλαντώσεων σε λειτουργία ASTable ή η παραγωγή ενός μόνο παλμού σε μονοσταθερή λειτουργία.
Ευκολία χρήσης: Απαιτεί μόνο μια χούφτα εξωτερικά εξαρτήματα για λειτουργία, απλοποιώντας τη διαδικασία σχεδιασμού και συναρμολόγησης για πολλά έργα.
Προσιτότητα: Λόγω του χαμηλού κόστους του, ο χρονοδιακόπτης 555 είναι προσβάσιμος τόσο για τους χομπίστες όσο και για τα επαγγελματικά έργα, καθιστώντας το βασικό σε ηλεκτρονικές συσκευές.
Σταθερή απόδοση: Ο χρονοδιακόπτης διατηρεί μια σταθερή έξοδο, η οποία δεν επηρεάζεται εύκολα από τις μεταβολές της θερμοκρασίας, εξασφαλίζοντας αξιόπιστη λειτουργία σε διαφορετικά περιβάλλοντα.
Υψηλό ρεύμα εξόδου: Μπορεί να οδηγήσει απευθείας συσκευές με ρεύματα έως και 200mA, επιτρέποντάς του να ισχύει LED, μικρούς κινητήρες και άλλα εξαρτήματα χωρίς πρόσθετο υλικό.
Ακρίβεια: Τα διαστήματα χρονισμού είναι εξαιρετικά ακριβή και μπορούν εύκολα να ρυθμιστούν με εξωτερικούς αντιστάσεις και πυκνωτές, παρέχοντας ευελιξία στο εύρος χρονισμού και την ακρίβεια.
7. Πώς λειτουργεί ένα μονοστατικό κύκλωμα 555;
Ένας χρονοδιακόπτης 555 σε monostable mode παράγει έναν μόνο παλμό συγκεκριμένου μήκους.Ακολουθεί μια λεπτομερής εξήγηση:
Ενεργοποίηση του κυκλώματος:
Αρχικά, το κύκλωμα κάθεται σε σταθερή κατάσταση όπου η έξοδος (ακροδέκτης 3) είναι χαμηλή.
Όταν ένα σύντομο σήμα χαμηλής τάσης (κάτω από το ένα τρίτο της τάσης τροφοδοσίας) φτάνει στον ακροδέκτη σκανδάλης (ακροδέκτης 2), αρχίζει ο χρονοδιακόπτης, προκαλώντας την έξοδο της εξόδου.
Χρονισμός του παλμού:
Η διάρκεια του παλμού υψηλής εξόδου εξαρτάται από έναν εξωτερικό αντιστάτη (R) μεταξύ VCC και του ακροδέκτη εκφόρτισης (ακροδέκτης 7), καθώς και από έναν πυκνωτή (c) μεταξύ του ακροδέκτη κατωφλίου (ακροδέκτης 6) και του εδάφους.
Μόλις η έξοδος είναι υψηλή, ο πυκνωτής αρχίζει να φορτίζει μέσω της αντίστασης.
Τερματισμός του παλμού:
Καθώς ο πυκνωτής και η τάση του φτάνουν τα δύο τρίτα της τάσης τροφοδοσίας, ο εσωτερικός συγκριτής κατωφλίου αναστρέφει την έξοδο πίσω στο χαμηλό, εκφορτώντας τον πυκνωτή και επαναφέροντας το κύκλωμα.
Βασικά στοιχεία:
Αντίσταση (R): Ελέγχει το ρυθμό με τον οποίο χρεώνει ο πυκνωτής.
Πυκνωτής (C): Αποθηκεύει τη φόρτιση και καθορίζει τη διάρκεια του παλμού.
Τύπος διάρκειας παλμού:
T = 1,1 × r × c
8. Τι είναι μια εναλλακτική λύση σε ένα κύκλωμα χρονοδιακόπτη 555;
Διάφορες εναλλακτικές λύσεις για το χρονοδιακόπτη 555 περιλαμβάνουν:
Μικροελεγκτές:
Εύκαμπτο και προγραμματιζόμενο για πολλαπλές λειτουργίες χρονισμού.
Εξειδικευμένος χρονοδιακόπτης:
CD4538: Προσφέρει δύο μονοσταθμούς ακριβείας multivibrators.
NE566: Ένας ταλαντωτής ελεγχόμενης τάσης.
Διακριτά συστατικά:
Οι ταλαντωτές που βασίζονται σε τρανζίστορ: χρησιμοποιεί διακριτά τρανζίστορ και παθητικά στοιχεία για χρονισμό.
RC ταλαντωτές: απλά κυκλώματα με αντιστάσεις και πυκνωτές, συνήθως συνδυασμένα με ενισχυτές.
9. Πώς ρυθμίζετε τη συχνότητα σε χρονοδιακόπτη 555;
Για να ρυθμίσετε τη συχνότητα ενός χρονομετρητή 555 σε λειτουργία Astable (συνεχής ταλάντωση), θα πρέπει να αλλάξετε τις τιμές δύο αντιστάσεων και ενός πυκνωτή.
Σύνδεση κυκλώματος:
Αντίσταση R1: Συνδεθείτε μεταξύ του VCC και του ακροδέκτη εκφόρτισης (ακροδέκτης 7).
Αντίσταση R2: Συνδεθείτε μεταξύ του ακροδέκτη 7 και του ακροδέκτη κατωφλίου (ακροδέκτης 6).
Πυκνωτής C: Συνδεθείτε μεταξύ του ακροδέκτη 6 και του εδάφους.
Πάρτε την έξοδο από τον ακροδέκτη 3.
Υπολογίστε τη συχνότητα:
Συχνότητα (Hz) = 1,44 / ((R1 + 2 × R2) × C)
Υπολογίστε τον κύκλο λειτουργίας:
Κύκλος λειτουργίας (D) = R2 / (R1 + 2 × R2)
Ρύθμιση αντιστάσεων:
Για την αύξηση της συχνότητας: Μειώστε την αντίσταση των R1 και R2.
Στη χαμηλότερη συχνότητα: Αυξήστε τις τιμές των R1 και R2.
Παράδειγμα υπολογισμού:
Εάν το R1 είναι 10kω, το R2 είναι 20kω και το C είναι 0,01μF, τότε η συχνότητα είναι:
f = 1,44 / ((10K + 2 × 20K) × 0,01μF) ≈ 2,4kHz
Αλλάξτε τις τιμές του R1 ή R2 για να φτάσετε στην επιθυμητή συχνότητα.