فهرست مطالب

آموزش مدار قفل تایمر ۵۵۵

انواع مختلفی وجود دارد اجزای برد مدار چاپی که معمولاً در پروژه‌ها و مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شوند و ما با آنها آشنا هستیم،, مدار مجتمع تایمر ۵۵۵ یکی از آنهاست. انواع رایج عملیات آن مونواستابل، مولتی‌استابل و بای‌استابل است. از آن برای عملیات سوئیچینگ نیز استفاده می‌شود. اگر آن را فشار دهیم، مانند یک سوئیچ عمل می‌کند و مدار را شروع می‌کند و اگر دوباره فشار دهیم، مانند یک سوئیچ معمولی مدار را قطع می‌کند. همچنین در الکترونیک دیجیتال برای کنترل اجزای مختلف مانند کنترل‌کننده‌های آردوینو و انواع دیگر حسگرها استفاده می‌شود. 

در اینجا ما از تایمرهای ۵۵۵ استفاده خواهیم کرد و ... را ایجاد خواهیم کرد. مدار چفت و عملکرد آن را مورد بحث قرار می‌دهیم. اما قبل از بحث در مورد مدار، اول از همه مقدمه‌ای بر تایمر ۵۵۵ می‌خوانیم که به درک جزئیات مدار کمک می‌کند.

مقدمه‌ای کوتاه بر تایمر ۵۵۵

  • تایمر ۵۵۵ یک قطعه استاندارد در مدارهای الکترونیکی و پروژه‌های الکترونیکی است. وظیفه اصلی آن ایجاد نوسان‌ساز با تأخیر زمانی و عملکرد فلیپ فلاپ است.
  • این مدار مجتمع توسط شرکت آمریکایی Gignetics در سال ۱۹۷۱ ساخته شد. اگرچه این قطعه قدیمی‌تر است، اما به دلیل ماهیت پایدار، هزینه کمتر و ویژگی‌های آسان برای استفاده، هنوز در پروژه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این قطعه توسط تولیدکنندگان متعددی در ساختارهای CMOS کم‌مصرف و دوقطبی ساخته شده است. این قطعه در تعداد بیشتری نسبت به آنچه در دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود، ساخته شده است. بر اساس گفته تولیدکنندگان، این قطعه در ۲۵ ترانزیستور، ۱۵ مقاومت و دو دیود روی یک تراشه سیلیکونی نصب شده روی پایه هشت پین عرضه می‌شود. بسته‌بندی دو خطی (DIP).
  • این یک مدار مجتمع ارزان‌تر است که برای مدارهای با مقادیر مختلف اختلاف پتانسیل مانند ۴.۵ تا ۱۵ ولت DC استفاده می‌شود.

نقش پین‌اوت تایمر ۵۵۵

تایمر ۵۵۵ دارای ۸ پین‌اوت است و هر کدام از آنها نقش متفاوتی را ایفا می‌کنند. موارد زیر FS PCBA آنها را توضیح خواهد داد:

  • پین‌های ۱ و ۸ از طریق ترکیبی از سه مقاومت پنج کیلو اهمی به زمین و Vcc متصل شده‌اند. این سه مقاومت به گونه‌ای پیکربندی شده‌اند که یک ترکیب تقسیم‌کننده ولتاژ را تشکیل می‌دهند.;
  • پین ۲ پین خروجی تریگر است که به ورودی معکوس یا نقطه منفی مقایسه‌کننده متصل است؛;
  • پین ۳ پین خروجی است که به خروجی فلیپ فلاپ متصل است؛;
  • پین ۴ پین خروجی ریست است که به پین ریست فلیپ فلاپ متصل است. با ایجاد اتصال به زمین، تایمر می‌تواند ریست شود. این پین به ریست کردن مدار مجتمع در زمانی که سیگنال منفی در ترمینال ریست ترانزیستورهای متصل وجود دارد، کمک می‌کند.;
  • پین ۵ به معکوس کردن مقایسه‌گر متصل است. برای تغییر ولتاژ مرجع، می‌توان از ولتاژهای خارجی در اینجا استفاده کرد. این ترمینال معمولاً به یک خازن متصل می‌شود تا ولتاژ مرجع پایدار حاصل شود. این به کنترل سطوح آستانه و تریگر کمک می‌کند. همچنین برای کنترل پهنای پالس سیگنال خروجی هنگامی که ولتاژ در این ترمینال اعمال می‌شود، استفاده می‌شود.;
  • پین ۶ به ورودی غیرمعکوس‌کننده‌ی مدار مقایسه‌کننده متصل است که خروجی آن به پین ریست فلیپ‌فلاپ متصل است؛;
  • پایه ۷، پایه دشارژ است که برای کلکتور ترانزیستور BJT پیکربندی شده است؛;
  • پین ۸ برای ارائه مقادیر +۵ ولت تا +۱۸ ولت استفاده می‌شود.
نمودار مدار تایمر ۵۵۵

حالت‌های عملیاتی تایمر ۵۵۵

  • حالت آستابل

در این حالت عملکرد، هیچ سطح پایداری در خروجی وجود ندارد و خروجی بین بالا و پایین خواهد بود. سیگنال در ترمینال خروجی بدون استفاده از تریگر خارجی به پایین و بالا تغییر می‌کند. یک پالس پیوسته بر اساس مقادیر مقاومت‌ها و خازن‌های متصل به مدار تولید می‌شود.

مدار آی‌سی تایمر ۵۵۵ در حالت ناپایدار
نمودار شکل موج مدار تایمر ۵۵۵ آستابل
  • حالت مونواستابل

این حالت عملکرد تایمرهای ۵۵۵ دارای شرایط پایدار و ناپایدار است. اگر خروجی در حالت پایدار بالا باشد، خروجی تایمر بالا است. هنگامی که از ورودی دکمه تریگر، سیگنال به تایمر داده می‌شود، یک پالس واحد تولید می‌شود.

نمودار مدار تایمر ۵۵۵ در حالت مونواستابل
  • حالت‌های دوپایا

در این حالت، تایمر حالت‌های خروجی پایداری دارد. در طول هر وقفه، خروجی به ترتیب از پایین به بالا برای خروجی بالا تغییر می‌کند. اگر پایین باشد، وقفه را دریافت کرده و حالت پایین را حفظ می‌کند تا سایر وقفه‌ها حالت‌ها را تغییر دهند. این حالت عملکرد، حالت اشمیت تریگر نیز نامیده می‌شود. این حالت برای کاربردهایی استفاده می‌شود که بار به طور مداوم از طریق یک دکمه فشاری روشن و خاموش می‌شود.

نمودار مدار آی‌سی تایمر ۵۵۵ حالت دوپایا
نمودار شکل موج مدار تایمر ۵۵۵ بای‌استابل

یک مدار قفل تایمر ۵۵۵ ایجاد کنید

نمودار مدار قفل تایمر ۵۵۵

ما درک کلی از تایمر ۵۵۵ داریم، حالا قصد داریم ساخت مدار چفت نشان داده شده در شکل بالا را شروع کنیم.

یادداشت‌هادر بالا در مورد پین‌های خروجی تایمرهای ۵۵۵ صحبت کردیم. بنابراین پین‌های ۲ و ۶ پین‌های تریگر و آستانه هستند. بنابراین در طول عملکرد مدار، ولتاژ ثبت خواهد شد. اگر مقدار ولتاژ در پین ۲ کمتر از ۱/۳ ولت ورودی باشد، پین ۳ یا پین خروجی روشن خواهد بود و اگر ولتاژ در پین ۶ کمتر از ۲/۳ ولت ورودی باشد، پین ۳ یا پین خروجی خاموش خواهد بود.

قطعات مورد نیاز برای مدار قفل تایمر ۵۵۵ در اینجا لیست شده‌اند:

  • تایمر ۵۵۵
  • ال ای دی
  • رله SPDT
  • دیود ۱n۴۰۰۷
  • ترانزیستور BC557 PNP
  • مقاومت‌ها

نمودار مدار و عملکرد مدار قفل تایمر ۵۵۵

در اینجا می‌توانیم مدار را ببینیم قفل تایمر ۵۵۵. در پین مدار، از پین ۲ و پین ۶ استفاده شده است. خروجی مدار تقسیم ولتاژ به پین ۶ متصل است. یک خازن ۱uF برای اتصال یک مقاومت تقسیم ولتاژ به پین ۳ از طریق یک مقاومت ۱۰۰ کیلواهمی استفاده شده است. دکمه فشاری بین پین ۲ و ترمینال مثبت خازن پیکربندی شده است. می‌توانیم ببینیم که یک دکمه فشاری بین پین ۲ و پین مثبت خازن متصل است. LED از طریق مقاومت محدودکننده جریان به خروجی تایمر متصل شده است.

در مدار، دو مقاومت ۲۲۰ کیلو اهمی وجود دارد که مدار تقسیم ولتاژ را تشکیل می‌دهند. این مدار تقسیم‌کننده، ولتاژ را برای پین ۶ فراهم می‌کند. فرض کنید که مدار در حالت تقسیم ولتاژ روشن است و حالت متعادل دارد، بنابراین خروجی در حالت خاموش است. اگر دکمه فشاری را در نتایج فشار دهیم، خازن‌ها از طریق مقاومت R3 شروع به شارژ شدن می‌کنند و جریان بیشتری از این مقاومت عبور می‌کند که حالت نامتعادل را ایجاد می‌کند. این کار مقدار ولتاژ را در پین ۲ تغییر می‌دهد، بنابراین خروجی در حالت روشن قرار می‌گیرد. اگر دکمه را فشار دهیم، پین ۶ ولتاژ خازن‌های شارژ شده را دریافت کرده و خروجی را خاموش می‌کند.

مدارهای قفل دو نوع دارند: فعال بالا و فعال پایین. برای حالت فعال بالا، ورودی به زمین متصل می‌شود و قفل از طریق سیگنال بالا فعال می‌شود. در حالی که حالت فعال پایین، ورودی بالا دارد و از یک سیگنال پایین برای فعال کردن قفل استفاده می‌شود.

مدار طراحی شده ما به عنوان یک طرح سوئیچ ضامن دار عمل می کند. در اینجا دو حالت بالا و پایین نشان داده شده است. این مدار تا زمانی که دکمه را برای تنظیم مجدد فشار دهیم، کار می کند و تا زمانی که دوباره شرایط تنظیم شده را تنظیم کنیم، در حالت خاموش خواهد بود. عملکرد آن مشابه فلیپ فلاپ است.

مدار قفل با ترکیبی از ترانزیستور و تایمر ۵۵۵

ترکیبات مختلفی وجود دارد که از طریق آنها می‌توان مدارهای قفل را برای انجام عملیات طراحی کرد. از آنجایی که وظیفه اصلی آن تأمین مداوم توان برای بار در صورت عدم وجود منبع تغذیه ورودی است، بنابراین مدار آن را می‌توان با استفاده از ترانزیستورها، آی‌سی و غیره در طرح‌های مختلف طراحی کرد. در اینجا ما یک مدار قفل دیگر را با استفاده از ترانزیستورها و یک تایمر ایجاد کرده‌ایم.

در این مدار از یک ترانزیستور 2n3904 استفاده شده است که به صورت NPN پیکربندی شده است، به این معنی که دارای دو ناحیه N و یک ناحیه P است. عملکرد اصلی ترانزیستورها سوئیچ و تقویت کننده است. ترانزیستور پایه و اساس کار است. جزء الکترونیک و بخش اصلی هر پروژه الکترونیکی محسوب می‌شود. در این مدار، به عنوان یک سوئیچ عمل می‌کند و سیگنال پالس متصل به ترمینال بیس خود را کنترل می‌کند. در اینجا می‌توانید ببینید که در ترمینال ششم تایمر، خازن متصل شده است که سیگنال خالص و عاری از ریپل را فراهم می‌کند. در ورودی، سیگنال پالس مثبت داده می‌شود که با خروجی تایمر ۵۵۵ قفل شده است. در این مدار، جریان خروجی ۲۰۰ میلی‌آمپر دریافت می‌کنیم که قابلیت فعال کردن سوئیچ رله را دارد و می‌تواند برای راه‌اندازی هر دستگاه الکترونیکی مورد استفاده قرار گیرد. ولتاژهای عملیاتی داده شده به این مدار ۵ ولت تا ۱۲ ولت DC است. در این مدار، در ترمینال بیس ترانزیستور، مقاومت ۲.۲ کیلویی متصل شده است که به عنوان محدود کننده جریان عمل می‌کند و جریان را تا مقدار محدودی محدود می‌کند تا از هرگونه آسیب به ترانزیستور جلوگیری شود.

مدار قفل با ترکیبی از ترانزیستور و تایمر ۵۵۵

برخی از کاربردهای مدار قفل تایمر ۵۵۵

  • مدارهای قفل در انواع مختلف دستگاه‌های ذخیره‌سازی استفاده می‌شوند؛;
  • از آنجایی که یک ماژول ذخیره‌سازی تک بیتی است، برای ذخیره‌سازی داده‌ها استفاده می‌شود.;
  • همچنین برای رمزگذاری اعداد دودویی استفاده می‌شود؛;
  • این وسیله برای کنترل دستگاه‌های مختلف در الکترونیک و ماشین‌های دیجیتال استفاده می‌شد.

وبلاگ پروژه الکترونیک DIY

ما دوست داریم از شما بشنویم