Самоучитель по созданию схемы таймера-защелки 555

Существуют различные типы компонентов печатных плат, которые обычно используются в электронных проектах и схемах, и мы с ними знакомы, Интегральная схема 555 таймера является одним из них. Его распространенными типами являются моностабильный, мультистабильный и бистабильный. Он также используется для переключения. Он работает как переключатель, если мы нажимаем на него, то схема начинает работать, а если нажимаем снова, то схема разрывается, как обычный переключатель. Он также используется в цифровой электронике для управления различными компонентами, такими как контроллеры Arduino и другие типы датчиков. 

Здесь мы будем использовать таймеры 555 и создадим схема защелки и обсудим его работу. Но прежде чем обсуждать схему, сначала мы изучим введение в 555 таймер, которое поможет разобраться в деталях схемы.

Краткое введение в 555 таймер

  • Таймер 555 - стандартная часть электронных схем и электронных проектов. Его основная функция - обеспечение временной задержки генератора и работы флип-флопа.
  • Это интегральная схема был создан американской компанией Gignetics в 1971 году. Это более старый компонент, но он по-прежнему используется в проектах благодаря своей стабильности, низкой стоимости и простоте в использовании. Он создается многочисленными производителями в маломощных КМОП и биполярных структурах. Он был создан в большем количестве, чем используется в электронных устройствах. По данным производителей, он поставляется в виде 25 транзисторов, 15 резисторов и двух диодов на кремниевом чипе, установленном в восьмиконтактную двойную рядную упаковку.
  • Это менее дорогая интегральная схема, которая используется для схем с различными значениями разности потенциалов, например, от 4,5 до 15 вольт постоянного тока.
Схема 555 таймера

Роль распиновки 555 таймера

Таймер 555 имеет 8 выводов, и каждый из них играет свою роль. Следующие FS PCBA объяснит их:

  • Выводы 1 и 8 подключены к земле и Vcc через комбинацию трех резисторов по пять килоОм. Эти три резистора сконфигурированы таким образом, что образуют комбинацию делителя напряжения;
  • Вывод 2 - это вывод триггера, который соединен с инвертирующим входом или отрицательной точкой компаратора;
  • Вывод 3 - это выходной вывод, который подключается к выходу флип-флопа;
  • Вывод 4 - это вывод сброса, соединенный с выводом сброса флип-флопа. Соединив его с землей, можно сбросить таймер. Это помогает сбросить интегральную схему, когда на вывод сброса подключенных транзисторов подается отрицательный сигнал;
  • Вывод 5 подключен к инвертированию компаратора. Чтобы изменить опорное напряжение, сюда можно подать внешнее напряжение. Обычно к этому выводу подключают конденсатор, чтобы получить стабильное опорное напряжение. Он помогает контролировать порог и уровень срабатывания. Она также используется для управления шириной импульса выходного сигнала, когда на эту клемму подается напряжение;
  • Вывод 6 подключен к неинвертирующему входу схемы компаратора, выход которого подключен к выводу сброса флип-флопа;
  • Вывод 7 - это разряженный вывод, который подключен к коллектору BJT;
  • Вывод 8 используется для подачи напряжения от +5 В до +18 В.

Режимы работы 555 таймера

  • Режим Astable

В этом режиме работы на выходе не существует стабильного уровня, и выход будет находиться между высоким и низким. Сигнал на выходном разъеме переключается на низкий и высокий уровень без подачи внешнего триггера. Генерируется непрерывный импульс в соответствии со значениями резисторов и конденсаторов, подключенных в схеме.

Микросхема таймера 555 в нестабильном режиме
Схема волновой формы астабильного 555 таймера
  • Моностабильный режим

Этот режим работы 555 таймера имеет стабильные и нестабильные состояния. Если в стабильном состоянии на выходе таймера высокий уровень. При подаче сигнала на таймер со входа кнопки запуска генерируется один импульс.

Схема таймера 555 в моностабильном режиме
  • Бистабильные режимы

В этом режиме таймер имеет стабильные состояния выхода. Во время каждого прерывания выход меняется с низкого на высокий, соответственно, для высокого выхода. Если он находится в низком состоянии, то получает прерывание и сохраняет низкое состояние до тех пор, пока другие прерывания не изменят состояние. Этот режим работы также называется режимом триггера Шмитта. Он используется в тех случаях, когда нагрузка постоянно включается и выключается с помощью кнопки.

Схема ИС 555 таймера с бистабильным режимом работы

Создайте схему защелки таймера 555

У нас есть общее представление о таймере 555, теперь мы собираемся приступить к созданию схемы защелки, показанной на рисунке выше.

Примечания: Выше мы рассмотрели распиновку 555 таймера. Так вот, выводы 2 и 6 - это триггерный и пороговый выводы. Поэтому во время работы схемы на них будет отмечаться напряжение. Если значение напряжения на выводе 2 меньше 1/3 входного вольта, то вывод 3 или выходной вывод будет включен, а если напряжение на выводе 6 меньше 2/3 входного вольта, то вывод 3 или выходной вывод будет выключен.

Здесь перечислены компоненты, необходимые для схемы защелки таймера 555:

  • 555 Таймер
  • LED
  • Реле SPDT
  • Диод 1n4007
  • BC557 PNP транзистор
  • Резисторы

Принципиальная схема и работа схемы защелки 555-Timer

Здесь мы видим схему 555 таймеров с защелкой. В схеме используются выводы 2 и 6. Выход схемы делителя напряжения подключен к выводу 6. Конденсатор емкостью 1 мкФ используется для подключения одного резистора делителя напряжения к выводу 3 через резистор 100к. Кнопка сконфигурирована между выводом 2 и положительным полюсом конденсатора. Мы видим, что между выводом 2 и положительным выводом конденсатора подключена кнопка. Светодиод, подключенный к выходу таймера через резистор-ограничитель тока.

В схеме есть два резистора по 220 килоОм, которые составляют схему делителя напряжения. Эта схема делителя подает напряжение на вывод 6. Предположим, что схема находится во включенном состоянии делителя напряжения и имеет сбалансированное состояние, поэтому выход находится в выключенном состоянии. Если мы нажмем на кнопку, конденсаторы начнут заряжаться через резистор R3, и через этот резистор пройдет больший ток, что приведет к разбалансированному состоянию. Это изменяет значение вольта на выводе 2, поэтому выход находится в состоянии ON. Если мы нажмем на кнопку, то на вывод 6 поступит напряжение от заряженных конденсаторов и выход будет выключен.

Схемы с защелками бывают двух типов: активный высокий уровень и активный низкий уровень. При активном высоком уровне вход заземлен, и защелка срабатывает по высокому сигналу. При активном низком уровне на вход подается высокий уровень, а для срабатывания защелки используется низкий сигнал.

Разработанная нами схема работает по принципу тумблера. Есть два состояния, показанные здесь: высокое и низкое. Эта схема будет работать до тех пор, пока мы не нажмем кнопку, чтобы сбросить настройки, и будет находиться в выключенном состоянии, пока мы снова не установим заданное состояние. Ее работа аналогична работе флип-флопа.

Схема защелки с комбинацией транзистора и таймера 555

Существуют различные комбинации, с помощью которых схемы защелок могут быть разработаны для выполнения операций. Поскольку ее основная функция заключается в обеспечении непрерывного питания нагрузки в случае отсутствия входного питания. Поэтому ее схема может быть разработана по различным схемам с использованием транзисторов, ИС и т.д. Здесь мы создали еще одну схему защелки с использованием транзисторов и таймера.

В этой схеме используется транзистор 2n3904, который имеет конфигурацию NPN, что означает, что у него две области N и одна P. Основная работа транзисторов - это переключатель и усилитель. Транзистор является самым базовым компонентом электроники и считается главной частью любого электронного проекта. В этой схеме он работает как переключатель и управляет импульсным сигналом, подключенным к его базовому выводу. Здесь Вы видите, что к шестому выводу таймера подключен конденсатор, который обеспечивает чистый сигнал, свободный от пульсаций. На вход подается положительный импульсный сигнал, который защелкивается с выходом 555 таймера. В этой схеме мы получаем выходной ток 200 миллиампер, который способен управлять реле и может быть использован для работы любого электронного устройства. Рабочее напряжение, подаваемое на эту схему, составляет от 5 до 12 вольт постоянного тока. В этой схеме к базовому выводу транзистора подключено 2,2-килоомное сопротивление, которое работает как ограничитель тока и ограничивает ток до ограниченного значения, чтобы избежать повреждения транзистора.

Некоторые применения схемы защелки 555-го таймера

  • Схемы защелок используются в различных типах запоминающих устройств;
  • Он используется для хранения данных, поскольку является однобитовым модулем памяти;
  • Он также используется для кодирования двоичных чисел;
  • Он используется для управления различными устройствами в цифровой электронике и машинах.

Блог о проектах DIY электроники

Таймер прерывания Arduino UNO

Таймер прерывания Arduino UNO Таймер - это функция, встроенная в каждый микроконтроллер и выполняющая определенные функции, связанные с течением времени. Функция таймера

Читать далее "
Аппаратные характеристики ESP32: вывод, преобразователь и процессор

Аппаратные характеристики ESP32: вывод, преобразователь и процессор ESP32, разработанный компанией Shanghai Espressif Systems, - это недорогой микроконтроллер с низким энергопотреблением, широко используемый в Интернет

Читать далее "
Лучшие программы для проектирования макетов печатных плат: Какая программа лучше для Вас

Лучшие программы для проектирования макетов печатных плат: Какая программа лучше для Вас В Китае есть поговорка: "Наточи топор, прежде чем рубить дрова". Это означает, что

Читать далее "
Рекомендации по печатной плате клавиатуры для горячей замены

Рекомендации по печатной плате с горячей заменой клавиатуры Традиционные платы PCBA полагаются на процесс пайки для надежного крепления компонентов к поверхности печатной платы. В то время как

Читать далее "

Мы будем рады услышать от Вас