Funktioniert 555. Verschiedene einfache Schaltkreise auf NE555. Rechteckimpulsgenerator

555 - analoger integrierter Schaltkreis, Universal-Timer - ein Gerät zur Bildung (Erzeugung) einzelner und sich wiederholender Impulse mit stabilen Zeiteigenschaften. Es wird zum Bau verschiedener Generatoren, Modulatoren, Zeitrelais, Schwellenwertgeräte und anderer Komponenten elektronischer Geräte verwendet. Beispiele für die Verwendung einer Timer-Mikroschaltung sind Funktionen zum Wiederherstellen eines in Kommunikationsleitungen verzerrten digitalen Signals, Prellfilter, Ein-Aus-Regler in automatischen Steuerungssystemen, Impulswandler für Elektrizität, Impulsbreitensteuergeräte, Timer usw.

In diesem Artikel werde ich über den Aufbau eines Generators auf diesem Chip sprechen. Wie oben geschrieben, wissen wir bereits, dass die Mikroschaltung sich wiederholende Impulse mit stabilen Zeiteigenschaften erzeugt, das ist es, was wir brauchen.

Schaltkreis im astabilen Modus. Die folgende Abbildung zeigt dies.

Da wir über einen Impulsgenerator verfügen, müssen wir dessen ungefähre Frequenz kennen. Was wir anhand der Formel berechnen.

Die Werte von R1 und R2 werden in Ohm, C – in Farad ersetzt, die Frequenz wird in Hertz erhalten.
Die Zeit zwischen dem Beginn jedes nächsten Impulses wird als Periode bezeichnet und mit dem Buchstaben t bezeichnet. Sie besteht aus der Dauer des Impulses selbst – t1 und dem Intervall zwischen den Impulsen – t2. t = t1+t2.

Frequenz und Periode sind umgekehrte Konzepte und die Beziehung zwischen ihnen ist wie folgt:
f = 1/t.
t1 und t2 können und sollten natürlich auch berechnet werden. So:
t1 = 0,693(R1+R2)C;
t2 = 0,693R2C;

Schluss mit der Theorie Beginnen wir mit dem Üben.

Ich habe ein einfaches Diagramm mit für jedermann zugänglichen Details entwickelt.

Ich erzähle Ihnen von seinen Funktionen. Wie viele bereits verstanden haben, dient der Schalter S2 zum Umschalten der Betriebsfrequenz. Der KT805-Transistor dient zur Signalverstärkung (installiert auf einem kleinen Strahler). Der Widerstand R4 dient zur Regelung des Ausgangssignalstroms. Der Chip selbst dient als Generator. Wir ändern das Tastverhältnis und die Frequenz der Betriebsimpulse mit den Widerständen R3 und R2. Die Diode dient der Erhöhung des Tastverhältnisses (kann auch ganz weggelassen werden). Es gibt auch einen Shunt und eine Betriebsanzeige; es verwendet eine LED mit eingebautem Strombegrenzer (Sie können verwenden). normale LED Begrenzung des Stroms mit einem 1 kOhm-Widerstand). Eigentlich ist das alles, dann zeige ich Ihnen, wie ein funktionierendes Gerät aussieht.

Draufsicht, sichtbare Betriebsfrequenzschalter.

Ich habe unten eine Erinnerung angehängt.

Diese Trimmwiderstände regulieren das Tastverhältnis und die Frequenz (ihre Bezeichnung ist auf dem Memo ersichtlich).

An der Seite befindet sich der Netzschalter und der Signalausgang.

Liste der Radioelemente

Bezeichnung Typ Konfession Menge NotizGeschäftMein Notizblock
IC1 Programmierbarer Timer und Oszillator

NE555

1 Zum Notizblock
T1 Bipolartransistor

KT805A

1 Zum Notizblock
D1 Gleichrichterdiode

1N4148

1 Zum Notizblock
C1 Kondensator1 nF1 Zum Notizblock
C2 Kondensator100 nF1 Zum Notizblock
C3 Kondensator1000 nF1 Zum Notizblock
C4 Elektrolytkondensator100 µF1 Zum Notizblock
R1 Widerstand

500 Ohm

1

Der integrierte Timer-Chip 555 wurde vor 44 Jahren, im Jahr 1971, entwickelt und erfreut sich auch heute noch großer Beliebtheit. Vielleicht hat kein einziger Mikroschaltkreis den Menschen so lange gedient. Sie haben alles darauf gesammelt, sie sagen sogar, dass Nummer 555 die Anzahl der Optionen für seine Anwendung ist :) Eine der klassischen Anwendungen des 555-Timers ist ein einstellbarer Rechteckimpulsgenerator.
In dieser Rezension wird der Generator beschrieben, die spezifische Anwendung folgt beim nächsten Mal.

Die Platine wurde versiegelt in einer antistatischen Tasche verschickt, aber der Mikroschaltkreis ist sehr hölzern und kann durch statische Aufladung nicht so leicht zerstört werden.


Die Installationsqualität ist normal, das Flussmittel wurde nicht abgewaschen




Die Generatorschaltung ist standardmäßig ausgelegt, um ein Tastverhältnis von ≤2 zu erreichen


Die rote LED ist an den Ausgang des Generators angeschlossen und blinkt mit niedriger Ausgangsfrequenz.
Der chinesischen Tradition zufolge hat der Hersteller vergessen, einen Begrenzungswiderstand in Reihe mit dem oberen Trimmer zu schalten. Laut Spezifikation muss er mindestens 1 kOhm betragen, um den internen Schalter des Mikroschaltkreises nicht zu überlasten. In Wirklichkeit arbeitet der Schaltkreis jedoch mit einem geringeren Widerstand – bis zu 200 Ohm, bei dem die Erzeugung ausfällt. Aufgrund des Layouts der Leiterplatte ist das Hinzufügen eines Begrenzungswiderstands zur Platine schwierig.
Der Betriebsfrequenzbereich wird durch die Installation eines Jumpers in einer von vier Positionen ausgewählt
Der Verkäufer hat die Frequenzen falsch angegeben.


Wirklich gemessene Generatorfrequenzen bei einer Versorgungsspannung von 12V
1 - von 0,5 Hz bis 50 Hz
2 – von 35 Hz bis 3,5 kHz
3 – von 650 Hz bis 65 kHz
4 – von 50 kHz bis 600 kHz

Der untere Widerstand (gemäß Diagramm) stellt die Pulspausendauer ein, der obere Widerstand stellt die Pulswiederholungsperiode ein.
Versorgungsspannung 4,5–16 V, maximale Ausgangslast – 200 mA

Die Stabilität der Ausgangsimpulse in den Bereichen 2 und 3 ist aufgrund der Verwendung von Kondensatoren aus ferroelektrischer Keramik vom Typ Y5V gering – die Frequenz sinkt nicht nur bei Temperaturänderungen, sondern auch bei (mehrfachen) Änderungen der Versorgungsspannung. . Ich habe keine Grafiken gezeichnet, glauben Sie einfach meinem Wort.
In anderen Bereichen ist die Pulsstabilität akzeptabel.

Dies ist, was es auf Bereich 1 erzeugt
Bei maximalem Widerstand der Trimmer


Im Mäandermodus (obere 300 Ohm, niedrigere maximal)


Im Maximalfrequenzmodus (obere 300 Ohm, niedriger bis Minimum)


Im minimalen Puls-Tastverhältnis-Modus (oberer Trimmer auf Maximum, unterer auf Minimum)

Für chinesische Hersteller: Fügen Sie einen 300-390 Ohm-Begrenzungswiderstand hinzu, ersetzen Sie den 6,8-uF-Keramikkondensator durch einen 2,2-uF/50-V-Elektrolytkondensator und ersetzen Sie den 0,1-uF-Y5V-Kondensator durch einen hochwertigeren 47-nF-X5R (X7R).
Hier ist das fertige modifizierte Diagramm


Ich habe den Generator nicht selbst verändert, weil... Diese Nachteile sind für meine Anwendung nicht kritisch.

Fazit: Der Nutzen des Geräts wird deutlich, wenn für eines Ihrer selbstgemachten Produkte Impulse gesendet werden müssen :)
Fortsetzung folgt…

Ich habe vor, +31 zu kaufen Zu den Favoriten hinzufügen Die Rezension hat mir gefallen +28 +58

Ich musste einen Geschwindigkeitsregler für den Propeller bauen. Um den Rauch des Lötkolbens wegzublasen und das Gesicht zu belüften. Nun, nur zum Spaß, packen Sie alles zu einem Mindestpreis. Der einfachste Weg ist ein Motor mit geringer Leistung Gleichstrom Natürlich lässt sich die Regelung mit einem variablen Widerstand durchführen, aber eine Reduzierung für einen so kleinen Wert und sogar die erforderliche Leistung zu finden, erfordert viel Aufwand und kostet natürlich keine zehn Rubel. Daher ist unsere Wahl PWM + MOSFET.

Ich habe den Schlüssel genommen IRF630. Warum dieses MOSFET? Ja, ich habe gerade etwa zehn davon von irgendwoher bekommen. Also verwende ich es, damit ich etwas Kleineres und Energiesparendes installieren kann. Weil Der Strom wird hier wahrscheinlich nicht mehr als ein Ampere betragen, aber IRF630 in der Lage, sich unter 9A selbst durchzuziehen. Aber es wird möglich sein, eine ganze Kaskade von Ventilatoren zu bilden, indem man sie an einen Ventilator anschließt – genug Leistung :)

Jetzt ist es an der Zeit, darüber nachzudenken, was wir tun werden PWM. Der Gedanke drängt sich sofort auf – ein Mikrocontroller. Nehmen Sie etwas Tiny12 und machen Sie es damit. Ich habe diesen Gedanken sofort verworfen.

  1. Es tut mir leid, ein so wertvolles und teures Teil für einen Ventilator auszugeben. Ich werde eine interessantere Aufgabe für den Mikrocontroller finden
  2. Dafür mehr Software zu schreiben ist doppelt frustrierend.
  3. Die Versorgungsspannung beträgt dort 12 Volt, eine Senkung zur Stromversorgung des MK auf 5 Volt ist im Allgemeinen faul
  4. IRF630 ab 5 Volt nicht öffnet, daher müsste man auch hier einen Transistor einbauen, damit dieser ein hohes Potential an das Feldgate liefert. Scheiß drauf.
Übrig bleibt die analoge Schaltung. Nun ja, das ist auch nicht schlecht. Es sind keine Anpassungen erforderlich, wir stellen kein hochpräzises Gerät her. Details sind ebenfalls minimal. Sie müssen nur herausfinden, was zu tun ist.

Operationsverstärker können komplett entsorgt werden. Tatsache ist, dass bei Allzweck-Operationsverstärkern in der Regel bereits nach 8-10 kHz Ausgangsspannungsgrenze es beginnt stark zusammenzubrechen, und wir müssen den Feldmann ruckeln. Außerdem mit Überschallfrequenz, um kein Quietschen zu verursachen.


Operationsverstärker ohne diesen Nachteil kosten so viel, dass man mit diesem Geld ein Dutzend der coolsten Mikrocontroller kaufen kann. Ab in den Ofen!

Komparatoren verfügen weiterhin über die Fähigkeit eines Operationsverstärkers, die Ausgangsspannung sanft zu ändern. Sie können nur zwei Spannungen vergleichen und den Ausgangstransistor auf der Grundlage der Ergebnisse des Vergleichs schließen, aber sie tun dies schnell und ohne die Eigenschaften zu blockieren . Ich durchstöberte den Boden des Fasses und konnte keine Vergleichsobjekte finden. Hinterhalt! Genauer gesagt war es so LM339, aber es war in einem großen Gehäuse und das Löten einer Mikroschaltung für mehr als 8 Beine darauf einfache Aufgabe Die Religion erlaubt es mir nicht. Es war auch eine Schande, mich zum Lagerhaus zu schleppen. Was zu tun ist?

Und dann fiel mir etwas so Wunderbares ein wie analoger Timer - NE555. Dabei handelt es sich um eine Art Generator, bei dem man über eine Kombination aus Widerständen und einem Kondensator die Frequenz sowie die Puls- und Pausendauer einstellen kann. Wie viel anderer Mist wurde an diesem Timer in seiner mehr als dreißigjährigen Geschichte gemacht ... Bis heute wird dieser Mikroschaltkreis trotz seines ehrwürdigen Alters in Millionen von Exemplaren gedruckt und ist in fast jedem Lager zum Preis von a erhältlich ein paar Rubel. In unserem Land kostet es beispielsweise etwa 5 Rubel. Ich durchstöberte den Boden des Fasses und fand ein paar Stücke. UM! Lasst uns jetzt für Aufsehen sorgen.


Wie es funktioniert
Wenn Sie nicht tief in die Struktur des 555-Timers eintauchen, ist es nicht schwierig. Grob gesagt überwacht der Timer die Spannung am Kondensator C1, die er vom Ausgang entfernt THR(SCHWELLE - Schwelle). Sobald das Maximum erreicht ist (der Kondensator ist geladen), öffnet der interne Transistor. Wodurch die Ausgabe geschlossen wird DIS(Entladung – Entladung) zur Erde. Gleichzeitig am Ausgang AUS es erscheint eine logische Null. Der Kondensator beginnt sich zu entladen DIS und wenn die Spannung an ihm Null wird (vollständige Entladung), wechselt das System in den entgegengesetzten Zustand – am Ausgang 1 ist der Transistor geschlossen. Der Kondensator beginnt sich erneut aufzuladen und alles wiederholt sich erneut.
Die Ladung des Kondensators C1 folgt dem Pfad: „ R4->obere Schulter R1 ->D2", und die Entladung auf dem Weg: D1 -> Unterarm R1 -> DIS. Wenn wir den variablen Widerstand R1 drehen, ändern wir das Verhältnis der Widerstände des Ober- und Unterarms. Was dementsprechend das Verhältnis der Pulslänge zur Pause verändert.
Die Frequenz wird hauptsächlich durch den Kondensator C1 eingestellt und hängt auch geringfügig vom Wert des Widerstands R1 ab.
Der Widerstand R3 sorgt dafür, dass der Ausgang auf einen hohen Pegel gezogen wird – es liegt also ein Open-Collector-Ausgang vor. Was nicht in der Lage ist, unabhängig auszustellen hohes Niveau.

Sie können beliebige Dioden einbauen, die Leiter haben ungefähr den gleichen Wert, Abweichungen innerhalb einer Größenordnung haben keinen großen Einfluss auf die Arbeitsqualität. Bei 4,7 Nanofarad in C1 beispielsweise sinkt die Frequenz auf 18 kHz, ist aber fast nicht mehr hörbar, offenbar ist mein Gehör nicht mehr perfekt :(

Ich habe in den Behältern gestöbert, die selbst die Betriebsparameter des NE555-Timers berechnet und daraus eine Schaltung für einen astabilen Modus mit einem Füllfaktor von weniger als 50 % zusammengebaut und anstelle von R1 und R2 einen variablen Widerstand eingeschraubt, mit dem Ich habe das Tastverhältnis des Ausgangssignals geändert. Es ist lediglich darauf zu achten, dass die DIS-Ausgabe (DISCHARGE) über den internen Timer-Taster erfolgt Es ist mit Masse verbunden und kann daher nicht direkt mit dem Potentiometer verbunden werden, Weil Wenn der Regler in seine äußerste Position gedreht wird, landet dieser Stift auf Vcc. Und wenn der Transistor öffnet, kommt es zu einem natürlichen Kurzschluss und der Timer mit einem schönen Zilch stößt magischen Rauch aus, an dem, wie Sie wissen, die gesamte Elektronik arbeitet. Sobald der Rauch den Chip verlässt, funktioniert er nicht mehr. Das ist es. Daher nehmen wir einen weiteren Widerstand für ein Kilo-Ohm und fügen ihn hinzu. Es wird keinen Unterschied in der Regulierung machen, aber es wird vor Burnout schützen.

Gesagt, getan. Ich habe die Platine geätzt und die Bauteile verlötet:

Von unten ist alles einfach.
Hier füge ich ein Signet im nativen Sprint-Layout hinzu –

Und das ist die Spannung am Motor. Ein kleiner Übergangsprozess ist sichtbar. Sie müssen die Leitung im Abstand von einem halben Mikrofarad parallel verlegen, dann wird sie geglättet.

Wie Sie sehen, schwebt die Frequenz – das ist verständlich, da unsere Betriebsfrequenz von den Widerständen und dem Kondensator abhängt und sich die Frequenz ändert, aber das spielt keine Rolle. Im gesamten Regelbereich kommt es nie in den hörbaren Bereich. Und die gesamte Struktur kostete 35 Rubel, die Karosserie nicht mitgerechnet. Also – Profit!

Mit der modernen Entwicklung der Elektronik in China scheint es, dass Sie alles kaufen können, was Ihr Herz begehrt: von Heimkinos und Computern bis hin zu so einfachen Produkten wie Steckdosen und Gabeln.

Irgendwo dazwischen liegen sie und blinken Weihnachtsgirlanden, Uhren mit Thermometer, Leistungsregler, Thermostate, Fotorelais und vieles mehr. Wie der große Satiriker Arkady Raikin in einem Monolog über Engpässe sagte: „Lass alles sein, aber lass etwas fehlen!“ Im Allgemeinen fehlt genau das, was zum „Repertoire“ einfacher Amateurfunkkonstruktionen gehört.

Trotz dieser Konkurrenz durch die chinesische Industrie ist das Interesse von Amateurdesignern daran gestiegen einfache Designs noch nicht verloren. Sie werden ständig weiterentwickelt und finden in einigen Fällen sinnvolle Anwendung in kleinen Hausautomationsgeräten. Viele dieser Geräte wurden dank (inländisches Analogon KR1006VI1) geboren.

Dies sind die bereits erwähnten Fotorelais, verschiedene einfache Systeme Alarme, Spannungswandler, PWM-DC-Motorsteuerungen und vieles mehr. Im Folgenden beschreiben wir einige praktische Designs, die zu Hause wiederholt werden können.

Fotorelais auf Timer 555

Das in Abbildung 1 dargestellte Fotorelais dient zur Steuerung der Beleuchtung.

Bild 1.

Der Steuerungsalgorithmus ist traditionell: Abends, wenn die Lichtstärke nachlässt, schaltet sich das Licht ein. Die Glühbirne schaltet sich morgens aus, wenn das Licht normale Werte erreicht. Die Schaltung besteht aus drei Knoten: einem Lichtmesser, einem Lastschaltknoten und einer Stromversorgung. Es ist besser, mit der Beschreibung der Funktionsweise der Schaltung rückwärts - vorwärts - der Stromversorgung, der Lastschalteinheit und des Lichtmessers zu beginnen.

Netzteil

Dies ist bei solchen Konstruktionen gerade dann der Fall, wenn es unter Verstoß gegen alle Sicherheitsempfehlungen sinnvoll ist, ein Netzteil zu verwenden, das keine galvanische Trennung vom Netz aufweist. Auf die Frage, warum das möglich ist, lautet die Antwort: Nach dem Aufstellen des Geräts kommt niemand mehr hinein, alles befindet sich in einem isolierenden Gehäuse.

Es sind auch keine äußerlichen Anpassungen zu erwarten; nach der Anpassung müssen Sie nur noch den Deckel schließen und das fertige Produkt aufhängen und arbeiten lassen. Selbstverständlich lässt sich die einzige „Empfindlichkeits“-Einstellung bei Bedarf auch mit einem langen Kunststoffrohr herausholen.

Während des Einrichtungsprozesses kann die Sicherheit auf zwei Arten gewährleistet werden. Verwenden Sie entweder einen Trenntransformator () oder versorgen Sie das Gerät mit Strom Laborblock Ernährung. In diesem Fall ist kein Anschluss der Netzspannung und des Leuchtmittels erforderlich und die Aktivierung der Fotozelle kann über LED1 gesteuert werden.

Der Stromversorgungskreis ist recht einfach. Es handelt sich um einen Brückengleichrichter Br1 mit einem Löschkondensator C2 Wechselstrom Spannung nicht weniger als 400 V. Der Widerstand R5 soll den Stromstoß durch den Kondensator C14 (500,0 µF * 50 V) beim Einschalten des Geräts glätten und dient auch als Sicherung.

Die Zenerdiode D1 dient zur Stabilisierung der Spannung an C14. Als Zenerdiode eignet sich eine 1N4467 oder 1N5022A. Für den Br1-Gleichrichter sind 1N4407-Dioden oder jede Brücke mit geringer Leistung mit einer Sperrspannung von 400 V und einem gleichgerichteten Strom von mindestens 500 mA durchaus geeignet.

Der Kondensator C2 sollte mit einem Widerstand mit einem Widerstand von etwa 1 MΩ (im Diagramm nicht dargestellt) umgangen werden, damit der Strom nach dem Trennen des Geräts nicht „klickt“: Er wird natürlich nicht töten, aber es ist immer noch ruhig empfindlich und unangenehm.

Lastanschlusseinheit

Hergestellt mit einer speziellen Mikroschaltung KR1182PM1A, mit der Sie viel tun können nützliche Geräte. In diesem Fall dient es zur Ansteuerung des KU208G-Triacs. Höchstpunktzahl gibt den importierten „analogen“ BT139 - 600 an: Laststrom 16A bei einer Sperrspannung von 600V, und der Steuerelektrodenstrom ist viel geringer als der des KU208G (manchmal muss der KU208G anhand dieses Indikators ausgewählt werden). BT139 ist in der Lage, Impulsüberlastungen von bis zu 240 A standzuhalten, was es äußerst zuverlässig beim Betrieb in einer Vielzahl von Geräten macht.

Wenn BT139 auf einem Heizkörper installiert ist, kann die geschaltete Leistung ohne Heizkörper 1 kW erreichen, eine Laststeuerung bis zu 400 W ist zulässig. Für den Fall, dass die Leistung der Glühbirne 150 W nicht überschreitet, kann auf einen Triac komplett verzichtet werden. Dazu sollte der rechte Anschluss der Lampe La1 laut Schaltung direkt mit den Pins 14, 15 der Mikroschaltung verbunden werden und der Widerstand R3 und der Triac T1 aus der Schaltung ausgeschlossen werden.

Lass uns weitermachen. Die Mikroschaltung KR1182PM1A wird über die Pins 5 und 6 gesteuert: Wenn sie geschlossen sind, erlischt die Lampe. Möglicherweise gibt es einen gewöhnlichen Kontaktschalter, der jedoch umgekehrt funktioniert – der Schalter ist geschlossen und die Lampe erlischt. Dies macht es viel einfacher, sich diese „Logik“ zu merken.

Wenn dieser Kontakt geöffnet wird, beginnt sich der Kondensator C13 aufzuladen und mit zunehmender Spannung an ihm nimmt die Helligkeit der Lampe allmählich zu. Dies ist bei Glühlampen sehr wichtig, da es deren Lebensdauer erhöht.

Durch die Auswahl des Widerstands R4 können Sie den Ladezustand des Kondensators C13 und die Helligkeit der Lampe regulieren. Bei Verwendung von Energiesparlampen kann der C13-Kondensator ebenso wie der KR1182PM1A selbst entfallen. Dies wird aber weiter unten besprochen.

Kommen wir nun zum Kernpunkt. Anstelle eines Relais wurde die Steuerung einfach aus dem Wunsch heraus, Kontakte loszuwerden, dem Transistor-Optokoppler AOT128 anvertraut, der erfolgreich durch einen importierten „analogen“ 4N35 ersetzt werden kann. Bei einem solchen Ersatz verringert sich jedoch der Wert des Widerstands R6 sollte auf 800KOhm...1MOhm erhöht werden, da bei 100KOhm der importierte 4N35 nicht funktioniert. In der Praxis getestet!

Wenn der Optokoppler-Transistor offen ist, ist er K-E-Übergang, wie ein Kontakt, schließt die Pins 5 und 6 der Mikroschaltung KR1182PM1A und die Lampe wird ausgeschaltet. Um diesen Transistor zu öffnen, müssen Sie die Optokoppler-LED zum Leuchten bringen. Im Allgemeinen ist es umgekehrt: Die LED ist aus, aber die Lampe ist an.

Basierend auf 555 stellt sich heraus, dass es sehr einfach ist. Dazu genügt es, den Fotowiderstand LDR1 und den in Reihe geschalteten Abstimmwiderstand R7 an die Timer-Eingänge anzuschließen, mit dessen Hilfe die Ansprechschwelle des Fotorelais eingestellt wird; Die Schalthysterese (dunkel - hell) wird vom Timer selbst bereitgestellt, d.h. Erinnern Sie sich an die „magischen“ Zahlen 1/3U und 2/3U?

Befindet sich der Fotosensor im Dunkeln, ist sein Widerstand hoch, sodass die Spannung am Widerstand R7 niedrig ist, was dazu führt, dass der Timer-Ausgang (Pin 3) hoch geht und die Optokoppler-LED ausgeschaltet und der Transistor geschlossen wird. Dadurch wird die Glühbirne eingeschaltet, wie bereits im Untertitel „Ladeschaltgerät“ geschrieben.

Wenn der Fotosensor beleuchtet wird, wird sein Widerstand klein, in der Größenordnung von mehreren kOhm, sodass die Spannung am Widerstand R7 auf 2/3U ansteigt, und niedriges Niveau Spannung anliegt, leuchtet die Optokoppler-LED auf und die Lastlampe erlischt.

Hier könnte jemand sagen: „Das wird ein bisschen schwierig!“ Aber fast immer lässt sich alles bis zum Äußersten vereinfachen. Wenn Sie anzünden sollen Energiesparlampen Dann ist kein sanftes Schalten erforderlich und es kann ein herkömmliches Relais verwendet werden. Und wer hat gesagt, dass nur die Lampen eingeschaltet sein sollten?

Wenn das Relais über mehrere Kontakte verfügt, können Sie tun, was Sie wollen, und es nicht nur ein-, sondern auch ausschalten. Ein solches Diagramm ist in Abbildung 2 dargestellt und erfordert keine besonderen Kommentare. Das Relais ist so ausgewählt, dass der Spulenstrom bei einer Betriebsspannung von 12V nicht mehr als 200mA beträgt.

Figur 2.

Diagramme vor der Installation

In manchen Fällen müssen Sie etwas mit einer gewissen Verzögerung einschalten, verglichen mit dem Einschalten des Geräts. Legen Sie beispielsweise zunächst Spannung an die Logikchips an und versorgen Sie nach einer Weile die Ausgangsstufen mit Strom.

Solche Verzögerungen werden beim 555-Timer ganz einfach implementiert. Schemata solcher Verzögerungen und Zeitdiagramme des Betriebs sind in den Abbildungen 3 und 4 dargestellt. Die gepunktete Linie zeigt die Spannung der Stromversorgung und die durchgezogene Linie zeigt den Ausgang der Mikroschaltung.

Abbildung 3. Nach dem Einschalten wird der Ausgang verzögert hoch.

Abbildung 4. Nach dem Einschalten wird der Ausgang verzögert auf Low gesetzt.

Am häufigsten werden solche „Installer“ als Komponenten komplexerer Schaltkreise verwendet.

555 Timer-Alarmgeräte

Die Signalgeberschaltung ist uns schon seit langem bekannt.

Abbildung 5.

Zwei Elektroden werden in einen Wasserbehälter, beispielsweise ein Schwimmbad, eingetaucht. Während sie sich im Wasser befinden, ist der Widerstand zwischen ihnen gering (Wasser ist ein guter Leiter), sodass der Kondensator C1 umgangen wird und die Spannung an ihm nahezu Null ist. Außerdem liegt am Timer-Eingang (Pins 2 und 6) keine Spannung an, daher wird der Ausgang (Pin 3) auf einen hohen Pegel gesetzt, der Generator funktioniert nicht.

Wenn der Wasserstand aus irgendeinem Grund sinkt und die Elektroden in der Luft landen, erhöht sich der Widerstand zwischen ihnen, im Idealfall nur eine Unterbrechung, und der Kondensator C1 wird nicht umgangen. Daher funktioniert unser Multivibrator und am Ausgang erscheinen Impulse.

Die Frequenz dieser Impulse hängt von unserer Vorstellungskraft und den Parametern der RC-Schaltung ab: Es wird entweder ein blinkendes Licht oder ein unangenehmes Quietschen aus dem Lautsprecher sein. Gleichzeitig können Sie die Wasserzugabe einschalten. Um ein Überlaufen zu vermeiden und die Pumpe rechtzeitig auszuschalten, ist es notwendig, dem Gerät eine weitere Elektrode und einen ähnlichen Schaltkreis hinzuzufügen. Hier kann der Leser experimentieren.

Abbildung 6.

Wenn der Endschalter S2 gedrückt wird, erscheint am Ausgang des Timers eine hohe Spannung, die auch dann bestehen bleibt, wenn S2 losgelassen und nicht mehr gehalten wird. Aus diesem Zustand kann das Gerät nur durch Drücken der „Reset“-Taste gebracht werden.

Lassen Sie uns zunächst damit aufhören, vielleicht braucht jemand etwas Zeit, um einen Lötkolben zu nehmen und zu versuchen, die besprochenen Geräte zu löten, ihre Funktionsweise zu erkunden und zumindest mit den Parametern von RC-Schaltungen zu experimentieren. Hören Sie, wie der Lautsprecher piept oder die LED blinkt, vergleichen Sie, was die Berechnungen ergeben und wie stark die praktischen Ergebnisse von den berechneten abweichen.

20. Mai 2011 um 16:57 Uhr

Chip 555

  • DIY oder Do-it-yourself

Hallo zusammen. Heute möchte ich Ihnen etwas über den 555-Chip erzählen. Seine Geschichte begann im Jahr 1971, als die Signetics Corporation den SE555/NE555-Chip namens „The IC Time Machine“ herausbrachte. Zu dieser Zeit war dies der einzige „Timer“-Chip, der dem Massenverbraucher zur Verfügung stand. Unmittelbar nach seiner Veröffentlichung erfreute sich 555 großer Beliebtheit und fast alle Halbleiterhersteller begannen mit der Produktion. Inländische Hersteller produzierten diese Mikroschaltung auch unter dem Namen KR1006VI1.

Was ist das für ein Wunder?

Die Mikroschaltung ist in zwei Gehäusevarianten erhältlich – Kunststoff-DIP und rundes Metall. Zwar ist es heutzutage sehr schwierig, eine 555 in einem runden Metallgehäuse zu finden, was bei der Version im DIP-Kunststoffgehäuse nicht der Fall ist. Transistoren, Dioden und Widerstände sind im Gehäuse mit acht Anschlüssen verborgen. Wir werden uns nicht näher mit dem 555 befassen, aber ich werde Ihnen die Beine dieser Mikroschaltung genauer erläutern. Insgesamt gibt es 8 Beine.

1. Erde. Der Ausgang, der in allen Stromkreisen mit dem Minuspol der Stromversorgung verbunden werden muss.
2. Auslösen, auch bekannt als Start. Wenn die Startspannung unter 1/3 Vsupply fällt, startet der Timer. Der vom Eingang aufgenommene Strom überschreitet nicht 500 nA.
3. Ausfahrt. Die Ausgangsspannung liegt beim Einschalten ca. 1,7 V unter der Versorgungsspannung. Die maximale Belastung, der der Ausgang standhalten kann, beträgt 200 mA.
4. Zurücksetzen. Wenn Sie eine niedrige Spannung anlegen (weniger als 0,7 V), kehrt die Schaltung in ihren ursprünglichen Zustand zurück, unabhängig davon, in welchem ​​Modus sich der Timer gerade befindet. Wenn für die Schaltung kein Reset erforderlich ist, wird empfohlen, diesen Pin mit dem Pluspol der Stromversorgung zu verbinden.
5. Kontrolle. Über diesen Pin können wir auf die Referenzspannung von Komparator Nr. 1 zugreifen. Dieser Stift wird sehr selten verwendet und wenn er in der Luft hängt, kann er den Betrieb stören. Daher ist es am besten, ihn im Stromkreis mit Masse zu verbinden.
6. Schwelle, auch bekannt als Stopp. Wenn die Spannung an diesem Ausgang höher als 2/3 Vcc ist, stoppt der Timer und der Ausgang geht in den Ruhemodus. Es ist zu beachten, dass der Ausgang nur funktioniert, wenn der Eingang ausgeschaltet ist.
7. Entladung. Dieser Ausgang ist im Chip selbst mit Masse verbunden, wenn der Ausgang des Chips niedrig ist, und geschlossen, wenn der Ausgang hoch ist. Kann bis zu 200 mA führen und wird manchmal als zusätzlicher Ausgang verwendet.
8. Ernährung. Dieser Ausgang muss mit dem Pluspol der Stromversorgung verbunden werden. Die Mikroschaltung hält die Spannung im Bereich von 4,5 bis 16 V. Sie kann mit einer normalen 9-V-Batterie oder über ein USB-Kabel betrieben werden.

Modi

Nun ist es an der Zeit, Ihnen die Modi des 555-Chips vorzustellen. Es gibt nur drei davon, und ich werde Ihnen die einzelnen Modi genauer erläutern.
Monostabil

Wenn ein Signal an den Eingang unserer Mikroschaltung angelegt wird, schaltet sie sich ein, erzeugt einen Ausgangsimpuls einer bestimmten Länge und schaltet sich aus, während sie auf den Eingangsimpuls wartet. Es ist wichtig, dass die Mikroschaltung nach dem Einschalten nicht auf neue Signale reagiert. Die Pulslänge kann mit der Formel t=1,1*R*C berechnet werden. Es gibt keine Begrenzungen für die Dauer der Impulse – sowohl die minimale als auch die maximale Dauer. Es gibt einige praktische Einschränkungen, die umgangen werden können, aber es lohnt sich zu überlegen, ob dies notwendig ist und ob eine andere Lösung möglicherweise einfacher ist. Die praktisch ermittelten Mindestwerte für R liegen also bei 10 kOhm und für C bei 95 pF. Sie können weniger tun, aber der Stromkreis beginnt, viel Strom zu absorbieren.

Astabiler Multivibrator

In diesem Modus ist alles ganz einfach. Es besteht keine Notwendigkeit, den Timer zu verwalten. Es erledigt alles selbst – zuerst schaltet es sich ein, wartet auf den Zeitpunkt t1, dann schaltet es sich aus, wartet auf den Zeitpunkt t2 und beginnt von vorne. Die Ausgabe ist ein Zaun aus hohen und niedrigen Zuständen. Die Frequenz, mit der es schwingt, hängt von den Parametern der Größen R1, R2 und C ab und wird durch die Formel F = 1,44/((R1+R2)C) bestimmt. Während der Zeit t1 = 0,693(R1+R2)C ist der Ausgang hoch und während der Zeit 2 = 0,693R2C ist der Ausgang niedrig.

Bistabil
In diesem Modus wird unser 555 IC als Schalter verwendet. Eine Taste gedrückt – der Ausgang eingeschaltet, eine andere gedrückt – ausgeschaltet.

Ende

Ich glaube, du hast es schon satt theoretisches Material und Sie möchten mit dem Üben beginnen. Die Mikroschaltung selbst und ihre Teile können Sie in jedem Radiofachgeschäft kaufen. Wenn Sie plötzlich zu faul sind, in den Laden zu gehen, können Sie hier alle Teile bestellen