تایمر قابل تنظیم در ne555. توضیحات دقیق، کاربرد و نمودارهای مدار برای روشن کردن تایمر NE555. گزینه شماره 2: مبتنی بر تراشه

شما می توانید لوازم خانگی را بدون حضور و مشارکت کاربر فعال و غیرفعال کنید. اکثر مدل های تولید شده این روزها مجهز به رله زمان برای استارت/ایست خودکار هستند.

اگر می خواهید تجهیزات قدیمی را به همین روش مدیریت کنید چه باید کرد؟ صبور باشید، توصیه های ما را بپذیرید و با دستان خود یک رله زمان بسازید - باور کنید، این محصول خانگی در خانه استفاده می شود.

ما آماده ایم تا به شما کمک کنیم تا یک ایده جالب را پیاده سازی کنید و تلاش خود را برای تبدیل شدن به یک مهندس برق مستقل امتحان کنید. ما تمام اطلاعات ارزشمند در مورد گزینه ها و روش های ساخت رله را برای شما پیدا کرده و سیستماتیک کرده ایم. استفاده از اطلاعات ارائه شده، مونتاژ آسان و عملکرد عالی دستگاه را تضمین می کند.

مقاله پیشنهادی برای مطالعه، نسخه‌های خودساخته دستگاه را که در عمل آزمایش شده‌اند، با جزئیات بررسی می‌کند. اطلاعات بر اساس تجربه صنعتگران علاقه مند به مهندسی برق و الزامات مقررات است.

انسان همواره با وارد کردن وسایل مختلف به زندگی روزمره به دنبال آسان‌تر کردن زندگی خود بوده است. با ظهور تجهیزات مبتنی بر موتور الکتریکی، این سوال در مورد تجهیز آن به یک تایمر که این تجهیزات را به طور خودکار کنترل می کند، مطرح شد.

آن را برای یک زمان مشخص روشن کنید - و می توانید کارهای دیگری انجام دهید. دستگاه پس از مدت زمان تعیین شده خود به خود خاموش می شود. برای چنین اتوماسیونی، یک رله با عملکرد تایمر خودکار مورد نیاز بود.

یک نمونه کلاسیک از دستگاه مورد بحث در یک رله در یک ماشین لباسشویی قدیمی به سبک شوروی است. روی بدنه آن دسته ای با چند تقسیم وجود داشت. من حالت مورد نظر را تنظیم کردم و درام به مدت 5 تا 10 دقیقه می چرخد ​​تا ساعت داخل به صفر برسد.

رله زمان الکترومغناطیسی کوچک است، برق کمی مصرف می کند، قطعات متحرک شکستنی ندارد و بادوام است.

امروزه آنها در تجهیزات مختلف نصب می شوند:

• مایکروویو، فر و سایر لوازم خانگی؛
• فن های اگزوز؛
• سیستم های آبیاری اتوماتیک؛
• کنترل روشنایی خودکار

در بیشتر موارد، دستگاه بر اساس یک میکروکنترلر ساخته می شود که به طور همزمان تمام حالت های عملیاتی دیگر تجهیزات خودکار را کنترل می کند. برای سازنده ارزان تر است. نیازی به خرج کردن پول برای چندین دستگاه جداگانه نیست که مسئول یک چیز هستند.

بر اساس نوع عنصر در خروجی، رله های زمانی به سه نوع طبقه بندی می شوند:

• رله - بار از طریق "کنتاکت خشک" متصل می شود.
• تریاک
• تریستور

گزینه اول قابل اطمینان ترین و مقاوم ترین گزینه در برابر نوسانات شبکه است. دستگاهی با تریستور سوئیچینگ در خروجی باید فقط در صورتی استفاده شود که بار متصل به شکل ولتاژ تغذیه حساس نباشد.

برای ساخت رله زمانی خود می توانید از میکروکنترلر نیز استفاده کنید. با این حال، محصولات خانگی عمدتا برای چیزهای ساده و شرایط کاری ساخته می شوند. یک کنترلر قابل برنامه ریزی گران قیمت در چنین شرایطی هدر دادن پول است.

مدارهای بسیار ساده تر و ارزان تری بر پایه ترانزیستورها و خازن ها وجود دارد. علاوه بر این، چندین گزینه وجود دارد؛ گزینه های زیادی برای نیازهای خاص شما وجود دارد.

طرح های مختلف محصولات خانگی

تمام گزینه های پیشنهادی برای ساخت رله های زمان با دستان خود بر اساس اصل شروع یک سرعت شاتر تنظیم شده است. ابتدا یک تایمر با بازه زمانی مشخص و شمارش معکوس شروع می شود.

دستگاه خارجی متصل به آن شروع به کار می کند - موتور الکتریکی یا چراغ روشن می شود. و پس از رسیدن به صفر، رله سیگنالی برای خاموش کردن این بار صادر می کند یا جریان را قطع می کند.

گزینه شماره 1: ساده ترین با ترانزیستورها

مدارهای مبتنی بر ترانزیستور ساده ترین برای پیاده سازی هستند. ساده ترین آنها فقط شامل هشت عنصر است. شما حتی برای اتصال آنها به برد نیاز ندارید؛ همه چیز را می توان بدون آن لحیم کرد. یک رله مشابه اغلب برای اتصال روشنایی از طریق آن ساخته می شود. دکمه رو فشار دادم و چند دقیقه چراغ روشن شد و بعد خاموش شد.

برای تغذیه این مدار به باتری های 9 ولتی یا باتری های 12 ولتی نیاز است و چنین رله ای نیز می تواند از ولتاژ متناوب 220 ولت با استفاده از مبدل به 12 ولت ثابت (+) تغذیه شود.

برای مونتاژ این رله زمان خانگی به موارد زیر نیاز دارید:

• یک جفت مقاومت (100 اهم و 2.2 میلی اهم)؛
• ترانزیستور دوقطبی KT937A (یا آنالوگ)؛
• رله سوئیچینگ بار;
• مقاومت متغیر 820 اهم (برای تنظیم فاصله زمانی)؛
• خازن 3300 µF و 25 ولت؛
• دیود یکسو کننده KD105B;
• برای شروع شمارش تغییر دهید.

تاخیر زمانی در این رله تایمر به دلیل شارژ شدن خازن تا سطح توان کلید ترانزیستور اتفاق می افتد. در حالی که C1 تا 9 تا 12 ولت شارژ می شود، کلید در VT1 باز می ماند. بار خارجی تغذیه می شود (چراغ روشن است).

پس از مدتی که به مقدار تنظیم شده روی R1 بستگی دارد، ترانزیستور VT1 بسته می شود. رله K1 در نهایت قطع می شود و بار از ولتاژ جدا می شود.

زمان شارژ خازن C1 با حاصلضرب ظرفیت آن و مقاومت کل مدار شارژ (R1 و R2) تعیین می شود. علاوه بر این، اولین مورد از این مقاومت ها ثابت است، و دومی قابل تنظیم برای تنظیم یک فاصله زمانی خاص است.

پارامترهای زمان بندی برای رله مونتاژ شده به صورت تجربی با تنظیم مقادیر مختلف روی R1 انتخاب می شوند. برای سهولت در تنظیم زمان مورد نیاز بعداً، باید علامت گذاری با موقعیت دقیق روی محفظه ایجاد شود.

تعیین فرمولی برای محاسبه تاخیرهای خروجی برای چنین طرحی مشکل ساز است. خیلی به پارامترهای یک ترانزیستور خاص و عناصر دیگر بستگی دارد.

رله با سوئیچ S1 به حالت اولیه خود آورده می شود. خازن به R2 بسته می شود و تخلیه می شود. پس از روشن شدن مجدد S1، چرخه دوباره شروع می شود.

در مداری با دو ترانزیستور، اولی در تنظیم و کنترل مکث زمانی نقش دارد. و دومی کلید الکترونیکی برای روشن و خاموش کردن برق بار خارجی است.

دشوارترین چیز در این اصلاح، انتخاب دقیق مقاومت R3 است. باید به گونه ای باشد که رله فقط زمانی بسته شود که سیگنالی از B2 تامین شود. در این حالت، روشن شدن معکوس بار باید تنها زمانی رخ دهد که B1 فعال شود. باید به صورت آزمایشی انتخاب شود.

این نوع ترانزیستور جریان گیت بسیار کمی دارد. اگر سیم پیچ مقاومتی در سوئیچ رله کنترل بزرگ باشد (ده ها اهم و MOhms)، فاصله خاموش شدن را می توان به چند ساعت افزایش داد. علاوه بر این، بیشتر اوقات رله تایمر عملاً هیچ انرژی مصرف نمی کند.

حالت فعال در آن در یک سوم آخر این فاصله شروع می شود. اگر رادیو از طریق یک باتری معمولی متصل شود، مدت زمان زیادی دوام می آورد.

گزینه شماره 2: مبتنی بر تراشه

مدارهای ترانزیستوری دو عیب اصلی دارند. محاسبه زمان تاخیر برای آنها دشوار است و خازن باید قبل از شروع بعدی تخلیه شود. استفاده از ریز مدارها این معایب را از بین می برد، اما دستگاه را پیچیده می کند.

با این حال، اگر شما حتی حداقل مهارت و دانش در مهندسی برق دارید، ساختن چنین رله زمانی با دستان خود نیز دشوار نیست.

آستانه باز شدن TL431 به دلیل وجود منبع ولتاژ مرجع در داخل، پایدارتر است. به علاوه، تعویض آن به ولتاژ بسیار بالاتری نیاز دارد. در حداکثر، با افزایش مقدار R2، می توان آن را تا 30 ولت افزایش داد.

خازن زمان زیادی طول می کشد تا به چنین مقادیری شارژ شود. علاوه بر این، اتصال C1 به مقاومت برای تخلیه در این حالت به طور خودکار اتفاق می افتد. دیگر نیازی به فشار دادن SB1 در اینجا نیست.

گزینه دیگر استفاده از "تایمر انتگرال" NE555 است. در این حالت تاخیر نیز با پارامترهای دو مقاومت (R2 و R4) و خازن (C1) تعیین می شود.

رله با تعویض مجدد ترانزیستور "خاموش" می شود. فقط بسته شدن آن در اینجا توسط سیگنالی از خروجی ریز مدار انجام می شود، زمانی که ثانیه های مورد نیاز را شمارش می کند.

هنگام استفاده از ریزمدارها، نکات مثبت کاذب بسیار کمتری نسبت به استفاده از ترانزیستور وجود دارد. در این حالت، جریان ها به شدت کنترل می شوند، ترانزیستور دقیقاً در صورت نیاز باز و بسته می شود.

یکی دیگر از نسخه های کلاسیک ریز مدار رله زمان بر پایه KR512PS10 است. در این حالت، هنگامی که برق روشن می شود، مدار R1C1 یک پالس تنظیم مجدد را به ورودی ریز مدار می دهد و پس از آن نوسانگر داخلی در آن شروع به کار می کند. فرکانس خاموش شدن (ضریب تقسیم) دومی توسط مدار تنظیم کننده R2C2 تنظیم می شود.

تعداد پالس های شمارش شده با تعویض پنج پایه M01-M05 در ترکیب های مختلف تعیین می شود. زمان تاخیر را می توان از 3 ثانیه تا 30 ساعت تنظیم کرد.

پس از شمارش تعداد مشخص شده پالس، خروجی ریزمدار Q1 روی سطح بالایی تنظیم می شود و VT1 را باز می کند. در نتیجه رله K1 فعال می شود و بار را خاموش یا روشن می کند.

نمودار مونتاژ یک رله زمانی با استفاده از ریزمدار KR512PS10 پیچیده نیست؛ بازنشانی به حالت اولیه آن در چنین رله زمانی به طور خودکار زمانی اتفاق می‌افتد که با اتصال پایه‌های 10 (END) و 3 (ST) (+) به پارامترهای مشخص‌شده برسد.

حتی مدارهای رله زمانی پیچیده تری بر اساس میکروکنترلرها وجود دارد. با این حال، آنها برای خود مونتاژ مناسب نیستند. این همان جایی است که مشکلات لحیم کاری و برنامه نویسی ایجاد می شود. تغییرات با ترانزیستورها و ریزمدارهای ساده برای استفاده خانگی در اکثر موارد کاملاً کافی است.

گزینه شماره 3: برای منبع تغذیه در خروجی 220 ولت

تمام مدارهای فوق برای ولتاژ خروجی 12 ولت طراحی شده اند. برای اتصال یک بار قدرتمند به یک رله زمان مونتاژ شده بر اساس آنها، در خروجی لازم است. برای کنترل موتورهای الکتریکی یا سایر تجهیزات پیچیده الکتریکی با افزایش قدرت، باید این کار را انجام دهید.

با این حال، برای تنظیم روشنایی خانگی، می توانید یک رله را بر اساس یک پل دیود و یک تریستور مونتاژ کنید. با این حال، اتصال چیز دیگری از طریق چنین تایمر توصیه نمی شود. تریستور تنها قسمت مثبت موج سینوسی متغیرهای 220 ولتی را از خود عبور می دهد.

این مشکلی برای یک لامپ رشته‌ای، فن یا المنت گرمایشی نیست، اما سایر تجهیزات الکتریکی ممکن است نتوانند در مقابل آن مقاومت کنند و بسوزند.

مدار رله زمانی با تریستور در خروجی و پل دیودی در ورودی برای کار در شبکه‌های 220 ولت طراحی شده است، اما محدودیت‌هایی در نوع بار متصل دارد (+)

برای مونتاژ چنین تایمر برای یک لامپ شما نیاز دارید:

• مقاومت ها در 4.3 مواهم (R1) و 200 اهم (R2) ثابت هستند و در 1.5 کیلو اهم (R3) قابل تنظیم هستند.
• چهار دیود با حداکثر جریان بالای 1 آمپر و ولتاژ معکوس 400 ولت؛
• خازن 0.47 µF;
• تریستور VT151 یا مشابه؛
• تعویض.

این تایمر رله طبق طرح کلی برای دستگاه های مشابه با شارژ تدریجی خازن عمل می کند. هنگامی که مخاطبین در S1 بسته می شوند، C1 شروع به شارژ می کند.

در طول این فرآیند، تریستور VS1 باز می ماند. در نتیجه، بار L1 یک ولتاژ شبکه 220 ولت دریافت می کند. پس از اتمام شارژ C1، تریستور بسته می شود و جریان را قطع می کند و لامپ را خاموش می کند.

تأخیر با تنظیم مقدار روی R3 و انتخاب ظرفیت خازن تنظیم می شود. باید به خاطر داشت که هرگونه تماس با پاهای برهنه تمام عناصر استفاده شده ممکن است منجر به برق گرفتگی شود. همه آنها با برق 220 ولت تغذیه می شوند.

اگر نمی‌خواهید خودتان یک رله زمان را آزمایش کنید و مونتاژ کنید، می‌توانید گزینه‌های آماده برای کلیدها و پریزها را با تایمر انتخاب کنید.

جزئیات بیشتر در مورد چنین دستگاه هایی در مقالات نوشته شده است:

نتیجه گیری و فیلم مفید در مورد موضوع

درک ساختار داخلی یک رله زمانی از ابتدا اغلب دشوار است. برخی فاقد دانش و برخی دیگر فاقد تجربه هستند. برای سهولت در انتخاب مدار مناسب، ما مجموعه ای از فیلم ها را تهیه کرده ایم که تمام تفاوت های ظریف عملکرد و مونتاژ دستگاه الکترونیکی مورد نظر را با جزئیات شرح می دهد.

اگر به یک دستگاه ساده نیاز دارید، بهتر است مدار ترانزیستوری بگیرید. اما برای کنترل دقیق زمان تأخیر، باید یکی از گزینه ها را روی یک یا ریز مدار دیگر لحیم کنید.

اگر تجربه مونتاژ چنین دستگاهی دارید، لطفاً اطلاعات را با خوانندگان ما به اشتراک بگذارید. نظرات خود را بنویسید، عکس های محصولات خانگی خود را پیوست کنید و در بحث ها شرکت کنید. بلوک ارتباطی در زیر قرار دارد.

در این مقاله به شما می گویم که چگونه یک تایمر ساده بر روی تراشه NE 555P بسازید که در مونتاژ آن کیت کیت به ما کمک می کند که با استفاده از لینک انتهای مقاله می توانید آن را سفارش دهید. بر اساس این کیت می توانید به عنوان مثال یک چراغ چشمک زن بسازید یا به صورت دوره ای یک دستگاه را روشن کنید.

این کیت برای رادیو آماتورهای مبتدی مناسب است تا در کار با آهن لحیم کاری مسلط شوند، زیرا به مهارت خاصی نیاز ندارد.

قبل از شروع خواندن مقاله، پیشنهاد می کنم یک ویدیو با روند مونتاژ کامل و همچنین بررسی کیت کیت تمام شده تماشا کنید.

برای ساخت تایمر در NE 555P، به موارد زیر نیاز دارید:
* کیت کیت
* آهن لحیم کاری، لحیم کاری، شار
* برش های جانبی
* دستگاه لحیم کاری دست سوم
* پیچ گوشتی تخت
* منبع تغذیه برای تست دستگاه تمام شده

گام یک.
ابتدا به کیت تحویل طراح رادیو نگاه می کنیم.

در کیت ما یک برد مدار چاپی داریم، کاملاً خوب ساخته شده است و دارای تماس هایی در دو طرف با تمام اجزای برچسب گذاری شده است، تا اشتباه نکنید، زیرا هیچ دستورالعملی برای طراح رادیو وجود ندارد.

این تایمر مبتنی بر تراشه NE 555P است؛ کیت همچنین دارای دو مقاومت متغیر برای تنظیم زمان پاسخ تایمر است.

تایمر بر روی برد خود کانکتورهایی دارد که با حرکت جامپر خازن هایی با ظرفیت های مختلف تغییر می کند که بر زمان پاسخگویی تایمر تاثیر می گذارد.

مرحله دو.
ابتدا برد را در گیره مخصوص لحیم کاری دست سوم نصب می کنیم.

بیایید شروع به چیدمان اجزا کنیم. ما فقط یک مقاومت در کیت داریم، بنابراین نیازی به اندازه گیری مقاومت اسمی آن نیست.

در صورت لزوم، مقاومت را می توان با استفاده از مولتی متر یا علامت های رنگی روی کیس اندازه گیری کرد.
مرحله سوم.
خازن های سرامیکی غیر قطبی نصب می کنیم؛ روی کیس آنها یک عدد وجود دارد و روی برد هم مشخص شده است.

قطعات را وارد می کنیم و پایانه های آنها را خم می کنیم تا هنگام لحیم کاری از بین نرود.

بعد خازن های قطبی را وارد می کنیم، سه عدد از آنها را در مدار داریم و ظرفیت های متفاوتی دارند. یک نوار سفید روی بدن آنها وجود دارد، در مقابل آن یک پایانه منفی وجود دارد، به علاوه خازن یک پایه بلند است. روی برد، منفی با سایه نشان داده می شود؛ خازن ها را با توجه به درجه بندی روی کیس و برد وارد کنید.

مرحله چهارم
حال بیایید قلب تایمر یعنی تراشه NE 555P را نصب کنیم، آن را طبق کلید روی کیس که به شکل یک فرورفتگی گرد ساخته شده است نصب کنیم که روی علامت های برد مدار چاپی تکرار می شود.

LED قرمز را در جای خود قرار می دهیم، پایه بلند آن یک مثبت است، پایه کوتاه آن یک منفی است. روی تخته، خط تیره تماس منفی است، مثلث یک تماس مثبت است. در مرحله بعد، دو مقاومت و پین متغیر برای اتصال برق و یک جامپر برای تغییر زمان عملکرد تایمر وارد می کنیم.

مرحله پنجم
تمام قطعات روی برد نصب شده است. ما برای لحیم کاری بهتر شار اعمال می کنیم و لیدها را به مخاطبین برد لحیم می کنیم.

پس از لحیم کاری، سرب های باقی مانده را با استفاده از برش های جانبی جدا کنید. هنگام بریدن پین ها با برش های جانبی، مراقب باشید، زیرا می توانید به طور تصادفی یک مسیر را از روی تخته جدا کنید.

مرحله ششم
زمان تست تایمر فرا رسیده است. منبع تغذیه را به کنتاکت های روی برد وصل می کنیم و جامپر را در هر یک از چهار موقعیت قرار می دهیم. LED چشمک می زند، به این معنی که کیت کار می کند، زمان پاسخ را می توان با استفاده از یک پیچ گوشتی تغییر داد، پیچ مقاومت متغیر را چرخاند، و همچنین جامپر را به موقعیت دیگری منتقل کرد، در نتیجه ظرفیت خازن را بسته به خازن متصل تغییر داد.

هر آماتور رادیویی بیش از یک بار با تراشه NE555 روبرو شده است. این تایمر کوچک هشت پایه به دلیل عملکرد، کاربردی بودن و سهولت استفاده، محبوبیت زیادی به دست آورده است. در تایمر 555، می توانید مدارهایی با سطوح مختلف پیچیدگی را مونتاژ کنید: از یک ماشه ساده اشمیت، تنها با چند عنصر، تا یک قفل ترکیبی چند مرحله ای با استفاده از تعداد زیادی اجزای اضافی.

در این مقاله نگاه دقیق تری به ریز مدار NE555 می اندازیم که با وجود قدمت بالا همچنان مورد تقاضا است. شایان ذکر است که این تقاضا در درجه اول به دلیل استفاده از آی سی در مدارهای با استفاده از LED است.

شرح و محدوده

NE555 توسعه شرکت آمریکایی Signetics است که متخصصان آن در طول بحران اقتصادی تسلیم نشدند و توانستند آثار هانس کامنزیند را زنده کنند. این او بود که در سال 1970 موفق شد اهمیت اختراع خود را که در آن زمان هیچ مشابهی نداشت به اثبات برساند. آی سی NE555 دارای تراکم نصب بالا با هزینه کم بود که وضعیت خاصی را برای آن به ارمغان آورد.

متعاقباً، تولیدکنندگان رقیب از سراسر جهان شروع به کپی برداری از آن کردند. اینگونه بود که KR1006VI1 داخلی ظاهر شد که در این خانواده منحصر به فرد باقی ماند. واقعیت این است که در KR1006VI1 ورودی توقف (6) بر ورودی شروع (2) اولویت دارد. آنالوگ های وارداتی از شرکت های دیگر این ویژگی را ندارند. این واقعیت باید در هنگام توسعه مدارهایی با استفاده فعال از دو ورودی در نظر گرفته شود.

با این حال، در بیشتر موارد، اولویت ها بر عملکرد دستگاه تأثیر نمی گذارد. به منظور کاهش مصرف برق، در دهه 70 قرن گذشته، تولید تایمر سری CMOS راه اندازی شد. در روسیه، ریزمدار ترانزیستور اثر میدانی KR1441VI1 نامگذاری شد.

تایمر 555 بیشترین کاربرد خود را در ساخت مدارهای ژنراتور و رله های زمانی با امکان تاخیر از میکروثانیه تا چندین ساعت یافته است. در دستگاه های پیچیده تر، عملکردهای حذف جهش تماس، PWM، بازیابی سیگنال دیجیتال و غیره را انجام می دهد.

ویژگی ها و معایب

ویژگی خاص تایمر یک تقسیم کننده ولتاژ داخلی است که یک آستانه ثابت بالا و پایین را برای دو مقایسه کننده تعیین می کند. از آنجایی که تقسیم کننده ولتاژ را نمی توان حذف کرد و ولتاژ آستانه را نمی توان کنترل کرد، منطقه کاربردی NE555 باریک می شود.

تایمرهای مونتاژ شده روی ترانزیستورهای CMOS این معایب را ندارند و نیازی به نصب خازن خارجی ندارند.

پارامترهای اصلی آی سی سری 555

داخلی NE555 شامل پنج واحد عملکردی است که در نمودار منطقی قابل مشاهده است. در ورودی یک تقسیم کننده ولتاژ مقاومتی وجود دارد که دو ولتاژ مرجع برای مقایسه کننده های دقیق تولید می کند. کنتاکت های خروجی مقایسه کننده ها به بلوک بعدی می روند - یک فلیپ فلاپ RS با پین تنظیم مجدد خارجی و سپس به تقویت کننده قدرت. آخرین گره یک ترانزیستور کلکتور باز است که بسته به وظیفه ای که در دست دارد می تواند چندین عملکرد را انجام دهد.

ولتاژ تغذیه توصیه شده برای انواع آی سی NA, NE, SA در محدوده 4.5 تا 16 ولت است و برای SE می تواند به 18 ولت برسد. در این حالت، مصرف جریان در حداقل Upit 2-5 میلی آمپر و در حداکثر Upit - 10-15 میلی آمپر است. برخی از آی سی های سری 555 CMOS کمتر از 1 میلی آمپر مصرف می کنند. بالاترین جریان خروجی یک میکرو مدار وارداتی می تواند به مقدار 200 میلی آمپر برسد. برای KR1006VI1 بیشتر از 100 میلی آمپر نیست.

کیفیت ساخت و سازنده تا حد زیادی بر شرایط عملکرد تایمر تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، محدوده دمای عملیاتی NE555 از 0 تا 70 درجه سانتیگراد و SE555 از -55 تا +125 درجه سانتیگراد است که هنگام طراحی دستگاه ها برای عملکرد در محیط های باز مهم است. می توانید با جزئیات بیشتری با پارامترهای الکتریکی آشنا شوید و مقادیر معمول ولتاژ و جریان را در ورودی های CONT، RESET، THRES و TRIG در دیتاشیت آی سی سری XX555 بیابید.

محل و تخصیص پین ها

NE555 و آنالوگ های آن عمدتاً در بسته های هشت پین PDIP8، TSSOP یا SOIC موجود هستند. چیدمان پین اوت، صرف نظر از محفظه، استاندارد است. علامت گرافیکی نمادین تایمر یک مستطیل با کتیبه G1 (برای یک مولد پالس) و GN (برای مولتی ویبراتورها) است.

1. عمومی (GND). اولین نتیجه گیری در مورد کلید است. به منبع تغذیه منفی دستگاه متصل می شود.
2. ماشه (TRIG). اعمال یک پالس سطح پایین به ورودی مقایسه‌کننده دوم منجر به راه‌اندازی و ظاهر شدن در خروجی یک سیگنال سطح بالا می‌شود که مدت زمان آن به درجه‌بندی عناصر خارجی R و C بستگی دارد. تغییرات احتمالی ورودی سیگنال در بخش "Monistrator" نوشته شده است.
3. خروجی (OUT). سطح بالای سیگنال خروجی (Upit-1.5V) و سطح پایین آن حدود 0.25V است. سوئیچینگ حدود 0.1 میکرو ثانیه طول می کشد.
4. تنظیم مجدد (RESET). این ورودی بالاترین اولویت را دارد و قادر است عملکرد تایمر را بدون توجه به ولتاژ روی پایه های دیگر کنترل کند. برای اجازه راه اندازی، لازم است که پتانسیل بیش از 0.7 ولت روی آن وجود داشته باشد. به همین دلیل از طریق یک مقاومت به منبع تغذیه مدار متصل می شود. ظهور یک پالس کمتر از 0.7 ولت، عملکرد NE555 را ممنوع می کند.
5. کنترل (CTRL). همانطور که از ساختار داخلی آی سی مشخص است، مستقیماً به تقسیم کننده ولتاژ متصل است و در صورت عدم تأثیر خارجی، 2/3 Upit تولید می کند. با اعمال یک سیگنال کنترل به CTRL، می توان یک سیگنال مدوله شده در خروجی به دست آورد. در مدارهای ساده به یک خازن خارجی متصل می شود.
6. توقف (THR). این ورودی اولین مقایسه کننده است، ظاهر شدن ولتاژی که بیش از 2/3 Upit باشد، عملکرد ماشه را متوقف می کند و خروجی تایمر را به سطح پایین تبدیل می کند. در این مورد، نباید سیگنال ماشه ای در پایه 2 وجود داشته باشد، زیرا TRIG بر THR اولویت دارد (به جز KR1006VI1).
7. تخلیه (DIS). مستقیماً به ترانزیستور داخلی متصل می شود که طبق مدار جمع کننده مشترک متصل می شود. به طور معمول، یک خازن زمان بندی به اتصال جمع کننده-امیتر متصل می شود که در حالی که ترانزیستور در حالت باز است تخلیه می شود. کمتر برای افزایش ظرفیت بار تایمر استفاده می شود.
8. برق (VCC). به مثبت منبع تغذیه 4.5–16 ولت متصل می شود.

حالت های عملیاتی NE555

تایمر سری 555 در یکی از سه حالت کار می کند؛ بیایید با استفاده از تراشه NE555 به عنوان مثال به آنها با جزئیات بیشتری نگاه کنیم.

تک شات

نمودار مدار تک ویبراتور در شکل نشان داده شده است. برای تشکیل تک پالس ها، علاوه بر ریز مدار NE555، به یک مقاومت و یک خازن قطبی نیاز خواهید داشت. این طرح به شرح زیر عمل می کند. یک پالس سطح پایین تنها به ورودی تایمر (2) اعمال می شود که باعث می شود ریزمدار سوئیچ شود و یک سطح سیگنال بالا در خروجی ظاهر شود (3). مدت زمان سیگنال بر حسب ثانیه با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

پس از یک زمان مشخص (t)، یک سیگنال سطح پایین در خروجی (حالت اولیه) تولید می شود. به طور پیش فرض، پایه 4 با پایه 8 ترکیب شده است، یعنی پتانسیل بالایی دارد.

هنگام توسعه طرح ها، باید 2 تفاوت ظریف را در نظر بگیرید:

1. ولتاژ منبع تغذیه بر مدت زمان پالس ها تأثیر نمی گذارد. هر چه ولتاژ تغذیه بیشتر باشد، نرخ شارژ خازن زمان بندی بیشتر و دامنه سیگنال خروجی بیشتر می شود.
2. یک پالس اضافی، که می تواند پس از پالس اصلی به ورودی اعمال شود، تا زمانی که زمان t تمام نشده است، بر عملکرد تایمر تأثیر نمی گذارد.

عملکرد مولد پالس تک را می توان از دو طریق خارجی تحت تأثیر قرار داد:

• یک سیگنال سطح پایین را به Reset بفرستید که تایمر را به حالت اولیه خود باز می گرداند.
• تا زمانی که ورودی 2 یک سیگنال سطح پایین دریافت می کند، خروجی بالا باقی می ماند.

بنابراین، با استفاده از سیگنال های منفرد در ورودی و پارامترهای زنجیره زمان، می توان پالس های مستطیلی شکل با مدت زمان مشخص در خروجی را به دست آورد.

مولتی ویبراتور

مولتی ویبراتور تولید کننده پالس های مستطیلی دوره ای با دامنه، مدت یا فرکانس معین، بسته به وظیفه است. تفاوت آن با تک ویبراتور این است که هیچ گونه اختلال خارجی برای عملکرد عادی دستگاه وجود ندارد. نمودار شماتیک یک مولتی ویبراتور بر اساس NE555 در شکل نشان داده شده است.

مقاومت های R1، R2 و خازن C1 در تشکیل پالس های تکرار شونده شرکت می کنند. زمان پالس (t 1)، زمان مکث (t 2)، دوره (T) و فرکانس (f) با استفاده از فرمول های زیر محاسبه می شود: از این فرمول ها به راحتی می توان دریافت که زمان مکث نمی تواند از زمان پالس تجاوز کند، یعنی رسیدن به چرخه کاری (S=T/t 1) بیش از 2 واحد امکان پذیر نخواهد بود. برای حل مشکل یک دیود به مدار اضافه می شود که کاتد آن به پایه 6 و آند به پایه 7 متصل می شود.

در برگه اطلاعات ریز مدارها، آنها اغلب با چرخه کار متقابل کار می کنند - چرخه وظیفه (D=1/S)، که به صورت درصد نمایش داده می شود.

این طرح به شرح زیر عمل می کند. در لحظه منبع تغذیه، خازن C 1 تخلیه می شود که خروجی تایمر را به حالت سطح بالا تبدیل می کند. سپس C 1 شروع به شارژ می کند و ظرفیت آن را به مقدار آستانه بالای 2/3 U PIT می رساند. پس از رسیدن به آستانه، آی سی سوئیچ می شود و یک سطح سیگنال پایین در خروجی ظاهر می شود. فرآیند تخلیه خازن آغاز می شود (t 1) که تا آستانه پایین تر 1/3 U PIT ادامه می یابد. هنگامی که به آن رسید، سوئیچینگ معکوس رخ می دهد و خروجی تایمر روی یک سطح سیگنال بالا تنظیم می شود. در نتیجه مدار به حالت خود نوسانی می رود.

ماشه دقیق اشمیت با ماشه RS

تایمر NE555 دارای یک مقایسه کننده دو آستانه و فلیپ فلاپ RS است که به شما امکان می دهد یک ماشه دقیق اشمیت را با یک فلیپ فلاپ RS در سخت افزار پیاده سازی کنید. ولتاژ ورودی توسط مقایسه کننده به سه قسمت تقسیم می شود که با رسیدن به هر یک از آنها، سوئیچینگ بعدی رخ می دهد. در این حالت مقدار هیسترزیس (سوئیچینگ معکوس) برابر با 1/3 U PIT است. توانایی استفاده از NE555 به عنوان یک ماشه دقیق در ساخت سیستم های کنترل خودکار مورد تقاضا است.

3 مدار محبوب بر اساس NE555

تک شات

یک نسخه عملی از مدار تک شات TTL NE555 در شکل نشان داده شده است. مدار توسط یک ولتاژ تک قطبی از 5 تا 15 ولت تغذیه می شود. عناصر زمان بندی در اینجا عبارتند از: مقاومت R 1 - 200 kOhm-0.125 W و خازن الکترولیتی C 1 - 4.7 μF-16V. R 2 پتانسیل بالایی را در ورودی حفظ می کند تا زمانی که برخی از دستگاه های خارجی آن را به سطح پایین بازنشانی کنند (مثلاً یک سوئیچ ترانزیستور). خازن C 2 از مدار در برابر جریان های عبوری در لحظه های سوئیچینگ محافظت می کند.

فعال سازی یکباره در لحظه اتصال کوتاه به زمین کنتاکت ورودی اتفاق می افتد. در این مورد، یک سطح بالا با مدت زمان:

t=1.1*R 1 *C 1 =1.1*200000*0.0000047=1.03 ثانیه.

بنابراین، این مدار یک تاخیر سیگنال خروجی را نسبت به سیگنال ورودی به میزان 1 ثانیه ایجاد می کند.

چراغ چشمک زن روی مولتی ویبراتور

بر اساس مدار مولتی ویبراتور که در بالا توضیح داده شد، می توانید یک فلاشر LED ساده را مونتاژ کنید. برای این کار یک LED به صورت سری با یک مقاومت به خروجی تایمر متصل می شود. مقدار مقاومت با استفاده از فرمول بدست می آید:

R=(U OUT -U LED)/I LED ,

U OUT – مقدار ولتاژ دامنه در پایه 3 تایمر.

تعداد LED های متصل به نوع تراشه NE555 مورد استفاده و ظرفیت بار آن (CMOS یا TTL) بستگی دارد. اگر لازم است یک LED با قدرت بیش از 0.5 وات چشمک بزند، مدار با یک ترانزیستور تکمیل می شود که بار آن LED خواهد بود.

رله زمان

مدار یک تایمر قابل تنظیم (رله زمان الکترونیکی) در شکل نشان داده شده است.
با کمک آن می توانید به صورت دستی مدت زمان سیگنال خروجی را از 1 تا 25 ثانیه تنظیم کنید. برای این کار یک مقاومت متغیر با مقدار اسمی 250 کیلو اهم به صورت سری با مقاومت ثابت 10 کیلو اهم نصب کنید. ظرفیت خازن تایمینگ به 100 μF افزایش یافته است.

این طرح به شرح زیر عمل می کند. در حالت اولیه، پایه 2 بالا (از منبع تغذیه) و پایه 3 پایین است. ترانزیستورهای VT1، VT2 بسته هستند. در لحظه ای که یک پالس مثبت به پایه VT1 اعمال می شود، جریان از مدار عبور می کند (Vcc-R2-کلکتور-امیتر-سیم مشترک). VT1 باز می شود و NE555 را در حالت زمان بندی قرار می دهد. در همان زمان، یک پالس مثبت در خروجی آی سی ظاهر می شود که VT2 را باز می کند. در نتیجه جریان امیتر VT2 باعث می شود رله کار کند. کاربر می تواند در هر زمان با کوتاه کردن RESET به زمین، کار را قطع کند.

ترانزیستورهای SS8050 نشان داده شده در نمودار را می توان با KT3102 جایگزین کرد.

بررسی همه مدارهای مبتنی بر NE555 در یک مقاله غیرممکن است. برای این منظور، مجموعه های کاملی وجود دارد که شامل تحولات عملی در کل وجود تایمر است. ما امیدواریم که اطلاعات ارائه شده به عنوان یک راهنما در هنگام مونتاژ مدارها، از جمله بارگذاری که LED ها هستند، باشد.

همچنین بخوانید

این تایمر خانگی بسیار ساده دارای 6 تاخیر زمانی ثابت 1، 2، 5، 10، 15 و 30 دقیقه ای است (بسته به نیاز خود می توانید به راحتی تعداد تاخیرهای زمانی را کم یا زیاد کنید). این تایمر می تواند هم در محیط های خانگی و هم در محیط های صنعتی مفید باشد.

مدار تایمررا می توان به دو بخش تقسیم کرد: منبع تغذیه و خود تایمر. منبع تغذیه شامل یک ترانسفورماتور اصلی X1، یک پل دیودی BR1، یک خازن الکترولیتی با ظرفیت بالا C1 است که امواج ولتاژ اصلاح شده را صاف می کند و یک تنظیم کننده ولتاژ 12 ولتی نوع LM7812

تایمر ساده روی تراشه NE555

در صورت لزوم، مدار می تواند توسط یک باتری 12 ولتی تغذیه شود. این باتری در نمودار (BATT.1) نشان داده شده است. سوئیچ S2 به شما امکان می دهد منبع تغذیه تایمر - باتری یا یکسو کننده را انتخاب کنید. اگر نیازی به باتری نیست، عناصر BATT.1 و S2 مورد نیاز نیستند.

پایه دستگاه- تراشه تایمر یکپارچه نوع NE555، پیکربندی شده برای کار در حالت یکپارچه. این طرح پردازش فواصل زمانی را در محدوده 1 تا 30 دقیقه فراهم می کند. زمان مورد نظر توسط سوئیچ S1 مطابق با جدول انتخاب می شود:

برای شروع فرآیند پردازش زمان، از دکمه "START" (S1) استفاده کنید. با فشار دادن این دکمه، رله الکترومغناطیسی RL1 کار می کند و بار را به شبکه 220 ولت وصل می کند. پس از مدت زمان مشخص، رله مدار برق بار را رها کرده و باز می کند.

عملکرد مداربسیار ساده. خازن C1 از طریق یک مقاومت یا زنجیره ای از مقاومت های R1 - R6 آلوده می شود. هنگامی که دکمه "START" (S3) را فشار می دهید، تایمر روشن می شود و یک سطح ولتاژ بالا در خروجی آن ظاهر می شود (3). سطح ولتاژ بالا در خروجی ریز مدار برای مدتی که توسط سوئیچ S1 انتخاب شده است به همین صورت باقی می ماند. سطح ولتاژ بالا در خروجی ریز مدار 555 ترانزیستور T1 را باز می کند که مدار کلکتور آن شامل سیم پیچی رله الکترومغناطیسی RL1 است. رله راه اندازی می شود، کنتاکت های آن بسته می شود و بار را به شبکه 220 ولت روشن می کند.

در طول زندگی مان فواصل زمانی را شمارش می کنیم که یکی پس از دیگری رویدادهای خاصی از وجود ما را تعیین می کنند. به طور کلی، ما نمی توانیم بدون شمارش زمان در زندگی خود انجام دهیم، زیرا در واقع کارهای روزمره خود را بر اساس ساعت و دقیقه تقسیم می کنیم و این روزها به هفته ها، ماه ها و سال ها می رسد. می توان گفت که بدون زمان، معنای خاصی را در اعمال خود از دست می دادیم، و حتی به معنای واقعی کلمه، قطعاً هرج و مرج وارد زندگی ما می شد. اما در این مقاله ما اصلاً در مورد واقعیت‌های خارق‌العاده محتمل، یا حتی در مورد موارد فرضی باورنکردنی نیستیم، اما همچنان در مورد واقعیت‌های واقعاً قابل دسترس هستیم. بالاخره اگر ما به این نیاز داریم، اگر آنچه به آن عادت کرده ایم اینقدر ضروری است، پس چرا از آنچه راحت است دست برداریم!؟ ما در مورد این صحبت می کنیم که چگونه و با چه کمکی می توانید زمان را اندازه گیری کنید. نه، این شعار در مورد آنچه می توانید برای اندازه گیری زمان استفاده کنید تا حدودی خنده دار است، زیرا حتی یک دانش آموز کلاس اولی هم آن را می داند. یک ساعت معمولی از هر یک از طرح های ممکن، خواه مکانیکی، شنی یا الکترونیکی، بردارید و زمان را اندازه بگیرید. با این حال، ساعت ها ممکن است همیشه راحت نباشند. بیایید بگوییم اگر نیاز به راه اندازی یا خاموش کردن نوعی دستگاه الکترونیکی داریم، بهتر است این را روی یک تایمر الکترونیکی پیاده سازی کنیم. این اوست که بدهی روشن و خاموش کردن دستگاه را از طریق سوئیچینگ الکترونیکی خودکار کنترل ساختار به عهده می گیرد. این نوع تایمر در تراشه NE 555 است که در مقاله خود در مورد آن صحبت خواهیم کرد.

مدار تایمر NE555

به تصویر نگاه کنید. هر چقدر هم که این موضوع پیش پا افتاده به نظر برسد، ریزمدار NE555 در واقع در این مدار در حالت عادی خود، یعنی برای هدف مورد نظر خود، کار می کند. اگرچه در واقع می توان آن را به عنوان یک مولتی ویبراتور، به عنوان مبدل سیگنال آنالوگ به دیجیتال، به عنوان یک ریزمدار که جدول بار را از سنسور نور فراهم می کند، استفاده کرد.

اجازه دهید یک بار دیگر به طور خلاصه به اتصال ریز مدار و اصل عملکرد مدار بپردازیم.

پس از فشار دادن دکمه "تنظیم مجدد"، پتانسیل را در ورودی ریز مدار تنظیم مجدد می کنیم، زیرا اساسا ورودی را زمین می کنیم. در این حالت خازن 150 mKF تخلیه می شود. اکنون، بسته به ظرفیت متصل به پایه 6.7 و زمین (150 mF)، مرحله تأخیر نوردهی تایمر بستگی دارد. لطفا توجه داشته باشید که تعدادی از مقاومت های 500 کیلو اهم و 2.2 میلی اهم نیز در اینجا متصل می شوند، بنابراین این مقاومت ها نیز در تشکیل تاخیر شرکت می کنند. شما می توانید تاخیر را با استفاده از یک مقاومت متغیر 2.2 M تنظیم کنید. اما موثرترین زمان را می توان با تعویض خازن تغییر داد. بنابراین، اگر مقاومت زنجیره مقاومت حدود 1 میلی اهم باشد، تاخیر حدود 5 دقیقه خواهد بود. بر این اساس، اگر مقاومت را به حداکثر برسانید و مطمئن شوید که خازن تا حد ممکن آهسته شارژ می شود، می توانید به تاخیر 10 دقیقه ای برسید. در اینجا باید گفت که وقتی تایمر شروع به شمارش می کند LED سبز رنگ روشن می شود اما با روشن شدن تایمر یک پتانسیل منفی در خروجی وجود دارد و به همین دلیل LED سبز خاموش می شود و قرمز مایل به قرمز روشن می شود. یعنی بسته به نیاز شما تایمر روشن یا خاموش می توانید از اتصال مناسب به LED قرمز یا سبز استفاده کنید. مدار ساده است و اگر همه عناصر به درستی در راه اندازی متصل شده باشند، مشکلی وجود ندارد.

P/S وقتی این مدار رو تو اینترنت پیدا کردم بین پایه 2 و 4 هم ارتباط داشت ولی با این اتصال مدار کار نمیکنه!!! پایه 2 باید به پایه 6 متصل شود، این نتیجه گیری بر اساس مدارهای مشابه دیگر در اینترنت انجام شد. با این اتصال همه چیز کار کرد!!!

اگر نیاز به کنترل تایمر با بار قدرت دارید، می توانید از سیگنال پس از مقاومت 330 اهم استفاده کنید. این نقطه با صلیب قرمز و سبز نشان داده شده است. ما از ترانزیستور معمولی مثلا KT815 و رله استفاده می کنیم. رله را می توان در 12 ولت استفاده کرد. نمونه ای از چنین اجرای کنترل منبع تغذیه در مقاله سنسور نور آورده شده است، لینک بزرگتر را ببینید. در این صورت امکان خاموش و روشن کردن یک بار قدرتمند وجود خواهد داشت.

خلاصه کردن تایمر روی تراشه NE555

مدار ارائه شده در اینجا، اگرچه با ولتاژ 9 ولت کار می کند، اما می تواند با ولتاژ 12 ولت نیز تامین شود. این بدان معنی است که چنین مداری را می توان نه تنها برای پروژه های خانگی، بلکه برای یک خودرو نیز استفاده کرد، زمانی که مدار می تواند مستقیماً به شبکه داخلی خودرو متصل شود.
در این حالت می توان از چنین تایمری برای تاخیر در روشن یا خاموش کردن دوربین استفاده کرد. امکان استفاده از تایمر برای نشانگرهای چرخش "تنبل"، برای گرم کردن شیشه عقب و غیره وجود دارد. واقعا گزینه های زیادی وجود دارد.