Реле времени на 555: об устройстве и сборка своими руками

об устройстве и сборка своими руками

Один из наиболее часто используемых компонентов электроники – таймер-генератор. Современный формат выпуска его конструкций организован в виде специализированных сборок, применяемых в миллионах различных устройств. Наиболее распространенный таймер такого типа, или, с другим названием, – реле времени, 555 серия микросхем, впервые выпущенная и разработанная компанией Signetic в 1971 году.

За неимением конкуренции на тот период, она получила очень высокое признание и распространение в схемах электрических приборов. Характеристики и выдаваемый сигнал серии таймеров NE555 (изначальное название) позволил применять их при разработке генераторов, модуляторов, систем задержки, различных фильтров, преобразователей напряжения. С развитием цифровой техники, микросхема не потеряла свою актуальность и применяется уже в качестве ее элемента.

Основная задача таймера 555 – создавать одиночные или множественные импульсы с точным разграничением временных интервалов между ними.
Внешний вид микросхемы NE555

Содержание

1. Особенности и характеристики
2. Достоинства и недостатки
3. Режимы работы устройства
4. Одновибратор
5. Мультивибратор
6. Прецизионный триггер Шмитта
7. Область применения НЕ555
8. Отечественные и зарубежные производители
9. Как сделать реле времени 555 своими руками

Особенности и характеристики

Простой генератор импульсов на основе 555

Наиболее известная особенность 555 серии микросхем, снижающей количество областей их применения – внутренний делитель напряжения. Он задает фиксированный уровень порога срабатывания обоих компараторов устройства, сменить который невозможно.

Питание таймера 555 серии осуществляется напряжением от 4,5 до 16 вольт. Ток потребления непосредственно зависит от этого параметра и составляет от 2 до 15 мА. Характеристики выходного сигнала отличаются у различных производителей. В основном, его ток не превышает 200 мА.

Температурные режимы также зависят от сборки. Обычные NE555 рассчитаны на эксплуатацию в промежутке от 0 до 70°С. Военные варианты таймера (исторически обозначенные серией SE) допускают более широкий диапазон – от -55 до 125°С.

В период активности таймера на выходе присутствует напряжение, оно равно приходящему на шине питания за вычетом 1,75В. В остальных случаях на этом контакте 0,25В, при общем напряжении +5В. Терминология описывает эти состояния, как высокий и низкий уровень сигнала.

Запуск таймера к генерации производится импульсным сигналом 1/3 вольт от питания устройства. Форма его любая – синусная или прямоугольная.
Элементы схемы, определяющие временные параметры срабатывания

Время срабатывания изменения состояния устанавливается характеристиками внешнего конденсатора между контактом разряда и землей, а также сопротивлением двух резисторов. Первый расположен на шине питания и соединяет ее с входом останова работы микросхемы. Второй находится на линии между предыдущим и контактом разряда, но до описанной ранее емкости.

Основное достоинство реле времени на 555 чипе –низкая цена и громадное количество разработанных и использующих его схем электрооборудования.

Существуют и недостатки, которые, впрочем, исправлены в выпусках микросхем с транзисторной базой на основе КМОП. При использовании биполярных, в момент изменения состояния генерирующего каскада в противоположный, на выводах могло возникнуть паразитное напряжение до 400 мА. Проблема решается установкой полярного конденсатора 0,1 мкФ, между управляющим контактом и общим проводом.
Конденсатор, уменьшающий влияние помех на устройство

Можно повысить и помехоустойчивость микросхемы таймера. Для этого размещают неполярный конденсатор 1 мкФ на линию цепи питания.

Режимы работы устройства

Основные режимы использования микросхемы 555 серии – одновибратор, мультивибратор и триггер Шмитта.

Первый применяется для создания единовременного сигнала заданной длительности при подаче входного напряжения на стартовый контакт чипа.

Второй – для генерации множества автоколебательных импульсов прямоугольной формы.

Третий, благодаря эффекту памяти предыдущего сигнала и трех вариантов исходящих согласно внутренней логики, в системах задержки и цифровых устройствах.

Одновибратор

В этой схеме, при подаче сигнала любой формы на второй вход 555 серии, будет генерироваться импульс на третьем ее выходе. Его длительность зависит от характеристик сопротивления R и емкости C. Вычислить необходимое время действия исходящего сигнала можно по формуле t=1,1*C*R.
Схема одновибратора

Мультивибратор

В отличие от предыдущей схемы, мультивибратору для начала постоянной генерации не нужна подача внешнего сигнала. Достаточно только произвести подключение питания. На выходе импульсы прямоугольной формы с изменением состояния в течение t₂ и с периодом действия t₁.

Их время рассчитываться от параметров R1 и R2 по формулам:

Период и частота:

Чтобы достичь времени импульса большего, чем время паузы, используют диод, соединяющий катодом 7 контакт микросхемы (разряд), с 6 (останов) через свой анод.

Мультивибратор

Прецизионный триггер Шмитта

Функциональность в рамках инвертирующего прецизионного переключателя в 555 серии обеспечивается наличием двух порогового компаратора и RS — триггера. Напряжение на входе разделяется на три части, при достижении пороговых значений которых и изменяется состояние выдачи сигнала устройством.

Разграничение делается по полярности, причем для переключения достаточно 1/3 общего вольтажа питания любого из полюсов. На выходе, при получении порогового сигнала на входе, возникает импульс, инвертированный полярно относительно изначального. Его уровень постоянен и длится он ровно то время, которое действует инициирующий импульс.

Проще говоря, триггер Шмитта — это инвертирующий одновибратор с памятью полярности предыдущего сигнала.

Используется подобная схема в системах, где требуется избавление от излишнего шума и приведение его последовательностей к необходимым пороговым значениям.
Схема триггера Шмитта с графиком выравниваемых уровней сигнала

Область применения НЕ555

Возможности микросхемы дают широкий спектр техники, в которой она используется. Мультивибраторы на 555 серии встречаются практически во всех схемах генерации сигналов.

Примером служат различные звуковые и световые оповещающие устройства, детекторы металла, освещенности, влажности или касания. Таймер, заложенный в микросхему, позволяет создавать реле времени, для контроля работы различного оборудования по определенным человеком периодам.

Варианты исполнения в виде триггера Шмитта применяются как фильтрующие преобразователи зашумленных сигналов, для придания им правильной прямоугольной формы. Актуальность подобные схемы имеют и в цифровой технике, в которой используются только два вида импульсов – его наличие и отсутствие.

Отечественные и зарубежные производители

Микросхема-таймер 555 серии настолько популярна, что ее аналоги изготавливаются мощностями практически всех известных брендов микроэлектронной промышленности. Причем территориально расположенных не только в США, но и других странах мира. Среди них: Texas Instrument, Sanyo, RCA, Raytheon, NTE Silvania, National, Motorola, Maxim, Lithic Systems, Intersil, Harris, Fairchild, Exar ECG Phillips и множество других.

Зачастую номер серии от конкурентов содержит отсылку к оригинальной NE555. Встречается маркировки NE555N, НЕ555Р или им подобные.
Российская КР1006ВИ1

Производится таймер и в России, с маркировкой микросхемы КР1006ВИ1 с биполярными транзисторами и КР1441ВИ1 по КМОП технологии. Национальный вариант немного отличается от классического 555 серии – в нем вход остановки обладает большим приоритетом, чем сигнал запуска.

Как сделать реле времени 555 своими руками

Одним из вариантов ознакомления с таймером 555 серии будет изготовление своими руками реле времени. Схема достаточно проста, считается классической и доступна к повторению специалистом любого уровня.
Схема таймера отключения

Запуск производится нажатием тумблера SB1. Длительность подстраивается резистором R2. На представленной схеме среднее время работы находится в пределах 6 секунд. Для его увеличения, без изменения характеристик R2 повышают емкость C1.

Если требуется суточный цикл работы, то понадобится конденсатор на 1600 мкФ. Если устройство будет применяться в условиях, близких к реальности, – количество фарад меняют на более подходящее к нужному времени работы. Расчет производится согласно формуле: T=C1*R2, где C1 емкость соответствующего конденсатора на схеме, R2 среднее сопротивление мегаом подстроечного резистора.

Более точная калибровка времени действия будет устанавливаться в процессе использования переменным резистором R2.

Немного о нумерации используемых контактов микросхемы 555 серии, то есть ее распиновка:

1. «Земля» (GND) – минус питания.
2. «Запуск» (Trigger) – на контакт поступает импульс, начинающий работу таймера. Инициируется нажатием тумблера.
3. «Выход» (Output) – пока таймер активен, на контакте генерируется исходящий сигнал. Его вольтаж равный Vпитания-1,7В, через ограничивающий резистор R3 позволяет открыть базу транзистора VT1. В свою очередь, полупроводниковый усилитель начинает пропускать напряжение на пусковое реле К1, которое уже коммутирует ток к потребителю. Диод VD1 в схеме предотвращает бросок паразитных токов в моменты активации.
4. «Сброс» (Reset) – при подаче отрицательного сигнала таймер переводится в 0 и останавливается. Чтобы такого не произошло, в схеме сделан подвод положительного полюса питания через сопротивление к этому контакту.
5. «Контроль» (Control Voltage) – для такого простого устройства, этот вход микросхемы соединяется массой через емкость. Подобная конструкция повышает помехоустойчивость всей сборки.
6. «Остановка» (Threshold) – в схеме контакт просто присоединен к положительному полюсу питания. В более сложных системах, кратковременное его замыкание на минус остановит работу таймера.
7. «Разряд» (Discharge) – контакт предназначен для соединения 555 микросхемы с задающей временный интервал емкостью.
8. «Питание» (VCC) – плюс напряжения схемы.

Реле времени на таймере NE 555 своими руками

В видеоуроке канала «Обзоры посылок и самоделки от jakson» будем собирать схему реле времени на основе микросхемы таймера на NE555.  Очень простая — мало деталей, что не составит труда спаять все своими руками. При этом многим она будет полезна.

Радиодетали для реле времени

Понадобится сама микросхема, два простых резистора, конденсатор на 3 микрофарада, неполярный конденсатор на 0,01 мкф, транзистор КТ315, диод почти любой, одно реле. Напряжение питания устройства будет от 9 до 14 вольт. Купить радиодетали или готовое собранное реле времени можно в этом китайском магазине.

Схема очень простая.

Схема реле времени на 555 таймере

Любой ее сможет осилить, при наличии необходимых деталей. Сборка на печатной макетной плате, что получится все компактно. В итоге часть платы придется отломать. Понадобится простая кнопка без фиксатора, она будет активировать реле. Также два переменных резистора, вместо одного, который требуется в схеме, поскольку у мастера нет необходимого номинала. 2 мегаома. Последовательно два резистора по 1 мегаому. Также реле, напряжение питания 12 вольт постоянного тока, пропустить через себя может 250 вольт, 10 ампер переменного.

Товары для изобретателей Ссылка на магазин.

После сборки в итоге таким образом выглядит реле времени на базе 555 таймера.

Электроника для самоделок вкитайском магазине.

Все получилось компактно. Единственное, что визуально портит вид, диод, поскольку имеет такую форму, что его невозможно впаять иначе, поскольку у него ножки намного шире, чем отверстия в плате. Все равно получилось довольно неплохо.

Проверка устройства на 555 таймере

Проверим наше реле. Индикатором работы будет светодиодная лента. Так же подсоединим мультиметр. Проверим — нажимаем на кнопку, загорелась светодиодная лента. Напряжение, которое подается на реле — 12,5 вольт. Напряжение сейчас по нулям, но почему то горят светодиоды — скорей всего неисправность реле. Оно старое, выпаяно из ненужной платы.

При изменении положения подстроечных резисторов мы можем регулировать время работы реле. Измерим максимальное и минимальное время. Оно почти сразу же выключается. И максимальное время. Прошло около 2-3 минут — вы сами видите.

Но такие показатели только в представленном случае. У вас они могут быть другие, поскольку зависит от переменного резистора, который вы будете использовать и от емкости электроконденсатора. Чем больше емкость — тем дольше будет работать ваше реле времени.

Заключение

Интересное устройство мы сегодня собрали на NE 555. Все работает отлично. Схема не очень сложная, без проблем многие ее смогут осилить. В Китае продаются некоторые аналоги подобных схем, но интересней собрать самому, так будет дешевле. Применение подобному устройству в быту сможет найти любой. Например, уличный свет. Вы вышли из дома, включили уличное освещение и через какое-то время оно само выключается, как раз, когда вы уже уйдете.

Смотрите все на видео про сборку схемы на 555 таймере.

Схема реле с задержкой времени

с использованием микросхемы таймера 555

В этом проекте с таймером 555 я показал, как создать схему реле с задержкой времени с использованием микросхемы таймера 555 для автоматического выключения переключателя после заданной задержки.

Вы также можете настроить время задержки выключения до 20 минут с помощью 1M POT.

В этой статье я поделился необходимыми компонентами, полной принципиальной схемой, компоновкой печатной платы и всеми другими подробностями для этого простого проекта таймера 555.

Реле задержки времени Схема цепи

В этой схеме, если вы хотите использовать питание 5 В постоянного тока, используйте 5-вольтовое реле вместо 12-вольтового реле.

Время задержки зависит от резистора R2 и конденсатора C1. Для постоянного времени задержки используйте фиксированный резистор в R2, но для регулируемого времени задержки выключения вы можете использовать потенциометр 1 МОм.

Позже в этой статье я расскажу, как работает эта схема.

Схема печатной платы для схемы таймера задержки

Загрузить схему печатной платы

Пожалуйста, загрузите схему печатной платы, затем распечатайте ее на Страница формата А4.

Проверьте размер печатной платы во время печати, он должен соответствовать указанному.

Вы также можете загрузить Gerber-файл печатной платы для этого проекта.

Скачать PCB Gerber Скачать

Требуемые компоненты для реле задержки по времени

• 555 Timer IC
• BC547 NPN Transistor
• 1000UF 16V CAPACITOR (C1)
• 1K 0,2555 -ATTIRS — 2 NOTATTIRS — 2 -й.
• Резистор 10 кОм, 0,25 Вт (R1)
• Подстроечный резистор, 1 МОм (R2)
• Светодиод 5 мм — 1NO
• 1N4007 Диод
• 12V SPDT RELAY
• Pushbutton
• Коннекторы и IC Base

TUTPOURIOR сделать самодельную печатную плату для схемы светодиодного прожектора. Для изготовления печатной платы я использовал акриловый лист.

Как сделать печатную плату своими руками из пластикового листа

Вы также можете заказать печатную плату индивидуального дизайна для этого электронного проекта в компании PCBWay.

О компании PCBWay и ее услугах

1. Прототипирование и производство печатных плат
   Компания PCBWay производит не только FR-4 и алюминиевые платы, но и передовые печатные платы, такие как Rogers, HDI, Flexible и Rigid-Flex , с платами очень высокого качества. разумная цена.
   Чтобы получить онлайн-страницу с мгновенными котировками, посетите – pcbway.com/orderonline
   Проверьте файл Gerber перед размещением заказа – OnlineGerberViewer
2. Сборка печатной платы
   Сборка SMT и THT стоит всего от 30 долларов США с бесплатным трафаретом и бесплатной доставкой по всему миру.
   Компоненты могут быть приобретены и предоставлены нами или самими клиентами
   Ориентировочная стоимость онлайн – pcbway.com/pcb-assembly

С PCBWay вы также можете получить следующие преимущества

• Нет минимальных требований

• Справедливая цена
• Бесплатный DFM
• Своевременная доставка
• Возврат и возмещение
• Круглосуточная служба поддержки клиентов

Для получения более подробной информации посетите Почему PCBway .

Вы также можете ознакомиться с различными проектами печатных плат в их сообществе открытого исходного кода pcbway.com/project/ .

Этапы заказа печатной платы на сайте PCBWay

Чтобы заказать печатную плату, сначала посетите PCBWay.com .

Затем введите следующие данные:

1. Печатная плата Размер (длина и ширина) в мм и печатная плата Количество
2. SELECT Masking Color для PCB
3. SELECT Страна и Метод доставки
4. Нажмите на « Кнопку« Сохранить в корзине »

Теперь нажмите« ». », чтобы загрузить Gerber-файл платы.

Затем нажмите « Отправить заказ сейчас », чтобы разместить заказ.

После этого они просмотрят файл Gerber и соответственно подтвердят заказ.

Я пользовался их услугами для своих различных проектов в области электроники, я всегда получал печатные платы вовремя, и качество очень хорошее в этом ценовом диапазоне.

555 Распиновка микросхемы таймера

Как работает схема?

• Если пусковой контакт (вывод 2 микросхемы 555) обнаруживает любое напряжение, меньшее 1/3 напряжения питания, он включает выход.
• Если контакт Threshold (контакт 6 микросхемы 555) обнаруживает любое напряжение, превышающее 2/3 напряжения питания, он отключает выход.
• Всякий раз, когда выход микросхемы 555 находится в состоянии OFF, контакт разрядки (вывод 7 микросхемы 555) действует как земля, т. е. он внутренне подключен к 0 В.

Имея в виду 3 вышеуказанных пункта, давайте попробуем понять, как работает эта схема.

Первоначально, когда эта схема включена, выход будет в состоянии OFF. Всякий раз, когда выход выключен, контакт разрядки (контакт 7) будет внутренне подключен к 0 В. Таким образом, конденсатор полностью разряжается и не сможет заряжаться через последовательный резистор, соединяющий его с положительным входным напряжением.

При нажатии кнопки мгновенного действия активируется таймер задержки выключения, и происходит следующая последовательность:

1. 0 В подается на пусковой контакт (контакт 2) с помощью кнопки.
2. Поскольку это приложенное напряжение (0 В) на контакте 2 составляет менее 1/3 входного напряжения, выход (контакт 3) включается
3. Параллельно этому разрядный контакт (контакт 7) отключается внутри с 0В.
4. Итак, теперь конденсатор начинает заряжаться через резистор/потенциометр (R2), который подключает его к положительному входному напряжению (VCC).
5. Поскольку пороговый вывод (вывод 6) подключен к положительной клемме конденсатора (C1), он активно контролирует напряжение на нем.
6. Как только конденсатор заряжается до 2/3 входного напряжения, пороговый контакт (контакт-6) отключает выход (контакт-3). (Этот период времени, в течение которого конденсатор заряжается от 0 В до 2/3 входного напряжения, является временем задержки)
7. Как только выход отключается, разгрузочный контакт (контакт 7) внутренне снова подключается к 0 В, а конденсатор (C1) полностью разряжен.

Описанные выше шаги повторяются при каждом нажатии кнопки мгновенного действия.

Расчет времени задержки

Согласно нашей схеме таймера задержки длительность времени равна времени, необходимому для зарядки конденсатора от 0 В до 2/3 входного напряжения, и теоретически это значение равно:

T (в секундах) = 1,1 * R (в омах) * C (в фарадах)

[в схеме R равно R2, а C равно C1]

На практике время задержки будет больше расчетного значения из-за утечки конденсатора (C1).

Пример 1: с резистором 10K AS R2 [10K = 10000 Ом]

Пример 2: с 100K Резистор As R2 [10K = 100000 Ом]

Если вы используете 1M. , то можно получить задержку выключения до 20 минут.

Пожалуйста, поделитесь своим мнением об этом  мини-проекте  , а также дайте мне знать, если у вас возникнут вопросы.

Вы также можете  подписаться  на нашу рассылку новостей  , чтобы получать по электронной почте больше таких полезных проектов в области электроники.

Надеюсь, вам понравился этот проект по электронике. Спасибо за ваше время.

Реле с задержкой времени на микросхеме таймера 555

3 месяца назад 8 июля 2020 г.
17 221 просмотр

В этом уроке мы покажем вам, как сделать схему реле задержки времени, используя микросхему таймера 555. Эта схема способна активировать реле от нескольких секунд до нескольких минут после нажатия переключателя S1. Это легко сделать и использует только несколько компонентов.

Реле представляет собой переключатель, который приводится в действие электрически между двумя нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми клеммами. Это зависит от включения и выключения катушки реле. Есть некоторые реле, в которых процесс переключения не является мгновенным и требует времени, они обеспечивают «временную задержку» между включением и выключением катушки. Эти реле называются реле времени задержки, которые мы собираемся использовать сегодня.

Основное различие между этими реле заключается в том, что обычные реле переключаются с нормально замкнутой клеммы на нормально разомкнутую клемму немедленно, тогда как в реле задержки времени контакты замыкаются или размыкаются только по истечении заданного интервала времени.

Buy From Amazon

Hardware Components

The following components are required to make Time Delay Relay Circuit

.0291

S.no	Component	Value	Qty
1.	DC Поставка	9V-12V	1
2.	Переключатель		1
3.	555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555н
3.
3.
3.
4.	Resistor	1M, 470 ohms	1, 1
5.	Ceramic Capacitor	100uF	1
6.	Relay	12V	1
7.	Diode	1N4007	1
8.	LED	5mm	1
9.	Breadboard

555 Распиновка микросхемы

Для подробного описания распиновки, размеров и спецификаций загрузите техническое описание таймера 555

Цепь реле задержки времени

Рабочее объяснение . Мы
используется электролитический конденсатор 1000 мкФ, который отвечает за настройку
задержка примерно 2 минуты. Задержку времени можно увеличить
увеличить номинал конденсатора. Например, конденсатор на 220 мкФ даст
вам задержка ок. 5 минут.

Переключатель используется на входе микросхемы таймера 555 вместе с конденсатором, когда мы включаем переключатель, реле активируется и обеспечивает временную задержку.

В этой схеме мы также используем светодиод с резистором 470 Ом, чтобы указать, находится ли реле в состоянии ВКЛ или ВЫКЛ. Использование светодиода и резистора совершенно необязательно, вы можете пропустить этот шаг, если хотите сделать эту схему еще проще.