Практическое применение микросхемы "555". Устройства на микросхеме 555
NE555 в качестве Footstool | Микросхема
Поскольку наш радиолюбительский сайт называется «Микросхема», мы просто не могли обойти необычную дизайнерскую мысль от Evil Mad Scientist Laboratories. Создатели на основе прототипа микросхемы NE555 спроектировали Footstool, то есть, по-русски, скамеечка или табурет для ног. Хотя этот элемент мебели практически не пользуется спросом, фанаты радиоэлектроники или профессиональные радиоинженеры смогут по достоинству оценить сам дизайн. Скамеечке можно найти достойное место в своей радиолюбительской мастерской или домашнем интерьере. Стильный подарок для любителей электроники и компьютерной техники.
Изобретателей охватила ностальгия по временам становления микроэлектроники.
Микросхема NE555 выпущена в 1973 году и содержит 22 транзистора, 15 резисторов и 2 диода. По функциональному назначению NE555 представляет собой таймер.
Его широко применяют в радиолюбительских схемах, где нужны моностабильные мультивибраторы или генераторы прямоугольных импульсов. Причем популярность NE555 объясняется его высокой точностью, не зависящей от изменения напряжения питания и составляющей менее 1% от расчетной. Микросхема применялась в устройствах от Apple, IBM и Atari.
Принцип работы таймера следующий. При подаче на вход NE555 импульса амплитудой до 6 вольт (при напряжении питания 18 В) на выходе таймера появляется напряжение 16,3 вольта на время, которое задается внешней RC цепочкой. NE555 может заменить в принципиальных схемах различных сигнализаторов, блоков сигнализаций, генераторов, метрономов, триггеров, таймеров, термометров и пр. громоздкие электрические цепи из множества радиодеталей.
К примеру, можно в считанные минуты спаять простейший сигнализирующий модуль с датчиком. Если в качестве датчика подключить геркон, то такое охранное устройство можно с успехом применить в быту для контроля входных дверей или окон.
А вот схема таймера на базе микросхемы NE555. Нажатие кнопки приводит к запуску таймера, о чем сигнализирует светодиод HL1. По прошествии 10 минут загорается HL2. Если вместо второго светодиода поставить реле, то можно значительно расширить область применения устройства. Резистором R2 настраивается время срабатывания таймера.
Что касается прототипа NE555. Footstool собран из 25 фанерных элементов с помощью клея и увеличен в 30 раз по сравнению с размерами микросхемы NE555. Фанерные блоки вырезаны на станке с ЧПУ. Маркировка на скамеечке для ног выполнена с помощью лазерного гравера, сама она загрунтована серым и затем выкрашена черным цветом, а ножки серебристым цветом.
Вот 25 фанерных блоков для сборки табурета:
Так происходит склейка элементов между собой. Сначала промазанные клеем фанерные блоки насаживаются на шпильки, а затем стягиваются:
Ну и в итоге получается стильный табурет:
Обсуждайте в социальных сетях и микроблогах
Метки: полезно знать, справка
Радиолюбителей интересуют электрические схемы:
Data-кабель для Samsung X120Охранное устройство для мотоцикла
xn--80a3afg4cq.xn--p1ai
Схема автоматического зарядного устройства (на lm555)
This circuit was build to charge a couple series Lithium cells (3.6 volts each, 1 Amp Hour capacity) installed in a portable transistor radio.
The charger operates by supplying a short current pulse through a series resistor and then monitoring the battery voltage to determine if another pulse is required. The current can be adjusted by changing the series resistor or adjusting the input voltage. When the battery is low, the current pulses are spaced close together so that a somewhat constant current is present. As the batteries reach full charge, the pulses are spaced farther apart and the full charge condition is indicated by the LED blinking at a slower rate.
A TL431, band gap voltage reference (2.5 volts) is used on pin 6 of the comparator so that the comparator output will switch low, triggering the 555 timer when the voltage at pin 7 is less than 2.5 volts. The 555 output turns on the 2 transistors and the batteries charge for about 30 milliseconds. When the charge pulse ends, the battery voltage is measured and divided down by the combination 20K, 8.2K and 620 ohm resistors so that when the battery voltage reaches 8.2 volts, the input at pin 7 of the comparator will rise slightly above 2.5 volts and the circuit will stop charging.
The circuit could be used to charge other types of batteries such as Ni-Cad, NiMh or lead acid, but the shut-off voltage will need to be adjusted by changing the 8.2K and 620 ohm resistors so that the input to the comparator remains at 2.5 volts when the terminal battery voltage is reached.
For example, to charge a 6 volt lead acid battery to a limit of 7 volts, the current through the 20K resistor will be (7-2.5)/ 20K = 225 microamps. This means the combination of the other 2 resistors (8.2K and 620) must be R=E/I = 2.5/ 225 uA = 11,111 ohms. But this is not a standard value, so you could use a 10K in series with a 1.1K, or some other values that total 11.11K
Be careful not to overcharge the batteries. I would recommend using a large capacitor in place of the battery to test the circuit and verify it shuts off at the correct voltage.
Схема автоматического зарядного устройства (на LM555)
http://radiostorage.net/?area=news/1463
Довольно простое автоматическое зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов можно выполнить на основе таймера, как это показано на рис. 5.34. Схема может работать, как отдельно, так и в составе радиоаппаратуры для поддержания в полностью заряженном состоянии резервной аккумуляторной батареи. При этом такая батарея всегда остается подключенной, независимо от того, используется она в данный момент для питания внешнего устройства или же нет.
Рис. 5.34. Схема автоматического зарядного устройства
В данном случае микросхема таймера работает как двухпороговый компаратор, имеющий мощный выходной каскад. Опорное Пониженное напряжение для двух компараторов подается со стабилитрона VD1 на вход DA1/5. На выходе таймера может быть 0 или 10 В — зависит от напряжения на других пороговых входах. Их (уровень устанавливается подстроечными резисторами так, чтобы был гистерезис между появлением напряжения на DA1/3 и его выключением.
Для настройки схемы вместо батареи аккумуляторов включаем регулируемый источник постоянного напряжения. Для удобства настройки подстроечные резисторы лучше применять многооборотные. Меняя напряжение источника, подстрочным резистором R7 (“Откл”) устанавливаем требуемое конечное напряжение зарядим батареи (обычно 1,4 В на элемент батареи), a R5 (“Вкл”) — напряжение, при котором включается зарядка (обычно 1,1 В на элемент).
Максимальный ток заряда аккумуляторов зависит от величины резистора R3 и выбирается таким, чтобы он составлял не более 0,1 от емкости аккумулятора, указанной в ампер-часах (А * ч), но не более 200 мА (этот резистор является также ограничителем выходного тока микросхемы). Диод VD2 предотвращает разряд батареи GB1 через выход микросхемы, когда на DA1/3 присутствует нулевой уровень. Конденсаторы С2 и СЗ предотвращают влияние помех на работу микросхемы, а свечение светодиода HL1 говорит о том, Что подзаряда в данный момент нет.
Литература: Радиолюбителям: полезные схемы, Книга 5. Шелестов И.П.
ИМПУЛЬСНОЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ РАЗРЯДНО-ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО
Абрамов Сергей г.Оренбург В литературе уже не раз описывались радиолюбительские зарядные устройства, начиная от самых простых и заканчивая автоматическими зарядно-разрядными устройствами. Главными недостатками пожалуй всех этих устройств являются большая масса трансформатора да и немалых размеров радиаторы. Но и не секрет, что от большой массы трансформаторов уже давно успешно избавились, например в конструкциях телевизионных блоков питания, а также блоков питания компьютеров. А вот в конструкциях зарядных устройств я пока не встречал аналогичных разработок. Предлагаю вашему вниманию конструкцию десульфитирующего импульсного зарядно-разрядного устройства. Некоторые схемотехнические решения взяты из статей [1-5]. В процессе эксплуатации автомобильных аккумуляторных батарей необходимо время от времени делать профилактические зарядно-разрядные циклы, для того чтобы предотвратить сульфитацию пластин и тем самым увеличить срок их эксплуатации [2]. В начале зарядки необходимо разрядить аккумулятор до напряжения 10,5 вольт током 1/20 от его емкости , а затем зарядно-разрядным циклом довести напряжение на батарее до 14.2 – 14.5 вольт. Зарядно-разрядная составляющая должна быть 10:1 , а длительность импульсов заряд-разряд 3:1 . Предлагаемое устройство разработано на базе [2,3] и представлено на рисунке 1. РИС1
Основные характеристики: ток заряда регулируется от 2,5 до 7 А. переменным резистором R14 т.е. можно установить 1:10 от емкости большинства аккумуляторов. Ток разряда фиксированный равный 2.5А, и зависит от примененной лампочки HL3. А ток разряда в режиме десульфитация 0.65А. зависит от лампочки HL1. Время заряда 17 секунд, время разряда 5 секунд, то есть приблизительно равен 3:1, его можно изменять подбором резисторов R35, R36 соответственно. Потребляемая мощность зависит от установленного тока заряда и равна примерно 30-90 ватт. Пороговые компараторы настроены: нижний предел 10.5- R34 и верхний предел 14.2-14.5 вольт- R31. Устройство питается от аккумулятора и от сети 180-250 вольт. При показанном на схеме положении переключателя SA2 «заряд», контроль за аккумулятором отсутствует, разряд невозможен. В этом режиме при включенной сетевой кнопке SA1, блок работает как обычное зарядное устройство с регулировкой зарядного тока. При установке переключателя SA2 в режим десульфитация, происходит поочередная зарядка и разрядка. При нажатии на кнопку SB1 происходит первоначальная разрядка током 2.5А. до напряжения 10.5 вольт, а затем зарядка десульфатирующим способом до напряжения 14.2-14.5 вольт после чего устройство отключится. А если нажата кнопка SA3 в режим «многократно», этот процесс повторяется бесконечно, это необходимо для лечения аккумулятора. Собственно схема преобразователя была опубликована в [3] , только подверглась доработке система блокировки и регулировки и применен другой трансформатор. Напряжение 220 вольт поступает на сетевой фильтр, необходимый для предотвращения проникновения помех в сеть. Затем оно выпрямляется диодами VD1-VD4 и сглаживается конденсаторами С4, С5. Резистор R2 необходим для ограничения тока во время зарядки конденсаторов. Оптрон VS1 контролирует наличие напряжения в сети, и если оно отсутствует то происходит блокировка D4.3(9) режима разряда аккумулятора. Далее если подсоединить аккумулятор, двух пороговый компаратор установится в 1 вывод 3 D3, транзистор VT6 открывается и загорается светодиод HL2 «заряд». Напряжение низкого уровня с коллектора транзистора поступает на выводы 9 D2.3 и 13 D2.4 тем самым происходит разблокировка низкочастотного генератора. Скважность заряд R36 , разряд R35 подбирается в каждом конкретном случае, а частота емкостью C18. Во время заряда на выходе 10 D2.3 устанавливается единица которая блокирует транзистором VT3 высокий порог 14.2в компаратора D3 так как сравнение высокого порога происходит только в режиме разряда, чтобы не допустить срабатывание компаратора с не до заряженным аккумулятором. Тот же высокий уровень через оптрон VS2 и транзистор VT1 запустит преобразователь напряжения. Подробно преобразователь рассмотрен в [3], поэтому эту часть статьи опустим. Заметим только, что доработана схема регулировки тока, удалены детали R6, R7, VD2 рис. 1 [3] и добавлены новые в рис.1 C8, R11, R13, R14 ,VS2, VT1, C6 . В момент разряда на выводе D2.3 низкий уровень, происходит блокировка преобразователя, а также устанавливается высокий уровень на 11 ножке D2.4 тем самым срабатывает ключ на VT4 , VT5 и происходит разряд через лампочку HL1 , она выбрана с двойным запасом по напряжению, чтобы предотвратить ее преждевременное перегорание . При нажатии на кнопку SB1 «пуск» компаратор устанавливается в 1 вывод 3 D3 тем самым транзистор VT6 закрывается, блокируется генератор на D2, а также преобразователь напряжения , устанавливается в 1 RS триггер D4.1, D4.2 вывод 3 и если сетевое напряжение присутствует устанавливается на входе D4.3 две единицы , на выходе D4.4 уровень 1, срабатывает транзисторный ключ на VT7, VT8 зажигается светодиод HL4 «разряд», а также лампочка HL3 12вольт 30 ватт и током 2.5А аккумулятор разряжается до напряжения 10.5 вольт, затем срабатывает низкий компаратор на R33, R34, D3 и устанавливается вновь 1 на выходе D3 тем самым повторяется цикл заряда по достижении напряжения 14.2 вольта срабатывает высокий компаратор на R32, R31, D3 и если переключатель SA3 был установлен в режим однократно светодиод HL2 гаснет и устройство установится в ждущий режим , но если был выбран режим «многократно» разряд вновь включится и цикл будет повторяться бесконечно. Емкости C19, С20 необходимы для защиты от помехи и для некоторой задержки срабатывания компараторов при переходных процессах. Микросхема D5 необходима для защиты микросхем при кратковременном пропадании контакта на клеммах аккумулятора так как на выходе преобразователя в режиме холостого хода напряжение увеличивается до 25 вольт. Для уменьшения массы и габаритов (размер 80x80x150 и весе 900г) , в авторском варианте была добавлена схема рис. 2
с установкой малогабаритного вентилятора. Он будет работать всегда, пока тепловая энергия выделяется на деталях. Благодаря вентилятору удалось установить малогабаритные радиаторы для VD9, VD10 пластину из дюралюминия 5x80x65 и VT2 ребристый 22x15x30. Транзисторы VT5 и VT8 работают в допустимых режимах без радиаторов. Теперь о деталях: в преобразователе применен самодельный трансформатор от строчной развертки телевизоров УПИМЦТ, на них намотаны дроссели. Его габариты Ш 11.5x14.5. Моточные данные нового трансформатора. Первичная и вторичная обмотки намотаны в два, а третья в семь проводов. Первичная содержит 91 виток провода ПЭВ 2 диаметром 2x0.5 мм. Вторичная 4 витка того же провода. А третья 9 витков ПЭВ 2 диаметром 7x0.6 мм. Намотке нужно уделить особое внимание. Витки должны быть аккуратно уложены без перехлестов, между рядами необходимо проложить бумагу. Если в конце намотки ряд будет заполняться не полностью, то надо распределить оставшиеся витки равномерно по всему ряду. Вторичная обмотка наматывается так же распределено. Необходимо пометить начало и конец обмотки. Впрочем это можно и не делать а воспользоваться следующей методикой, в конце намотки. На первичную обмотку подается напряжение с низкочастотного генератора 10-15В. 5-15Кгц, условно помечаются обмотки ,как начало и конец и цифровым вольтметром в режиме измерения переменного напряжения замеряем амплитуду. Затем к концу первичной обмотки подсоединяем вторичную, и замеряем напряжение относительно начала первичной обмотки и не присоединенным концом вторичной обмотки ,и если амплитуда возросла значит присоединенный конец и есть начало, а свободный- конец обмотки. Аналогично определяем начало и конец у третьей обмотки. Во время сборки трансформатора необходимо установить зазор 1.3 мм. проложив кусочки из картона. В качестве шунта R26 использован нихром диаметром 2мм. Его сопротивление 0.1Ом. Индикатором служит прибор М4761, устанавливался в старых магнитофонах. Его необходимо аккуратно вскрыть и сместить стрелку в середину шкалы, чтобы была возможность наблюдать как заряд так и разряд . Автором был разработан еще один вариант индикатора на светодиодах с градацией 0.5А. [4,5] , что вполне достаточно для наблюдения заряда. Его схема изображена на рис . 3 На D8, D9 собран преобразователь полярности и усилитель амплитуды кратный 1:10 , а собственно индикатор на D10. Правда для такого индикатора придется еще собрать преобразователь для питания микросхем D8, D9 напряжением +15, -15 вольт. Диоды VD9, VD10 типа КД213А, Б их желательно заменить диодами шотки КД2997А, Б КД2999А, Б. Оптроны VS1,VS2 типа АОТ127 важно чтобы напряжение изоляции было не ниже 500 В. Вместо КТ315 любые из серий КТ 312, КТ316, КТ3102 на напряжение 30 вольт. VT5 КТ801 А,Б его желательно на другие не менять. VT8 КТ 819 А, Б, В . С18 можно поставить электролитический . R31, R34 многооборотистый типа СП5-2. Вентилятор применен от IBM компьютера типа G1-486-12v . R14 типа СП3-4ам. С1 , C13, C14 K78-2 C2,C3 K15-5 на напряжение не ниже 600 вольт. С4 С5 100.0x400в или один 220x400в- К50-32. Остальные электролитические конденсаторы типа К50-35 . Диод VD8 на напряжение 600-800в. и ток 2-3А. на частоту не менее 30 Кгц. Конструкция собрана на двух печатных платах размерами 75x111мм. С одной стороны платы через уголки закреплены за переднюю панель прибора, с другой с помощью винтов прикручены к пластине радиаторов. Расположение деталей и разводка печатного монтажа приведены на рис. 4, 5
РИС4 РИС5
Если все детали исправны, устройство начинает работать сразу. Необходимо только отрегулировать пороговые компараторы. Для этого отключают лампочки HL1, HL3 чтобы снизить нагрузку, и подключить к регулируемому блоку питания клеммы KL1, KL2. Выставить напряжение 10,5 вольт и регулировкой резистора R34 добиться включения HL2, затем выставить напряжение 14.2 вольта и регулировкой R31 добиться выключения HL2. Затем лампочки подключить и прибор готов к работе.
Литература: 1. А. Петров. Зарядное устройство. Радиолюбитель N4-92г. стр.33 2. А. Евсеев. Автоматическая приставка к зарядному устройству. Радио N5- 98г. стр. 50 3. В. Косенко, С. Косенко, B. Федоров. Обратноходовый импульсный И. П. Радио N12-99г. стр.40 4. В.Смирнов. Вольтметр на 1003ПП1. Радио N6-99г. стр. 37 5. В.С. Горчаков. Цифровой измерительный комплекс. Издательство Радио и связь стр.23
Реверсивное автоматическое зарядное устройство для NiCd аккумуляторов. http://madelectronics.ru/gadget/zaryadnik.htm
Предлагаемое устройство (рис.1) предназначено для автоматической зарядки ассиметричным током и тренировки NiCd аккумуляторных батарей. Зарядка производится стабильным током, равным 1/10 от ёмкости аккумуляторной батареи. Ток разрядки выбран примерно равным зарядному. Существенного влияния на эксплуатацию батареи это, как показала практика, не оказывает (при сохрании малой длительности импульса разрядки), однако позволяет снизить время разрядки полностью заряженной батареи до разумных пределов.
Использование реверсивного режима зарядки для NiCd аккумуляторов, является более предпочтительным, так как снижает так называемый эффект «памяти», продлевает срок службы аккумулятора и понижает его внутреннее сопротивление.
Рис.1
Иногда бывает полезным также провести «тренировку» аккумуляторной батареи, подвергнув её нескольким циклам заряд – разряд. Прежде всего, необходимость в этом возникает при покупке новых аккумуляторов, вероятнее всего долго хранившихся в полуразряженном состоянии. Устройство позволяет производить тренировку батареи, если это необходимо, в автоматическом режиме, заряжая аккумуляторы до некоторого порогового напряжения с последующей разрядкой.
При тренировке только что приобретённых аккумуляторов для полного восстановления работоспособности количество таких циклов должно быть не менее четырёх. Если тренировка не требуется, то автомат используется в качестве обычного зарядного блока с отключением по достижении полной зарядки аккумуляторной батареи.
Если установленная батарея не полностью разряжена, то цикл работы начинается с разрядки, если же аккумуляторы, подключенные к схеме, разряжены очень глубоко (напряжение ниже порога окончания разрядки), то устройство начинает работу с зарядки. Коммутация режимов происходит при помощи всего одного переключателя, а индикация активного режима работы двумя светодиодами.
Технические характеристики:(оригинал)Ток зарядки – 100…110ma.Ток разрядки –80…100ma.Напряжение автоматического отключения зарядки – 17,13в.Напряжение автоматического запуска зарядки – 11,4в.Длительность импульса зарядки ~ 200mсек.Длительность импульса разрядки ~ 25mсек.Количество элементов в обслуживаемой батарее – 12 Номинальная ёмкость одного элемента – 1000ma/ч.Питающее переменное входное напряжение – 25в.Собственный потребляемый ток не более – 50ma.
Схемотехника и работа зарядного устройства.
На таймере DA1 выполнен триггер Шмита с регулируемыми порогами срабатывания. Резистором R4 устанавливается минимальное напряжение, до которого батарея может быть разряжена в устройстве, резистором R7 – максимальное напряжение при котором прекращается зарядка. Эталонное напряжение для работы триггера формируется интегральным стабилизатором IC1 и внутренним резистивным делителем DA1.
Этот же стабилизатор используется для питания остальной части схемы. Триггер управляет работой генератора DA2, формирующего импульсы для источников тока на транзисторах VT1-VT4.
Работу схемы удобно рассмотреть, предположив, что к выходным клеммам подключена аккумуляторная батарея с ЭДС, несколько превышающей минимальную (11,4в. в оригинале), выставленную резистором R4. При этом на выводе 3 DA1 устанавливается напряжение близкое к нулю, которое, поступая на вывод 4 DA2, блокирует работу генератора.
Соответственно на выв. 3 DA2, также низкий уровень напряжения, а внутренний транзистор DA2 (коллектор которого подключен к выводу 7) открыт. Низкий уровень с выв.3 DA2 закрывает эмиттерный повторитель на транзисторе VT1, и VT3 (который совместно с VD8 и R15 представляет из себя параметрический стабилизатор тока зарядки) и зарядка батареи блокируется.
Протекающий через внутренний транзистор DA2, ток, открывает VT2, зажигается индикация « Разрядка » и напряжение со светодиода и стабилитрона VD6 подается на базу транзистора VT4 разряжающего аккумуляторы стабильным током. Величину разрядного тока можно легко изменить, подобрав соответствующим образом номинал резистора R14. Разрядный ток приблизительно задается как: 4,7в./R14, где 4,7в. – суммарное напряжение на светодиоде и стабилитроне, за вычетом падения напряжения на переходе база-эмиттер транзистора VT4.
Разрядка батареи продолжается, пока напряжение на ней не уменьшится до уровня окончания разрядки. Когда напряжение, снимаемое с движка резистора R4, упадёт до 1/3 Vпит. DA1, на выводе 3 установится высокий уровень. Генератор на DA2 (на этом таймере собран несимметричный мультивибратор, стробируемый по выводу 4) запускается, на его выходе 3 появляется импульс высокого напряжения, транзистор VT1 открывается, а внутренний транзистор микросхемы DA2 закрывается, отключая от батареи цепь разряда.
Протекающий через VT1 ток, открывает транзистор VT3, заряжая батарею аккумуляторов током который можно определить из соотношения 3,2в./R15. Причем, если цепь заряда управляется по выводу 3 генератора, то разрядная цепь активируется открытым транзистором микросхемы DA2 (выв.7), являющимся инверсным выходом по отношению к выв. 3. С появлением на выв. 4 DA2 высокого уровня напряжения, начинается зарядка конденсатора C6 через резистор R8.
Как только напряжение на нём достигнет порога переключения DA2, на выводе 3 установится низкий уровень, который относительно быстро (через VD5, R9, R8) разрядит конденсатор. На всё время действия низкого уровня на выходе генератора зарядная цепь (R10, VT1, LED1, VD8, VT3, R15) заблокирована, а разрядная (R11, R12, VT2, R13, LED2, VD6, VT4, R14) активна и наоборот.
При указанных на схеме номиналах элементов, генератор вырабатывает импульсы положительного напряжения длительностью примерно 200mсек, длительность пауз – 22…30mсек. В этом режиме попеременно зажигаются оба светодиода, что выглядит как мерцание индикаторов.
Таким образом, устройство формирует на выходных клеммах (в режиме зарядки) импульсы асимметричного тока разной длительности. Если переключатель SP1 не замкнут, то схема циклически разряжает – заряжает аккумуляторную батарею. Если замкнуть переключатель во время действия цикла разрядки (горит только LED2 «Разрядка») то устройство остановится - зарядная цепь не действует, а открытый внутренний транзистор DA1 (выв.7) шунтирует VD6, LED2, прекращая разрядку.
Если же нажать на переключатель во время действия зарядки (оба индикатора мерцают), то схема остановится только после полной зарядки аккумуляторной батареи и будет находится в этом состоянии неопределённо долгое время. Если отжать переключатель, то автомат снова вернётся к циклам тренировки.
Важно помнить, что данное устройство не предназначено для постоянного подключения к аккумуляторной батарее! Полезным будет разместить на корпусе автомата мнемосхему, поясняющую принцип работы (см. рис. 2).
Рис.2
Здесь для индикации разрядки выбран светодиод зелёного цвета свечения, для индикации наличия зарядного тока – красный.
Детали и конструкция зарядного устройства.
Устройство собранно на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2мм. Чертёж печатной платы показан на рис.3. Размеры печатной платы 82 – 44 мм.
Рис.3
Чертёж платы обращён – при распечатке на принтере, фотошаблон платы прикладывается к заготовке стороной покрытой тонером. Расположение деталей на плате см. рис.4.
Рис.4
В устройстве применены детали следующих типов: конденсаторы C1 и C2 импортные тип. К50-35, на рабочее напряжение 25в. и 16в; остальные тип. К10-17. Диоды VD1-VD4, установлены вертикально, вывод катода отогнут вниз. Стабилитроны VD6 и VD8 – импортные, но подойдут и отечественные КС139А. На рис. 4 пояском отмечен вывод катода. Тот же вывод помечен у КД521А (VD5). Все резисторы кроме R14, R15 – 0,125 Вт, R14 и R15 мощностью не менее 0,5 Вт. Подстроечные резисторы R4,R7 – СП3-38Б.
Транзисторы с любым буквенным индексом, но желательно чтобы VT1 с коэффициентом передачи тока не менее 250. Светодиоды импортные диаметром 3мм, зеленого (LED2) и красного (LED1) цвета свечения. Перемычки выполнены из обрезков выводов резисторов установленных на плате.
Микросхемы таймеров DA1 и DA2 установлены в стандартные DIP8 панельки (автор рекомендует поступить именно так – облегчается настройка устройства и всегда можно оперативно заменить неисправную микросхему). По центру платы, в размеченных точках, проделываются три отверстия диаметром 5 – 5,5мм. Далее по углам платы высверливаются крепежные для радиатора, диаметром 3-3,5мм.
В первую очередь припаиваются все пассивные компоненты и кроватки под микросхемы. Выходные транзисторы и стабилизатор пока не устанавливаются. Выводы IC1, VT4, VT3 отгибаются (с небольшим радиусом) под углом в 90 град. в сторону противоположную теплоотводящим фланцам.
Затем эти элементы устанавливаются на плату со стороны печатных проводников, но с таким расчётом, что бы отверстия в транзисторах и стабилизаторе совпали с отверстиями в плате, и имелся небольшой зазор между ними и поверхностью платы. Выступающие со стороны деталей выводы отрезаются.
В качестве радиатора можно использовать любую отшлифованную алюминиевую пластину необходимой толщины, размером с плату или чуть более, или установить промышленный радиатор подходящих размеров. При установке радиатора под транзисторы VT4 и VT3 подкладываются теплопроводящие, изолирующие прокладки либо же полоски тонкой слюды. Под стабилизатор прокладку устанавливать не нужно.
Радиатор к плате крепится при помощи стоек высотой 5 – 6мм (удобно использовать для этого стойки от крепления материнской платы к корпусу системного блока компьютера, нужной высоты). Через отверстия по центру платы, по месту, радиатор перфорируется для крепления транзисторов и стабилизатора. В отверстиях нарезается резьба (если нужно), через плату продеваются болты и вся конструкция надежно, с небольшим усилием, стягивается.Установленные светодиоды отгибаются параллельно плате и выводятся вместе со штоком переключателя на лицевую панель прибора. Рис.5
Рис.5
Настройка.
В первую очередь проверяется напряжение на выходе стабилизатора IC1. Микросхемы таймеров пока не устанавливаются. Проверяется отсутствие замыкания транзисторов VT3, VT4 и радиатора. На панельке под DA2, 3 выв. соединяют перемычкой с выв.1. Устанавливают DA1 в панельку. Подключают вольтметр к 3 выв. DA1.
Подавая на входные клеммы напряжение, соответствующее напряжению полностью разряженной батареи (11,4в.), вращением движка R4 добиваются устойчивого перепада от земли до Vпит. DA1 на выводе 3 (в пределах входного напр. от 11,3 до 11,5в.). Во время этой процедуры движок R7 должен находится в крайнем нижнем (см. рис.1) положении. Далее эту же процедуру повторяют с R7, но входное напряжение равно максимальному для батареи и добиваются устойчивого спада напряжения на 3 выв.
Во время всех операций по настройке, переключатель находится в отжатом положении. На этом настройку триггера можно считать законченной. Проверяют работу индикации и генераторов тока. На DA2 перемычку с 3 выв. перебрасывают на вывод 8, подключают к клеммам, амперметр, и контролируют величину зарядного тока и работу индикатора зарядки. В случае необходимости подбирают величину резистора R15.
Для проверки разрядной цепи на выход устройства, через амперметр, подают напряжение в пределах 11,4 – 17,4в. Вывод 7 DA2 соединяют с выводом 1. Проверяют изменение тока при изменении входного напряжения в указанном диапазоне, а также свечение индикатора разрядки.
При необходимости подбирают значение R14. Удаляют все перемычки, устанавливают обе микросхемы в панельки. Подключают к выходу разряженную аккумуляторную батарею и проверяют автомат во всех режимах работы. При необходимости, подключив к 3 выв. DA2, осциллограф, можно оценить величину и длительность импульсов на выходе генератора.
Если вы уверенны в своём выборе, то рекомендуется зафиксировать движки переменных резисторов лаком или клеем (избегая попадания на токопроводящий слой на резисторах). На этом настройку автомата окончена.
Хотя в оригинале устройство запитывалось от малогабаритного сетевого трансформатора, возможно применение любого источника питания, дающего на выходе 25-27в. при токе не менее 170-180mа. Напряжение питания на схему в этом случае подаётся в любой полярности.
При установке платы в корпус, для предотвращения сильного нагрева элементов схемы, необходимо обеспечить достаточную вентиляцию радиатора.
Автор: Toq
l.120-bal.ru
Микросхема 555: применение
Домашний уют 30 марта 2016
Микросхема интегрального таймера NE555 — это настоящий прорыв в области электроники. Она была создана в 1972 году сотрудником компании Signetics Гансом Р. Камензиндом. Изобретение не утратило своей актуальности и по сегодняшний день. Позднее устройство стало основой таймеров с удвоенной (IN556N) и счетверенной конфигурацией (IN558N).
Без сомнения, детище электронщика позволило занять ему свою видную нишу в истории технических изобретений. По уровню продаж данное устройство с момента своего появления превзошло любое другое. На второй год существования микросхема 555 стала самой покупаемой деталью.
Лидерство сохранялось и во все последующие годы. Микросхема 555, применение которой возрастало с каждым годом, продавалась очень хорошо. К примеру, в 2003 году было реализовано более чем 1 миллиард экземпляров. Конфигурация самого агрегата за это время не изменилась. Она существует свыше 40 лет.
Появление устройства стало неожиданностью для самого создателя. Камензинд преследовал цель сделать гибкую в использовании ИС, но, что она окажется столь многофункциональной, он не ожидал. Изначально она употреблялась как таймер или же генератор импульсов. Микросхема 555, применение которой увеличивалось быстрыми темпами, сегодня используется от игрушек для детей до космических кораблей.
Устройство отличает выносливость, поскольку оно построено на основе биполярной технологии, и для применения его в космосе специально предпринимать ничего не требуется. Только испытательные работы проводятся с особой строгостью. Так, при тесте схемы NE 555 для ряда приложений создаются индивидуальные пробные спецификации. При производстве схем не существует никаких различий, но подходы при выходном контроле заметно разнятся.
Появление схемы в отечественной электронике
Первое упоминание об инновации в советской литературе по радиотехнике появилось в 1975 году. Статью об изобретении опубликовали в журнале «Электроника». Микросхема 555, аналог которой был создан советскими электронщиками в конце 80-х годов прошлого столетия, в отечественной радиоэлектронике получила название КР1006ВИ1.
В производстве эту деталь употребляли при сборке видеомагнитофонов «Электроника ВМ12». Но это был не единственный аналог, так как многие производители во всем мире создавали подобное устройство. Все агрегаты имеют обячный корпус DIP8, а также корпус малых размеров SOIC8.
Технические характеристики схемы
Микросхема 555, графическое изображение которой представлено ниже, включает в себя 20 транзисторов. На блок-схеме устройства находятся 3 резистора с сопротивлением 5кОм. Отсюда и название прибора «555».
Основными техническими характеристиками изделия являются:
напряжение питания 4,5-18В;
максимальный показатель тока на выходе 200 мА;
потребляемая энергия составляет до 206 мА.
Если его рассмотреть на выход, то это цифровое устройство. Он может находиться в двух положениях — низком (0В) и высоком ( от 4,5 до 15 В). В зависимости от блока питания может показатель достигать и 18 В.
Видео по теме
Для чего нужно устройство?
NE 555 микросхема — унифицированное устройство с широким спектром применения. Его часто используют при сборке различных схем, и это только придает изделию популярность. Соответственно, повышается уровень спроса потребителя. Такая известность вызвала падение цены на таймер, что радует многих мастеров.
Внутреннее строение таймера 555
Что же заставляет это устройство функционировать? Каждый из выводов агрегата подсоединен к цепи, содержащей 20 транзисторов, 2 диода и 15 резисторов.
Удвоенный формат модели
Следует отметить, что NE 555 (микросхема) выпускается в удвоенном формате под названием 556. Она содержит два свободных IC.
Таймер 555 оснащен 8 контактами, тогда как модель 556 содержит 14 контактов.
Режимы работы устройства
Микросхема 555 обладает тремя режимами работы:
Моностабильный режим микросхемы 555. Он работает как одноразовый односторонний. Во время функционирования выбрасывается импульс заданной длины как ответ на вход триггера при нажимании кнопки. Выход пребывает в низком напряжении до включения триггера. Отсюда он и получил название ждущий (моностабильный). Такой принцип функционирования сохраняет устройство в бездействии до включения. Режим обеспечивает включение таймеров, переключателей, сенсорных переключателей, делителей частоты и др.
Нестабильный режим является автономной функцией устройства. Он позволяет схеме пребывать в генераторном режиме. Напряжение в выходе изменчиво: то низкое, то высокое. Эта схема применима при надобности задавания устройству толчков прерывистого характера (при недолговременном включении и выключении агрегата). Режим используется при включении ламп на светодиодах, функционирует в логической схеме часов и др.
Бистабильный режим, или же триггер Шмидта. Понятно, что он работает по системе триггера при отсутствии конденсатора и обладает двумя устойчивыми состояниями, высоким и низким. Низкий показатель триггера переходит в высокий. При сбрасывании низкого напряжения система устремляется к низкому состоянию. Эта схема применима в сфере железнодорожного строительства.
Выводы таймера 555
Генератор микросхема 555 включает восемь выводов:
Вывод 1 (земля). Он подсоединен к минусовой стороне питания (общий провод схемы).
Вывод 2 (триггер). Он подает высокое напряжение на время (все зависит от мощности резистора и конденсатора). Эта конфигурация и является моностабильной. Вывод 2 контролирует вывод 6. Если напряжение в обоих низкое, то на выходе оно будет высоким. В противном случае, при высоком напряжении в выводе 6 и низком в выводе 2, выход на таймере будет низким.
Вывод 3 (выход). Выходы 3 и 7 располагаются в фазе. Подавая высокое напряжение с показателем примерно 2 В и низкое с 0,5 В будет получаться до 200 мА.
Вывод 4 (сброс). Подача напряжения на этот выход низка, несмотря на режим работы таймера 555. Во избежание случайных сбросов, следует производить подключение этого выхода к плюсовой стороне при использовании.
Вывод 5 (контроль). Он открывает доступ к напряжению компаратора. Это вывод в российской электронике не применяется, но при его подключении можно достичь широких возможностей управления устройством 555.
Вывод 6 (остановка). Входит в компаратор 1. Он противоположен выводу 2, применим для остановки устройства. При этом получается низкое напряжение. Это вывод может принимать синусоидальные и прямоугольные импульсы.
Вывод 7 (разряд). Он подсоединяется к транзисторному коллектору Т6, а эмиттер последнего заземлен. При открытом транзисторе конденсатор разряжается до его закрытия.
Вывод 8 (плюсовая сторона питания), которая составляет от 4,5 до 18 В.
Применение выхода Output
Выход 3 (Output) может пребывать в двух состояниях:
Осуществляется подключение цифрового выхода прямо к входу другого драйвера на цифровой основе. Цифровой выход может осуществлять управление другими устройствами при посредстве нескольких дополнительных составляющих (напряжение источника питания равно 0 В).
Показатель напряжения во втором состоянии высок (Vcc на источнике питания).
Возможности агрегата
При понижении напряжения в Output ток направляется через устройство и осуществляет его подключение. Это и есть понижение, так как ток производится из Vcc и проходит сквозь агрегат до 0 В.
При возрастании Output ток, проходя через прибор, обеспечивает его включение. Этот процесс можно назвать источником текущих. Электроэнергия в этом случае производится от таймера и идет через прибор до 0 В.
Возрастание и понижение могут функционировать вместе. Таким образом достигается поочередное включение и выключение прибора. Такой принцип применим при функционировании ламп на светодиодах, реле, двигателей, электромагнитов. К минусам такого свойства можно отнести то, что прибор надо подключать к Output разными способами, так как выход 3 может выступать как в роли потребителя, так и в роли источника тока до 200 мА. Используемый блок питания дожжен подать достаточный ток для обоих устройств и таймера 555.
Микросхема LM555
Микросхема 555 Даташит (LM555) обладает широкими функциональными возможностями.
Она используется от генераторов прямоугольных импульсов с изменяемым показателем скважности и реле и задержкой срабатывания до сложных конфигураций ШИМ генераторов. Микросхема 555 цоколевка и внутреннее строение отражены на рисунке.
Уровень точности приспособления равен 1% от расчетного показателя, что является оптимальным. На такой агрегат, как NE 555 микросхема даташит, не воздействуют температурные условия окружающей среды.
Аналоги микросхемы NE555
Микросхема 555, аналог которой в России был назван КР1006ВИ1, представляет интегральное устройство.
Среди рабочих блоков следует выделить RS-триггер (DD1), компараторы (DA1 и DA2), усилительный каскад на выходе, основанный на двухтактной системе и дополняющий транзистор VT3. Назначение последнего заключается в сбросе задающего время конденсатора при использовании агрегата в роли генератора. Сбрасывание триггера происходит при подаче логической единицы (Юпит/2…Юпит) на входы R.
В случае сброса триггера на выходе устройства (вывод 3) будет наблюдаться низкий показатель напряжения (транзистор VT2 открыт).
Уникальность схемы 555
При функциональной схеме устройства очень трудно понять, в чем же заключается ее необычность. Оригинальность устройства состоит в том, что оно обладает особым управлением триггера, а именно формирует управляющие сигналы. Их создание происходит на компараторах DA1 и DA2 (на один из входов, на который подано опорное напряжение). Для формирования управляющих сигналов на входах триггера (выходах компараторов) следует получить сигналы с высоким напряжением.
Как произвести запуск устройства?
Чтобы запустить таймер, на выход 2 надо подать напряжение с показателем от 0 до 1/3 Юпит. Этот сигнал способствует срабатыванию триггера, и при выходе создается сигнал с высоким напряжением. Сигнал выше предельного показателя не вызовет каких-либо изменений в схеме, так как опорное напряжение для компаратора равно DA2 и составляет 1/3 Юпит.
Остановить таймер можно при сбрасывании триггера. С этой целью напряжение на выходе 6 должно превышать показатель 2/3 Юпит (опорное напряжение для компаратора DA1 составляет 2/3 Юпит). При сбросе установится сигнал с низким напряжением и разряд конденсатора, задающего время.
Регулировать опорное напряжение можно посредством подключения дополнительного сопротивления или источника питания к выводу агрегата.
Подмотка спидометра на 555 микросхеме
В последнее время среди владельцев автомобилей стало модным сматывать на спидометре пройденный машиной километраж.
Многие интересуются, подмотка спидометра на 555 микросхеме выполнима ли самостоятельно?
Эта процедура не представляет особой трудности. Для его изготовления используется микросхема 555, которая может функционировать в качестве счетчика импульсов. Отдельные составляющие схемы можно брать с показателями, отклоняющимися на 10-15 % от расчетных значений.
Источник: fb.ru
Комментарии
Идёт загрузка...
Похожие материалы
Query failed: connection to localhost:9312 failed (errno=111, msg=Connection refused).
monateka.com
Практическое применение микросхемы "555"
Введение
Электронные таймеры предназначены для установки интервалов времени, сигнализации и окончания отсчета, управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. В данной работе был проведен анализ схемотехнических решений электронных таймеров, разработана структурная и принципиальная схемы цифрового таймера
Интегральные схемы(ИС) уже достаточно повсеместно вошли в обширное использование в радиолюбительской практике. ИС применяются в радиоприемниках, измерительных устройствах, радиопередатчиках и.т.д
Существует ИС таймера серии 555, (а также российский аналог КР1006ВИ1). После поступления в продажу микросхема завоевала большую популярность как среди любителей электроники, как и среди профессионалов. Микросхема работает в большом диапазоне напряжений от 5 до 15V. Выпускается в основном в пластиковом DIP корпусе, а такжеи в круглом в металлическом корпусе. Таймер работает в двух режимах: моностабильный мультивибратор и как генератор импульсов. Из этого следует что микросхема может выдавать последовательность прямоугольных импульсов. Внутри микросхемы содержится следующие элементы более 20 транзисторов, 15 резисторов и 2 диода.
Глава 1. Микросхема 555 - таймер
Интегральная микросхема 555 называется таймером. Таймер - устройства, предназначенные для управления интервалом времени. Подразделяются на механические, электронные и электромеханические. Среди электронной отдельной группы составляют интегральные таймеры - функционально завершенные интегральные микросхемы средней и большой степени интеграции. Интегральные таймеры по способу функционирования разделяются на аналоговые и цифровые. Последние имеют на кристалле только чисто цифровые компоненты: логические вентили, триггеры и базирующиеся на их основе более сложные узлы таймера - счетчики, регистры, ячейки памяти, шифраторы и дешифраторы. Микросхема 555 используется в электронной промышленности с самого момента своего появления. Так же несмотря на солидный возраст микросхемы ее используются в сложных электронных устройствах, которые выпускаются в настоящие время.
1.1 История создания
Одной из самой значимой считается микросхема интегрального таймера NE555. Внедрена в производство она была относительно давно 1972 году, в этом 2015 году, ей исполнилось ровно 43 лет. Эта микросхема используется и сегодня.
Серийное производство микросхемы NE555 начала фирма Signetics ровно через год после того, как ее разработал Ганс Р. Камензинд
Микросхема было широко распространена благодаря усилиям менеджера фирмы Signetics Арта Фьюри бывшего, конечно, другом Камензинда. Прежде он трудился в компании General Electric, в следствии этого знал рынок электроники, что там необходимо, и чем возможно заинтересовать забота вероятного клиента.
По мемуарам Камензинда А. Фьюри был истинным энтузиастом и любителем своего дела. Дома у него была целая лаборатория, заполненная радиокомпонентами, где он и проводил различные изучение и эксперименты. Это давало возможность больше практических навыков и углублять теоретические познания. Раньше микросхема фирмы Signetics именовалась в виде «5**», и опытный маркетолог в области электроники А. Фьюри, решил, что маркировка 555 (три пятерки) будет для новой микросхемы лучшим названием. Он не ошибся: микросхема пошла просто нарасхват, она стала, пожалуй, самой глобальной за всю историю создания микросхем. Самое увлекательное, что собственную актуальность микросхема не потеряла и по сей день. Несколько позже в маркировке микросхемы появились две буквы, она стала называться NE555. В то время в системе патентования присутствовала абсолютная путаница. Интегральный таймер бросились выпускать все, кому не лень. Производители, поставив перед тремя пятерками другие (свои) буквы. Позже на основе таймера 555 были разработаны сдвоенные (IN556N) и счетверенные (IN558N) таймеры, естественно, в более многовыводных корпусах. Но за основу был взят все тот же NE555.
Как было сказано выше, в СССР сделали аналог NE555 и назвали его КР1006ВИ1. Аналог получился очень удачный. На рисунке 2 показана функциональная схема интегрального таймера КР1006ВИ1. Она же полностью соответствует микросхеме NE555.
Сама микросхема не так уж и велика, - выпускается в восьмивыводном корпусе DIP8, а также в малогабаритном SOIC8. Последнее говорит о том, что 555 может использоваться для SMD - монтажа, другими словами интерес к ней у разработчиков сохранился до сих пор.
Внутри микросхемы элементов тоже немного. Основным является самый обычный RS - триггер DD1. При подаче логической единицы на вход R триггер сбрасывается в ноль, а при подаче логической единицы на вход S, естественно, устанавливается в единицу. Для формирования управляющих сигналов на RS - входах служит специальная схема на компараторах, о которой будет рассказано несколько позже.
Физические уровни логической единицы зависят, конечно, от используемого напряжения питания и практически составляют от Uпит/2 почти до полного Uпит. Примерно такое же соотношение наблюдается и у логических микросхем структуры КМОП. Логический же ноль находится, как обычно, в пределах 0…0,4В. Но эти уровни находятся внутри микросхемы, о них можно только догадываться, но руками их не пощупать, глазами не увидеть.
Основные технические характеристики микросхемы NE555:
Таблица 2 - Основные технические характеристики
ПараметрыЗначениеНапряжение Питания (VCC)4,5-15 VТок Питания (VCC = +5 V)3-6 мАТок Питания (VCC = +15 V)10-15 мАМаксимальный Выходной Ток200 мАМаксимальная Рассеиваемая Мощность600 МВтМинимальная Потребляемая Мощность30 МВт (при 5 V), 225 МВт (при 15 V)Рабочая температураC
1.4 Принцип работы
Микросхема 555 позволяет либо разово выдавать импульсы определённой длины, либо выдавать импульсы постоянно, через заданные промежутки времени. Режим работы и параметры выходного сигнала зависят от подключённой к ногам микросхемы обвязки, которая строится из конденсатора и резисторов.
Микросхема строится из пары компараторов, триггера (flip-flop) и буфера. Идеологически устройство чипа можно представить в виде диаграммы рисунок 3,4:
Рисунок 3 - Идеологически устройство чипа
Рисунок 4 - Идеологически устройство чипа
Вывод 1. (Контакт. Pin)
Земля.
Данный вывод подсоединяется к мин??ус??у питания (общем??у п??ровод??у схемы).
Вывод 2. (Триггер)
Данный вывод дает возможность устанавливать высокое нап??ряжение на в??ремя (в зависимости от ??резисто??ра и конденсато??ра. Это есть моностабильность. У вывода 2 есть контроль над 6 пином. Если напряжение 2 вывода и 6 контакта низкое, то нап??ряжение на выходе высокое. В п??ротивном сл??учае если пин 6 «высокий». А 2 низкий, то и выход на таймере 555 будет низким. Этот вывод имеет низкое высокое сопротивление.
Вывод 3. (Выход)
Выходы 3 и 7 находятся в фазе. Подавая высокое (около 2 В) и низкое около 0,5 В будет выходить до 200 мА.
Выход 4. (Сброс)
Подача на этот вывод нап??ряжения низкого ??у??ровня сб??расывается выход в низкий ??у??ровень, не смот??ря на то, какой ??режим занял тайме??р 555. Дабы оградить себя от случайных сбросов, стоит подключать данный пин к плюс??у питания, если Вы его не соби??раетесь использовать.
Вывод 5 (Конт??роль).
Этот пин позволяет нам иметь доступ к напряжению компаратора №1. Это вывод не нашел особого п??рименения в сов??ременном ??российском элект??ронном ми??ре. Но п??ри его задействовании можно пол??учить ??расширенные возможности управления таймером 555.
Вывод 6 (Останов.)
Это один из пинов компа??рато??ра №1. И является своим ??родом «п??ротивопоставленником» вывода 2. Его п??рименяют для останова таймера 555 и получая состояние низкого напряжения. Этот вывод п??ринимает ак син??усоидальные, так и п??рямо??угольные имп??ульсы.
Вывод 7 (Раз??ряд.)
Данный пин подсоединен к коллектору транзистора Т6, а эмиттер последнего присоединен к земле. Отк??ры т??ранзисто??р, конденсато??р ??раз??ряжается, до момента зак??рытия т??ранзисто??ра.
Вывод 8 (Плюс питания)
Данный вывод понятно для чего используется. Питание от 4,5 до 18 В.
Подключая контакты таймера 555 в различных конфигурациях, можно получать разнообразные сценарии поведения цепи.
1.5 Практическое применение
Диапазон применений микросхемы 555 не имеет границ. Всё ограничивается исключительно Вашей фантазией. Можно создавать микросхемы от самых простых, таких как сигнализатор темноты, так и довольно сложных кодовых замков. Основные режимы микросхемы 555 и их модификации позволяют нам применять её во многих устройствах. На микросхеме 555 можно сделать такие устройства как таймер, точный генератор, триггер Шмитта. А так же генератор временной задержки, широтно-импульсный модулятор, детектор импульсов, делитель частоты. Но сегодня мне бы хотелось познакомить Вас с такими устройствами как сигнализатор темноты, метроном и противоугонное устройство. Пример работы Сигнализатора темноты рисунок 5:
Рисунок 5 - Сигнализатора темноты
Схема сигнализатора темноты. Данная схема будет издавать звуковой сигнал при наступлении темноты. Пока фоторезистор освещен, на выводе №4 установлен низкий уровень, а значит, таймер находится в режиме сброса. Если освещение отсутствует, сопротивление фоторезистора возрастает и на выводе №4 появляется высокий уровень и наш таймер запускается. При запуске таймер начнет издавать сигнал.
1.6 Пример работы кодового замка
Схему на микросхеме NE555 в виде кодового замка на дверь или сейф, нетрудно реализовать на этом таймере рассмотрим схему на рисунке 6. Каждый таймер в этой схеме может быть настроен на своё рабочее время, на это задействована время задающая цепочка R1, R2, C1 рисунок 6. А также секретность кода можно увеличить, подключив доп. коммутирующие диоды.(в качестве примера привел включение одного диода D1). Главное отличие этой схемы на таймерах 555, от подобных схем, наличие настройки рабочего времени каждого таймера, при простоте этой схемы, вероятность подбора кода посторонним лицом будет очень невелик.
Рисунок 6 - Схема кодового замка
Работа схемы - Нажимаем кнопку ноль, запускается таймер U1, его рабочее время настроено на удержание логической единицы (вывод 3) в течении 30 сек, после этого можно нажать кнопку 1. - Нажимаем кнопку 1 таймер U2, его рабочее время настроено на 2 сек., в течении этого времени надо нажать кнопку 2 (иначе U2 удержание логической единицы (вывод 3) сбрасывается и нажатие кн. 2 не будет иметь смысла) - Нажимаем кнопку 2, таймер U3 настроен на удержание логической единицы (вывод 3) в течении 25 сек, после этого можно нажать кнопку 3, смотрим на коммутирующий диод D1, из за него кнопку 3 нет смысла быстро нажимать, пока не закончится 30 секундное рабочее время таймера U1. - После нажатия кнопки 3, таймер U4 выдает логическую единицу (U4 вывод 3)на исполнительное устройство. Еще остается добавить, что, в действующем устройстве цифровой код будет расположен не по порядку номеров, а хаотично, и любое нажатие других кнопок будет сбрасывать таймеры в 0.
Глава 2. Изготовление макета
Мигающие светодиоды с использование таймера 555.
Это простая двухконтурная светодиодная мигалка (Flasher) рисунок 7.
Рисунок 7 - Мигающие светодиоды с использование таймера 555
Шаг 1: Список необходимых деталей:
Макетная плата, изображенная на рисунке 8.
Рисунок 8 - Макетная плата
9v батарея рисунок 9.
Рисунок 9 - Батарейка на 9 вольт
Батарейный зажим рисунок 10
Рисунок 10 - Батарейный зажим
Перемычка (соединительный провод) изображенный на рисунке 11
Рисунок 11 - Перемычка
Таймер рисунок 12
Рисунок 12 - Микросхема 555
Конденсатор 10 мкФ х 16 В. рисунок 13
Рисунок 13 - Конденсатор
Резистор 1,5 кОм 2 шт рисунок 14.
Рисунок 14 - Резистор
Резистор 430 Ом 2 шт.
Светодиоды 3мм (красный, зеленый) рисунок 15.
Рисунок 15 - Светодиод
Переменный подстрочный резистор рисунок 16.
Рисунок 16 - Переменный подстрочный резистор
Детали на схеме:555 на схеме
Рисунок 17 - NE 555
Резисторы на схеме
Рисунок 18 - Резисторы на схеме
Конденсаторы
Рисунок 19 - Конденсаторы
Светодиоды
Рисунок 20 - Светодиоды
микросхема таймер чип резистор
Переменный подстрочный резистор.
Рисунок 21 - Переменный подстрочный резистор
Батарейка
Рисунок 22 - Батарейка
Схема с элементами
Рисунок 23 - Схема с элементами
Принцип работы: Слева на право: два резистора и конденсатор задают время, которое будет основополагающим для мигания светодиодов. Далее непосредственно сама микросхема 555, которая непосредственно управляет мигающим светодиодом. Сама микросхема выглядит невнушительно, однако, она несет в себе огромный потенциал.
Из этих компонентов мы получим попеременно мигающие светодиоды с использованием микросхемы 555 с регулировкой скорости мигания светодиодов изображенный на рисунке 24.
Рисунок 24 - Схема регулировкой скорости мигания светодиодов
Заключение
Микросхема 555 позволяет либо разово выдавать импульсы определённой длины, либо выдавать импульсы постоянно, через заданные промежутки времени. Режим работы и параметры выходного сигнала зависят от подключённой к ногам микросхемы обвязки, которая строится из конденсатора и резисторов.
Микросхема строится из пары компараторов, триггера (flip-flop) и буфера.
В процессе создания таймера решалось много задач. В общем и целом, они были выполнены:
найдена простая и надежная схема,
разработан свой вариант схемы под дополнительные требования минимизировано пространство, занимаемое таймером в ракете, за счет компактного монтажа и расположения платы в виде поперечного шпангоута,
отработана несложная методика изготовления небольших печатных плат.
Добавлю, что проверял работу таймера от разных источников питания. С лампочками накаливания лучший результат дает батарейка типа Крона на 9V.
Cписок литературы
1.Новаченко И.В., Телец В.А. Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры. Дополнение второе. Справочник.- М: Радио и связь.
.Хвощ С.Т., Варлинский Н.Н., Попов Е.О. Микропроцессоры и микроэвм в системах автоматического управления. Л.: Машиностроение, 1987.
.Трейстер Р. Радиолюбительские схемы на ИС типа 555: Пер. с англ. -М.: Мир, 1988.
.Шило Л.В. Популярные цифровые микросхемы: Справочник, - М.: радио и связь, 1989.
.Волков С. Генераторы прямоугольных импульсов на МОП-элементах.: М.: Энергоиздат, 1986.
.Коломбет Е. А. Таймеры. М.: Радио и связь, 1984.
.Бирюков С. А. Цифровые устройства на МОП - интегральных микросхемах. - М.: Радио и связь, 1990.
.Радиолюбительские схемы на ИС типа 555, Трейстер Р., 1988.
Всем привет. Сегодня я хочу рассказать вам о микросхеме 555. Её история началась ещё в далеком 1971 году, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием «Интегральный таймер» (The IC Time Machine). В те времена это была единственная «таймерная» микросхема, которая была доступна массовому потребителю. Сразу после выхода 555 завоевала бешеную популярность и её начали выпускать почти все производители полупроводников. Отечественные производители тоже выпускали данную микросхему под названием КР1006ВИ1.
Что это за чудо?
Микросхема выпускается в двух вариантах корпуса — пластиковом DIP и круглом металлическом. Правда встретить 555 в круглом металлическом корпусе в наши времена очень сложно, чего не скажешь о версии в пластиковом DIP корпусе. Внутри корпуса с восемью выводами скрываются транзисторы, диоды и резисторы. Не будем вдаваться в доскональное изучение 555, но про ножки этой микросхемы я расскажу более подробно. Всего ножек 8.
1. Земля. Вывод, который во всех схемах нужно подключать к минусу питания.
2. Триггер, он же запуск. Если напряжение на пуске падает ниже 1/3 Vпит, то таймер запускается. Ток, потребляемый входом, не превышает 500нА.
3. Выход. Напряжение выхода примерно на 1,7 В ниже напряжения питания, когда он включен. Максимальная нагрузка, которую может выдержать выход — 200 мА.
4. Сброс. Если подать на него низкий уровень напряжения (меньше 0,7 В), то схема переходит в исходное состояние не зависимо от того, в каком режиме находится таймер на данный момент. Если в схеме не нужен сброс, то рекомендуется подключить этот вывод к плюсу питания.
5. Контроль. Этот вывод позволит нам получить доступ к опорному напряжению компаратора №1. Используется этот вывод очень редко, а вися в воздухе может сбивать работу, поэтому в схеме его лучше всего присоединить к земле.
6. Порог, он же стоп. Если напряжение на этом выходе выше 2/3 Vcc, то таймер останавливается и выход переводится в состояние покоя. Стоит заметить, что работает выход только тогда, когда вход выключен.
7. Разряд. Этот выход соединяется с землей внутри самой микросхемы, когда на выходе микросхемы низкий уровень и закрыт, когда на выходе высокий уровень. Может пропускать до 200 мА и иногда используется как дополнительный выход.
8. Питание. Данный выход нужно подключать к плюсу питания. Микросхема поддерживает напряжение в пределах 4,5-16 В. Может работать от обычной 9В-батарейки или от проводка USB.
Режимы
Ну что же пришло время поведать вам о режимах микросхемы 555. Их всего 3 и о каждом я расскажу более подробно.
Моностабильный
При подаче сигнала на вход нашей микросхемы, она включается, генерирует выходной импульс заданной длины и выключается, ожидая входного импульса. Важно, что после включения микросхема не будет реагировать на новые сигналы. Длину импульса можно рассчитать по формуле t=1.1*R*C. Пределов по длительности импульсов нет — как по минимальной, так и по максимальной длительности. Есть некоторые практические ограничения, которые можно обойти, но стоит задуматься над тем, нужно ли это и не проще ли выбрать другое решение. Итак, минимальные значения, установленные практическим образом для R составляет 10кОм, а для С — 95пФ. Можно и меньше, но при этом схема начнет поглощать много электричества.
Нестабильный мультивибратор
В этом режиме все довольно таки просто. Управлять таймером не нужно. Он все сделает сам — сперва включится, подождет время t1, потом выключится, подождет время t2 и начнет все заново. На выходе у нас получится забор из высоких и низких состояний. Частота с которой будет колебаться зависит от параметров величин R1,R2 и C и определяется она по формуле F= 1,44/((R1+R2)C). В течение времени t1 = 0.693(R1+R2)C на выходе будет высокий уровень, а в течение времени 2 = 0.693R2C — низкий.
Бистабильный
В данном режиме наша микросхема 555 используется как выключатель. Нажал одну кнопку — выход включился, нажал другую — выключился.
Конец
Думаю Вам уже надоел теоретический материал и Вы хотите приступить к практике. Саму микросхему и детали к ней Вы можете купить в любой радиолавке. Ну, а если Вам вдруг лень идти в магазин Вы можете заказать все детали на этом сайте. Забыл сказать, что посылка будет идти к Вам где-то месяц. Спасибо за внимание, если Вам понравилась моя статья, то позже я обязательно напишу ещё одну, где я расскажу какие гаджеты можно сделать на микросхеме 555.
Идёт загрузка... 
