Figur 1: 555 Timer IC
555 Timer IC er et viktig verktøy innen elektronisk design og opererer over et bredt spenningsområde fra 4,5V til 15V DC.Denne multifunksjonelle integrerte kretsen kan skape nøyaktig tidsbestemte forsinkelser og svingninger.Den består av forskjellige interne komponenter som transistorer, motstander, dioder og flip-flops.Disse komponentene koordinerer for å utføre den kritiske operasjonene til IC.
Figur 2: 555 Timer IC
Etter at strømmen er brukt, administrerer transistorer i IC tidspunktet for den nåværende strømmen.Motstander hjelper til med å kontrollere denne nåværende strømmen, og sikrer at kretsen fungerer innenfor trygge parametere.Dioder beskytter kretsløp ved å forhindre at strømmen strømmer tilbake, noe som kan skade IC.Til slutt lagrer flip-flop informasjon om timing og frigjør den med jevne mellomrom for å skape forsinkelser eller svingninger.
Figur 3: 555 Kretssymbol
Den monostable modusen til 555-tidtakeren aktiveres av en enkelt flip-flop.Den genererer en engangsutgangspuls hvis varighet er definert av den tilkoblede eksterne kondensatoren og motstanden.For å bestemme pulsbredden, bruk formelen T = 1,1 × R × C, hvor T er varigheten, R er motstanden, og C er kapasitansen.Denne modusen er spesielt nyttig for oppgaver som krever en enkelt presis puls, for eksempel timingsmekanismer eller hendelsesutløste svar.Når du setter opp denne modusen, kan det å velge riktig motstand og kondensatorverdier oppnå ønsket pulslengde og stabilitet.Operatører må nøye samsvare med disse komponentene for å oppfylle de spesifikke kravene i applikasjonen.
Figur 4: Monostabil modus
I bistabil modus fungerer 555-timeren som en grunnleggende flip-flop-bryter.Den bytter mellom to stabile tilstander når du mottar eksterne signaler.Denne funksjonen muliggjør oppretting av enkle logiske kretsløp (for eksempel vekslingsbrytere eller minneceller).For å konfigurere en bistabil innstilling, manipulerer operatøren typisk tilkoblingene mellom timerpinnene og en strøm- eller bakkekilde.Denne modellen gir et visuelt syn på hvordan en ekstern trigger påvirker tidtakerutgangen, slik at direkte kontroll av tilkoblede enheter eller andre elementer i kretsen.
Figur 5: Bistabil modus
Astable -modus konverterer 555 -timeren til en kontinuerlig firkantet bølgegenerator, kalt en multivibrator.I denne konfigurasjonen bestemmes frekvensen og pliktsyklusen til bølgeformen av to motstander, R1 og R2 og kondensator C. Ligningene for ladning og utladningstid er T1 = 0,693 × (R1 + R2) × C og T2 = 0,693 ×Henholdsvis R2 × C, og frekvensen er gitt med F = 1,44 / ((R1 + 2 × R2) × C).Justering av R1, R2 og C tillater presis kontroll av signalets egenskaper for alt fra å blinke en LED til å generere et lydsignal.Design og finjustering av disse parametrene kan gi praktisk erfaring med å utforming av utdataene for å oppfylle spesifikke prosjektkrav.
Figur 6: Ustabil modus
555 -tidtakeren er en essensiell og allsidig komponent i moderne elektronisk kretsdesign på grunn av dens tilpasningsevne i en rekke applikasjoner.Ikke bare fungerer den som en flip-flop og multivibrator, men den har også spesifikke tekniske funksjoner som forbedrer funksjonaliteten i forskjellige omgivelser.
Figur 7: 555 Timer IC
Forsyningsspenningsområde: 555 -timeren fungerer effektivt med forsyningsspenninger fra +5V til +18V.Dette brede spekteret rommer bruken i forskjellige utstyr og eksperimentelle oppsett.Operatører bør velge en strømforsyning som samsvarer med det nødvendige spenningsnivået for å maksimere IC -stabilitet og ytelse.
Last strømkapasitet: 555-timeren er i stand til å håndtere belastningsstrømmer opp til 200 mA, slik at den direkte kan gi mellomstore belastninger som små motorer eller LED-lysstrimler.Denne høye strømkapasiteten eliminerer behovet for ytterligere effektforsterkere, forenkler kretsdesign og reduserer maskinvarekrav.
Timingområde og frekvensjustering: Eksterne motstander og kondensatorer kan konfigureres til å angi tidsvarigheter fra mikrosekunder til minutter, med frekvensjusteringer som varierer opp til hundrevis av kilohertz.Denne fleksibiliteten lar operatørene finjustere utstyr til spesifikke behov, for eksempel synkronisering med spesifikke audiovisuelle utganger i enheter som signalgeneratorer eller dekorative lys.
Høy strømutgang: Utgangstiften kan gi opptil 200 mA, nok til å drive TTL -logikkkretser direkte.Denne funksjonen reduserer avhengigheten av hjelpekomponenter som repeatere eller flere transistorer, og hjelper til med å designe slankere og mer kostnadseffektive elektroniske arkitekturer.
Temperaturstabilitet: 555 -tidtakeren har en stabilitetshastighet på 50 ppm per grad Celsius, og opprettholder presis timingnøyaktighet ved forskjellige temperaturer.Sørg for jevn ytelse enten det brukes innendørs eller utendørs i applikasjoner utsatt for svingende miljøforhold.
Justering av pliktsyklus: 555 timers justerbare pliktsyklus øker kontrollen av utgangssignalet, noe som gjør det ideelt for tilpasset bølgeformgenerering i PWM -applikasjoner.Justering av pliktsyklusen gir fin kontroll over variabler som lysintensitet eller motorhastighet, noe som gir mer presis styring av enhetsfunksjonalitet.
Strømforbruk og inngangslogikkkompatibilitet: Maksimal strømforbruk av 555 -timeren er 600MW, energisparing.Utløserpulsen og tilbakestilling av inngangslogikk er kompatible og kan enkelt integreres med andre digitale komponenter for å støtte komplekse kretsdesign uten at det går ut over systemintegriteten.
Hver pinne på IC 555 har en spesifikk funksjon.Nedenfor er en detaljert beskrivelse av hva hver pinne gjør og hvordan du bruker dem effektivt.
Figur 8: 555 Pin -arrangement
PIN 1 - Ground Pin (GND): Dette er grunnpinnen og må kobles direkte til den negative terminalen for strømforsyningen.Forsikre deg om at denne forbindelsen er tett og fri for motstand, da feil jording kan forårsake spenningsregelmessigheter, noe som kan føre til at brikken overopphetes og reduserer kretsstabiliteten.
PIN 2 - Trigger PIN (TRIG): Trigger -pinnen initierer driften av tidtakeren.Den er følsom for spenningsfall under en tredjedel av forsyningsspenningen.For å sette den opp, kobles en motstand og en kondensator vanligvis for å justere følsomheten.Håndteringsnålens delikate utløsende strøm på bare 0,5UA opprettholder ren, stabil utløsing uten signalstøy.
PIN 3 - Output PIN (OUT): Denne utgangspinnen endrer tilstanden med tidtakeren, og går høyt (nær VCC) når den utløses og lav (rett over 0V) når den ikke er utløst.Det kan støtte opptil 200 mA, som er nok til å direkte slå små til mellomstore enheter som reléer og lysdioder.
PIN 4 - Tilbakestill pinne (tilbakestilt): For å holde tidtakeren i gang, skal denne pinnen kobles til VCC høy.Hvis trukket lavt (under 0,7V), vil tidtakeren stoppe og tilbakestille utgangen til lav.Denne tilbakestillingsfunksjonen er nyttig for plutselig å stoppe en tidtaker eller initialisere en ny timing -sekvens.
PIN 5 - Kontrollspenningstift (CV): Internt koblet til 2/3 VCC -spenningsdeleren, gjør denne pinnen til at tidsperioden kan justeres eksternt ved bruk av en DC -spenning.Hvis det ikke brukes, anbefales det å koble en 0,01UF -kondensator til denne pinnen for å minimere støy og stabilisere timingen mot ekstern interferens.
PIN 6 - Terskelpinne (TRES): Denne pinnen avslutter tidssyklusen når spenningen på denne pinnen når eller overstiger 2/3 av VCC.Konfigurerte eksterne motstander og kondensatorer riktig tillater presis styring av tidsperioden.
PIN 7 - utladningspinne (disch): Dette gir en utladningsbane for timingkondensatoren gjennom en intern transistor.Forsikre deg om at utladningsstrømmen ikke overstiger 50mA for å beskytte transistoren og opprettholde nøyaktig syklus repetisjon.
PIN 8 - Positiv forsyningspinne (VCC): Koblet direkte til den positive siden av strømforsyningen, driver denne pinnen IC.Det typiske spenningsområdet for en standard 555 IC er 5V til 18V DC.For applikasjoner som krever lavere strømforbruk, foretrekkes CMOS -versjoner som 7555, og støtter et spenningsområde fra 3V til 18V.
I et monostabelt kretsoppsett kan tilkoblingene og interaksjonene mellom IC1 og IC2 kontrolleres nøyaktig og opereres.
PIN 3 av IC1 er satt opp for å overføre et firkantet bølgesignal.Mellom disse to IC -ene, kondensator C2 (kapasitansverdi 0,1μF).Den endrer en firkantet bølge til en form som inneholder positive og negative pulser.Fordi IC2 er spesielt designet for å svare på fallende kanter, betyr dette at det utløser en høy-til-lav signalovergang.
Riktig installasjon og sikre funksjonaliteten til kondensator C2, eventuelle plasseringsfeil eller kondensatorfeil kan føre til feil timing eller uberegnelig kretsatferd, noe som påvirker den generelle responstiden.
Når signalet fra IC1 endres fra høyt til lavt, passerer det gjennom kondensator C2 til pin 2 av IC2.Denne overgangen aktiverer IC2, og får PIN 3 -utgangen til å gå høyt i omtrent 0,5 sekunder.Denne utgangsvarigheten brukes vanligvis til å drive en summer, og genererer et halvt sekund hørbart signal.Nøyaktig måling og kalibrering av dette halve sekundintervallet er viktig, spesielt når varigheten av summerens lyd påvirker den tiltenkte bruken av kretsen.
Frekvensen som IC2 trigger kan justeres ved å manipulere de variable motstandene R1 og R2 på IC1.For eksempel, hvis IC2 er satt til å aktivere hvert 60. sekund, vil endring av disse motstandene endre tidsintervallet som summeren høres.Dette oppnås ved å variere frekvensen av den firkantede bølgen generert av IC1, som igjen justerer skytefrekvensen til IC2s monostable operasjon.
Selv om det å endre verdien av kondensator C1 også kan påvirke timingen, foretrekkes vanligvis å trimme motstanden.Motstander gir ikke bare en kostnadseffektiv løsning, men er også lettere tilgjengelige og holdbare.I praksis er det å velge riktig motstander og kondensatorer nøkkelen til å opprettholde kretsstabilitet og pålitelighet på lang sikt.
555 Timer Tester er en enhet som er spesialdesignet for å teste 555 Timer IC raskt og nøyaktig.Den bruker en Astable Multivibrator Circuit Configuration som inkluderer 500 kΩ (R1), 1 MΩ (R2) motstander og 0,2 mikrofarad (C1) kondensator.Dette oppsettet fungerer med lav frekvens, og forenkler observasjon av utgangsbølgeformen.
Testerens enkelhet ligger i bruken av minimale komponenter, noe som øker effektiviteten og stabiliteten under en rekke driftsforhold.Den er designet for å kjøre på enten en 9V strømadapter eller et 9V PP3 -batteri.Valget mellom batterikraft og adapter avhenger av brukerens behov for bærbarhet eller langsiktig stasjonær bruk.
For brukervennlighet inkluderer testeren en 8-pinners stikkontakt som tillater rask og enkel innsetting eller utskifting av 555 timer IC.Kontakten minimerer behovet for gjentatt lodding, beskytter IC mot potensiell termisk skade og fremskynder testprosessen.
Driftsfrekvensen til testeren kan justeres ved å endre verdiene til R1, R2 og C1.Den teoretiske driftsfrekvensen er omtrent 2,8Hz, og utgang LED blinker omtrent 3 ganger per sekund, noe som direkte og intuitivt kan bekrefte funksjonen til IC.Kontinuerlig blinking med denne hastigheten indikerer at tidtakeren fungerer som den skal.
En LED er koblet til utgangspinnen (PIN 3) i serie med en 10kΩ motstand og fungerer som en direkte indikator på statusen til IC.Å observere det blinkende mønsteret til denne LED -en gir øyeblikkelig visuell bekreftelse av drift ved forventet frekvens.
Å montere testerkretsen på en vanlig PCB resulterer i lavere produksjonskostnader og kompakte størrelse på enheten, noe som forbedrer portabiliteten.Denne praktiske og kostnadseffektive designen er ideell for brukere som ofte trenger å teste sine 555 tidtakere på forskjellige steder.
555 -tidtakeren bygger en infrarød (IR) avskjæring som er i stand til å fastkjørt signalet fra TV -fjernkontrollen din.555-tidtakeren er konfigurert i ASTABLE-modus, slik at den kan avgi kontinuerlig høyfrekvente pulser på 38 kHz ved en 60% pliktsyklus, og samsvarer med de typiske frekvensene for TV-fjernsignaler og effektivt fastkjørt dem.
Figur 9: Kretsdiagram over 555 Timer Tester
PIN -konfigurasjon for 555 Timer Drift:
PIN 1 (GND): direkte koblet til bakken for å sikre kretsens generelle stabilitet.
PIN 2 og PIN 6 (trigger og terskel): Disse pinnene sykes sammen, noe som er standard praksis i ikke-stabil modus for å opprettholde uendelige svingninger.
PIN 3 (utgang): Denne pinnen er koblet til basen til NPN -transistoren (BC547), som fungerer som en bryter som kontrollerer aktiveringen av IR -dioden.
PIN 4 og pinne 7: Disse pinnene er koblet gjennom en 1KΩ -motstand og har en tilbakestillingsfunksjon for å forhindre at svingningen ved et uhell stopper.
PIN 5: koblet til bakken via en 0,01μF kondensator for å stabilisere kontrollspenningen og minimere utgangsinkonsekvens på grunn av strømforsyningssvingninger.
PIN 8 (VCC): Denne pinnen gir spenningen som kreves for å drive kretsen.
Emitteren av BC547 -transistoren er koblet til bakken, og dens samler er koblet til 6V DC -forsyningen og er koblet sammen med en 100Ω motstand og en IR -diode.Dette oppsettet lar transistoren aktivere når utgangen fra 555 -tidtakeren går høyt, og driver den infrarøde dioden for å avgi lys på 38 kHz.
Ved montering og kalibrering av kretsen, tillater presise justeringer av motstandene og kondensatorene overføringsfrekvensen å samsvare med TV -fjernkontrollen nøyaktig.Fordi selv en liten frekvensmatch kan føre til ineffektiv signalblokkering.Riktig installasjon og ledning av transistorer og infrarøde dioder påvirker vellykket drift.
Når den er riktig konfigurert og aktivert, avgir kretsen kontinuerlig 38kHz infrarøde pulser.Disse pulsen drukner ut og blokkerer signalet fra TV -fjernkontrollen, noe som fører til at TV -mottakeren ikke er i stand til å tolke kommandoer nøyaktig, for eksempel å endre kanalen eller justere volumet.
Denne kretsen bruker en 555 timer IC1 -sett til ASTABLE -modus for kontinuerlig svingning.Hovedkomponentene som kontrollerer tidspunktet er to motstander R1 og R2 og en kondensator C1.Spesielt er motstanden til R1 2mΩ, R2 er satt til 1MΩ, og C1 har en ladning på 22μF -kapasitet.Disse innstillingene er designet for å lage en tidtaker som kjører i omtrent 60 sekunder.
For å oppnå nærmere 60 sekunder timing, er R1 alltid satt til 2MΩ, og R2 er alltid satt til 1MΩ.Teoretisk sett beregnet i henhold til formelen T1 = 0,7 (R1 + 2R2) C1, er varigheten 61,6 sekunder.På grunn av forskjeller i komponentkvalitet, tenker vi vanligvis på en timerperiode på omtrent 60 sekunder.
Figur 10: Kretsdiagram over 60 sekunder
For å sikre nøyaktighet er det viktig å teste og justere disse innstillingene.Hvis innledende testing viser tidtakeren som går lenger enn 60 sekunder, kan det å redusere motstanden til R2 bidra til å forkorte varigheten.Motsatt, hvis tidtakeren er mindre enn 60 sekunder, kan det å øke motstanden til R2 øke varigheten.Justeringer krever ofte flere forsøk på å ringe inn riktig tid for å sikre timerens pålitelighet.
I en annen del av kretsen er IC2 konfigurert i monostabil modus, og reagerer på en trigger ved å generere et kort høyt signal.Varigheten T2 for dette signalet bestemmes av et annet sett med komponenter: Motstand R3 og kondensator C3, ved bruk av formelen T2 = 1.1R3C3.Når R3 er satt til 50KΩ og C3 er satt til 10μF, er utgangen høy i omtrent 0,55 sekunder før den går tilbake til lav tilstand.
Å montere og teste denne kretsen krever nøye oppmerksomhet til tilkoblinger, og sikrer at de er stramme og riktig plassert for å unngå uberegnelig atferd eller timingfeil.Bruken av høykvalitets, presisjonsmotstander og kondensatorer forbedrer kretsens stabilitet og nøyaktighet.Under feilsøking kan verktøy som et oscilloskop eller multimeter måle spenningsendringer ved hvert tilkoblingspunkt, og bidra til å raskt identifisere og løse eventuelle problemer.
Hund- og kattavvisende krets er designet for å avgi høyfrekvente ultralydbølger ved 40 kHz, og målrettet mot de akutte hørselsvne til disse dyrene for å avskrekke deres tilstedeværelse.Ultralydfrekvensene er nøye valgt for å være effektive for katter og hunder mens de er uhørbare for mennesker, og opprettholder nærliggende menneskelig komfort.
Ultralydfrekvensgenerering: Kjernen i kretsen er å generere 40 kHz ultralydbølger.Denne spesifikke frekvensen er kjent for å være ukomfortabel for hunder og katter, men påvirker ikke mennesker, så den kan brukes med forsiktighet i en rekke innstillinger.
H-Bridge-konfigurasjon: Denne kretsen består av en H-bro bestående av fire høyeffekttransistorer.Dette oppsettet gjør at spenningen over den ultralydhøyttaleren kan dobles effektivt av vekslende par aktive transistorer.Resultatet er evnen til å avgi kraftige ultralydbølger som dekker et større område.
Timer IC1: Denne tidtakeren IC genererer et 40 kHz firkantet bølgesignal som driver ultralydhøyttaler.Presis frekvensgenerering øker effektiviteten av avvisende midler.
Timer IC2: Som en bufferforsterker gir Timer IC2 det kritiske motsignalet for å stabilisere og optimalisere utgangen fra Timer IC1 til H-Bridge, noe som sikrer effektiv drift av kretsen.
Valg av ultralydhøyttalere: Velg ultralydhøyttalere med høy effekt som kan håndtere 40kHz-frekvensen og gi tilstrekkelig lydtrykk.Høyttalere må være kompatible med H-Bridge's utgangsevner for å maksimere effektiviteten og unngå skader på utstyret.
Frekvenskalibrering: Når du monterer kretsen, må du bekrefte at kvadratbølgefrekvensen er nøyaktig 40 kHz.Å bruke en frekvensmåler under testing sikrer nøyaktighet, da selv små avvik kan svekke den avvisende effekten.
Transistortest: lik aktivering av hver transistor i H-broen.Dette trinnet påvirker systemets pålitelighet og generell effekt.Riktig testing og kalibrering kan forhindre systemfeil og sikre jevn ytelse.
Distribusjon: Dette avormingssystemet er ideelt for offentlige rom som kjøpesentre og stasjoner der tilstedeværelsen av hunder og katter kan forårsake problemer.Strategisk plassert disse enhetene kan effektivt avskrekke disse dyrene, og dermed bidra til å opprettholde renslighet og orden.
555 -tidtakerne kan fungere i forskjellige spenningsområder.Generelt sett kan en standard 555 -timer fungere mellom 4,5V og 15V.For lavspenningsapplikasjoner er det også spesielle lave spenningsversjoner, for eksempel 7555-modellen, som kan fungere med spenninger så lave som 2 volt.Når du velger driftsspenningen, må du sørge for at spenningskilden er stabil for å unngå å påvirke ytelsen til tidtakeren.
For å avgjøre om 555 -timeren fungerer, kan du følge følgende trinn:
Bruk et multimeter for å måle spenningen mellom kraftpinnen (vanligvis pinne 8) og bakkestiften (vanligvis pinne 1) på 555 -timeren for å sikre at den er innenfor det normale driftsspenningsområdet.
Kontroller spenningen på utgangspinnen (vanligvis pinne 3).Når 555 -timeren fungerer stabilt, vil spenningen til denne pinnen endres med jevne mellomrom (veksling mellom høyt nivå og lavt nivå).Du kan bruke et oscilloskop for å observere denne endringen eller bruke et LED -lys og en passende motstand i serie med utgangspinnen for å observere flimring av LED.
555 -tidtakeren er en analog enhet.Selv om det ofte brukes i digitale applikasjoner som å generere tidsintervaller eller frekvenser, er dens interne struktur og arbeidsprinsipp basert på analog kretsdesign, og utgangen styres hovedsakelig gjennom ladnings- og utladningsprosessen til kondensatoren.
Utgangsfrekvensen til 555 -timeren avhenger av verdiene til de ytre motstandene og kondensatorene.Ved å justere parametrene til disse komponentene, kan forskjellige frekvenser settes.For eksempel i den vanligste stabile modusen kan frekvensformelen uttrykkes som , hvor R1 og R2 er den ytre motstanden, og C er den eksterne kondensatoren.Ved å endre verdiene til disse komponentene, kan det oppnås å stille inn lavere frekvenser (noen få Hertz) til høyere frekvenser (hundrevis av kilohertz).
2024-05-15
2025-04-30
E-post: Info@ariat-tech.comHK TEL: +00 852-30501966LEGG TIL: Rm 2703 27F Ho King Comm Center 2-16,
Fa Yuen St MongKok Kowloon, Hong Kong.