10 beste timercircuits met IC 555

De schakelingen die hier worden uitgelegd, zijn de 10 beste kleine timerschakelingen die gebruik maken van de veelzijdige chip IC 555, die vooraf bepaalde tijdsintervallen genereert als reactie op tijdelijke ingangstriggers.

De tijdsintervallen kunnen worden gebruikt om een relais gestuurde belasting AAN of geactiveerd voor de gewenste tijd en een automatische uitschakeling zodra de vertragingsperiode is verstreken. Het tijdsinterval kan worden ingesteld door geschikte waarden te selecteren voor een externe weerstand, condensatornetwerk.

IC 555 interne schakeling

De onderstaande afbeelding geeft het interne schema weer van een standaard IC 555. We kunnen zien dat deze bestaat uit 21 transistors, 4 diodes en 15 weerstanden.

De trap met de drie 5 kohm-weerstanden werkt als een spanningsdeler die 1 / 3e spanningsniveau produceert aan de niet-inverterende ingang van de triggercomparator op amp en een 2/3 spanningsdeling op de inverterende ingang van de drempelcomparator op amp .

Met deze trigger-ingangen regelen de twee opamps de R / S (reset / set) flip-flop-trap, die verder de AAN / UIT-voorwaarden van de complementaire eindtrap en de driver-transistor Q6 regelen

De uitgangstoestand van de flip-flop kan ook worden ingesteld door de resetpen 4 van het IC te activeren.

Hoe IC 555-timers werken

Wanneer IC 555 is geconfigureerd in de monostabiele timermodus , wordt de TRIGGER-pin 2 op het voedingsniveau-potentiaal gehouden via een externe weerstand RT.

In deze situatie blijft Q6 verzadigd, waardoor de externe timingcondensator CD kortgesloten naar aarde blijft, waardoor de OUTPUT-pin 3 een laag logisch of 0 V-niveau heeft.

De standaard timeractie van de IC 555 wordt geïnitieerd door een triggerpuls van 0 V op pin 2 te introduceren. Deze 0V-puls die onder het 1/3 niveau van de DC-voedingsspanning of de Vcc ligt, dwingt de uitgang van de triggercomparator om van toestand te veranderen .

Hierdoor is de R / S slipper verandert ook de uitgangsstatus, schakelt Q6 uit en drijft OUTPUT pin 3 hoog. Met Q6 uitschakelen verbreekt de kortsluiting over de CD. Hierdoor kan de condensator CD worden opgeladen via de timingweerstand RD totdat de spanning over CD het 2 / 3e voedingsniveau of Vcc bereikt.

Zodra dit gebeurt, keert de R / S-flip-flop terug naar zijn vorige toestand, schakelt hij Q6 in en veroorzaakt een snelle ontlading van de CD. Op dit moment keert de uitgangspen 3 weer terug naar zijn eerdere lage toestand. En dit is hoe de IC 555 een timingcyclus voltooit.

Volgens een van de kenmerken reageert de IC, eenmaal geactiveerd, niet meer op eventuele volgende triggers, totdat de timingcyclus is voltooid. Maar als men de timingcyclus wil beëindigen, kan dit op elk moment worden gedaan door een negatieve puls of 0 V toe te passen op de rustpen 4.

De timingpuls die aan de IC-uitgang wordt gegenereerd, heeft meestal de vorm van een rechthoekige golf waarvan het tijdsinterval wordt bepaald door de grootte van R en C.

De formule om dit te berekenen is: tD (tijdvertraging) = 1,1 (waarde van R x waarde van C) Met andere woorden het timinginterval geproduceerd door IC 555 is recht evenredig met het product van R en C.

De volgende grafiek toont het uitzetten van tijdsvertraging versus weerstand en capaciteit met behulp van de bovenstaande formule voor de tijdsvertraging. Hier is tD in milliseconden, R is in kilo Ω en C in μfarads.

Het toont een reeks van vertraging curven en de lineair veranderende waarden met betrekking tot de overeenkomstige waarden van RT en C.

Het is mogelijk om vertragingen in te stellen van 10 µseconden tot 100 µseconden door geschikte waarden van condensatoren te selecteren van 0,001 µF tot 100 µF en weerstanden van 1 k Ω tot 10 meg Ω.

Eenvoudige IC 555-timercircuits

De eerste afbeelding hieronder laat zien hoe je een IC 555-timer maakt met een output met een vaste periode. Hier is het ingesteld op 50 seconden.

Het is in feite een IC 555 monostabiel ontwerp.

De aangrenzende figuur toont de golfvormen die tijdens het schakelproces over de aangegeven pinouts van de IC zijn verkregen.

De acties zoals beschreven in het golfvormbeeld beginnen zodra de TRIGGER-pin 2 geaard is met het indrukken van de tijdelijke START-schakelaar S1.

Dit veroorzaakt onmiddellijk een rechthoekige puls op pin 3 en genereert tegelijkertijd een exponentiële zaagtand op DISCHARGE pin 7.

De tijdsperiode gedurende welke deze rechthoekige puls actief blijft, wordt bepaald door de waarden van R1 en C1. Als R1 wordt vervangen door een variabele weerstand, kan deze uitvoertiming worden ingesteld volgens de voorkeur van de gebruiker.

De LED-verlichting geeft het AAN en UIT schakelen van de output pin 3 van het IC aan

De variabele weerstand kan de vorm hebben van a potentiometer zoals weergegeven in de volgende afbeelding 2.

In dit ontwerp kan de uitgang worden ingesteld om tijdsperioden te produceren van 1,1 seconden tot 120 seconden door middel van verschillende aanpassingen van de pot R1.

Let op de weerstand van de serie 10K die erg belangrijk is omdat deze het IC beschermt tegen verbranding als de pot naar de laagste waarde wordt gedraaid. De weerstand van de 10 K-serie zorgt ook voor de minimale weerstandswaarde die nodig is voor de juiste werking van het circuit bij de minimale potinstelling.

Druk op de schakelaar S1 stelt de IC tijdelijk in staat om de timingsequentie te starten (pin 3 gaat hoog en LED gaat AAN), terwijl het indrukken van S2 reset-knop onmiddellijke beëindiging of reset van de timingsequentie mogelijk maakt, zodat de outputpin 3 terugkeert naar zijn oorspronkelijke 0 V-situatie (LED permanent UIT)

De IC 555 maakt het gebruik van belastingen mogelijk met maximale stroomspecificaties tot 200 mA. Hoewel deze belastingen normaal gesproken niet-inductieve typen zijn, kan een inductieve belasting, zoals een relais, ook effectief rechtstreeks over pen 3 en aarde worden gebruikt, zoals weergegeven in de volgende diagrammen.

In de 3e figuur hieronder kunnen we zien dat het relais kan worden bedraad over pin 3 en aarde, en pin 3 en positief. Let op de vrijloopdiode die over de relaisspoel is aangesloten, deze wordt ten zeerste aanbevolen voor het neutraliseren van de gevaarlijke back-emf's van de relaisspoel tijdens uitschakelmomenten.

De relaiscontacten kunnen bedraad worden met een beoogde belasting om ze AAN / UIT te schakelen in reactie op de ingestelde tijdsintervallen.

Het 4e schakelschema toont de standaard IC 555 instelbaar timercircuit met twee sets timingbereiken en een uitgangsrelais voor het omschakelen van de gewenste belasting.

Hoewel het schema er correct uitziet, kan dit basiscircuit in feite een paar negatieve aspecten hebben.

1. Ten eerste zal dit ontwerp continu wat stroom afvoeren, zelfs als de uitgang van het circuit is uitgeschakeld.
2. Ten tweede, aangezien de twee condensatoren C1 en C3 een brede tolerantiespecificatie hebben, moet de pot worden gekalibreerd met twee afzonderlijke instelweegschalen.

De hierboven besproken gebreken kunnen feitelijk worden verholpen door het circuit op de volgende manier te configureren. Hier gebruiken we een DPDT-relais voor de procedures.

In dit 5e IC 555-timerdiagram kunnen we zien dat de relaiscontacten parallel zijn verbonden met de START-schakelaar S1, die beide in de 'normaal-open'-modus staan, en ervoor zorgen dat er geen stroomverbruik is terwijl het circuit UIT is.

Om de timingcyclus te starten, wordt S1 kort ingedrukt.

Hierdoor wordt de IC 555 onmiddellijk van stroom voorzien. In het begin kan worden verwacht dat C2 volledig is ontladen. Hierdoor wordt een negatieve AAN-schakelaar gecreëerd op pin 2 van de IC, die de timingcyclus initieert, en het relais RY1 schakelt AAN.

De relaiscontacten die parallel met S1 zijn verbonden, zorgen ervoor dat de IC 555 gevoed blijft, zelfs nadat S2 is vrijgegeven.

Wanneer de ingestelde tijdsperiode is verstreken, wordt het relais gedeactiveerd en keren de contacten terug naar de N / C-positie waardoor de stroom van het hele circuit wordt losgekoppeld.

De timingvertragingsuitgang van het circuit wordt in wezen bepaald door R1 en potentiometer R5-waarden, samen met de waarden van C1 of C2, en afhankelijk van de positie van de keuzeschakelaar S3a.

Dit gezegd hebbende, moeten we ook opmerken dat de timing bovendien wordt beïnvloed door hoe de potentiometers R6 en R7 worden aangepast.

Ze worden geschakeld via de schakelaar S3 b en geïntegreerd met de CONTROL-spanningspin 5 van het IC.

Deze potentiometers worden geïntroduceerd om de interne spanning van de IC 555 effectief te overbruggen, wat anders de uitvoertiming van het systeem zou kunnen verstoren.

Dankzij deze verbetering kan het circuit nu zelfs met de grootste nauwkeurigheid functioneren condensatoren met inconsistente tolerantieniveaus ​

Bovendien stelt de functie het circuit ook in staat om te werken met een enkele tijdschaal die is gekalibreerd om twee individuele tijdbereiken te lezen volgens de positionering van de keuzeschakelaar.

Voor het opzetten van het bovenstaande nauwkeurige IC 555-timercircuit, moet R5 in eerste instantie worden aangepast aan het maximale bereik. Hierna kan S3 worden geselecteerd op positie 1.

Pas vervolgens R6 aan om een ​​10 seconden ON-timinguitgangsschaal te krijgen met wat vallen en opstaan. Volg dezelfde procedures voor de selectie van positie 2, via pot R7 om een ​​nauwkeurige schaal van 100 seconden te krijgen

Timers voor autolampen

Deze 6e simpele auto koplamp Op de IC 555 gebaseerde timer voorkomt dat de koplampen van de auto uitgaan zodra het contact wordt uitgeschakeld.

In plaats daarvan mogen de koplampen gedurende een vooraf ingestelde vertraging verlicht blijven, zodra de bestuurder de auto ontsteking en loopt weg naar zijn bestemming die zijn huis of kantoor kan zijn. Hierdoor kan de eigenaar het pad zien en de bestemming comfortabel betreden met zichtbare verlichting van de koplampen.

Vervolgens, wanneer de vertragingsperiode is verstreken, schakelt het IC 555-circuit de koplampen uit.

Hoe het werkt

Als de contactschakelaar S2 wordt ingeschakeld, wordt het relais RY1 bekrachtigd via D3. Het relais maakt de koplampbediening mogelijk via de bovenste relaiscontacten en de schakelaar S1, zodat de koplampen normaal via S1 werken.

Op dit punt blijft de condensator C3 behorende bij pin 2 van het IC volledig ontladen omdat beide leidingen de positieve potentiaal hebben.

Wanneer de contactschakelaar S2 echter op OFF wordt gezet, wordt de C3-condensator via de relaisspoel aan een aardpotentiaal onderworpen, waardoor plotseling een negatieve trigger op pin 2 verschijnt.

Dit activeert de IC 555-uitgangspen 3 en zorgt ervoor dat het relais bekrachtigd blijft, ook al is het contact uitgeschakeld. Afhankelijk van de waarden van de timingcomponenten R1 en C1, blijft het relais bekrachtigd terwijl de koplampen AAN blijven (gedurende 50 seconden), totdat uiteindelijk de tijdsperiode is verstreken en pin 3 van het IC wordt uitgeschakeld waardoor het relais en de lichten worden uitgeschakeld.

De schakeling veroorzaakt geen interferentie met de normale werking van de koplampen terwijl de auto rijdt.

Het volgende 7e timercircuit dat hieronder wordt weergegeven, is ook een autokoplamptimer die handmatig wordt bediend in plaats van de contactschakelaar.

Het circuit maakt gebruik van een DPDT-relais met twee sets contacten. De monostabiele actie van de IC 555 wordt gestart door kort op S1 te drukken. Dit bekrachtigt het relais en beide contacten gaan omhoog en maken verbinding met de positieve voeding.

Het rechter paar contacten activeert de koplampen, terwijl de linker contacten het IC 555-circuit voeden. De C3 veroorzaakt een tijdelijke negatieve puls op pin 2 die de telmodus van de IC activeert, en pin 3 wordt hoog vergrendeld op het relais.

De koplampen zijn nu ingeschakeld. Afhankelijk van de waarden van R1 en C1 houdt de uitgang van pin 3 het relais en de koplampen bekrachtigd (in dit geval 50 seconden), totdat de C1 oplaadt tot de 2 / 3e Vcc, pin 3 laag draait en het relais uitschakelt en de koplampen.

1 minuut veranda licht timer

Dit 8e circuit laat zien eenvoudig portieklicht timercircuit dat alleen 's nachts gedurende een minuut kan worden geactiveerd. Overdag de LDR-weerstand wordt laag waardoor de kruising met R5 hoog blijft.

Hierdoor heeft het indrukken van S1 geen effect op pin 2 van het IC. Wanneer de duisternis valt, wordt de LDR-weerstand echter oneindig en ontwikkelt zich een bijna 0 V op de kruising van R4 en R5.

In deze toestand, wanneer de schakelaar S1 wordt ingedrukt, veroorzaakt dit een negatieve trigger op pin 2 van de IC 555, waardoor pin 3 te hoog wordt geactiveerd en ook het relais wordt ingeschakeld. Het portieklampje dat met de relaiscontacten is bevestigd, gaat branden.

Het circuit blijft ongeveer 1 minuut geactiveerd, totdat C1 wordt opgeladen naar de 2 / 3e Vcc. Het IC reset nu naar de draai-pin 3 laag en schakelt het relais uit en schakelt het portieklicht UIT.

De schakelaar S1 kan de vorm hebben van een kleine verborgen schakelaar bij de deurkruk / scharnier, of onder de mat die wordt geactiveerd wanneer de eigenaar op de mat stapt.

Toerenteller-applicatie

Een monostabiele timerschakeling die IC 555 gebruikt, kan ook effectief worden geïmplementeerd voor het maken van een toerenteller circuit die de gebruiker nauwkeurige informatie geeft over de frequentie en de motortiming.

De inkomende frequentie van de motor wordt eerst omgezet in een goed gedimensioneerde blokgolf via een RC-differentiatornetwerk en vervolgens naar pin # 2 van de monostabiel gevoerd.

Het differentiatornetwerk zet de voorste of achterste flanken van het blokgolfsignaal om in geschikte triggerpulsen.

Een negende praktische schakeling hieronder laat zien hoe een RC-netwerk en een transistor elk ingangssignaal met elke amplitude omzet in goed gevormde blokgolven voor het genereren van ideale triggerpulsen, waarbij wordt geschakeld tussen het volledige IC Vcc-niveau en aarde.

Gevolgtrekking

In alle tot dusver gepresenteerde circuits functioneert de 555 als een monostabiele (one-shot) timingperiode-generator. De benodigde triggersignalen worden naar TRIGGER pin 2 gevoerd en een getimede puls op de output pin 3 wordt afgegeven.

In alle ontwerpen is het signaal dat wordt aangelegd op TRIGGER-pin 2 op de juiste manier gedimensioneerd om een ​​negatieve randpuls te vormen.

Het zorgt ervoor dat de triggeramplitude overschakelt van een 'uit'-niveau hoger dan 2 / 3e van de voedingsspanning naar een' aan'-waarde lager dan 1 / 3e van het voedingsniveau.

Het triggeren van de IC one shot monostabiel gebeurt eigenlijk wanneer de potentiaal op pin 2 naar beneden wordt getrokken tot 1 / 3e van het voedingsspanningsniveau.

Dit vereist dat de triggerpulsbreedte op pin 2 hoger is dan 100 nanoseconden maar lager dan de puls die bedoeld is om op de output pin 3 te verschijnen.

Dit stelt de eliminatie van de triggerpuls vast tegen de tijd dat de ingestelde monostabiele periode is verstreken.