Електронні вироби на 555. Детальний опис, застосування та схеми включення таймера NE555. Таймер NE555 - схема включення

NE555 це легендарна мікросхема таймер, яка стала однією з перших інтегральних мікроскладань. Вона несе близько 20 транзисторів і використовується для роботи в двох режимах. У режимі безпосередньо таймера та генератора прямокутних імпульсів.

Довідкова документація по 555 таймеру

Заповніть одне з нижченаведених значень, і натисніть кнопку Розрахувати і калькулятор визначить вам цілий ряд можливих варіантів для опорів резисторів R1, R2 & значення ємності конденсатора.

Довідник- розпинування з детальним описом всіх висновків мікросхеми таймера серії 555

Схема сирени, що генерує кричучий звук на таймері NE555

Причому рівень гучності залежить від кількості світла, що потрапляє на світлочутливий резистор.

Двотональна сирена на NE555

Робота схеми зовсім не складна, таймери NE555 являють собою два генератори, низькочастотний генератор (перший ліворуч на схемі) управляє роботою другого високочастотного генератора (зменшуючи і збільшуючи частоту генерації), далі імпульси йдуть на транзисторний підсилювач VT1, до емітеру.

У той момент, коли п'єзоелектричний датчик уловлює механічну дію, він формує електричний імпульс, який є сигналом для запуску моностабільного мультивібратора, вихід якого підключений до здвоєної оптопари.

Ця схема світлової сигналізації спрацьовує при різкому падінні рівня освітлення датчика, запускаючи звуковий сигнал тривоги. Пристрій не спрацьовує при плавній зміні яскравості. Щоб збільшити ресурс батареї, звуковий сигнал звуковий сигнал тривоги звучить від однієї до десяти секунд, час звучання можна регулювати за допомогою опору R5.

Основа схеми стробоскопа таймерні пристрої, зібрані на мікросхемах КР1006ВІ1 ( вітчизняний аналогсерії 555) які мають більш стабільні часові характеристики, так як тривалості імпульсу і паузи між імпульсами не залежать від напруги джерела живлення.

Дуже гарний спосібпри регулювання яскравості свічення світлодіодів це використання широтно-імпульсної модуляції, т.к світлодіоди запитані рекомендованим струмом і є можливість проводити регулювання яскравості свічення за рахунок подачі живлення з більш високою частотою. Зміна періоду прямо пропорційно пов'язані з яскравістю.

Для акустичної сигналізації часто застосовують звуки, що нагадують сирену. Їх одержують електромеханічним або електронним способом. Пропонований електронний пристрій сигналізації має ту перевагу, що тембр звуку сирени можна змінювати. Воно складається з генератора, модулятора і підсилювача, що задає. Задає генератор виконаний на інтегральній мікросхемі B555D (див. принципову схему). Бажаний тембр звучання підбирають за допомогою резистора R4. Частоту генератора, що дорівнює 1 кГц, встановлюють резистором R6 та конденсатором С4. Звук сирени, що завиває, отримують шляхом подачі з генератора на транзисторі VT1 синусоїдального сигналу частотою приблизно 1 Гц. на виведення 5 мікросхеми. Завдяки діоду VD1 і вхідному опору мікросхеми, що дорівнює 5 кОм, відбувається модуляція електричних коливань, що виробляються генератором, що задає, з частотою 1 Гц.

Тобі не потрібний контролер, говорили вони. Роби все на таймерах NE555, казали вони. Ну я й зробив - схоже, тільки щоб переконатися, що виходить конструкція, приголомшлива за своїм нищівним впливом на мою неокреплую психіку.

Якщо цей текст можна назвати, буде не надто довгим. Оскільки в ньому лише констатація мого повного і беззастережного провалу у складанні елементарних схем та демонстрація того, що принаймні шість із двадцяти чіпів цілком собі працездатні.

Ще зверніть увагу: схоже, магазин нещодавно змінив правила, оскільки тепер вони мають мінімальне замовлення з безкоштовною доставкою - від $6, а якщо менше, то за доставку візьмуть $1,5. Коли я купував, то списали тільки вартість покупки, тобто $0,59 і все.

У двох блістерах рівно двадцять штук. З одного боку кожен блістер замотаний скотчем, з іншого закритий гумовою пробкою:

Взагалі спочатку таймери я купував, щоб зробити простенький генератор для пошуку короткого замикання в проводці - знайомі зацікавилися. Суть приладу, якщо я правильно зрозумів, в тому, що ланцюг до КЗ є антеною, сигнал від якої можна послухати зі звичайним приймачем.

Де писк припинився – приблизно там і замикання. Ось так це виглядає на практиці у товариша, стопами якого я і планував йти:

Але потім знайомі з потребою вирішили, що їм все не так уже й потрібне. Або ще щось вирішили, а я наполягати не став. І засмучуватися теж: ви ж бачили, скільки коштують таймери (трохи більше половини долара за 20 штук) – яке прикро?

Звичайні DIP8:

Тому вирішив розважатися іншим способом і подивився, що взагалі роблять із NE555. А роблять, як з'ясувалося, масу всього. Усякі сигналізації, індикатори напруги, покажчики пропущених імпульсів. Загалом я вразився.

Ну а оскільки всі описують приблизно те саме, то ось вам пара посилань РадіоКота: і . Схеми – у другій.

Передбачається, що популярність NE555 пояснюється тим, що це перевірена роками (точніше - вже 45 роками) конструкція, яка бентежить просто конфігурується і досить точно дотримується характеристик незалежно від напруги живлення, яка може бути в діапазоні від 4,5В до 16В у звичайної версії(Але є варіанти). Тобто напруга гуляє, а частота – скоріше стабільна, ніж ні.

Фактично, щоб таймер заробив, потрібна пара деталей і будь-яке відповідне джерело живлення - дуже привабливо, щоб зробити якусь фіговину без особливих турбот.

Як на мене, так із мікроконтролером клопоту ще менше, але в коментарях до розповіді про «Піщаль» я отримав і втратив спокій. Зрозумів, що мушу спробувати хоча б для того, щоб заспокоїтися.

Отже, ідея була проста – таймер годування котів. Які, втративши всякий сором, почали вимагати їжу майже кожні півгодини, а з'їдаючи по три сухарі, задоволені розходилися. На думку ветеринара, це не дуже корисно (а на нашу - ще й надзвичайно клопітно), тому необхідно було повернути їм режим харчування на місце. Ну як на місце: годувати хоча б не частіше, ніж раз на п'ять-шість годин.

Стежити щогодини, звичайно, не складно. Однак, по-перше, ситуацію ускладнює той факт, що якщо вдень годування по годинах ще більш-менш проходить, то вночі вже не зовсім, оскільки в одного кота, скажімо так, складний характер. Саме - він іде і шкребе кігтями по батареї, і навіть якби я вирішив не звертати уваги на даний сумнівної якості музичний експеримент, сусідів шкода.

Тобто вночі треба вставати і знову засікати час, а в напівнепритомному стані це трохи важко.

По-друге, не всі коти такі скандальні, тому деякі просто не приходять разом з тим ось обурювачем спокою. І виходить, що інтервали у всіх різні, а справедливо непогано було б погодувати через встановлений час і тих, хто пропустив позачерговий прийом їжі.

Тому я придумав зробити купку незалежних таймерів на фіксований час – по одному на кота. І щоб ось так: прийшов кіт, видаєш йому їжу, натискаєш на кнопку, спалахнула лампочка. Як лампочка згасла, кота знову можна погодувати.

Як нескладно здогадатися, це один із основних варіантів роботи таймера. Називати його можна по-різному: можна калькою з - моностабільний, можна - одновібратором, можна - мультивібратором, що чекає.

Суть від цього не змінюється: від NE555 потрібно по суті видати тільки один імпульс необхідної тривалості.

Тому за основу я взяв схему таймера з:

Але трохи спростив її, позбувшись підстроювального резистора (оскільки в мене фіксований інтервал) і другого світлодіода – через непотрібність. Заодно змінив номінали ланцюжка, що задає час, звірившись все з тією ж документацією, яка повідомляє, що для розрахунку приблизної тривалості імпульсу слід скористатися формулою y t = 1.1RC.

Погравши з шрифтами номіналами деталей, наявних у бутику Чіп-і-Діп встановив, що для всіх п'ятигодинного інтервалу, що влаштовує всіх, цілком підійдуть конденсатор ємністю 3300 мкФ і резистор 5,1 МОм:

T = 1,1 * 0,0033 * 5100000 = 18513 сек = 5,14 год.

Реальність, однак, виявилася трохи не збігається з теорією. Зібраний за цією схемою та з цими номіналами таймер і після п'ятої години продовжував працювати. Терпіння дочекатися закінчення роботи у мене не вистачило, тому я припустив, що NE555 не дуже добре працює з великими номіналами.

Побіжне гугление показало, що так - це можливо, проте проблем не мало бути (теоретично) при опорі аж до 20 МОм при напрузі харчування 15 В. Тому я продовжив експерименти і з'ясував, що в моєму випадку формула виходить приблизно така:

І виявився дуже собі вдячний, що купив не лише 5,1 МОм, а й про всяк випадок найближчі номінали – 4,7 МОм та 3,9 МОм. Останній на щастя таки підійшов для необхідного інтервалу.

З цими номіналами (3300 мкФ та 3,9 МОм) я і зібрав блок таймерів з лампочками та кнопочками. Все поєднав загальною лінією харчування, більше у них точок дотику немає (ну принаймні намагався, щоб не було). Оскільки збирав навіс, то на кожному кроці перевіряв себе мультиметром і був майже спокійний, коли запускав перший з таймерів.

Вийшло ось так (я попереджав на самому початку):

Включився він як і належить, тому я розпаяв кнопочки і лампочки, що залишилися, включив. Натискав на кнопочки. Світлодіоди включилися точно так, як і мали: натискаєш кнопку - включився, і так все.

І тут я зробив велику помилку. Не зробив ще кілька тестових запусків, а просто засмутився, що не дуже добре припаяв дроти до кнопок, і вирішив їх перепаяти. Тому я поки не знаю, що саме трапилося: чи спочатку зробив щось не так, чи щось встиг зіпсувати в момент перепаювання проводів.

Але вийшло смішно. При повторному включенні (з перепаяними проводами) одразу ж спалахнули три світлодіоди. А натискання на кнопки виявило повний хаос: натискаєш на одну кнопку - спалахує її світлодіод (тобто, по ідеї, включається таймер), натискаєш іншу - перший світлодіод гасне, спалахує другий. І так далі.

Досвідченим шляхом з'ясував, що існує деяка комбінація натискань кнопок, коли запалюються всі світлодіоди. Але поки що руки не доходять перевірити схему на предмет коротких замикань там, де їх не повинно бути.

Бонус-трек - граємо в сапера:

Підсумовуючи, хочу сказати, що з таймерами розважився. На практиці перевірив, що купувати їх у Китаї можна – приходять робітники.

І хоча кототаймер зробити не зміг, бонус отримав головоломку «Запали всі лампочки». І заразом розуміння того, що NE555 - явно не для мене. І ось чому:

Мінімальна напруга живлення 4,5В
- Великий споживаний струм

Зрозуміло, ці недоліки можна подолати замовленням CMOS-версії чіпа, яка набагато економічніша і працює, починаючи з 1,5В. Але звичайні коштують $0,59 за двадцять штук, а CMOS вже близько $10. Тобто приблизно вдвічі дорожче за контролера, а якщо застосовувати в конструкції два і більше таймерів, то вигода взагалі пропадає.

Так що всім дякую, я повертаюся до ATmega328p, на якому, очевидно, і робитиму таймер годування.

Ps. А тепер можна я також напишу про екранчик від ITEAD Studio? Мене, між іншим, совість мучить, оскільки, з одного боку, тут уже цих екранів було вище за дах, а з іншого - треба ж виконувати обіцянку.

Планую купити +20 Додати в обране Огляд сподобався +38 +67

Продовжуємо огляд таймера 555. У цій статті розглянемо приклади практичного застосування цієї мікросхеми. Теоретичний огляд можна прочитати.

Приклад №1 - Сигналізатор темряви.

Схема видає звуковий сигнал при настанні темряви. Поки фоторезистор освітлений, на виведенні №4 встановлений низький рівень, отже, NE555 перебуває у режимі скидання. Але як тільки освітлення знижується, опір фоторезистора зростає і на виведенні №4 з'являється високий рівень і як наслідок таймер запускається, видаючи звуковий сигнал.

Приклад №2 - Модуль сигналізації.

Схема є одним з модулів автосигналізації, який подає сигнал при зміні кута нахилу автомобіля. Як датчик застосований ртутний вимикач. У вихідному стані датчик не замкнутий і на виході NE555 встановлено низький рівень. При зміні кута нахилу автомобіля ртутна крапля замикає контакти і низький рівень на виведенні №2 запускає таймер.

В результаті чого на виході з'являється високий рівень, який управляє будь-яким виконавчим пристроєм. Навіть після розмикання контактів датчика таймер залишиться в активному стані. Вимкнути його можна, якщо зупинити роботу таймера, подавши на висновок №4 низький рівень. C1 - керамічний конденсатор ємністю 0.1мкФ ().

Приклад №3 - Метроном.

Метроном - пристрій, який використовується музикантами. Він відраховує необхідний ритм, який можна відрегулювати змінним резистором. Схема побудована за схемою генератора прямокутних імпульсів. Частота метронома визначається RC-ланцюжком.

Приклад №4 - Таймер.

Таймер на 10 хвилин. Таймер вмикається шляхом натискання на кнопку "Пуск", при цьому загоряється світлодіод HL1. Після вибраного часового інтервалу загоряється світлодіод HL2. Змінним резистором можна підлаштувати часовий інтервал.

Приклад №5 - Трігер Шмітта на 555 таймері.

Це дуже проста, але ефективна схема. Схема дозволяє, подаючи на вхід зашумлений аналоговий сигнал, отримати чистий прямокутний сигнал на виході

Приклад №6 - Точний генератор.

Генератор підвищеної точності та стабільності. Частота підлаштовується резистором R1. Діоди - будь-які германієві. Також можна застосувати діоди Шоттки.

Продовження "Застосування таймера NE555 - частина 2" читайте .

Дивитися відео: Застосування таймера NE555

Портативний USB осцилограф, 2 канали, 40 МГц.

Мікросхема серії 555 була розроблена досить давно, але й досі зберігає свою актуальність. На базі чіпа може бути зібрано кілька десятків різних пристроїв з мінімальною кількістю додаткових компонентів у схемі. Простота розрахунку номіналів компонентів обважування мікросхеми також є важливою її перевагою.

У цій статті йдеться про два варіанти застосування мікросхеми у схемі реле часу з:

Затримка включення;
Затримка відключення.

В обох випадках 555 чіп функціонуватиме як таймер.

Як працює мікросхема 555

Перед тим, як перейти наприклад пристрою реле, розглянемо структуру мікросхеми. Всі подальші описи будуть робитися для мікросхем серії NE555виробництва Texas Instruments.

Як видно з малюнка, основа – це RS-тригер з інверсним виходомкерований виходами з компараторів. Позитивний вхід верхнього компаратора називається THRESHOLD, негативний вхід нижнього - TRIGGER. Інші входи компараторів підключені до дільника напруги живлення із трьох резисторів по 5 кОм.

Як ви швидше за все знаєте, RS-тригер може перебувати у стійкому стані (має ефект пам'яті, об'ємом 1 біт) або в логічному "0", або в логічному "1". Як він функціонує:

R (RESET) встановлює вихід у логічну «1»(саме «1», а чи не «0», оскільки тригер інверсний - це говорить гурток на виході тригера);
Надходження позитивного імпульсу на вхід S (SET) встановлює вихід у логічний "0".

Резистори по 5 кому в кількості 3-х штук ділять напругу живлення на 3, що призводить до того, що опорна напруга верхнього компаратора (вхід «-» компаратора, він же, вхід CONTROL VOLTAGE мікросхеми) становить 2/3 Vcc. Опорна напруга нижньої – 1/3 Vcc.

З урахуванням сказаного, можна скласти таблиці станів мікросхеми щодо входів TRIGGER, THRESHOLDта виходу OUT. Зверніть увагу, що вихід OUT – це інвертований сигнал із RS-тригера.

За допомогою такої функціональності мікросхеми можна легко робити різні генератори сигналу з частотою генерації, незалежною від напруги живлення.

У нашому випадку для створення реле часу застосовується така хитрість: входи TRIGGER і THRESHOLD об'єднуються разом і до них подається сигнал з RC-ланцюжка. Таблиця станів у такому разі виглядатиме так:

Схема включення NE555 для такого випадку:

Після подачі живлення конденсатор починає заряджатися, що призводить до поступового збільшення напруги на конденсаторі з 0В і далі. У свою чергу, напруга на входах TRIGGER та THRESHOLD буде навпаки, зменшуватись, починаючи з Vcc+. Як видно з таблиці станів, на виході OUT є логічний «0» після подачі живлення Vcc+, а перемикання виходу OUT в логічну «1» відбудеться, коли на вказаних входах TRIGGER і THRESHOLD напруга опуститься нижче 1/3 Vcc.

Важливим є той факт, що час затримки реле, тобто проміжок часу між подачею живлення та зарядкою конденсатора до моменту перемикання виходу OUT в логічну «1», можна розрахувати за дуже простою формулою:

T = 1.1 * R * C
І як бачите, цей час не залежить від напруги живлення. Отже, при проектуванні схеми реле часу можна не дбати про стабільність живлення, що дозволяє спростити схемотехніку.

Також варто згадати, що окрім 555 серії виробляється серія 556у корпусі з 14-ма висновками. Серія 556 містить два таймери 555.

Пристрій із функцією затримки увімкнення

Перейдемо безпосередньо до реле часу. У цій статті ми розберемо з одного боку схему максимально просту, але з іншого боку гальванічної розв'язки, що не має.

Увага! Складання та налагодження розглянутої схеми без гальванічної розв'язки має виконуватися лише фахівцями, які мають відповідну освіту та допуски. Пристрій є джерелом небезпеки, тому що в ньому є небезпечна для життя напруга.

Такий пристрій у своїй конструкції має 15 елементів та ділиться на дві частини:

Вузол формування напруги живлення або блок живлення;
Вузол із тимчасовим контролером.

Блок живлення працює за безтрансформаторним принципом. У його конструкцію входять компоненти R1, C1, VD1, VD2, C3 та VD3. Сама напруга живлення 12 формується на стабілітроні VD3 і згладжується конденсатором C3.

У другу частину схеми включено інтегральний таймер з обважуванням. Роль конденсатора C4 і резистора R2 ми описали вище, і тепер за вказаною формулою ми можемо обчислити значення часу затримки реле:

T = 1.1 * R2 * C4 = 1.1 * 680000 * 0.0001 = 75 секунд ≈ 1.5 хвилиниЗмінивши номінали R2-C4, ви можете самостійно визначити необхідний вам час затримки та своїми руками переробити схему на будь-який часовий інтервал.

Принцип роботи схеми є наступним. Після включення пристрою в мережу та появи напруги живлення на стабілітроні VD3, а, отже, і на мікросхемі NE555, конденсатор починає заряджатися до тих пір, поки напруга на входах 2 і 6 чіпа NE555 не опуститься нижче 1/3 від живильного, тобто, приблизно до 4 В. Після настання цієї події на виході OUT з'явиться напруга управління, яка запустить (включить) реле K1. Реле, своєю чергою, замкне навантаження HL1.

Діод VD4 прискорює розрядку конденсатора C4 після відключення живлення для того, щоб після швидкого повторного включення до мережі пристрою час спрацювання не скоротився. Діод VD5 гасить індуктивний викид від K1, що захищає схему. C2 служить для фільтрації перешкод живлення NE555.

Якщо правильно підібрані деталі та без помилок виконано монтаж елементів, то пристрій проведення налаштування не потребує.

При випробуванні схеми, щоб не вичікувати півтори хвилини, опір R1 необхідно знизити до значення 68-100 кОм.

Ви, напевно, звернули увагу, що у схемі немає транзистора, який включав би реле K1. Зроблено це не з економії, а через достатню надійність виходу 3 (OUT) мікросхеми DD1. Мікросхема NE555 витримує на виході OUT максимальне навантаження до ±225 мА.

Така схема ідеально підходить для контролю часу роботи вентиляційних приладів, встановлених у санвузлах та інших підсобних приміщеннях. За рахунок її наявності вентилятори включаються лише за умови присутності в приміщенні протягом тривалого часу. Такий режим значно знижує витрату електричної енергії, і продовжує термін служби вентиляторівза рахунок меншого зносу деталей, що труться.

Як зробити реле із затримкою відключення

Наведену схему завдяки особливостям NE555 можна легко переробити в таймер затримки відключення. Для цього потрібно замінити місцями C4 і R2-VD4. У такому випадку K1 замкне навантаження HL1 відразу після увімкнення пристрою. Відключення навантаження відбудеться після того, як напруга на конденсаторі C4 збільшиться до 2/3 від напруги живлення, тобто приблизно 8 В.

Недоліком такої модифікації є той факт, що після відключення навантаження схема залишатиметься під впливом небезпечної напруги. Усунути такий недолік можна увімкнувши контакт реле в ланцюг подачі живлення на таймер паралельно з кнопкою включення ( саме кнопкою, а не вимикачем!).

Схема такого пристрою з урахуванням усіх доопрацювань наведена нижче:

Увага! Для того щоб небезпечна напруга насправді знімалася зі схеми контактом реле, необхідно, щоб ФАЗА була підключена саме так, як показано на схемі.

Зверніть увагу, що таймер 555 застосовано та описано на нашому сайті ще й в іншій статті, в якій розглянута . Наведена там схема надійніша, містить гальванічну розв'язку і дозволяє змінювати інтервал витримки часу за допомогою регулятора.

Якщо при виготовленні виробу вам знадобиться креслення друкованої плати, напишіть про це у коментарях.

Відео на тему

Цей простий господарський таймер має 6 фіксованих витримок часу: 1, 2, 5, 10, 15 і 30 хвилин (залежно від ваших потреб, ви можете легко збільшити або зменшити кількість витримок часу). Цей таймер може стати в нагоді як у домашньому господарстві так і в промислових умовах.

Схему таймераможна умовно поділити на дві частини: блок живлення та власне таймер. Блок живлення містить понижуючий мережевий трансформатор X1, діодний місток BR1, електролітичний конденсатор великої ємності C1, що згладжує пульсації випрямленої напруги, та 12-вольтовий регулятор напруги типу LM7812

Простий таймер на мікросхемі NE555

У разі потреби схема може працювати від батареї напругою 12 вольт. Ця батарея показана на схемі (BATT.1). Перемикачем S2 можна вибрати джерело живлення для таймера – батарея або випрямляч. якщо живлення від батареї не потрібне, елементи BATT.1 та S2 не потрібні.

Основа пристрою- мікросхема інтегрального таймера типу NE555, налаштована для роботи в моностабільному режимі. Схема забезпечує відпрацювання часових інтервалів у діапазоні від 1 до 30 хвилин. Бажаний час вибирається перемикачем S1 відповідно до таблиці:

Для початку процесу відпрацювання часу кнопка "START" (S1). При натисканні цієї кнопки спрацює електромагнітне реле RL1 і підключить навантаження до мережі 220в. Після закінчення заданого проміжкучасу реле відпустить і розімкне ланцюг навантаження.

Робота схемидуже проста. Конденсатор С1 заражається через резистор або ланцюжок резисторів R1 - R6. У момент натискання на кнопку "START" (S3) таймер вмикається і на його виході (3) з'являється високий рівень напруги. Високий рівень напруги на виході мікросхеми залишається таким протягом часу, який вибирається перемикачем S1. Високий рівень напруги на виході мікросхеми 555 відкриває транзистор Т1, ланцюг колектора якого включена обмотка електромагнітного реле RL1. Реле спрацьовує, його контакти замикаються та включають навантаження в мережу 220 вольт.