步驟1:您將需要一些零件。..
如前所述,電路不會(huì)很復(fù)雜,但是將需要許多各種組件,所有這些組件都很容易獲得。
您將需要:
555個(gè)計(jì)時(shí)器。不用擔(dān)心制造商或名稱中包含的所有字母,例如NE,LM,NA,SE或SA,只需查找555。便宜的字母效果好于或優(yōu)于昂貴的字母。另外,您將要使用更常見的雙極型,它是用BJT代替FET制成的。用FET制造的CMOS芯片在功能上是相同的,但更容易因靜電放電而損壞,并且通常無法輸出與BJT型一樣多的電流。區(qū)分BJT和555型FET的最可靠方法是檢查數(shù)據(jù)表,例如德克薩斯州儀器公司的LM555 BJT型或TLC555 FET CMOS型。該信息通常在項(xiàng)目符號(hào)要點(diǎn)描述的第一頁或前幾段中找到。
各種電阻器(包括電位計(jì))和電容器。標(biāo)稱值將根據(jù)需要給出。
其他各種組件:LED,蜂鳴器,8Ω揚(yáng)聲器,開關(guān),跳線,電池和電池座(或其他電源),面包板等。
如今,有很多公司生產(chǎn)555 IC,但是核心設(shè)計(jì)與Camnzind的40年前的設(shè)計(jì)保持不變,因此,并不是說一個(gè)555的性能要比其他任何產(chǎn)品都要好。 (但是每個(gè)人都有自己的最愛。坦率地說,我不在乎。他們都會(huì)為我們?cè)谶@里所做的工作而工作。)下面是8引腳DIP的圖像,它是555最常見的封裝類型,可用。旁邊是引腳分配和引腳所連接的內(nèi)部塊的圖像。要查看完整的內(nèi)部原理圖,請(qǐng)查看此圖像。
8針DIP引腳分配和
內(nèi)部功能塊
步驟2:?jiǎn)伟l(fā)或單穩(wěn)態(tài)模式
第一種模式稱為單發(fā)或單穩(wěn)態(tài),因?yàn)橐_3(輸出)將一直保持為高電平,但只有一次。當(dāng)計(jì)時(shí)器用盡時(shí),輸出復(fù)位為低電平,并等待另一個(gè)觸發(fā)事件再次開始,僅穩(wěn)定在一種狀態(tài)(關(guān)閉)。運(yùn)動(dòng)感應(yīng)燈就是這個(gè)概念的一個(gè)很好的例子。
首先讓我們看一下下面的電路原理圖,然后我們可以解釋以后的情況。
按下SW1,LED短時(shí)間點(diǎn)亮,然后熄滅。通過將R4和C2的值相乘可以找到其停留的時(shí)間,并以秒為單位表示。時(shí)間不精確,并且隨著值的增大或減小,誤差都會(huì)增加。電位計(jì)的大小與R4相似,但可以代替R4,從而可以更好地控制時(shí)間。最后,知道確切時(shí)間的唯一方法是使用時(shí)鐘實(shí)際計(jì)時(shí)。
R4和C2的值較大會(huì)增加LED保持點(diǎn)亮的時(shí)間。為什么?好吧,讓我們仔細(xì)看看發(fā)生了什么。 (現(xiàn)在是查看上一步功能框圖的好時(shí)機(jī))。在按下SW1之前,輸出引腳3為低電平,R3將引腳2(觸發(fā))上的信號(hào)拉高,因此LED熄滅并保持這種狀態(tài)。我們按下SW1,它會(huì)使引腳2到GND的信號(hào)短路,從而觸發(fā)內(nèi)部的比較器。如果引腳2上的電壓小于電源電壓的1/3,則比較器將激活觸發(fā)器,從而將輸出引腳3驅(qū)動(dòng)為高電平。由于我們的電源為+ 9V,因此我們只需要引腳2來感應(yīng)小于+ 3V的電壓,因此GND的0V足夠了。因此,現(xiàn)在我們的LED點(diǎn)亮了?,F(xiàn)在是什么?
在按下SW1之前,電容器C2最初是空的,因?yàn)樗堰B接到放電針7,放電針7本質(zhì)上直接將C2內(nèi)部接地并將其排空。當(dāng)我們按下SW1并觸發(fā)觸發(fā)器時(shí),與放電引腳7的內(nèi)部連接被切斷,C2可以通過R4充電。這是我們獲取計(jì)時(shí)器的地方。如果容器(大C2)很大或我們用來填充的流量很?。ù驲4),則填充C2所花費(fèi)的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。當(dāng)C2兩端的電壓達(dá)到電源電壓的2/3(此處為+ 6V)時(shí),將觸發(fā)連接到閾值引腳6的第二個(gè)比較器,將觸發(fā)器切換回原始狀態(tài),并關(guān)閉所有電源。 C2再次在內(nèi)部連接到放電引腳7,并釋放回0V,為下一次觸發(fā)做好準(zhǔn)備。復(fù)位引腳4的連接,由于R2,該引腳到目前為止一直被拉高。復(fù)位引腳正是這樣做的,可以有效地將觸發(fā)器切換回原始狀態(tài),關(guān)閉LED并消耗C2。
步驟3:觸發(fā)器或雙穩(wěn)態(tài)模式
觸發(fā)器就像一個(gè)開關(guān),可以無限期地保持其狀態(tài),直到有人強(qiáng)迫其改變?yōu)橹埂_@對(duì)于數(shù)字邏輯和計(jì)算至關(guān)重要,但是在這里我們將使其保持簡(jiǎn)單,并像開關(guān)一樣使用它?,F(xiàn)在,我們有兩個(gè)完全穩(wěn)定的狀態(tài),它們不會(huì)自行改變,因此是雙穩(wěn)態(tài)模式。
看看下面的示意圖,然后我們將討論正在發(fā)生的事情。
按SW1,LED點(diǎn)亮。 R2將觸發(fā)銷2強(qiáng)制拉高,直到按下按鈕為止,以防止電路啟動(dòng)。一旦按下SW1,內(nèi)部觸發(fā)器將打開輸出引腳3,并等待第二個(gè)比較器發(fā)出的信號(hào)說閾值引腳6已達(dá)到電源電壓的2/3。但是我們將引腳6連接到GND,因此比較器將永遠(yuǎn)不會(huì)跳閘,從而使電路無限期地保持穩(wěn)定。停止它的唯一方法是按下SW2,它將復(fù)位引腳4連接到GND,到目前為止,由于R3,該引腳一直被拉高。這將迫使觸發(fā)器恢復(fù)到其原始狀態(tài),從而關(guān)閉LED。電路再次在這種狀態(tài)下保持穩(wěn)定,等待用戶按下SW1。
步驟4:振蕩器或不穩(wěn)定模式
看到555具有一個(gè)穩(wěn)定的輸出狀態(tài)(單穩(wěn)態(tài)模式)和兩個(gè)穩(wěn)定的輸出(雙穩(wěn)態(tài)模式)。該IC的最后一個(gè)選擇是既不具有穩(wěn)定狀態(tài)也不具有穩(wěn)定模式。輸出不斷以恒定速率在兩個(gè)狀態(tài)之間來回切換,這僅僅是一個(gè)振蕩器或頻率發(fā)生器。該速率是完全可調(diào)的,并且非常可靠。讓我們看看它是什么樣子。
很難確切地確定555將以哪種狀態(tài)開始,無論是高輸出還是低輸出,但是我們假設(shè)電容器開始放電,輸出引腳3為高電平。觸發(fā)引腳2直接與閾值引腳6相連,因此我們已經(jīng)可以知道,隨著電容器上的電壓上升和下降,內(nèi)部觸發(fā)器將來回切換。翻轉(zhuǎn)的速率由R1和R2決定。
我們從閾值引腳6為低開始,因此輸出引腳3為高,而C2通過R1和R2充電,直到達(dá)到2/3。源電壓。這將觸發(fā)內(nèi)部觸發(fā)器,將輸出引腳3驅(qū)動(dòng)為低電平。然后,引腳3為低電平,而C2隨后通過R2和引腳7放電。一旦C2達(dá)到1/3電源電壓,內(nèi)部觸發(fā)器將輸出引腳3驅(qū)動(dòng)為高電平,C2再次通過R1和R2充電,重新開始。在一個(gè)小的8Ω揚(yáng)聲器上,可以聽到輸出引腳3上不斷變化的高/低狀態(tài)的聲音。您還可以將輸出用作脈沖寬度調(diào)制信號(hào),以變速控制來驅(qū)動(dòng)小型電動(dòng)機(jī)。如果負(fù)載需要更大的電流,請(qǐng)記住在輸出引腳3和負(fù)載之間使用一個(gè)晶體管。 555相當(dāng)堅(jiān)固,但TI的LM555只能輸出200mA,因此請(qǐng)務(wù)必對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。
更改R1的值將調(diào)整C2的充電時(shí)間,但放電時(shí)間為同樣,因此脈沖的寬度和頻率都會(huì)受到影響。改變R2會(huì)同時(shí)影響充電和放電,因此只有頻率會(huì)改變。幾個(gè)可調(diào)鍋在這里非常好用。更改C2也會(huì)更改頻率。
步驟5:現(xiàn)在呢?
那里有555條電路。一個(gè)簡(jiǎn)單的未經(jīng)過濾的Google搜索可以帶來數(shù)小時(shí)的樂趣。漢斯·卡門辛德(Hans Camenzind)在接受采訪時(shí)表示,40年后,人們?nèi)匀幌氤鍪褂?55的各種應(yīng)用,他仍然感到驚訝。
如果您只想?yún)⒖家粋€(gè)不錯(cuò)的網(wǎng)站,請(qǐng)查看Colin Mitchell的網(wǎng)站talkelectronics.com。如果您想對(duì)555的工作方式進(jìn)行另一種(可能更好,更徹底的)解釋,請(qǐng)從此頁面開始。否則,請(qǐng)?jiān)诖颂帿@取電路列表。說真的,整個(gè)站點(diǎn)都是知識(shí)的寶庫,只是簡(jiǎn)直太棒了。一定要時(shí)不時(shí)地拿起食物,水和/或空氣。
查爾斯·普拉特(Charles Platt):電子產(chǎn)品有一個(gè)出色的反應(yīng)計(jì)時(shí)器,可以使用所有三種555模式(第170頁)。一個(gè)555設(shè)置有一個(gè)啟動(dòng)開關(guān),一次觸發(fā)即可提供啟動(dòng)電路的延遲。 (回顧一下原理圖,R4對(duì)C2充電,這就是給我們帶來延遲的原因。用電位計(jì)代替R4將允許可變的延遲。)這觸發(fā)了下一個(gè)555,它被設(shè)置為觸發(fā)器,以輸出。觸發(fā)器為高電平,使7段數(shù)字顯示開始顯示計(jì)數(shù)。一旦用戶看到計(jì)數(shù)開始,便會(huì)提供一個(gè)停止按鈕,以將第二個(gè)555輸出翻轉(zhuǎn)回低電平,從而禁用計(jì)數(shù)并允許用戶看到他們落在上面的數(shù)字。第三個(gè)555設(shè)置為非穩(wěn)態(tài)模式,以連續(xù)運(yùn)行計(jì)數(shù)器。該計(jì)數(shù)器驅(qū)動(dòng)數(shù)字顯示,并且具有將所述顯示歸零的重置按鈕。如果聽起來很復(fù)雜,那是公平的,但是用語言解釋也有點(diǎn)困難。但是看到555仍在努力工作,這也是一個(gè)很好的途徑。這也不是他以某種方式使用555的唯一電路。
Forrest M. Mims III在他的Basic Electronics I工作簿中有一些非常好的555基本電路,例如簡(jiǎn)單的鍵盤音。發(fā)生器,壓控振蕩器,警笛合成器和頻率計(jì)。
最終,555的極限僅在您的想象中得到滿足。在某些類型的應(yīng)用程序中,沒有多少電路不能使用555。
責(zé)任編輯:wv
-
555
+關(guān)注
關(guān)注
24文章
429瀏覽量
109682
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
零知開源——基于STM32F407VET6零知增強(qiáng)板的四路獨(dú)立計(jì)時(shí)器

基于STM32F407VET6零知增強(qiáng)板的四路獨(dú)立計(jì)時(shí)器
EE-109:ADSP2106x:使用2106x SPORT作為計(jì)時(shí)器

高級(jí)555電路設(shè)計(jì)及應(yīng)用
單個(gè) MSP430? 計(jì)時(shí)器模塊的多時(shí)基應(yīng)用說明

誤差放大器內(nèi)部構(gòu)造
MSPM0-高級(jí)控制計(jì)時(shí)器有助于實(shí)現(xiàn)更好的控制和更好的數(shù)字輸出

用于電源門控的TPL5110毫微功耗系統(tǒng)計(jì)時(shí)器數(shù)據(jù)表

用于電源門控應(yīng)用的TPL5111毫微功耗系統(tǒng)計(jì)時(shí)器數(shù)據(jù)表

TLC555-Q1 LinCMOS?計(jì)時(shí)器數(shù)據(jù)表

TLC555 LinCMOS?技術(shù)計(jì)時(shí)器數(shù)據(jù)表

NA555,NE555,SA555,SE555精密計(jì)時(shí)器數(shù)據(jù)表

LMC555 CMOS計(jì)時(shí)器數(shù)據(jù)表

評(píng)論