Teoria dhe praktika e përdorimit të kohëmatësit 555. Pjesa e parë.
Pjesa e pare. Teorike.Ndoshta nuk ka një radio amator të tillë ( Mjau dhe macja e tij!- Në vijim përafërsisht. Kota), i cili nuk do ta përdorte këtë mikroqark të mrekullueshëm në praktikën e tij. Epo, të gjithë kanë dëgjuar tashmë për të.
Historia e saj filloi në 1971, kur Signetics Corporation lëshoi çipin SE555 / NE555 të quajtur "Integral Timer" ( Makina e kohës ic).
Në atë kohë, ishte i vetmi mikroqark "kohëmatës" i disponueshëm për konsumatorin masiv. Menjëherë pasi doli në shitje, mikrocirku fitoi popullaritet të gjerë si në mesin e amatorëve ashtu edhe në mesin e profesionistëve. Janë shfaqur një mori artikujsh, përshkrimesh, skemash që përdorin këtë pajisje.
Gjatë 35 viteve të fundit, pothuajse çdo prodhues gjysmëpërçues që respekton veten e ka konsideruar si detyrë të tij të lëshojë versionin e tij të këtij mikroqarku, duke përfshirë përdorimin e proceseve teknike më moderne. Për shembull, Motorola lëshon versionin CMOS të MC1455. Por me gjithë këtë, nuk ka dallime në funksionalitetin dhe paraqitjen e pineve për të gjitha këto versione. Ata janë të gjithë analoge të plotë të njëri-tjetrit.
Prodhuesit tanë vendas gjithashtu nuk qëndruan mënjanë dhe e lëshuan këtë mikroqark me emrin KR1006VI1.
Dhe këtu është një listë e prodhuesve jashtë shtetit që bëjnë kohëmatësin 555 dhe emërtimet e tyre komerciale:
Prodhuesi |
Emri i çipit |
Teksas Instrumente |
Në disa raste, tregohen dy emra. Kjo do të thotë se ekzistojnë dy versione të mikrocirkut - civil, tregtar dhe ushtarak. Versioni ushtarak është më i saktë, ka një gamë të gjerë të temperaturës së funksionimit dhe disponohet në një kuti metalike ose qeramike. Epo, dhe më e shtrenjtë, natyrisht.
Le të fillojmë me rastin dhe kunjat.
|
Mikroqarku është i disponueshëm në dy lloje paketash - DIP plastike dhe metal të rrumbullakët. Vërtetë, ajo ishte prodhuar ende në një kuti metalike - tani kanë mbetur vetëm kuti DIP. Por në rast se ju papritmas merrni një lumturi të tillë, këtu janë të dyja vizatimet e rastit. Përcaktimet e kunjave janë të njëjta në të dy kutitë. Përveç atyre standarde, prodhohen edhe dy lloje të tjera të mikroqarqeve - 556 dhe 558. 556 është një version i dyfishtë i kohëmatësit, 558 është një version me katër.
Diagrami funksional i kohëmatësit është paraqitur në figurën direkt mbi këtë fjali.
Mikroqarku përmban rreth 20 transistorë, 15 rezistorë, 2 dioda. Përbërja dhe sasia e përbërësve mund të ndryshojnë pak në varësi të prodhuesit. Rryma e daljes mund të arrijë 200 mA, rryma e konsumuar është 3-6 mA më shumë. Tensioni i furnizimit mund të ndryshojë nga 4.5 në 18 volt. Në të njëjtën kohë, saktësia e kohëmatësit praktikisht nuk varet nga ndryshimet në tensionin e furnizimit dhe është 1% e atij të llogaritur. Zhvendosja është 0,1% / volt dhe zhvendosja e temperaturës është 0,005% / C.
Tani do të shikojmë diagramin e qarkut të kohëmatësit dhe do të lajmë kockat e tij, ose më saktë këmbët - çfarë përfundimi nevojitet për çfarë dhe çfarë do të thotë gjithçka.
Pra, përfundimet ( Mjau! Bëhet fjalë për këmbët...):
1. Toka. Nuk ka asgjë të veçantë për të komentuar - një dalje që lidhet me negativin e furnizimit me energji elektrike dhe me telin e përbashkët të qarkut.
2. Nisja. Hyrja e krahasuesit # 2. Kur një impuls i nivelit të ulët (jo më shumë se 1/3 Vpit) aplikohet në këtë hyrje, kohëmatësi fillon dhe një tension i nivelit të lartë vendoset në dalje për një kohë që përcaktohet nga rezistenca e jashtme R (Ra + Rb , shih diagramin funksional) dhe kondensatorin C - ky është i ashtuquajturi modaliteti multivibrator monostabil. Impulsi i hyrjes mund të jetë ose drejtkëndor ose sinusoidal. Gjëja kryesore është se është më e shkurtër në kohëzgjatje se koha e karikimit të kondensatorit C. Nëse pulsi i hyrjes në kohëzgjatje ende e kalon këtë kohë, atëherë dalja e mikroqarkut do të mbetet në një nivel të lartë derisa të vendoset një nivel i lartë në futni përsëri. Rryma e konsumuar nga hyrja nuk i kalon 500nA.
3. Dalje. Tensioni i daljes ndryshon me tensionin e furnizimit dhe është i barabartë me Vpit-1.7V (niveli i lartë në dalje). Në një nivel të ulët, voltazhi i daljes është afërsisht 0,25 V (në tensionin e furnizimit + 5 V). Kalimi ndërmjet gjendjeve të ulëta dhe të larta ndodh në afërsisht 100 ns.
4. Rivendos. Kur një tension i nivelit të ulët (jo më shumë se 0.7v) aplikohet në këtë dalje, dalja rivendoset në një gjendje të nivelit të ulët, pavarësisht nga mënyra në të cilën kohëmatësi është në këtë moment dhe çfarë po bën. Rivendos, e dini, është rivendosur edhe në Afrikë. Tensioni i hyrjes është i pavarur nga voltazhi i furnizimit - është një hyrje e pajtueshme me TTL. Për të parandaluar rivendosjen aksidentale, rekomandohet shumë që ta lidhni këtë kunj me furnizimin pozitiv të energjisë kur nuk është e nevojshme.
5. Kontrolli. Ky pin lejon hyrjen në tensionin e referencës së Krahasuesit # 1, i cili është 2 / 3Vpit. Zakonisht, kjo kunj nuk përdoret. Megjithatë, përdorimi i tij mund të zgjerojë shumë mundësitë e kontrollit të kohëmatësit. Gjë është se duke aplikuar tension në këtë kunj, ju mund të kontrolloni kohëzgjatjen e pulseve të daljes së kohëmatësit dhe kështu të vendosni zinxhirin e kohës në RC. Tensioni i aplikuar në këtë hyrje në modalitetin e multivibratorit monostabil mund të jetë nga 45% në 90% të tensionit të furnizimit. Dhe në modalitetin multivibrator nga 1.7V në tensionin e furnizimit. Në këtë rast, marrim një sinjal të moduluar FM (FM) në dalje. Nëse kjo kunj nuk përdoret ende, atëherë rekomandohet ta lidhni atë me telin e përbashkët përmes një kondensatori 0.01μF (10nF) për të zvogëluar nivelin e ndërhyrjes dhe çdo problem tjetër.
6. Ndalo. Ky pin është një nga hyrjet e krahasuesit # 1. Përdoret si një lloj antipodi i pinit 2. Kjo do të thotë, përdoret për të ndalur kohëmatësin dhe për të sjellë daljen në gjendje ( Mjau! Panik i heshtur?!) nivel i ulët. Kur aplikohet një impuls i nivelit të lartë (të paktën 2/3 e tensionit të furnizimit), kohëmatësi ndalon dhe dalja rivendoset në një gjendje të nivelit të ulët. Ashtu si kunja 2, në këtë kunj mund të aplikohen si pulse drejtkëndëshe ashtu edhe sinusoidale.
7. Shkarkimi. Ky kunj është i lidhur me kolektorin e tranzistorit T6, emetuesi i të cilit është i lidhur me tokën. Kështu, kur transistori është i hapur, kondensatori C shkarkohet përmes kryqëzimit kolektor-emiter dhe mbetet në gjendje të shkarkuar derisa transistori të mbyllet. Transistori është i hapur kur dalja e mikroqarkut është e ulët dhe mbyllet kur dalja është aktive, domethënë ka një nivel të lartë. Ky pin mund të përdoret gjithashtu si një dalje ndihmëse. Kapaciteti i tij i ngarkesës është afërsisht i njëjtë me atë të daljes së kohëmatësit konvencional.
8. Plus ushqim. Ashtu si në rastin me pin 1, nuk mund të thuash shumë. Tensioni i furnizimit të kohëmatësit mund të jetë në intervalin 4.5-16 volt. Për versionet ushtarake të mikrocirkut, diapazoni i sipërm është në 18 volt.
Pra, le të supozojmë se kemi aplikuar energji në mikroqark. Hyrja është e lartë, dalja është e ulët dhe kondensatori C është i shkarkuar. Gjithçka është e qetë, të gjithë janë në gjumë. Dhe pastaj BAM - ne aplikojmë një seri pulsesh drejtkëndëshe në hyrjen e kohëmatësit. Cfare po ndodh?
Pulsi i parë i nivelit të ulët e kalon daljen e kohëmatësit në gjendjen e nivelit të lartë. Transistori T6 mbyllet dhe kondensatori fillon të ngarkohet përmes rezistencës R. Gjatë gjithë kohës që kondensatori është duke u ngarkuar, dalja e kohëmatësit mbetet e ndezur - ai ruan një nivel të lartë tensioni. Sapo kondensatori të ngarkohet në 2/3 e tensionit të furnizimit, dalja e mikroqarkut fiket dhe mbi të shfaqet një nivel i ulët. Transistori T6 ndizet dhe kondensatori C shkarkohet.
Megjithatë, ka dy nuanca që tregohen në grafik me vija të ndërprera.
E para është nëse, pas përfundimit të karikimit të kondensatorit, voltazhi i hyrjes mbetet i ulët - në këtë rast, dalja mbetet aktive - ai mbetet në një nivel të lartë derisa të shfaqet një nivel i lartë në hyrje. E dyta është nëse aktivizojmë hyrjen Reset me tension të ulët. Në këtë rast, dalja do të fiket menjëherë, edhe pse kondensatori është ende duke u ngarkuar.
Pra, pjesa lirike ka përfunduar - le të kalojmë te numrat dhe llogaritjet e ashpra. Si mund të përcaktojmë kohën në të cilën do të ndizet kohëmatësi dhe vlerat e zinxhirit RC që kërkohen për të vendosur këtë kohë? Koha që i duhet kondensatorit për të ngarkuar deri në 63.2% (2/3) të tensionit të furnizimit quhet konstante kohore, e shënojmë me shkronjën t. Kjo kohë llogaritet nga një formulë që është e mahnitshme në kompleksitetin e saj. Atje ajo është: t = R * C, ku R është rezistenca e rezistencës në MegaOhm-ohms, C është kapaciteti i kondensatorit në microFarads. Koha merret në sekonda.
Ne do të kthehemi në formulë kur të shqyrtojmë në detaje mënyrat e funksionimit të kohëmatësit. Tani për tani, le të shohim një testues të thjeshtë për këtë mikroqark, i cili do t'ju tregojë lehtësisht nëse shembulli juaj i kohëmatësit po funksionon apo jo.
Nëse të dy LED-et pulsin pas ndezjes së energjisë, atëherë gjithçka është në rregull dhe mikroqarku është në gjendje plotësisht funksionale. Nëse të paktën njëra prej diodave nuk ndizet, ose anasjelltas - është vazhdimisht e ndezur, atëherë një mikroqark i tillë mund të ulet në tualet me një ndërgjegje të pastër ose t'i kthehet shitësit nëse sapo e keni blerë. Tensioni i furnizimit është 9 volt. Për shembull, nga bateria Krona.
Tani le të shqyrtojmë mënyrat e funksionimit të këtij mikroqarku.
Në fakt, ai ka dy mënyra. Së pari - multivibrator monostabil... Monostable - sepse gjendja e qëndrueshme e një multivibratori të tillë është e njëanshme. Dhe ne e vendosim atë në gjendjen e ndezur përkohësisht duke dërguar një sinjal në hyrjen e kohëmatësit. Siç u përmend më lart, koha për të cilën multivibratori kalon në gjendjen aktive përcaktohet nga zinxhiri RC. Këto veti mund të përdoren në një shumëllojshmëri të gjerë skemash. Për të filluar diçka për një kohë të caktuar ose anasjelltas - për të krijuar një pauzë për një kohë të caktuar.
Mënyra e dytë është një gjenerator pulsi. Mikroqarku mund të prodhojë një sekuencë pulsesh drejtkëndëshe, parametrat e të cilave përcaktohen nga i njëjti qark RC. ( Mjau! Unë dua një zinxhir. Në bisht. Epo, ose një byzylyk. Antistatike.)
Në fund të fundit, macja jonë është e mërzitshme.
Le të fillojmë nga fillimi, domethënë nga mënyra e parë.
Qarku për ndezjen e mikroqarkut është paraqitur në figurë. Një qark RC është i lidhur midis pozitivit dhe negativit të furnizimit me energji elektrike. Pin 6 - Stop është i lidhur me kryqëzimin e rezistencës dhe kondensatorit. Ky është hyrja e krahasuesit # 1. Pini 7 - Shkarkimi është gjithashtu i lidhur këtu. Impulsi i hyrjes aplikohet në pinin 2 - Fillimi. Ky është hyrja e krahasuesit # 2. Një qark krejtësisht i thjeshtë - një rezistencë dhe një kondensator - sa më e lehtë është? Për të rritur imunitetin ndaj zhurmës, mund të lidhni pinin 5 me telin e përbashkët përmes një kondensatori 10nF.
Pra, në gjendjen fillestare, dalja e kohëmatësit është e ulët - rreth zero volt, kondensatori shkarkohet dhe nuk dëshiron të ngarkohet, pasi transistori T6 është i hapur. Kjo gjendje është e qëndrueshme, mund të vazhdojë pafundësisht. Kur një puls i nivelit të ulët arrin në hyrje, krahasuesi # 2 aktivizohet dhe ndërron këmbëzën e brendshme të kohëmatësit. Si rezultat, një nivel i tensionit të lartë vendoset në dalje. Transistori T6 mbyllet dhe kondensatori C fillon të ngarkohet përmes rezistorit R. Gjatë gjithë kohës që është duke u ngarkuar, prodhimi i kohëmatësit mbetet i lartë. Kohëmatësi nuk reagon ndaj asnjë stimulli të jashtëm, nëse ato dërgohen në pinin 2. Kjo do të thotë, pasi kohëmatësi të aktivizohet nga impulsi i parë, impulse të mëtejshme nuk kanë efekt gjendja e kohëmatësit është shumë e rëndësishme. Pra, çfarë po ndodh atje? Oh, po - kondensatori po ngarkohet. Kur ngarkohet në tension 2 / 3 Vpit, krahasuesi # 1 do të funksionojë dhe nga ana tjetër do të ndërrojë flip-flopin e brendshëm. Kjo do ta vendosë daljen në një nivel të tensionit të ulët dhe qarku do të kthehet në gjendjen e tij origjinale, të qëndrueshme. Transistori T6 do të hapet dhe do të shkarkojë kondensatorin C.
Le të kalojmë në modalitetin e dytë.
Një tjetër rezistencë i është shtuar këtij qarku. Hyrja e të dy krahasuesve janë të lidhur dhe të lidhur me kryqëzimin e rezistencës R2 dhe kondensatorit. Pin 7 është i lidhur midis rezistorëve. Kondensatori ngarkohet përmes rezistorëve R1 dhe R2.
Tani le të shohim se çfarë ndodh kur ndezim fuqinë në qark. Në gjendjen fillestare, kondensatori shkarkohet dhe në hyrjet e të dy krahasuesve ka një nivel të ulët tensioni, afër zeros. Krahasuesi # 2 ndërron flip-flopin e brendshëm dhe e vendos lart daljen e kohëmatësit. Transistori T6 mbyllet dhe kondensatori fillon të ngarkohet përmes rezistorëve R1 dhe R2.
Kur voltazhi në të gjithë kondensatorin arrin 2/3 e tensionit të furnizimit, krahasuesi # 1, nga ana tjetër, ndez këmbëzën dhe fiket daljen e kohëmatësit - voltazhi i daljes bëhet afër zeros. Transistori T6 hapet dhe kondensatori fillon të shkarkohet përmes rezistencës R2. Sapo voltazhi në kondensator të bjerë në 1/3 e tensionit të furnizimit, krahasuesi # 2 do të ndërrojë përsëri këmbëzën dhe një nivel i lartë do të shfaqet në daljen e mikroqarkut. Transistori T6 do të mbyllet dhe kondensatori do të fillojë të karikojë përsëri ... fuuu, edhe koka ime tashmë po rrotullohet.
Me pak fjalë, si rezultat i gjithë këtij shamanizmi, ne marrim një sekuencë pulsesh drejtkëndëshe në dalje. Frekuenca e pulsit, siç ndoshta e keni menduar tashmë, varet nga vlerat e C, R1 dhe R2. Përcaktohet nga formula:
Vlerat e R1 dhe R2 zëvendësohen në Ohms, C - në farad, frekuenca merret në Hertz.
Koha ndërmjet fillimit të çdo impulsi tjetër quhet periodë dhe shënohet me shkronjën t. Ai përbëhet nga kohëzgjatja e vetë pulsit - t1 dhe intervali midis pulseve - t2. t = t1 + t2.
Frekuenca dhe periudha janë koncepte të kundërta dhe marrëdhënia ndërmjet tyre është si më poshtë:
f = 1 / t.
t1 dhe t2 sigurisht që gjithashtu mund dhe duhet të llogariten. Si kjo:
t1 = 0,693 (R1 + R2) C;
t2 = 0,693R2C;
Epo, pjesa teorike duket se është bërë. Në pjesën tjetër, ne do të shqyrtojmë shembuj specifikë se si të aktivizoni kohëmatësin 555 në qarqe të ndryshme dhe për një shumëllojshmëri të gjerë përdorimesh.
Nëse keni ende pyetje, mund t'i bëni ato.
|
Si ju pëlqen ky artikull? |
Mikroqarku NE555 është një qark i integruar analog, i cili është një kohëmatës universal, domethënë një pajisje e krijuar për të formuar (gjeneruar) impulse të vetme ose të përsëritura me karakteristika të qëndrueshme me kalimin e kohës. Mikroqarku NE555 përdoret gjerësisht në teknologjitë për ndërtimin e releve kohore, gjeneratorëve, modulatorëve, pajisjeve të pragut dhe njësive të tjera funksionale të pajisjeve elektronike. Mbi bazën e këtij mikroqarku u ndërtuan pajisje kontrolli të gjerësisë së pulsit, pajisje për rivendosjen e një sinjali dixhital të shtrembëruar, konvertues të tensionit të pulsit, etj.
Mikroqarku u lëshua për herë të parë në 1971 nga Signetics. Versioni binjak i NE555 është prodhuar me përcaktimin 556, dhe versioni me katër është 558.
Topologjia NE555 përbëhet nga 2 dioda, 23 transistorë dhe 16 rezistorë. Rryma e daljes së mikroqarkut është 200 mA, ndërsa konsumi aktual i tij është vetëm 3 mA më shumë. Mikroqarku mundësohet nga një tension në interval 4.5 deri në 18 volt... Sidoqoftë, saktësia e kohëmatësit NE555 nuk ndikohet nga ndryshimet në tensionin e furnizimit. Gabimi është vetëm rreth 1% e vlerës së llogaritur.
Bllok diagrami i çipit NE555
Caktimi i pinit të mikroqarkut NE555
Numri i pinit |
Emërtimi |
Ndrysho- |
Emërimi |
Përshkrim |
Teli i përbashkët, minus furnizimi me energji elektrike |
||||
Në rast se voltazhi në këtë dalje arrin një nivel nën 1/2 e CTRL, një tension i lartë shfaqet në daljen e mikroqarkut (pin 3) dhe fillon koha. |
||||
Q ose pa |
Në këtë kunj, formohet një nga dy tensionet, përafërsisht që korrespondon me një nivel të ulët - 0.25V dhe një nivel të lartë V CC - 1.7V, në varësi të gjendjes së kohëmatësit. Koha e kalimit nga një nivel në tjetrin ndodh në rreth 100 ns. |
|||
Rivendos (aktivizo fillimin) |
Kur një tension prej më pak se 0,7 V aplikohet në këtë hyrje, dalja e mikroqarkut kalohet me forcë në një gjendje të nivelit të ulët (kalon në GND). Kjo ndodh pavarësisht nga gjendja e inputeve të tjera, pra ky input ka prioritetin më të lartë. Me fjalë të tjera, një nivel i lartë i tensionit në këtë hyrje (më shumë se 0,7 V) lejon që kohëmatësi të fillojë, përndryshe fillimi është i ndaluar. |
|||
Kontrolli (kontrolli i ndarësit) |
Lidhet direkt me ndarësin e brendshëm të tensionit. Në mungesë të një sinjali të jashtëm, ai ka një tension prej 2/3 e V CC. Përcakton pragjet e ndalimit dhe fillimit. |
|||
Kur voltazhi në këtë kunj tejkalon tensionin në pinin CTRL, dalja vendoset në një tension të ulët, intervali përfundon. Ndalimi është i mundur nëse hyrja TRIG nuk merr një sinjal aktivizues, pasi hyrja TRIG ka përparësi ndaj THR (përveç mikroqarkut KR1006VI1). |
||||
? ose ¤< |
Dalja e kolektorit të hapur, zakonisht përdoret për të shkarkuar kondensatorin e kohës midis intervaleve. Gjendjet e kësaj dalje përsërisin gjendjet e daljes kryesore OUT, prandaj, ato mund të lidhen paralelisht për të rritur kapacitetin aktual të fundosjes së kohëmatësit. |
|||
Plus ushqim. |
Mënyrat e funksionimit të mikroqarkut NE555
Gjenerator monostabil
Sinjali i hyrjes së nivelit të ulët në hyrjen INPUT (pin 2) kalon kohëmatësin e mikroqarkullimit në modalitetin e kohës, ndërsa një nivel i lartë sinjali vërehet në daljen e mikroqarkut (OUTPUT - pin 3). Ky pozicion i kohëmatësit zgjat për një periudhë të caktuar kohe, e cila është e barabartë me t = 1.1 * R * C. Pastaj kohëmatësi kthehet në një gjendje të qëndrueshme, e cila përcakton nivelin e ulët të sinjalit në daljen e mikroqarkut (OUTPUT - pin 3).
Gjenerator i qëndrueshëm
Tensioni në daljen e mikroqarkut (OUTPUT - pin 3) ndryshon periodikisht. Kështu, në daljen e mikroqarkut, vërehet një sinjal në formën e një gjarpëri, i cili mund të përshkruhet nga ekuacionet e mëposhtme:
Kohëzgjatja e nivelit të lartë: t1 = ln2 * (R1 + R2) * C = 0,693 * (R1 + R2) * C
Kohëzgjatja e nivelit të ulët: t2 = ln2 * R2 * C2 = 0,693 * R2 * C2
Periudha: T = ln2 * (R1 + 2 * R2) * C = 0,693 * (R1 + 2 * R2) * C
Frekuenca: f = 1 / (ln2 * (R1 + 2 * R2) * C)
Nuk ke nevojë për kontrollues, thanë ata. Bëjini të gjitha në kohëmatësit NE555, thanë ata. Epo, e bëra - duket, vetëm për t'u siguruar që rezultati është një strukturë që është e mahnitshme në efektin e saj dërrmues në psikikën time të brishtë.
Rishikimi, nëse ky tekst mund të quhet kështu, nuk do të jetë shumë i gjatë. Sepse është vetëm një deklaratë e dështimit tim të plotë dhe të pakushtëzuar në montimin e qarqeve elementare dhe një demonstrim që të paktën gjashtë nga njëzet çipat janë mjaft të zbatueshëm.
Gjithashtu vini re: duket se dyqani ka ndryshuar së fundmi rregullat, pasi tani ata kanë një porosi minimale me transport falas - nga 6 dollarë, dhe nëse më pak, atëherë ata do të paguajnë 1,5 dollarë për transport. Kur bleva, ata fshinë vetëm çmimin e blerjes, domethënë 0,59 dollarë dhe kaq.
Ka saktësisht njëzet copa në dy blistera. Nga njëra anë, çdo flluskë mbështillet me shirit, nga ana tjetër, mbyllet me një tapë gome:
Në përgjithësi, fillimisht bleva kohëmatës për të bërë një gjenerator të thjeshtë për gjetjen e një qarku të shkurtër në instalime elektrike - miqtë e mi u interesuan. Thelbi i pajisjes, nëse e kuptova saktë, është se qarku në qark të shkurtër është një antenë, sinjali nga i cili mund të dëgjohet me një marrës konvencional MW / LW.
Aty ku ka pushuar kërcitja, ka një qark të shkurtër. Kështu duket në praktikë nga një mik, në gjurmët e të cilit kam planifikuar të ndjek:
Por më pas të njohurit me nevojën vendosën që nuk kishin vërtet nevojë për gjithçka. Përndryshe ata vendosën diçka, por unë nuk insistova. Dhe për t'u mërzitur gjithashtu: e patë sa kushtojnë kohëmatësit (pak më shumë se gjysmë dollari për 20 copë) - çfarë hidhërimi?
DIP8 e zakonshme:
Prandaj, vendosa të argëtohem në një mënyrë tjetër dhe shikova se çfarë bëjnë në përgjithësi nga NE555. Dhe ata bëjnë, siç doli, shumë nga gjithçka. Të gjitha llojet e alarmeve, treguesit e tensionit, treguesit e impulseve të humbura. Në përgjithësi, më bëri përshtypje.
Epo, meqenëse të gjithë përshkruajnë për të njëjtën gjë, këtu janë disa lidhje Radio Cat për ju: dhe. Skemat - në të dytën.
Supozohet se popullariteti i NE555 është për faktin se ai është një dizajn i provuar prej vitesh (më saktë, tashmë 45 vjet), i cili është dekurajues i thjeshtë për t'u konfiguruar dhe respekton me mjaft saktësi karakteristikat, pavarësisht nga tensioni i furnizimit, i cili mund të jetë në intervalin nga 4.5V në 16V për versionin e rregullt (por ka opsione). Kjo do të thotë, voltazhi është duke ecur, dhe frekuenca është mjaft e qëndrueshme sesa jo.
Në fakt, vënia në punë e kohëmatësit kërkon disa pjesë dhe çdo burim të përshtatshëm energjie - shumë tërheqëse për të bërë disa budallallëqe pa shumë sherr.
Sa për mua, problemi me mikrokontrolluesin është edhe më i vogël, por në komentet e historisë për "Pistchal" mora dhe humba qetësinë. Kuptova se duhet të përpiqesha të paktën të qetësohesha.
Pra, ideja ishte e thjeshtë - një kohëmatës për të ushqyer macet. I cili, pasi kishte humbur çdo turp, filloi të kërkonte ushqim pothuajse çdo gjysmë ore dhe duke ngrënë nga tre krisur secili, u shpërnda i kënaqur. Sipas veterinerit, kjo nuk është shumë e dobishme (dhe sipas mendimit tonë është gjithashtu jashtëzakonisht e mundimshme), ndaj ishte e nevojshme t'i ktheheshin në dietën e tyre. Epo, sa i përket vendit: ushqeni të paktën jo më shpesh se një herë në pesë deri në gjashtë orë.
Të mbash gjurmët e orës, natyrisht, nuk është e vështirë. Sidoqoftë, së pari, situata është e ndërlikuar nga fakti se nëse ushqimi me orë është akoma pak a shumë gjatë ditës, atëherë natën nuk është më plotësisht, pasi një mace, le të themi, ka një karakter kompleks. Pikërisht - ai ecën dhe gërvisht kthetrat e tij në bateri, dhe edhe nëse vendosa të mos i kushtoj vëmendje këtij eksperimenti muzikor me cilësi të dyshimtë, më vjen keq për fqinjët.
Domethënë, natën duhet të ngrihesh dhe të kalosh sërish kohën, por në një gjendje gjysmë të ndërgjegjshme është pak e vështirë.
Së dyti, jo të gjitha macet janë kaq skandaloze, kështu që disa thjesht nuk vijnë së bashku me këtë ngatërrestar. Dhe rezulton se intervalet janë të ndryshme për të gjithë, dhe me gjithë drejtësinë do të ishte mirë të ushqeheshin pas një kohe të caktuar dhe ata që humbën një vakt të jashtëzakonshëm.
Prandaj, unë dola me një grumbull kohëmatësish të pavarur për një kohë të caktuar - një për mace. Dhe kështu: vjen macja, i jep ushqim, shtyp butonin, ndizet drita. Sapo drita të fiket, macja mund të ushqehet përsëri.
Siç mund ta merrni me mend, kjo është një nga opsionet kryesore për kohëmatësin. Mund të quhet në mënyra të ndryshme: mund të përdorni një letër gjurmuese nga - monostabile, mundeni - një vibrator të vetëm, mundeni - një multivibrator në pritje.
Thelbi i kësaj nuk ndryshon: NE555 kërkohet, në fakt, të lëshojë vetëm një puls të kohëzgjatjes së kërkuar.
Prandaj, si bazë, mora qarkun e kohëmatësit nga:
Por e thjeshtova pak duke hequr qafe prerësin (pasi kam një interval fiks) dhe LED-in e dytë si të panevojshëm. Në të njëjtën kohë, unë ndryshova vlerat e zinxhirit të kohës, duke kontrolluar gjithçka me të njëjtin dokumentacion, i cili thotë se për të llogaritur kohëzgjatjen e përafërt të pulsit, duhet të përdorni formulën y t = 1.1RC.
Pasi luajta me fontet me emërtimet e detajeve të disponueshme në butikun Chip-and-Dip, zbulova se një kondensator 3300 uF dhe një rezistencë 5,1 MΩ janë mjaft të përshtatshme për një interval prej pesë orësh që i përshtatet të gjithëve:
T = 1,1 * 0,0033 * 5100000 = 18513 sek = 5,14 orë.
Realiteti, megjithatë, doli të ishte paksa në kundërshtim me teorinë. Kohëmatësi i montuar sipas kësaj skeme dhe me këto emërtime vazhdoi të punojë edhe pas pesë orësh. Nuk pata durimin të prisja derisa të mbaronte së punuari, kështu që supozova se NE555 nuk funksionon shumë mirë me vlerësime të larta.
Një kërkim i shpejtë në google tregoi se po, është e mundur, por nuk duhet të kishte probleme (teorikisht) me rezistencën deri në 20 megohm në një tension furnizimi prej 15 V. Prandaj, vazhdova eksperimentet dhe zbulova se në rastin tim formula rezulton të jetë diçka si kjo:
Dhe ai ishte shumë mirënjohës ndaj vetes që kishte blerë jo vetëm 5,1 MΩ, por edhe, për çdo rast, emërtimet më të afërta - 4,7 MΩ dhe 3,9 MΩ. Ky i fundit, për fat, sapo doli për intervalin e kërkuar.
Me këto vlerësime (3300 uF dhe 3,9 MΩ), mblodha një bllok kohëmatësish me llamba dhe butona. Unë lidha gjithçka me një linjë të përbashkët të energjisë, ata nuk kanë më pika kontakti (mirë, të paktën u përpoqa të mos e bëja). Dhe duke qenë se isha duke mbledhur peshat, kontrolloja veten me një multimetër në çdo hap dhe isha pothuajse i qetë kur nisa kohëmatësin e parë.
Doli kështu (unë paralajmërova që në fillim):
U ndez siç pritej, kështu që unë i shkriva butonat dhe llambat e mbetura, e ndeza. Unë shtypa butonat. LED-et u ndezën saktësisht siç duhet: shtypni butonin dhe ndizni, dhe kaq.
Dhe pastaj bëra një gabim të madh. Nuk kam bërë disa prova të tjera, por thjesht u mërzita që nuk i bashkova shumë mirë telat te butonat dhe vendosa t'i ribashkoj ato. Prandaj, nuk e di ende se çfarë ka ndodhur saktësisht: ose fillimisht kam bërë diçka të gabuar, ose kam arritur të prish diçka në kohën e bashkimit të telave.
Por doli qesharake. Kur ndizet përsëri (me tela të ngjitur), tre LED u ndezën menjëherë. Dhe shtypja e butonave zbuloi kaos të plotë: ju shtypni një buton - LED i tij ndizet (d.m.th., në teori, kohëmatësi ndizet), ju shtypni një tjetër - LED i parë fiket, i dyti ndizet. etj.
Në mënyrë empirike, kuptova se ekziston një kombinim i caktuar i shtypjeve të butonave në të cilin janë ndezur të gjitha LED. Por derisa duart të arrijnë, kontrolloni qarkun për qarqe të shkurtra aty ku nuk duhet të jenë.
Këngë bonus - luaj Sapper:
Duke përmbledhur, dua të them se u argëtova me kohëmatësit. Në praktikë, kontrollova që është e mundur t'i blesh në Kinë - vijnë punëtorë.
Dhe megjithëse nuk mundi të bënte një timer mace, ai mori një enigmë "Ndizni të gjitha dritat" si bonus. Dhe në të njëjtën kohë, të kuptuarit se NE555 nuk është qartë për mua. Dhe kjo është arsyeja pse:
Tensioni minimal i furnizimit 4.5V
- konsumi i lartë i rrymës
Sigurisht, këto mangësi mund të kapërcehen duke porositur një version CMOS të çipit, i cili është shumë më ekonomik dhe funksionon nga 1.5V. Por ato të zakonshmet kushtojnë 0,59 dollarë për njëzet copë, dhe CMOS - tashmë rreth 10 dollarë. Kjo do të thotë, rreth dyfishi i çmimit të një kontrolluesi, dhe nëse përdorni dy ose më shumë kohëmatës në dizajn, atëherë përfitimi humbet plotësisht.
Pra faleminderit të gjithëve, po kthehem te ATmega328p, i cili, padyshim, do të bëjë kohëmatësin e ushqimit.
Ps. Tani, a mund të shkruaj edhe për ekranin nga ITEAD Studio? Meqë ra fjala, më mundon ndërgjegjja, sepse, nga njëra anë, ishin tashmë këto ekrane mbi çati, dhe nga ana tjetër, duhet të mbaj premtimin.
Kam në plan të blej +19 Shto te të preferuarat Më pëlqeu rishikimi +38 +67Historia e krijimit të një mikroqarku shumë të njohur dhe një përshkrim i strukturës së tij të brendshme
Një nga legjendat e elektronikës është çip i integruar i kohëmatësit NE555... Ajo u zhvillua në vitin 1972. Jo çdo mikroqark dhe madje jo çdo transistor mund të krenohet me një jetëgjatësi të tillë. Pra, çfarë është kaq e veçantë për këtë mikrocircuit, i cili ka tre pesëshe në shenjën e tij?
Prodhimi serik i mikroqarkut NE555 i nisur nga Signetics saktësisht një vit më pas ajo u zhvillua nga Hans R. Camenzind... Gjëja më befasuese në këtë histori ishte se në atë kohë Kamenzind ishte praktikisht i papunë: ai u largua nga PR Mallory, por nuk kishte kohë për të gjetur një punë. Në fakt ishte një “përgatitje shtëpie”.
Microcircuit pa dritën e ditës dhe fitoi famë dhe popullaritet kaq të madh falë përpjekjeve të menaxherit të Signetics, Art Fury, i cili, natyrisht, ishte një mik i Camenzind. Më parë, ai ka punuar për General Electric, ndaj njihte tregun e elektronikës, çfarë kërkohet atje dhe si të tërhiqte vëmendjen e një blerësi të mundshëm.
Sipas kujtimeve të Camenzind A. Fury ishte një entuziast dhe dashnor i vërtetë i zanatit të tij. Në shtëpi ai kishte një laborator të tërë të mbushur me komponentë radio, ku kreu kërkime dhe eksperimente të ndryshme. Kjo bëri të mundur grumbullimin e përvojës së gjerë praktike dhe thellimin e njohurive teorike.
Në atë kohë, produktet e Signetics quheshin "5 **", dhe me përvojë A. Fury, i cili kishte një ndjenjë të çuditshme të tregut të elektronikës, vendosi që shënimi 555 (tre pesëshe) do të ishte shumë i dobishëm për të re. mikroqark. Dhe ai nuk gaboi: mikroqarku shkoi si ëmbëlsira të nxehta, ai u bë, ndoshta, më masiv në historinë e krijimit të mikroqarqeve. Gjëja më interesante është se mikroqarku nuk e ka humbur rëndësinë e tij deri më sot.
Pak më vonë, dy shkronja u shfaqën në shënimin e mikrocirkut, ai u bë i njohur si NE555. Por duke qenë se në atë kohë kishte një konfuzion të plotë në sistemin e patentimit, të gjithë nxituan të lëshonin kohëmatësin integral, natyrshëm, duke vendosur letra të tjera (lexoni tuajat) përpara tre pesësheve. Më vonë, në bazë të kohëmatësit 555, u zhvilluan kohëmatës të dyfishtë (IN556N) dhe me katër (IN558N), natyrisht, në më shumë paketa me shumë pin. Por i njëjti NE555 u mor si bazë.
Oriz. 1. Kohëmatësi integral NE555
555 në BRSS
Përshkrimi i parë i 555 në literaturën ruse të inxhinierisë radio u shfaq tashmë në 1975 në revistën "Elektronikë". Autorët e artikullit vunë në dukje faktin se ky mikroqark do të gëzojë jo më pak popullaritet sesa amplifikuesit operacionalë tashmë të njohur gjerësisht në atë kohë. Dhe ata nuk gabuan aspak. Mikroqarku bëri të mundur krijimin e modeleve shumë të thjeshta dhe, për më tepër, pothuajse të gjithë filluan të funksionojnë menjëherë, pa rregullime të dhimbshme. Por dihet që përsëritshmëria e një dizajni në shtëpi rritet në proporcion me katrorin e "thjeshtësisë" së tij.
Në Bashkimin Sovjetik në fund të viteve 80, u zhvillua një analog i plotë i 555, i cili mori emrin KR1006VI1... Aplikimi i parë industrial i analogut vendas ishte në videoregjistruesin Electronica VM12.
Struktura e brendshme e çipit NE555
Përpara se të kapim hekurin e saldimit dhe të fillojmë të montojmë strukturën në kohëmatësin integral, le të kuptojmë së pari se çfarë ka brenda dhe si funksionon e gjitha. Pas kësaj, do të jetë shumë më e lehtë për të kuptuar se si funksionon një skemë e veçantë praktike.
Brenda kohëmatësit integral ka më shumë se njëzet, lidhja e të cilave tregohet në figurë -
Siç mund ta shihni, diagrami skematik është mjaft i ndërlikuar dhe është paraqitur këtu vetëm për informacion të përgjithshëm. Në fund të fundit, ende nuk mund të futeni në të me një hekur saldimi, nuk do të jetë e mundur ta riparoni atë. Në fakt, pikërisht kështu duken nga brenda të gjitha mikroqarqet e tjera, dixhitale dhe analoge (shih -). Kjo është teknologjia për prodhimin e qarqeve të integruara. Nuk do të jetë e mundur të kuptohet logjika e pajisjes në tërësi duke përdorur një skemë të tillë, prandaj, më poshtë tregohet një diagram funksional dhe jepet përshkrimi i tij.
Detaje teknike
Por, para se të merremi me logjikën e mikroqarkullimit, me siguri duhet të jepen parametrat e tij elektrikë. Gama e tensionit të furnizimit është mjaft e gjerë 4,5 ... 18 V, dhe rryma e daljes mund të arrijë 200 mA, gjë që ju lejon të përdorni edhe reletë me fuqi të ulët si ngarkesë. Vetë mikroqarku konsumon shumë pak: vetëm 3 ... 6mA i shtohen rrymës së ngarkesës. Në të njëjtën kohë, saktësia e vetë kohëmatësit praktikisht nuk varet nga voltazhi i furnizimit - vetëm 1 përqind e vlerës së llogaritur. Zhvendosja është vetëm 0,1% / volt. Lëvizja e temperaturës është gjithashtu e vogël - vetëm 0, 005% / ° C. Siç mund ta shihni, gjithçka është mjaft e qëndrueshme.
Diagrami funksional NE555 (KR1006VI1)
Siç u përmend më lart, në BRSS ata bënë një analog të borgjezit NE555 dhe e quajtën atë KR1006VI1. Analogu doli të ishte shumë i suksesshëm, jo më keq se origjinali, kështu që mund ta përdorni pa asnjë frikë ose dyshim. Figura 3 tregon një diagram funksional të kohëmatësit të integruar KR1006VI1. Gjithashtu korrespondon plotësisht me mikroqarkun NE555.
Figura 3. Diagrami funksional i kohëmatësit të integruar KR1006VI1
Vetë mikroqarku nuk është aq i madh - prodhohet në një paketë DIP8 me tetë kunja, si dhe në një SOIC8 me madhësi të vogël. Ky i fundit sugjeron që 555 mund të përdoret për montim SMD, me fjalë të tjera, zhvilluesit janë ende të interesuar për të.
Ka gjithashtu pak elementë brenda mikroqarkut. Kryesorja është DD1. Kur një njësi logjike aplikohet në hyrjen R, flip-flopi rivendoset në zero, dhe kur një njësi logjike aplikohet në hyrjen S, natyrshëm vendoset në një. Për formimin e sinjaleve të kontrollit në hyrjet RS, përdoret, i cili do të diskutohet pak më vonë.
Nivelet fizike të një njësie logjike varen, natyrisht, nga voltazhi i furnizimit të përdorur dhe praktikisht variojnë nga Upit / 2 pothuajse në Upit të plotë. Përafërsisht i njëjti raport vërehet për mikroqarqet logjike të strukturës CMOS. Zero logjike është, si zakonisht, në rangun prej 0 ... 0.4V. Por këto nivele janë brenda mikroqarkut, ju vetëm mund t'i merrni me mend, por nuk mund t'i prekni me duar, nuk mund t'i shihni me sytë tuaj.
Faza e daljes
Për të rritur kapacitetin e ngarkesës së mikroqarkut, një fazë e fuqishme e daljes në transistorët VT1, VT2 është e lidhur me daljen e këmbëzës.
Nëse RS - flip-flop është rivendosur, atëherë dalja (pin 3) ka një tension logjik zero, d.m.th. transistor i hapur VT2. Në rastin kur flip-flopi vendoset në dalje, niveli i njësisë logjike është gjithashtu.
Faza e daljes është bërë sipas një skeme shtytje-tërheqjeje, e cila ju lejon të lidhni ngarkesën midis daljes dhe telit të përbashkët (kunjat 3,1) ose autobusin e energjisë (kunjat 3,8).
Një shënim i shpejtë në fazën e daljes. Kur riparoni dhe vendosni pajisjet në mikroqarqet dixhitale, një nga metodat për kontrollimin e qarkut është aplikimi i një sinjali të nivelit të ulët në hyrjet dhe daljet e mikroqarqeve. Si rregull, kjo bëhet duke shkurtuar këto hyrje dhe dalje në telin e përbashkët duke përdorur një gjilpërë qepëse, duke mos shkaktuar asnjë dëm në mikroqarqet.
Në disa qarqe, furnizimi me energji i NE555 është 5 V, kështu që duket se kjo është gjithashtu logjikë dixhitale dhe gjithashtu mund të trajtohet mjaft lirshëm. Por në fakt nuk është kështu. Në rastin e mikroqarkut 555, më saktë me daljen e tij shtytëse, nuk mund të bëhen "eksperimente" të tilla: nëse transistori dalës VT1 në këtë moment është në gjendje të hapur, atëherë do të rezultojë një qark i shkurtër dhe tranzistori thjesht do të digjem. Dhe nëse voltazhi i furnizimit është afër maksimumit, atëherë një përfundim i mjerueshëm është thjesht i pashmangshëm.
Transistor shtesë (pin 7)
Përveç transistorëve të përmendur, ekziston edhe një transistor VT3. Kolektori i këtij transistori është i lidhur me daljen e mikroqarkut 7 "Shkarkim". Qëllimi i tij është të shkarkojë kondensatorin e kohës kur përdoret mikroqarku si gjenerator pulsi. Kondensatori shkarkohet në momentin që këmbëza DD1 rivendoset. Nëse kujtoni përshkrimin e këmbëzës, atëherë në daljen e kundërt (treguar në diagram me një rreth) në këtë moment ekziston një njësi logjike që çon në hapjen e tranzitorit VT3.
Rivendos sinjalin (pin 4)
Shkaku mund të rivendoset në çdo kohë - sinjali "rivendosje" ka një përparësi të lartë. Për këtë, ekziston një hyrje speciale R (pin 4), e caktuar në figurë si Usbr. Siç mund të kuptohet nga figura, një rivendosje do të ndodhë nëse një puls i nivelit të ulët aplikohet në pinin 4, jo më shumë se 0.7 V. Në këtë rast, një tension i nivelit të ulët do të shfaqet në daljen e mikroqarkut (pin 3).
Në rastet kur kjo hyrje nuk përdoret, një nivel logjik-një aplikohet në të për të hequr qafe zhurmën e impulsit. Mënyra më e lehtë për ta bërë këtë është duke e lidhur pinin 4 direkt me shiritin e energjisë. Në asnjë rast nuk duhet ta lini, siç thonë ata, në "ajër". Atëherë do t'ju duhet të pyesni dhe meditoni për një kohë të gjatë, por pse qarku funksionon kaq i paqëndrueshëm?
Shënime të përgjithshme për shkaktimin
Për të mos u ngatërruar fare se në çfarë gjendje është këmbëza, duhet kujtuar se kur arsyetoni për një shkas, gjithmonë merret parasysh gjendja e prodhimit të tij të drejtpërdrejtë. Epo, nëse thuhet se këmbëza është "vendosur", atëherë në daljen direkte gjendja e një njësie logjike. Nëse ata thonë se flip-flopi është "rivendosur", atëherë gjendja e zeros logjike është e sigurt që do të jetë në daljen direkte.
Në daljen e kundërt (të shënuar me një rreth të vogël), gjithçka do të jetë saktësisht e kundërta, prandaj, shpesh dalja e këmbëzës quhet parafazë. Për të mos ngatërruar gjithçka përsëri, ne nuk do të flasim më për këtë.
Kushdo që ka lexuar me kujdes deri në këtë pikë, mund të pyesë: “Më falni, ky është vetëm një shkas me një stad të fuqishëm tranzistor në dalje. Dhe ku është vetë kohëmatësi?" Dhe ai do të ketë të drejtë, pasi biznesi nuk ka arritur ende kohëmatësin. Për të marrë kohëmatësin, babai i tij, krijuesi, Hans R. Camenzind, shpiku një mënyrë origjinale për të kontrolluar këtë shkas. I gjithë truku i kësaj metode qëndron në formimin e sinjaleve të kontrollit.
Formimi i sinjaleve në hyrjet e këmbëzës RS
Pra, çfarë morëm? E gjithë gjëja brenda kohëmatësit ushqehet nga këmbëza DD1: nëse është vendosur në një, ka një tension të nivelit të lartë në daljen e mikroqarkut dhe nëse rivendoset, atëherë në pinin 3 ka një nivel të ulët dhe, përveç kësaj, transistori VT3 është i hapur. Qëllimi i këtij transistori është të shkarkojë një kondensator kohor në një qark, për shembull, një gjenerator pulsi.
Shkaku DD1 kontrollohet duke përdorur krahasuesit DA1 dhe DA2. Për të kontrolluar funksionimin e këmbëzës në daljet e krahasuesve, duhet të merrni sinjale të nivelit të lartë R dhe S. Një tension referencë furnizohet në njërën nga hyrjet e secilit krahasues, i cili formohet nga një ndarës precizion midis rezistorëve R1 ... R3. Rezistenca e rezistorëve është e njëjtë, kështu që tensioni i aplikuar ndaj tyre ndahet në 3 pjesë të barabarta.
Gjenerimi i sinjaleve të kontrollit të këmbëzës
Fillimi i kohëmatësit
Një tension referimi prej 1 / 3U aplikohet në hyrjen direkte të krahasuesit DA2, dhe tensioni i fillimit të kohëmatësit të jashtëm Uref përmes pinit 2 aplikohet në hyrjen e kundërt të krahasuesit. Për të vepruar në hyrjen S të flip-flopit DD1 në daljen e këtij krahasuesi, është e nevojshme të merret një nivel i lartë. Kjo është e mundur nëse voltazhi Uzap do të jetë në rangun prej 0 ... 1 / 3U.
Edhe një puls afatshkurtër i një tensioni të tillë do të shkaktojë shkasin DD1 dhe shfaqjen e një tensioni të lartë në daljen e kohëmatësit. Nëse Uref-i i hyrjes ndikohet nga një tension më i lartë se 1 / 3U dhe deri në tensionin e furnizimit, atëherë nuk do të ketë ndryshime në daljen e mikroqarkut.
Ndalo kohëmatësin
Për të ndalur kohëmatësin, thjesht duhet të rivendosni flip-flopin e brendshëm DD1, dhe për këtë, formoni një sinjal të nivelit të lartë R në daljen e krahasuesit DA1. Krahasuesi DA1 përfshihet në një mënyrë paksa të ndryshme nga DA2. Tensioni i referencës prej 2 / 3U aplikohet në hyrjen përmbysëse, dhe sinjali i kontrollit "Pragu i funksionimit" Uthr aplikohet në hyrjen direkte.
Me këtë përfshirje, një nivel i lartë në daljen e krahasuesit DA1 do të ndodhë vetëm kur voltazhi Uthr në hyrjen direkte tejkalon tensionin e referencës 2 / 3U në atë invertues. Në këtë rast, këmbëza DD1 do të rivendoset dhe një sinjal i nivelit të ulët do të vendoset në daljen e mikroqarkut (pin 3). Do të ketë gjithashtu një hapje të tranzistorit "shkarkues" VT3, i cili do të shkarkojë kondensatorin e kohës.
Nëse voltazhi i hyrjes është brenda 1 / 3U… 2 / 3U, asnjë nga krahasuesit nuk do të funksionojë, ndryshimi i gjendjes në daljen e kohëmatësit nuk do të ndodhë. Në teknologjinë dixhitale, ky tension quhet "niveli gri". Nëse thjesht lidhni kunjat 2 dhe 6, ju merrni një krahasues me nivelet e këmbëzës 1 / 3U dhe 2 / 3U. Dhe madje pa asnjë detaj shtesë!
Ndryshimi i referencës së tensionit
Pini 5, i caktuar në figurë si Urev, është krijuar për të kontrolluar tensionin e referencës ose për ta ndryshuar atë duke përdorur rezistorë shtesë. Gjithashtu, një tension kontrolli mund të furnizohet në këtë hyrje, për shkak të të cilit është e mundur të merret një sinjal i moduluar nga frekuenca ose faza. Por më shpesh kjo dalje nuk përdoret, por për të zvogëluar ndikimin e ndërhyrjes lidhet me një tel të përbashkët përmes një kondensatori të vogël.
Mikroqarku mundësohet përmes kunjave 1 - GND, 2 + U.
Këtu është përshkrimi aktual i kohëmatësit integral NE555. Kohëmatësi përmban shumë skema të ndryshme, të cilat do të diskutohen në artikujt vijues.
Boris Aladyshkin
Vazhdimi i artikullit:
Çdo radio amator e ka takuar mikroqarkun NE555 më shumë se një herë. Ky kohëmatës i vogël me tetë këmbë ka fituar popullaritet të jashtëzakonshëm për funksionalitetin, prakticitetin dhe lehtësinë e përdorimit. Në kohëmatësin 555, ju mund të montoni qarqe të niveleve më të larmishme të kompleksitetit: nga një shkrepëse e thjeshtë Schmitt, me vetëm disa elementë, te një bllokim kombinimi me shumë faza duke përdorur një numër të madh komponentësh shtesë.
Në këtë artikull, ne do të hedhim një vështrim më të afërt në mikroqarkun NE555, i cili, megjithë moshën e tij të konsiderueshme, është ende në kërkesë. Duhet të theksohet se, para së gjithash, kjo kërkesë është për shkak të përdorimit të IC-ve në qark duke përdorur LED.
Përshkrimi dhe shtrirja
NE555 është zhvillimi i kompanisë amerikane Signetics, specialistët e së cilës nuk u dorëzuan në kushtet e krizës ekonomike dhe arritën të zbatonin veprat e Hans Camenzind. Ishte ai që në vitin 1970 ishte në gjendje të provonte rëndësinë e shpikjes së tij, e cila në atë kohë nuk kishte analoge. NE555 IC kishte një densitet të lartë paketimi me një kosto të ulët, gjë që i dha atij një status të veçantë.
Më pas, prodhuesit konkurrues nga e gjithë bota filluan ta kopjojnë atë. Kështu u shfaq KR1006VI1 shtëpiake, e cila ka mbetur unike në këtë familje. Fakti është se në KR1006VI1 hyrja e ndalimit (6) ka përparësi mbi hyrjen e fillimit (2). Në homologët e importuar të firmave të tjera, kjo veçori mungon. Ky fakt duhet të merret parasysh kur zhvillohen qarqe me përdorimin aktiv të dy hyrjeve.
Megjithatë, në shumicën e rasteve, përparësitë nuk ndikojnë në performancën e pajisjes. Për të zvogëluar konsumin e energjisë, në vitet 70 të shekullit të kaluar, filloi lëshimi i kohëmatësit të serisë CMOS. Në Rusi, mikroqarku i transistorit me efekt në terren u emërua KR1441VI1.
Kohëmatësi 555 përdoret më gjerësisht në ndërtimin e qarqeve të gjeneratorëve dhe reletë kohore me mundësinë e një vonese nga mikrosekonda në disa orë. Në pajisjet më komplekse, ai kryen funksionet e eliminimit të kërcimit të kontaktit, PWM, rikuperimit të sinjalit dixhital, etj.
Karakteristikat dhe disavantazhet
Kohëmatësi përmban një ndarës të brendshëm të tensionit që vendos një prag fiks të sipërm dhe të poshtëm për dy krahasuesit. Meqenëse ndarësi i tensionit nuk mund të eliminohet dhe tensioni i pragut nuk mund të kontrollohet, fushëveprimi i NE555 është ngushtuar.
Kohëmatësit e montuar në transistorët CMOS janë të lirë nga disavantazhet e listuara dhe nuk kërkojnë instalimin e kondensatorëve të jashtëm.
Parametrat kryesorë të serisë IC 555
Brendësia e NE555 përfshin pesë njësi funksionale që mund të shihen në diagramin logjik. Një ndarës rezistent i tensionit ndodhet në hyrje, i cili gjeneron dy tensione referencë për krahasuesit e saktësisë. Kontaktet e daljes së krahasuesve shkojnë në bllokun tjetër - një RS-flip-flop me një dalje të jashtme për rivendosje, dhe më pas në amplifikatorin e energjisë. Nyja e fundit është një tranzistor kolektor i hapur, i cili mund të kryejë disa funksione, në varësi të detyrës në fjalë.
Tensioni i rekomanduar i furnizimit për llojet e IC NA, NE, SA shtrihet në rangun nga 4.5 në 16 volt, dhe për SE mund të arrijë 18 V. Në këtë rast, konsumi aktual në Usup minimal është 2-5 mA, me Usup maksimal - 10-15 mA. Rreth 555 IC të serisë CMOS konsumojnë më pak se 1 mA. Rryma më e lartë e daljes së mikroqarkut të importuar mund të arrijë 200 mA. Për KR1006VI1, nuk është më i lartë se 100 mA.
Cilësia e ndërtimit dhe prodhuesi ndikojnë shumë në kushtet e funksionimit të kohëmatësit. Për shembull, diapazoni i temperaturës së funksionimit të NE555 është 0 deri në 70 ° C dhe SE555 është -55 deri + 125 ° C, gjë që është e rëndësishme të dini kur dizajnoni pajisje për funksionim në një mjedis të hapur. Për më shumë detaje mbi parametrat elektrikë, mund të gjeni vlerat tipike të tensionit dhe rrymës në hyrjet CONT, RESET, THRES dhe TRIG në fletën e të dhënave në IC të serisë XX555.
Vendndodhja dhe qëllimi i kunjave
NE555 dhe analogët e tij janë kryesisht të disponueshëm në një paketë PDIP8, TSSOP ose SOIC me tetë kunja. Paraqitja e kunjave është standarde pavarësisht nga rasti. Emërtimi grafik konvencional i kohëmatësit është një drejtkëndësh me mbishkrimin G1 (për një gjenerator të vetëm pulsi) dhe GN (për multivibratorët).
- E zakonshme (GND). Përfundimi i parë në lidhje me çelësin. Është i lidhur me minusin e furnizimit me energji të pajisjes.
- Këmbëza (TRIG). Zbatimi i një impulsi të nivelit të ulët në hyrjen e krahasuesit të dytë çon në ndezjen dhe shfaqjen e një sinjali të nivelit të lartë në dalje, kohëzgjatja e të cilit varet nga vlera nominale e elementëve të jashtëm R dhe C. Ndryshimet e mundshme të Sinjali i hyrjes përshkruhet në seksionin "Një vibrator".
- Dalje (OUT). Niveli i lartë i sinjalit të daljes është (Upit-1.5V), dhe niveli i ulët është rreth 0.25V. Ndërrimi zgjat rreth 0,1 μs.
- Rivendos (RESET). Ky hyrje ka prioritetin më të lartë dhe është në gjendje të kontrollojë funksionimin e kohëmatësit pavarësisht nga tensioni në kunjat e tjera. Për të mundësuar nisjen, është e nevojshme që një potencial prej më shumë se 0.7 volt të jetë i pranishëm në të. Për këtë arsye, ajo lidhet përmes një rezistence në furnizimin me energji të qarkut. Shfaqja e një impulsi më të vogël se 0,7 volt pengon funksionimin e NE555.
- Kontrolli (CTRL). Siç shihet nga pajisja e brendshme e IC, ajo është e lidhur drejtpërdrejt me ndarësin e tensionit dhe, në mungesë të ndikimeve të jashtme, jep 2/3 Usup. Duke aplikuar një sinjal kontrolli në CTRL, mund të merrni një sinjal të moduluar në dalje. Në qarqet e thjeshta, ai lidhet me një kondensator të jashtëm.
- Ndaloni (THR). Është hyrja e krahasuesit të parë, shfaqja e një tensioni në të cilin më shumë se 2 / 3Upit ndalon këmbëzën dhe e çon daljen e kohëmatësit në një nivel të ulët. Në këtë rast, nuk duhet të ketë asnjë sinjal nxitës në pinin 2, pasi TRIG ka përparësi ndaj THR (përveç KR1006VI1).
- Shkarkimi (DIS). Ai është i lidhur drejtpërdrejt me tranzistorin e brendshëm, i cili është i lidhur në një qark të përbashkët kolektori. Në mënyrë tipike, një kondensator i kohës është i lidhur me kryqëzimin kolektor-emetues, i cili shkarkohet ndërsa transistori është në gjendje të hapur. Përdoret më pak për të rritur kapacitetin e ngarkesës së kohëmatësit.
- Furnizimi me energji elektrike (VCC). Është i lidhur me plusin e furnizimit me energji 4.5-16V.
Mënyrat e funksionimit NE555
Kohëmatësi i serisë 555 funksionon në një nga tre mënyrat, ne do t'i shqyrtojmë ato më në detaje duke përdorur mikroqarkun NE555 si shembull.
Monovibrator
Diagrami elektrik skematik i një shkrepjeje është paraqitur në figurë. Për të formuar impulse të vetme, përveç mikroqarkut NE555, do t'ju duhet një rezistencë dhe një kondensator polar. Skema funksionon si më poshtë. Një impuls i vetëm i nivelit të ulët zbatohet në hyrjen e kohëmatësit (2), i cili bën që mikroqarku të ndërrohet dhe një nivel i lartë sinjali shfaqet në dalje (3). Kohëzgjatja e sinjalit llogaritet në sekonda duke përdorur formulën:
Pas një kohe të caktuar (t), një sinjal i nivelit të ulët (gjendja fillestare) gjenerohet në dalje. Si parazgjedhje, pin 4 është i kombinuar me pin 8, domethënë ka një potencial të lartë.
Gjatë zhvillimit të qarqeve, duhet të merrni parasysh 2 nuanca:
- Tensioni i furnizimit me energji elektrike nuk ndikon në gjerësinë e pulsit. Sa më i lartë të jetë voltazhi i furnizimit, aq më i lartë është shkalla e karikimit të kondensatorit të kohës dhe aq më e madhe është amplituda e sinjalit të daljes.
- Një impuls shtesë, i cili mund të aplikohet në hyrje pas atij kryesor, nuk do të ndikojë në kohëmatës derisa të skadojë koha t.
Funksionimi i gjeneratorit të vetëm të pulsit mund të ndikohet nga jashtë në dy mënyra:
- dërgoni një sinjal të nivelit të ulët te Reset, i cili do të rivendosë kohëmatësin në gjendjen e tij origjinale;
- për sa kohë që hyrja 2 është e ulët, dalja do të mbetet e lartë.
Kështu, duke përdorur sinjale të vetme në hyrje dhe parametrat e zinxhirit të kohës, është e mundur të merren impulse drejtkëndore në dalje me një kohëzgjatje të përcaktuar qartë.
Multivibrator
Multivibratori është një gjenerues i pulseve periodike drejtkëndore me një amplitudë, kohëzgjatje ose frekuencë të caktuar, në varësi të detyrës në fjalë. Dallimi i tij nga një pajisje me një goditje është se nuk ka efekt të jashtëm shqetësues për funksionimin normal të pajisjes. Një diagram skematik i një multivibratori të bazuar në NE555 është paraqitur në figurë.
Rezistorët R 1, R 2 dhe një kondensator C 1 janë të përfshirë në formimin e pulseve të përsëritura. Koha e pulsit (t 1), koha e pauzës (t 2), periudha (T) dhe frekuenca (f) llogariten duke përdorur formulat e mëposhtme: 
Nga këto formula, është e lehtë të shihet se koha e pauzës nuk mund të kalojë kohën e pulsit, domethënë nuk do të jetë e mundur të arrihet një cikël funksioni (S = T / t 1) prej më shumë se 2 njësive. Për të zgjidhur problemin, një diodë i shtohet qarkut, katoda e së cilës është e lidhur me terminalin 6, dhe anoda me terminalin 7.
Në fletën e të dhënave, mikroqarqet shpesh operohen me vlerën e ciklit të punës së kundërt - Cikli i punës (D = 1 / S), i cili shfaqet si përqindje.
Skema funksionon si më poshtë. Në momentin e furnizimit me energji elektrike, kondensatori C 1 shkarkohet, i cili transferon daljen e kohëmatësit në një nivel të lartë. Pastaj C 1 fillon të karikojë, duke fituar kapacitet në vlerën e pragut të sipërm 2/3 U PIT. Pasi të keni arritur pragun, IC kalon dhe një nivel i ulët sinjali shfaqet në dalje. Fillon procesi i shkarkimit të kondensatorit (t 1), i cili vazhdon deri në vlerën e pragut të poshtëm 1/3 U PIT. Me arritjen e tij, ndodh një ndërrim i kundërt dhe një nivel i lartë sinjali vendoset në daljen e kohëmatësit. Si rezultat, qarku kalon në një mënyrë vetëlëkundjeje.
Këza Schmitt precize me këmbëzën RS
Brenda kohëmatësit NE555 ka një krahasues të integruar me dy pragje dhe një flip-flop RS, i cili bën të mundur zbatimin e një shkrepëseje precize Schmitt me një flip-flop RS në nivelin e harduerit. Tensioni i hyrjes ndahet nga krahasuesi në tre pjesë, me arritjen e secilës prej të cilave ndodh ndërrimi tjetër. Në këtë rast, vlera e histerezës (ndërrimi i kundërt) është e barabartë me 1/3 U PIT. Mundësia e përdorimit të NE555 si një shkas me saktësi është e kërkuar në ndërtimin e sistemeve të kontrollit automatik.
3 qarqet më të njohura të bazuara në NE555
Monovibrator
Një version praktik i qarkut të vetëm TTL NE555 është paraqitur në figurë. Qarku mundësohet nga një tension unipolar prej 5 deri në 15 V. Elementet e kohës këtu janë: një rezistencë R 1 - 200kOhm-0,125W dhe një kondensator elektrolitik C 1 - 4,7mkF-16V. R 2 ruan një potencial të lartë në hyrje derisa një pajisje e jashtme ta zbresë atë në një nivel të ulët (për shembull, një ndërprerës tranzistor). Kondensatori C 2 mbron qarkun nga rrymat e përçuara në momentet e ndërrimit.
Aktivizimi i një goditjeje ndodh në momentin e një defekti afatshkurtër në tokë të kontaktit të hyrjes. Në këtë rast, një nivel i lartë formohet në dalje me kohëzgjatjen:
t = 1,1 * R 1 * C 1 = 1,1 * 200000 * 0,0000047 = 1,03 s.
Kështu, ky qark formon një vonesë të sinjalit të daljes në raport me hyrjen një me 1 sekondë.
LED ndezës në multivibrator
Bazuar në qarkun multivibrator të diskutuar më sipër, mund të montoni një ndezës të thjeshtë LED. Për ta bërë këtë, një LED është i lidhur në seri me rezistencën në daljen e kohëmatësit. Vlera e rezistencës gjendet me formulën:
R = (U OUT -U LED) / I LED,
U OUT - vlera e amplitudës së tensionit në terminalin 3 të kohëmatësit.
Numri i LED-ve të lidhur varet nga lloji i mikroqarkut NE555 të përdorur, kapaciteti i tij i ngarkesës (CMOS ose TTL). Nëse është e nevojshme të ndezni një LED me një fuqi prej më shumë se 0,5 W, atëherë qarku plotësohet me një transistor, ngarkesa e të cilit do të jetë LED.
Stafetë kohore
Një qark i rregullueshëm i kohëmatësit (rele elektronike kohore) është paraqitur në figurë. 
Me ndihmën e tij, ju mund të vendosni manualisht kohëzgjatjen e sinjalit të daljes nga 1 në 25 sekonda. Për ta bërë këtë, në seri me një rezistencë konstante prej 10 kΩ, vendoset një ndryshore me vlerë nominale 250 kΩ. Kapaciteti i kondensatorit të kohës është rritur në 100 μF.
Skema funksionon si më poshtë. Fillimisht, pin 2 është i lartë (nga furnizimi me energji elektrike) dhe pin 3 është i ulët. Transistorët VT1, VT2 janë të mbyllur. Në momentin që aplikohet një impuls pozitiv në bazën VT1, rryma rrjedh nëpër qark (Vcc-R2-mbledhës-emetues-tel i përbashkët). VT1 hapet dhe e vendos NE555 në modalitetin e kohës. Në të njëjtën kohë, një puls pozitiv shfaqet në daljen e IC, i cili hap VT2. Si rezultat, rryma e emetuesit VT2 shkakton stafetën. Përdoruesi mund të ndërpresë detyrën në çdo kohë duke e lidhur shkurt RESET në tokë.
Transistorët SS8050 të paraqitur në diagram mund të zëvendësohen me KT3102.
Është e pamundur të merren parasysh të gjitha skemat e njohura të bazuara në NE555 në një artikull. Për këtë ekzistojnë koleksione të tëra, të cilat përmbajnë zhvillime praktike për gjithë ekzistencën e kohëmatësit. Shpresojmë që informacioni i dhënë do të shërbejë si udhëzues gjatë montimit të qarqeve, duke përfshirë ngarkesën e të cilave janë LED.
Lexoni të njëjtën gjë
