Thể loại: Bài viết nổi bật » Điện tử thực hành
Số lượt xem: 182545
Bình luận về bài viết: 5
Thiết kế hẹn giờ tích hợp 555
Con đường đến đài phát thanh nghiệp dư bắt đầu, như một quy luật, với nỗ lực lắp ráp các mạch đơn giản. Nếu ngay sau khi lắp ráp, mạch bắt đầu có dấu hiệu của sự sống - nhấp nháy, tiếng bíp, nhấp hoặc nói, thì đường dẫn đến đài phát thanh nghiệp dư gần như mở. Đối với các cuộc nói chuyện trên mạng, rất có thể, nó sẽ không hoạt động ngay lập tức, vì điều này bạn sẽ phải đọc rất nhiều sách, hàn và thiết lập một số mạch, có thể đốt một đống phần lớn hoặc nhỏ (tốt nhất là một phần nhỏ).
Nhưng flashers và tweeter được lấy từ hầu hết mọi người cùng một lúc. Và một yếu tố tốt hơn hẹn giờ tích hợp NE555 tìm cho những thí nghiệm này, đơn giản là sẽ không thành công Trước tiên, hãy xem các mạch máy phát điện, nhưng trước đó, hãy chuyển sang tài liệu độc quyền - BẢNG DỮ LIỆU. Trước hết, hãy chú ý đến phác thảo đồ họa của bộ đếm thời gian, được thể hiện trong Hình 1.
Và hình 2 cho thấy hình ảnh của một bộ đếm thời gian từ thư mục trong nước. Ở đây, nó được đưa ra một cách đơn giản cho khả năng so sánh các chỉ định tín hiệu cho chúng và của chúng ta, ngoài ra, sơ đồ chức năng của chúng tôi được hiển thị chi tiết và rõ ràng hơn.
Sau đây là hai bản vẽ nữa được lấy từ một biểu dữ liệu. Vâng, chỉ là một khuyến nghị từ một nhà sản xuất.
Hình 1
Hình 2
Máy rung đơn 555
Hình 3 cho thấy một mạch rung đơn. Không, đây không phải là một nửa của bộ đa năng, mặc dù bản thân anh ta không thể tạo ra dao động. Anh ấy cần sự giúp đỡ bên ngoài, dù chỉ một chút.
Hình 3. Sơ đồ máy rung đơn
Logic của hành động one-shot khá đơn giản. Xung mức thấp trong thời gian ngắn được áp dụng để kích hoạt đầu vào 2, như trong hình. Kết quả là, đầu ra 3 tạo ra một xung hình chữ nhật có thời lượng ΔT = 1.1 * R * C. Nếu chúng ta thay thế R trong ohms trong công thức và C trong farads, thì thời gian T sẽ bật ra trong vài giây. Theo đó, với kilo-ohms và microfarad, kết quả sẽ tính bằng mili giây.
Và Hình 4 cho thấy cách hình thành xung kích hoạt bằng một nút cơ đơn giản, mặc dù nó cũng có thể là một phần tử bán dẫn - một vi mạch hoặc bóng bán dẫn.
Hình 4
Nói chung, một phát bắn (đôi khi được gọi là bắn một lần và quân đội dũng cảm có từ kipp rơle đang sử dụng) hoạt động như sau. Khi nhấn nút, xung mức thấp ở chân 2 sẽ khiến đầu ra của bộ định thời 3 đặt mức cao. Vì lý do chính đáng, tín hiệu này (chân 2) trong các thư mục trong nước được gọi là kích hoạt.
Các bóng bán dẫn kết nối với thiết bị đầu cuối 7 (DISCHARGE) được đóng ở trạng thái này. Do đó, không có gì ngăn cản tụ điện C cài đặt thời gian sạc. Trong quá trình chuyển tiếp kipp, tất nhiên, không có 555, mọi thứ được thực hiện trên đèn, tốt nhất là trên các bóng bán dẫn rời rạc, nhưng thuật toán hoạt động là như nhau.
Trong khi tụ điện đang sạc, điện áp mức cao được duy trì ở đầu ra. Nếu tại thời điểm này, một xung bổ sung được áp dụng cho đầu vào 2, trạng thái của đầu ra sẽ không thay đổi, thời lượng của xung đầu ra không thể giảm hoặc tăng theo cách này và một lần chụp sẽ không khởi động lại.
Một điều nữa là nếu bạn áp dụng xung đặt lại (mức thấp) cho 4 pin. Đầu ra 3 sẽ ngay lập tức hiển thị mức thấp. Tín hiệu cài đặt lại của Cameron có mức ưu tiên cao nhất và do đó có thể được cung cấp bất cứ lúc nào.
Khi điện tích tăng, điện áp trên tụ tăng lên, và cuối cùng, đạt đến mức 2 / 3U. Như được mô tả trong một bài viết trước, đây là mức đáp ứng, ngưỡng, của bộ so sánh trên, dẫn đến việc thiết lập lại bộ định thời, là kết thúc của xung đầu ra.
Ở chân 3, một mức thấp xuất hiện và cùng lúc đó bóng bán dẫn VT3 mở ra, nó xả tụ C. Điều này hoàn thành việc hình thành xung.Nếu sau khi kết thúc xung đầu ra, nhưng không sớm hơn, đưa ra một xung kích hoạt khác, thì đầu ra sẽ được hình thành đầu ra, giống như đầu tiên.
Tất nhiên, đối với hoạt động bình thường của một lần bắn, xung kích hoạt phải ngắn hơn xung được tạo ra ở đầu ra.
Hình 5 cho thấy một lịch trình rung đơn.
Hình 5. Lịch trình rung đơn
Làm thế nào tôi có thể sử dụng một máy rung duy nhất?
Hay như con mèo mà Matroskin thường nói: Đạo sẽ sử dụng cái gì một lần này? Có thể trả lời rằng nó đủ lớn. Thực tế là phạm vi độ trễ thời gian có thể thu được từ lần chụp một lần này có thể đạt tới không chỉ vài mili giây, mà còn đạt tới vài giờ. Tất cả phụ thuộc vào các thông số của chuỗi RC thời gian.
Đây là giải pháp gần như đã sẵn sàng để chiếu sáng một hành lang dài. Nó là đủ để bổ sung bộ đếm thời gian với một rơle điều hành hoặc một mạch thyristor đơn giản, và đặt một vài nút ở cuối hành lang! Anh nhấn nút, hành lang đi qua, và không cần phải lo lắng về việc tắt bóng đèn. Mọi thứ sẽ tự động xảy ra vào cuối thời gian trễ. Vâng, đây chỉ là thông tin để xem xét. Ánh sáng trong một hành lang dài, tất nhiên, không phải là lựa chọn duy nhất để sử dụng một máy rung duy nhất.
Làm thế nào để kiểm tra 555?
Cách đơn giản nhất là hàn một mạch đơn giản, vì điều này sẽ gần như không cần các bộ phận bản lề, ngoại trừ điện trở và đèn LED biến đổi duy nhất để chỉ trạng thái đầu ra.
Các vi mạch nên kết nối chân 2 và 6 và đặt điện áp vào chúng, được thay đổi bởi một điện trở thay đổi. Tất nhiên, bạn có thể kết nối vôn kế hoặc đèn LED với đầu ra hẹn giờ với điện trở giới hạn.
Nhưng bạn không thể hàn bất cứ thứ gì, hơn nữa, tiến hành các thí nghiệm ngay cả với sự hiện diện của sự vắng mặt của các bộ vi mạch thực tế. Các nghiên cứu tương tự có thể được thực hiện bằng cách sử dụng Multisim giả lập chương trình. Tất nhiên, một nghiên cứu như vậy là rất nguyên thủy, nhưng, tuy nhiên, nó cho phép bạn làm quen với logic của bộ đếm thời gian 555. Kết quả của "công việc trong phòng thí nghiệm" được hiển thị trong Hình 6, 7 và 8.
Hình 6
Trong hình này, bạn có thể thấy rằng điện áp đầu vào được điều chỉnh bởi một biến trở R1. Gần nó, bạn có thể xem xét dòng chữ khắc Khóa = A, nói rằng giá trị điện trở có thể thay đổi bằng cách nhấn phím A. Bước điều chỉnh tối thiểu là 1%, chỉ buồn là quy định chỉ có thể theo hướng tăng sức đề kháng và chỉ có thể giảm với chuột chuột. ".
Trong hình này, điện trở được "rút" về chính "mặt đất", điện áp trên động cơ của nó gần bằng không (để rõ ràng, nó được đo bằng một vạn năng). Với vị trí này của động cơ, đầu ra bộ hẹn giờ ở mức cao, do đó bóng bán dẫn đầu ra được đóng lại và LED1 không sáng, vì mũi tên trắng của nó chỉ ra.
Hình dưới đây cho thấy điện áp đã tăng nhẹ.
Hình 7
Nhưng sự gia tăng không chỉ diễn ra như vậy mà còn tuân thủ các ranh giới nhất định và cụ thể là các ngưỡng cho hoạt động của các bộ so sánh. Thực tế là 1/3 và 2/3, được biểu thị bằng tỷ lệ phần trăm thập phân, sẽ lần lượt là 33,33 ... và 66,66 .... Tỷ lệ phần trăm đầu vào của biến trở trong chương trình Multisim được hiển thị theo tỷ lệ phần trăm. Với điện áp nguồn 12 V, nó sẽ trở thành 4 và 8 volt, đủ thuận tiện cho việc nghiên cứu.
Vì vậy, Hình 6 cho thấy điện trở được giới thiệu ở mức 65% và điện áp trên nó là 7.8V, thấp hơn một chút so với 8 volt tính toán. Trong trường hợp này, đèn LED đầu ra bị tắt, tức là đầu ra hẹn giờ vẫn còn cao.
Hình 8
Việc tăng thêm một chút điện áp ở đầu vào 2 và 6, chỉ 1 phần trăm (chương trình không cho phép ít hơn) dẫn đến việc đánh lửa LED1, như trong Hình 8, - các mũi tên gần đèn LED thu được màu đỏ. Hành vi này của mạch cho thấy trình giả lập Multisim hoạt động khá chính xác.
Nếu bạn tiếp tục tăng điện áp ở chân 2 và 6, thì sẽ không có thay đổi nào xảy ra ở đầu ra của bộ hẹn giờ.
Máy phát điện hẹn giờ 555
Dải tần được tạo bởi bộ định thời khá rộng: từ tần số thấp nhất, khoảng thời gian có thể đạt tới vài giờ, đến tần số vài chục kilohertz. Tất cả phụ thuộc vào các yếu tố của chuỗi thời gian.
Nếu không cần một dạng sóng hình chữ nhật nghiêm ngặt, tần số lên đến vài megahertz có thể được tạo ra. Đôi khi điều này khá dễ chấp nhận - hình thức không quan trọng, nhưng có những xung lực. Thông thường, sơ suất như vậy về hình dạng của xung được cho phép trong công nghệ kỹ thuật số. Ví dụ, bộ đếm xung đáp ứng với xung tăng hoặc xung giảm. Đồng ý, trong trường hợp này, "độ vuông" của xung không thành vấn đề.
Máy phát xung sóng vuông
Một trong những biến thể có thể có của một bộ tạo xung có hình dạng uốn khúc được thể hiện trong Hình 9.
Hình 9. Sơ đồ các máy phát xung có hình dạng uốn khúc
Sơ đồ thời gian của trình tạo được hiển thị trong Hình 10.
Hình 10. Sơ đồ thời gian của máy phát
Biểu đồ trên minh họa tín hiệu đầu ra (chân 3) của bộ định thời. Và biểu đồ thấp hơn cho thấy điện áp trên tụ điện cài đặt thời gian thay đổi như thế nào.
Mọi thứ xảy ra giống hệt như đã được xem xét trong mạch rung đơn được hiển thị trong Hình 3, nhưng nó không sử dụng một xung kích hoạt duy nhất ở chân 2.
Thực tế là khi mạch trên tụ C1 được bật, điện áp bằng 0, chính nó sẽ biến đầu ra của bộ định thời về trạng thái mức cao, như trong Hình 10. Tụ điện C1 bắt đầu sạc qua điện trở R1.
Điện áp trên tụ tăng theo cấp số nhân cho đến khi đạt đến ngưỡng trên 2/3 * U. Do đó, bộ định thời chuyển sang trạng thái 0, do đó, tụ C1 bắt đầu xả xuống ngưỡng hoạt động thấp hơn 1/3 * U. Khi đạt đến ngưỡng này, một mức cao được đặt ở đầu ra của bộ hẹn giờ và mọi thứ lại bắt đầu lại. Một thời kỳ dao động mới đang hình thành.
Ở đây bạn nên chú ý đến thực tế là tụ điện C1 được tích điện và phóng điện qua cùng một điện trở R1. Do đó, thời gian sạc và xả là bằng nhau, và do đó, hình dạng của các dao động ở đầu ra của một máy phát như vậy gần với uốn khúc.
Tần số dao động của một máy phát như vậy được mô tả bởi một công thức rất phức tạp f = 0,722 / (R1 * C1). Nếu điện trở của điện trở R1 trong các tính toán được chỉ định bằng Ohms và điện dung của tụ điện là C1 trong Farads, thì tần số sẽ ở Hertz. Nếu, trong công thức này, điện trở được biểu thị bằng kilo-ohms (KOhm) và điện dung của tụ điện trong microfarads (F), kết quả sẽ tính bằng kilohertz (KHz). Để có được một bộ dao động với tần số có thể điều chỉnh, nó là đủ để thay thế điện trở R1 bằng một biến.
Máy phát xung chu kỳ nhiệm vụ
Tất nhiên, uốn khúc là tốt, nhưng đôi khi các tình huống phát sinh đòi hỏi phải điều chỉnh chu kỳ nhiệm vụ của các xung. Đây là cách điều chỉnh tốc độ của động cơ DC (bộ điều chỉnh PWM), với một nam châm vĩnh cửu, được thực hiện.
Các xung sóng vuông được gọi là một uốn khúc, trong đó thời gian xung (mức cao t1) bằng với thời gian tạm dừng (mức thấp t2). Một cái tên như vậy trong điện tử xuất phát từ kiến trúc, trong đó một khúc quanh được gọi là bản vẽ của công trình gạch. Tổng thời gian xung và thời gian tạm dừng được gọi là chu kỳ xung (T = t1 + t2).
Nhiệm vụ và chu kỳ nhiệm vụ
Tỷ lệ của chu kỳ xung với thời lượng của nó S = T / t1 được gọi là chu kỳ nhiệm vụ. Giá trị này là không thứ nguyên. Trong phần uốn khúc, chỉ báo này là 2, vì t1 = t2 = 0,5 * T. Trong tài liệu ngôn ngữ tiếng Anh, thay vì chu kỳ nhiệm vụ, đối ứng thường được sử dụng, - chu kỳ nhiệm vụ (chu kỳ nhiệm vụ) D = 1 / S, được biểu thị bằng phần trăm.
Nếu bạn cải thiện một chút trình tạo trong Hình 9, bạn có thể nhận được một trình tạo với chu kỳ nhiệm vụ có thể điều chỉnh. Một sơ đồ của một trình tạo như vậy được hiển thị trong Hình 11.
Hình 11.
Trong sơ đồ này, điện tích của tụ C1 xảy ra thông qua mạch R1, RP1, VD1.Khi điện áp trên tụ đạt đến ngưỡng trên 2/3 * U, bộ định thời sẽ chuyển sang mức thấp và tụ C1 phóng qua mạch VD2, RP1, R1 cho đến khi điện áp trên tụ giảm xuống ngưỡng dưới 1/3 * U, sau theo đó chu kỳ lặp lại.
Thay đổi vị trí của động cơ RP1 giúp điều chỉnh thời gian sạc và xả: nếu thời gian sạc tăng, thời gian xả giảm. Trong trường hợp này, thời gian lặp lại xung không thay đổi, chỉ có chu kỳ nhiệm vụ hoặc chu kỳ nhiệm vụ thay đổi. Chà, nó thuận tiện hơn cho bất cứ ai.
Dựa trên bộ đếm thời gian 555, bạn có thể thiết kế không chỉ máy phát điện, mà còn nhiều thiết bị hữu ích hơn, sẽ được thảo luận trong bài viết tiếp theo. Nhân tiện, có các chương trình - máy tính để tính tần số của máy phát trên bộ định thời 555 và trong chương trình - trình giả lập Multisim có một tab đặc biệt cho các mục đích này.
Boris Aladyshkin, electro-vi.tomathouse.com
Tiếp tục bài viết: Bộ định thời tích hợp 555. Du lịch bảng dữ liệu
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: