พิน IC 555
พิน 1
เป็นขากราวด์ที่เชื่อมต่อโดยตรงกับรางลบ ไม่ควรเชื่อมต่อโดยใช้ตัวต้านทานเนื่องจากเซมิคอนดักเตอร์ทั้งหมดภายใน IC จะร้อนขึ้นเนื่องจากมีแรงดันไฟฟ้าหลงเหลือสะสมอยู่
พิน 2
เป็นหมุดทริกเกอร์เพื่อเปิดใช้งานวงจรเวลาของ IC โดยทั่วไปจะเป็นพินสัญญาณต่ำและตัวจับเวลาจะทำงานเมื่อแรงดันไฟฟ้าบนพินนี้ต่ำกว่าหนึ่งในสามของแรงดันไฟฟ้า ขาทริกเกอร์เชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์อินพุทของตัวเปรียบเทียบภายใน IC และรับสัญญาณลบ กระแสไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการกระตุ้นคือ 0.5 uA เป็นระยะเวลา 0.1uS แรงดันไฟฟ้าที่กระตุ้นอาจ 1.67 V ถ้าแรงดันไฟฟ้าคือ 5V และ 5 V หากแรงดันไฟฟ้าเป็น 15V วงจรทริกเกอร์ภายใน IC มีความไวเกินไปดังนั้น IC จะแสดงการทริกเกอร์ที่ผิดพลาดเนื่องจากเสียงรบกวนในสภาพแวดล้อม ต้องใช้การเชื่อมต่อแบบดึงขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงการทริกเกอร์ที่ผิดพลาด
พิน 3
เป็นขาออก เมื่อ IC ทริกเกอร์ผ่านพิน 2 ขาเอาต์พุตจะสูงขึ้นอยู่กับระยะเวลาของรอบเวลา สามารถจมหรือแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าที่สูงสุด 200mA สำหรับเอาต์พุตศูนย์ลอจิกกำลังจมกระแสที่มีแรงดันไฟฟ้ามากกว่าศูนย์เล็กน้อย สำหรับลอจิกเอาท์พุทสูงมันกำลังจัดหากระแสที่มีแรงดันขาออกน้อยกว่า Vcc เล็กน้อย
พิน 4
เป็นหมุดรีเซ็ต ควรเชื่อมต่อกับรางบวกเพื่อให้ IC ทำงานได้อย่างถูกต้อง เมื่อขานี้ต่อสายดิน IC จะหยุดทำงาน แรงดันไฟฟ้ารีเซ็ตที่จำเป็นสำหรับพินนี้ควรเป็น 0.7 โวลต์ที่กระแส 0.1mA
พิน 5
พินควบคุม - จุดจ่ายแรงดันไฟฟ้า 2/3 บนตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าเทอร์มินัลถูกนำไปที่พินควบคุม ต้องเชื่อมต่อกับสัญญาณ DC ภายนอกเพื่อปรับเปลี่ยนรอบเวลา เมื่อไม่ใช้งานควรเชื่อมต่อกับกราวด์ผ่านตัวเก็บประจุ 0.01uF มิฉะนั้น IC จะแสดงการตอบสนองที่ไม่แน่นอน
พิน 6
มันคือพิน Threshold รอบเวลาจะเสร็จสมบูรณ์เมื่อแรงดันไฟฟ้าบนพินนี้เท่ากับหรือมากกว่าสองในสามของ Vcc เชื่อมต่อกับอินพุตที่ไม่กลับด้านของตัวเปรียบเทียบด้านบนเพื่อให้รับพัลส์ที่เป็นบวกเพื่อให้วงจรเวลาสมบูรณ์ กระแสเกณฑ์โดยทั่วไปคือ 0.1 mA เช่นเดียวกับในกรณีของพินรีเซ็ต ความกว้างของเวลาของพัลส์นี้ควรเท่ากับหรือมากกว่า 0.1uS
พิน 7
ขาปล่อย มีเส้นทางการปล่อยสำหรับตัวเก็บประจุแบบกำหนดเวลาผ่านตัวเก็บรวบรวมของทรานซิสเตอร์ NPN ซึ่งเชื่อมต่ออยู่ กระแสไฟสูงสุดที่อนุญาตควรน้อยกว่า 50 mA มิฉะนั้นทรานซิสเตอร์อาจเสียหายได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นเอาต์พุตแบบเปิด
พิน 8
เป็นพินเชื่อมต่อรางบวกซึ่งเชื่อมต่อกับขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟ เป็นที่รู้จักกันในชื่อ Vcc IC555 ทำงานได้หลากหลายแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 5V ถึง 18 V DC โดยที่ CMOS เวอร์ชัน 7555 ทำงานกับ 3 โวลต์
ก่อนที่จะเข้าสู่รายละเอียดเกี่ยวกับแอปพลิเคชันของ 555 timer ขอสั้น ๆ เกี่ยวกับ 3 โหมดนี้
โหมด Monostable
เวลาความกว้างพัลส์เอาต์พุต t คือเวลาที่ใช้ในการชาร์จตัวเก็บประจุเป็น 2/3 ของ Vcc
T = RC โดยที่ t เป็นวินาที R ในโอห์มและ C ในฟาเรด - 1.1 X RxC
โหมด Astable
T = t1 + t2
t1 = 0.693 (R1 + R2) x C - เวลาในการชาร์จ
t2 = 0.693R2C - เวลาในการคายประจุ
ความถี่
f = 1 / T = 1.44 / (R1 + 2R2) ค
รอบการทำงาน
ดีซี = (R1 + R2) / (R1 + 2R2) X 100%
4 การใช้งาน 555 ตัวจับเวลา
1. IR Obstructer โดยใช้ 555 Timer
จากวงจรด้านล่างที่นี่เราใช้ 555timer ที่ pin1 เชื่อมต่อกับกราวด์ (GND) และ pin2 เชื่อมต่อกับ pin6 ซึ่งเป็นพินธรณีประตูของตัวจับเวลา พิน 3 เชื่อมต่อกับฐานของทรานซิสเตอร์ BC547 ซึ่งตัวปล่อยเชื่อมต่อกับ GND และตัวเก็บรวบรวมเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟผ่าน IR ไดโอด / LED D1 และตัวต้านทาน พิน 4 ของตัวจับเวลาเชื่อมต่อกับพิน 7 ผ่านตัวต้านทาน R2 ของ 1k อีกครั้งพิน 7 และพิน 5 จะลัดวงจรเข้าด้วยกันระหว่างตัวเก็บประจุสองตัว C1 ที่ 0.01 ofF, C2 ของ 0.01µF และตัวแบ่งที่เป็นไปได้ 2.2k พิน 8 ของตัวจับเวลาเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ
ในสิ่งนี้ตัวจับเวลา 555 ที่ใช้อยู่ในโหมดมัลติไวเบรเตอร์ที่ทำงานได้ฟรีที่ความถี่ 38 KHz และรอบการทำงานประมาณ 60% พัลส์ดังกล่าวจะขับเคลื่อนทรานซิสเตอร์ Q2 ซึ่งเป็นตัวสะสมซึ่งจ่ายไฟให้กับไดโอด IR D1 ผ่านตัวต้านทาน100Ωจากแหล่งจ่ายไฟ 6V DC เนื่องจากหน่วยรับสัญญาณของ T.V ใด ๆ ได้รับพัลส์ 38KHz จากระยะไกลของตัวเองสตรีมพัลส์ 38KHz ต่อเนื่องที่สร้างขึ้นโดยวงจรจับเวลาภายนอกจะซ้อนทับและแทนที่สัญญาณระยะไกลซึ่งส่งผลให้พัลส์ที่ส่งระยะไกลของ T.V มีสัญญาณรบกวน ดังนั้นทีวีจึงไม่สามารถตอบสนองต่อพัลส์ที่ต้องการจากไฟล์ รีโมททีวี เพื่อดำเนินการใด ๆ เช่นการเปลี่ยนช่องเพิ่มระดับเสียงลงเป็นต้น
2. เครื่องทดสอบ IC 555:
วงจรถูกจัดเรียงเป็นตัวเก็บประจุแบบแอสเทเบิลที่มี R1 เป็นตัวต้านทาน 500 กิโลโอห์ม (1/4 วัตต์), R2 เป็นตัวต้านทาน 1 เมกะโอห์ม (1/4 วัตต์) และ C1 เป็น 0.2 ไมโครฟารัดคาปาซิเตอร์ (เซรามิกไบโพลาร์) เชื่อมต่อวงจรนี้กับซ็อกเก็ต 8 พินที่ว่างเปล่าแทน IC 555 เพื่อให้คุณสามารถต่อ IC ที่จะทดสอบได้อย่างง่ายดาย เชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ 9v. คุณสามารถใช้อะแดปเตอร์ 9V ไม่เช่นนั้นแบตเตอรี่ 9V PP3 ก็ใช้ได้เช่นกัน ตัวต้านทาน R1, R2 และ C1 ในวงจรด้านบนใช้เพื่อกำหนดความถี่ของการทำงานของวงจรนี้ เนื่องจากอยู่ในโหมด astable ความถี่เอาต์พุตของตัวจับเวลา 555 สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
วงจรทำงานที่ความถี่ 2.8Hz เช่นเอาต์พุตจะเปิดและปิดประมาณ 3 ครั้ง (2.8 Hz) ทุกวินาที Pin-3 คือขาเอาต์พุตของตัวจับเวลา 555 เราได้เชื่อมต่อ LED ที่ขาเอาต์พุตในอนุกรมด้วยตัวต้านทาน10KΩ ไฟ LED นี้จะเปิดเมื่อพิน 3 สูงขึ้น ซึ่งหมายความว่า LED กะพริบด้วยความถี่ประมาณ 3Hz
ฉันบัดกรีวงจรนี้บน PCB สำหรับใช้งานส่วนตัว นี่คือฮาร์ดแวร์สำหรับมัน:
คุณจะเห็นว่าฮาร์ดแวร์สามารถสร้างได้ในขนาดเท่าหัวแม่มือและไม่เสียค่าใช้จ่ายมากนัก เป็นยูทิลิตี้ที่มีประโยชน์มากและประหยัดเวลาในการทดสอบ 555 ICs หากคุณทำงานกับตัวจับเวลา 555 ตัวบ่อยๆฉันขอแนะนำให้คุณใช้ตัวจับเวลาด้วย มันช่วยได้จริงๆ ดูเหมือนว่าจะเป็นวงจรที่เรียบง่าย แต่มีประโยชน์มากสำหรับทุกคนที่ทำงานกับ 555s
3. 60 วินาทีจับเวลา
แผนภูมิวงจรรวม:
การทำงานของวงจร:
ส่วนที่ 1 Astable:
IC1 ตัวจับเวลา 555 ในวงจรด้านบนอยู่ในโหมด astable โดยมี R1 = 2MΩ, R2 = 1MΩและ C1 = 22µF ด้วยการกำหนดค่านี้วงจรจะทำงานด้วย ระยะเวลา ประมาณ 60 วินาที ตอนนี้เรากำลังพูดในแง่ของช่วงเวลาแทนที่จะเป็นความถี่เนื่องจากความถี่นั้นน้อยเกินไปดังนั้นการกล่าวถึงในช่วงเวลาจะสะดวก
นี่คือการวิเคราะห์ IC1:
ช่วงเวลาของเครื่องสั่นแบบมัลติที่เสถียรขึ้นอยู่กับค่าของตัวต้านทาน R1, R2 และตัวเก็บประจุ C1 เพื่อให้ตัวจับเวลามีช่วงเวลา 60 วินาทีให้ปรับตัวต้านทานตัวแปร R1 และ R2 เป็นช่วงสูงสุดนั่นคือ R1 = 2MΩและ R2 = 1MΩ
ระยะเวลาคำนวณโดยสูตร:
T1 = 0.7 (R1 + 2R2) C1
ที่นี่
R1 = 2MΩ = 2000000 Ω
R2 = 1MΩ = 1000000 Ω
และ C1 = 22µF
โดยการแทนที่ค่าข้างต้นในสมการด้านบนสำหรับช่วงเวลาเราจะได้
T1 = 61.6 วินาที
เมื่อพิจารณาถึงความทนทานของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุเราสามารถปัดเศษค่าของช่วงเวลาเป็น 60 วินาทีได้ เมื่อคุณกำลังทำโปรเจ็กต์นี้ขอแนะนำให้คุณตรวจสอบช่วงเวลาในทางปฏิบัติและปรับค่าของตัวต้านทานให้เหมาะสมเพื่อให้ได้ 60 วินาทีที่แน่นอน ฉันบอกคุณเรื่องนี้เพราะสิ่งที่เราทำตามหลักวิชาไม่สามารถบรรลุได้ในทางปฏิบัติอย่างแน่นอน
ส่วนที่ 2 โมโนเสถียร:
ตอนนี้เราจะวิเคราะห์การทำงานของไฟล์ 555 ชั่วโมง IC2. IC2 เชื่อมต่อในโหมด monostable ในโหมด monostable วงจรจะให้เอาต์พุตสูงสำหรับช่วงเวลาที่กำหนด T2 เท่านั้นหลังจากที่ถูกทริกเกอร์ซึ่งกำหนดโดยตัวต้านทาน R3 และตัวเก็บประจุ C3 ช่วงเวลาสำหรับ T2 กำหนดโดยสูตร:
T2 = 1.1R3C3 (วินาที)
ที่นี่
R3 = 50KΩ,
และ C3 = 10µF
การแทนที่ค่าของ R3 และ C3 ในสมการช่วงเวลาแบบ monostable เราจะได้ช่วงเวลาเป็น:
T2 = 0.55 วินาที
ซึ่งหมายความว่าเอาต์พุตของ IC2 (Pin3 ของ IC2) จะยังคงสูงเป็นเวลาประมาณ 0.55 วินาทีเมื่อถูกทริกเกอร์และกลับสู่สถานะ LOW หลังจากนั้น
IC2 วงจรโมโนสเตเบิลถูกทริกเกอร์อย่างไร?
พิน -2 ของ IC2 คืออินพุตทริกเกอร์ รับอินพุตจากพิน 3 ของ IC1 ซึ่งเป็นขาเอาต์พุตของ IC1 ตัวเก็บประจุ C2 ที่ 0.1µF จะแปลงคลื่นสี่เหลี่ยมที่สร้างขึ้นที่เอาต์พุต IC1 เป็นพัลส์บวกและลบเพื่อให้ IC2 วงจรที่เสถียรแบบโมโนสามารถทริกเกอร์ขอบเชิงลบได้ การทริกเกอร์เกิดขึ้นเมื่อใดก็ตามที่คลื่นสี่เหลี่ยมที่เอาต์พุตของ IC1 ตกจากแรงดันไฟฟ้าสูงถึงแรงดันไฟฟ้าต่ำ
เอาต์พุตของวงจรโมโนเสถียร (IC2) จะยังคงสูงจนถึงครึ่งวินาที ในช่วงเวลาที่ IC2 สูงเอาต์พุตของ IC2 (พิน -3) จะผลักดันให้สัญญาณเปิด ซึ่งหมายความว่าเสียงเตือนดังขึ้นประมาณครึ่งวินาทีเมื่อ IC2 ถูกทริกเกอร์ IC2 จะถูกทริกเกอร์ทุกๆ 60 วินาที นี่หมายความว่าเสียงสัญญาณเตือนจะดังขึ้นทุก ๆ 60 วินาที
ไม่ใช่แค่ตัวจับเวลา 60 วินาที ด้วยการปรับพารามิเตอร์ของ IC1 นั่นคือโดยการเปลี่ยนค่าของตัวต้านทานตัวแปร R1 และ R2 คุณสามารถเปลี่ยนช่วงเวลาเป็นค่าที่คุณต้องการได้ คุณยังสามารถเปลี่ยนค่าของ C1 ได้หากต้องการ แต่โดยปกติแล้วไม่แนะนำให้ใช้เนื่องจากตัวต้านทานแบบแปรผันนั้นมีราคาถูกและทนทานกว่าตัวเก็บประจุแบบแปรผัน
4. วงจรขับไล่แมวและสุนัข
โดยปกติช่วงความถี่เสียงที่มนุษย์สามารถได้ยินคือประมาณ 20 KHz อย่างไรก็ตามสำหรับสัตว์หลายชนิดเช่นสุนัขและแมวช่วงความถี่เสียงอาจสูงถึง 100 KHz โดยพื้นฐานแล้วเป็นเพราะการที่สุนัขและแมวมีลิ้นหูตั้งตรงเมื่อเทียบกับลิ้นหูด้านข้างของมนุษย์และความสามารถของสุนัขในการขยับหูไปตามทิศทางของเสียง สำหรับสุนัขแล้วเสียงที่ดังจากเครื่องใช้ในบ้านเช่นเครื่องดูดฝุ่นอาจทำให้รู้สึกไม่สบายตัว โดยปกติสุนัขจะได้ยินน้อยลงในช่วงความถี่ต่ำและได้ยินมากขึ้นในช่วงความถี่สูงในช่วงอัลตราโซนิก คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของสุนัขทำให้พวกมันกลายเป็นส่วนหนึ่งของทีมตรวจจับและสำรวจที่ตำรวจสามารถใช้เป็นสุนัขล่าสัตว์เพื่อตามล่าหาผู้สูญหายหรือสิ่งของ
แนวคิดพื้นฐานนี้ใช้ในวงจรนี้เพื่อหาวิธีขับไล่สุนัขออกจากสถานที่บางแห่ง ตัวอย่างเช่นการหลีกเลี่ยงสุนัขจรจัดจากสถานที่สาธารณะเช่นห้างสรรพสินค้าสถานีรถประจำทางเป็นต้นแนวคิดทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการผลิตเสียงในช่วงอัลตราโซนิกเพื่อให้สุนัขอึดอัดและป้องกันไม่ให้เข้าใกล้บริเวณนั้น
แผนภาพวงจรขับไล่สุนัขแบบอิเล็กทรอนิกส์ด้านล่างนี้เป็นเครื่องส่งสัญญาณอัลตราโซนิกที่มีเอาต์พุตสูงซึ่งส่วนใหญ่มีวัตถุประสงค์เพื่อทำหน้าที่เป็นสารขับไล่สุนัขและแมว เครื่องไล่สุนัขใช้ IC จับเวลาเพื่อให้คลื่นสี่เหลี่ยม 40 kHz ความถี่นี้สูงกว่าเกณฑ์การได้ยินของมนุษย์ แต่เป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นความถี่ที่ทำให้สุนัขและแมวระคายเคือง
ระบบประกอบด้วยลำโพงอัลตราโซนิกกำลังสูงซึ่งสามารถสร้างเสียงในช่วงอัลตราโซนิกที่สุนัขได้ยิน ลำโพงถูกขับเคลื่อนด้วยการจัดเรียงสะพาน H ของทรานซิสเตอร์กำลังสูง 4 ตัวซึ่งขับเคลื่อนด้วย IC จับเวลาสองตัวที่ให้คลื่นสี่เหลี่ยม 40 kHz การประยุกต์ใช้คลื่นสี่เหลี่ยมสามารถตรวจสอบได้ผ่าน CRO เอาต์พุตจากตัวจับเวลามีกระแสเอาต์พุตต่ำดังนั้นการจัดเรียง H-bridge จึงถูกใช้เพื่อให้มีการขยายสัญญาณที่จำเป็น สะพาน H ทำงานโดยการนำคู่ทรานซิสเตอร์แบบสลับ TR1-TR4 และ TR2-TR3 ซึ่งจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็นสองเท่าของลำโพงอัลตราโซนิก IC2 ตัวจับเวลาทำหน้าที่เป็นแอมพลิฟายเออร์บัฟเฟอร์ซึ่งให้ H-bridge ที่มีอินพุตกลับด้านไปยังเอาต์พุตของตัวจับเวลา IC1
เครือข่าย H-bridge ที่สร้างโดยทรานซิสเตอร์ 4 ตัวใช้เป็นเครื่องขยายเสียงพร้อมกับ IC จับเวลาอื่น ๆ และตัวจับเวลาทั้งสองกำลังป้อนอินพุตไปยัง H-bridge ซึ่งสามารถมองเห็นได้ที่ A & B ในออสซิลโลสโคป
