Понимание микросхемы IC 555 таймера. Микросхемы для таймеров

Понимание микросхемы IC 555 таймера.

555 Таймер IC является одним из наиболее часто используемых ИМС среди студентов и любителей. Есть много применений этой микросхемы, в основном используется в качестве вибраторов, АСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР, МОНОСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР и БИСТАБИЛЬНОГО МУЛЬТИВИБРАТОРА. В данной статье попробуем охватить различные аспекты таймера 555 IC и объяснить его работу в деталях. Так что давайте сначала определим понятия, что такое нестабильные, одностабильные и бистабильные вибраторы.

АСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

Это означает, что не будет никакого стабильного уровня на выходе. Так что на выходе будет, колебания между высоким и низким уровнем. Эти параметры нестабильного выхода используется как часы для прямоугольной формы выхода для многих приложений.

ОДНОСТАБИЛЬНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР

Это означает, что будет одно устойчивое состояние и одно неустойчивое состояние. В устойчивом состоянии может быть выбран высокий или низкий уровень самим пользователем. Если стабилизированный выход выбирается высокой, то Таймер всегда пытается поставить высокий уровень на выходе. Поэтому, с низким состоянием уровня Таймер выключается на короткое время и это состояние называют неустойчивым в течении этого времени. Если в стабильное состояние выбирается минимальное значение, и прерывание выхода переходит в состояние высокого на короткое время до прихода низкого значения.

[Узнать больше о одностабильный мультивибратор: 555 Таймер Одностабильный Мультивибратор схема]

БИСТАБИЛЬНОГО МУЛЬТИВИБРАТОРА

Это означает выходное состояние стабильно. С каждым прерыванием выход изменяется и остается как есть. Например выход считается высоким сейчас с перерывом она снижается и остается низким. В следующий перерыв он идет высоким.

[Узнать больше о бистабильного мультивибратора: 555 Таймер IC Бистабильного Мультивибратора цепи]

Важные характеристики Таймера IC 555

NE555 IC и 8 пин устройства. Важные электрические характеристики Таймер заключаются в том, что он не должен включаться выше 15В, это означает, что источник напряжения не может быть выше 15В. Во-вторых, мы не можем сделать больше, чем 100мА с чипа. Если не будете следовать этим, микросхема будет сожжена или повреждена.

Объяснение работы

Таймер в основном состоит из двух основных конструкционных элементов, и они являются:

1.Компараторов (два) или два ОУ

2.Один SR мультивибратор (выбор сброса триггера)

555 интегральная схема

Как показано выше есть только два важных компонента в Таймере, это два компаратора и триггер. Необходимо понять что такое компаратор и триггер.

Компараторы: это просто устройство, которое сравнивает напряжение на входных клеммах (инвертирующий (-VE) и неинвертирующий (+VE)). Поэтому в зависимости от разницы в положительной клеммой и отрицательной клеммой на входе в порт, определяется выход компаратора .

Для примера рассмотрим, положительная входная клемма напряжения будет +5В и отрицательной входной клемме будет напряжение +3В. Разница в том, 5-3=+2В. Поскольку разница положительная, мы получаем положительный выброс напряжения на выходе компаратора.

Другой пример: если положительная клемма напряжения +3В, а на отрицательной входной клемме будет напряжение +5В. Разница +3-+5=-2В, так как разница входного напряжения отрицательна. Выход компаратора будет отрицательным пиком напряжения.

Компаратор

Если для примера рассмотрим положительный входной терминал качестве входных и отрицательного входного разъема в качестве эталона, как показано на рисунке выше. Так что разница напряжения между входным и другим крупным положительным получим положительный выход компаратора. Если разница отрицательная, то мы получим отрицательный или землей на выход компаратора.

SR мультивибратор: эта ячейка памяти может хранить один бит данных. На рисунке мы видим таблицу истинности.

Существует четыре состояния мульвибратора для двух входов; однако мы должны понимать, что только два состояния триггера для этого случая.

S	R	Q	Q’ (Q штрих)
0	1	0	1
1	0	1	0

Теперь как показано в таблице, для входов сброса и установки мы получаем соответствующие результаты. Если есть импульс на набор PIN-кода и низкий уровень у сброса, то триггер сохраняет значение одного и влияет на высокую логику в Q терминалов. Это состояние продолжается до сброса, PIN получает импульс во время набора и имеет низкую логику. Это приведет к сбросу триггера поэтому выход Q выключается и это состояние продолжается до тех пор, пока триггер устанавливается снова.

Таким образом триггер хранит один бит данных. Вот другое дело, Q и Q-штрих всегда напротив.

В таймере, компаратор и триггер объединены.

Рассмотрим 9В подается на Таймер, из-за делителя напряжения, образованного резисторами внутри таймера, как показано в блок-схеме; там будет напряжение на контактах компаратора. Так из-за делителя напряжения сети у нас будет +6В на отрицательной клемме первого компаратора. И +3В на плюсовую клемму второго компаратора.

Первый и другой контакт -это один выход компаратора подключен к сбросу контакта мультивибратора, поэтому если у компаратора, один выход переходит из низкий, то триггер будет сброшен. А с другой стороны второй выход компаратора соединен с мультивибратором, так что если второй выход компаратора переходит из низкого значения мультивибратор хранит по одному.

555 интегральная схема 2

На напряжение не менее +3В на контакт триггера (отрицательный вход второго компаратора), выход компаратора переходит из низкого в высокий, как обсуждалось ранее. Этот импульс определяет мультивибратор и сохраняет одно значение.

Теперь, если мы применяем напряжение выше чем +6В на контакте порога (плюсовой вход одного компаратора) , выход компаратора переходит от низкого к высоким. Этот импульс сбрасывает RS и RS запоминает ноль.

Другое дело происходит во время сброса триггера, когда он сбрасывает разряда получается контакт подключен к земле под именем получает включен Q1 . Транзистор T1 включается, поскольку элементы Q штрих находится на высокой отметке сброса и подключен к базе T1.

В нестабильной конфигурации подключенная емкость сюда сбрасывает в этот момент и поэтому на выходе таймера будет низким в течение этого времени. В нестабильной конфигурации время в течении заряда конденсатора на контакт триггера напряжение будет меньше, чем +3V и поэтому триггер сохраняет одно значение и на выходе будет высоким.

555 нестабильная схема

В нестабильной конфигурации, как показано на рисунке,

Частота выходного сигнала зависит от RA, RB резисторов и конденсатора C. уравнения дается в виде,

Частота(F) = 1/(период времени) = 1.44/((RA+RB*2)*C).

Здесь RA, RB являются значения сопротивлений и C значение емкости. Поставив сопротивление и емкость значения в вышеприведенное уравнение, мы получим частоты выходной квадратной волны.

Высокий уровень логики времени установленно как, TH= 0.693*(RA+RB)*C

Низкий уровень логики времени установленно как, TL= 0.693*RB*C

Скважностью импульсов выходного прямоугольного сигнала заданной как, Скважность= (RA+RB)/(RA+2*RB).

555 Таймер схема и описания

555 контакты

Контакт 1. Земля: этот вывод должен быть подключен к земле.

Контакт 8. Мощности или напряжения питания vcc: этот вывод также не имеет никакой специальной функции. Он подключен к положительному напряжению. На Таймере, чтобы функция сработала, этот вывод должен быть подключен к положительному напряжению в диапазоне +3,6 в до +15в.

Контакт 4. Сброс: как обсуждалось ранее, есть переключатель макросхемы. Выход триггера управляет микросхемой, выход подключен на контакт 3 напрямую.

«Сброс» вывод непосредственно подключен к MR (общий сброс) триггера. При исследовании мы можем наблюдать небольшой цикл на триггере. Когда SR (общий сброс) контакт активным является низкий уровень триггера. Это означает, что для триггера, чтобы сбросить контакт SR напряжение должно идти от высокого к низкому. Этот шаг вниз логики в триггере происходит с трудом уход к низкому уровню. Поэтому выход идет слабо, независимо от каких-либо выводов.

Этот контакт связан с vcc для триггера, чтобы остановить с жесткого сброса.

Контакт 3. Выход: этот вывод также не имеет никакой специальной функции. Этот контакт имеет конфигурацию тяни-толкай (PUSH-PULL), образованной транзисторами.

Данная конфигурация показана на рисунке. Базы двух транзисторов соединены с выходом триггера. Поэтому, когда высокий логический уровень появляется на выходе триггера, то транзистор NPN включается и появляется на выходе +V1. Когда логика появившийся на выходе триггера становится низким, транзистор PNP получает включение и выход подключается к земле или –V1 появляется на выходе.

Таким образом, как конфигурация используется, чтобы получить прямоугольный сигнал на выходе по логике управления с триггера. Основное назначение этой конфигурации — получить загрузку триггера обратно. Но триггер не может выпустить 100мА на выходе.

Ну до сих пор мы обсуждали контакты, которые не изменяют состояние выходов в любом состоянии. Оставшиеся четыре контакта специальные, потому что они определяют состояние выхода таймера микросхемы.

Контакт 5. Контрольной контакт: управляющий вывод соединен с отрицательным входным контактом первого компаратора.

Рассмотрим для случая напряжение между vcc и Землей составляет 9В. Из-за делителя напряжения в микросхеме, напряжение на управляющий вывод будет только vcc*2/3 (для напряжения питания vcc = 9, напряжение на контакте = 9*2/3=6В ).

Эта функция дает пользователю непосредственно контроль за первым компаратором. Как показано в вышеуказанной схемы на выход первого компаратора подается на сброс триггера. На этот вывод мы можем поставить различные напряжения, скажем, если мы подключаем его к +8В. Сейчас происходит то, что порог контактного напряжение должно достигать +8В до сброса триггера и тащить на выход вниз.

Для нормальной случая, к V-Out будет идти минимальное то конденсатор получает заряд до 2/3VCC (+6V для 9В питания). Теперь, поскольку мы выставили разные напряжения на управляющий вывод (первый компаратор отрицательный или компаратор сброса).

Конденсатор следует зарядить до достижения напряжения управляющего вывода. Сила заряда конденсатора влияет на время включения и выключения изменения сигнала. Поэтому выходной сигнал испытывает различные включения интервала.

Обычно этот вывод заведен вниз с конденсатором. Во избежание нежелательных шумов и помех в работе.

Контакт 2. Триггер: подключен ко входу второго компаратора. Выход второго компаратора подключен к контакту SET триггера. С выхода второго компаратора мы получаем высокое напряжение на выходе таймера. Так что можно сказать контакт триггера управляет выходом Таймера.

Сейчас вот что стоит соблюдать, низкое напряжение в триггере форсирует выход высокого напряжения, так как на инвертирующий вход второго компаратора. Напряжение на контакт триггера должен идти ниже напряжения питания VCC*1/3 (при VCC 9В как предполагается, VCC*(1/3)=9*(1/3)=3В). Поэтому напряжение на триггере должен быть ниже 3В (для 9В питания) на выходе таймера, чтобы идти высоким уровнем.

Если этот контакт подключен к земле, выход будет всегда высокий.

Контакт 6. Порог: контакт порога напряжения определяет момент сброса триггера в Таймере. Порог напряжения обозначен для положительного ввода компаратора 1.

Здесь разность напряжений между контактом THRESOLD (порога) и контакта управления (Control) определяет выход компаратор 2 и поэтому сброс логики. Если напряжение разностm будет положительной, то триггер получает обнуление и выход снижается. Если разница отрицательная, то логика в контакте SET определяет выход.

Если вход контроль открыт. Затем напряжение, равное или большее, чем напряжение VCC*(2/3) (т.е. 6V для 9В питания) приведет к сбросу триггера. Поэтому выход идет низким.

Поэтому мы можем заключить, что контакт порога напряжения определяет, когда выход должен идти низкий, если управляющий вывод открыт.

Контакт 7. Сброс: этот вывод взят из открытого коллектора транзистора. Поскольку транзистор (контакт сброса T1) получил соединение Базы к Q штрих. Всякий раз, когда выход становится низким или триггер получает обнуление, Сброс подключен на землю. Когда Q штрих будет высокой, тогда Q будет низким, поэтому транзистор T1 получит изменение ON так как на базу транзистора поступила энергия.

Этот вывод обычно разряжает конденсатор в нестабильной конфигурации, по этому название Сброс.

<<< Техническая информация

radioschema.ru

Микросхема 555 / Хабр

Всем привет. Сегодня я хочу рассказать вам о микросхеме 555. Её история началась ещё в далеком 1971 году, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием «Интегральный таймер» (The IC Time Machine). В те времена это была единственная «таймерная» микросхема, которая была доступна массовому потребителю. Сразу после выхода 555 завоевала бешеную популярность и её начали выпускать почти все производители полупроводников. Отечественные производители тоже выпускали данную микросхему под названием КР1006ВИ1.

Что это за чудо?

Микросхема выпускается в двух вариантах корпуса — пластиковом DIP и круглом металлическом. Правда встретить 555 в круглом металлическом корпусе в наши времена очень сложно, чего не скажешь о версии в пластиковом DIP корпусе. Внутри корпуса с восемью выводами скрываются транзисторы, диоды и резисторы. Не будем вдаваться в доскональное изучение 555, но про ножки этой микросхемы я расскажу более подробно. Всего ножек 8.

1. Земля. Вывод, который во всех схемах нужно подключать к минусу питания. 2. Триггер, он же запуск. Если напряжение на пуске падает ниже 1/3 Vпит, то таймер запускается. Ток, потребляемый входом, не превышает 500нА. 3. Выход. Напряжение выхода примерно на 1,7 В ниже напряжения питания, когда он включен. Максимальная нагрузка, которую может выдержать выход — 200 мА. 4. Сброс. Если подать на него низкий уровень напряжения (меньше 0,7 В), то схема переходит в исходное состояние не зависимо от того, в каком режиме находится таймер на данный момент. Если в схеме не нужен сброс, то рекомендуется подключить этот вывод к плюсу питания. 5. Контроль. Этот вывод позволит нам получить доступ к опорному напряжению компаратора №1. Используется этот вывод очень редко, а вися в воздухе может сбивать работу, поэтому в схеме его лучше всего присоединить к земле. 6. Порог, он же стоп. Если напряжение на этом выходе выше 2/3 Vcc, то таймер останавливается и выход переводится в состояние покоя. Стоит заметить, что работает выход только тогда, когда вход выключен. 7. Разряд. Этот выход соединяется с землей внутри самой микросхемы, когда на выходе микросхемы низкий уровень и закрыт, когда на выходе высокий уровень. Может пропускать до 200 мА и иногда используется как дополнительный выход. 8. Питание. Данный выход нужно подключать к плюсу питания. Микросхема поддерживает напряжение в пределах 4,5-16 В. Может работать от обычной 9В-батарейки или от проводка USB.

Режимы

Ну что же пришло время поведать вам о режимах микросхемы 555. Их всего 3 и о каждом я расскажу более подробно.

Моностабильный

При подаче сигнала на вход нашей микросхемы, она включается, генерирует выходной импульс заданной длины и выключается, ожидая входного импульса. Важно, что после включения микросхема не будет реагировать на новые сигналы. Длину импульса можно рассчитать по формуле t=1.1*R*C. Пределов по длительности импульсов нет — как по минимальной, так и по максимальной длительности. Есть некоторые практические ограничения, которые можно обойти, но стоит задуматься над тем, нужно ли это и не проще ли выбрать другое решение. Итак, минимальные значения, установленные практическим образом для R составляет 10кОм, а для С — 95пФ. Можно и меньше, но при этом схема начнет поглощать много электричества.

Нестабильный мультивибратор

В этом режиме все довольно таки просто. Управлять таймером не нужно. Он все сделает сам — сперва включится, подождет время t1, потом выключится, подождет время t2 и начнет все заново. На выходе у нас получится забор из высоких и низких состояний. Частота с которой будет колебаться зависит от параметров величин R1,R2 и C и определяется она по формуле F= 1,44/((R1+R2)C). В течение времени t1 = 0.693(R1+R2)C на выходе будет высокий уровень, а в течение времени 2 = 0.693R2C — низкий.

Бистабильный

В данном режиме наша микросхема 555 используется как выключатель. Нажал одну кнопку — выход включился, нажал другую — выключился.

Конец

Думаю Вам уже надоел теоретический материал и Вы хотите приступить к практике. Саму микросхему и детали к ней Вы можете купить в любой радиолавке. Ну, а если Вам вдруг лень идти в магазин Вы можете заказать все детали на этом сайте. Забыл сказать, что посылка будет идти к Вам где-то месяц. Спасибо за внимание, если Вам понравилась моя статья, то позже я обязательно напишу ещё одну, где я расскажу какие гаджеты можно сделать на микросхеме 555.

habr.com

Интегральные схемы: работа с таймером 555

В предыдущей заметке, посвященной электронике, мы познакомились с довольно простой интегральной схемой, счетчиком 4026. Чип, о котором речь пойдет в этом посте, существенно интереснее, как минимум, потому что он может выполнять не одну-единственную функцию, а сразу несколько. Более того, с его помощью мы наконец-то научимся не только мигать светодиодами, но и генерировать звуки. Название чипа — таймер 555.

Как работает таймер 555

Я видел разные объяснения того, как работает данная микросхема. Но лучшее, как мне кажется, приводится во всей той же книге Чарьза Платта. Платт предлагает представить, что внутри микросхемы как бы спрятан виртуальный переключатель:

Ножки 1 и 8 просто подключаются к питанию. Про ножку 5 (control) можно пока забыть, потому что она редко используется и обычно подключается к земле. Притом, через конденсатор небольшой емкости, чтобы предотвратить помехи. Зачем она на самом деле нужна, будет объяснено чуть позже.

Упомянутый переключатель изображен на картинке зеленым цветом. В исходном состоянии он подключает выходы 3 и 7 к земле. Когда напряжение на ножке 2 (trigger) падает до 1/3 напряжения питания, это замечает компаратор A (тоже виртуальный, понятное дело) и опускает переключатель вниз. В этом состоянии выход 3 становится подключен к плюсу, а выход 7 разомкнут. Когда напряжение на ножке 6 (threshold) вырастает до 2/3 напряжения питания, это замечает компаратор B и поднимает переключатель вверх. Собственно, ножка 5 (control) нужна для того, чтобы вместо 2/3 выбирать какое-то другое значение. Наконец, понизив напряжение на ножке 4 (reset), можно вернуть микросхему в исходное состояние.

Чтобы понять, почему же таймер 555 называется «таймером», рассмотрим три режима его работы.

Моностабильный режим (monostable mode)

Также иногда называется режимом одновибратора. Ниже изображена схема использования чипа в этом режиме:

Заметьте, что, как это часто бывает, расположение ножек чипа на схеме не совпадает с их физическим расположением. На этой и следующих схемах не указано напряжение источника питания, так как его можно менять в некотором диапазоне. Лично я проверял работоспособность схем при напряжении от 3 до 6 В. На всех схемах есть конденсатор емкостью 100 мкФ, подключенный параллельно нагрузке. Как нам с вами уже известно, он играет роль сглаживающего фильтра. На двух схемах из трех ножка 5 (control) подключена к керамическому конденсатору на 100 нФ. Почему так сделано, уже было рассказано выше. Это что общего у всех схем. Теперь поговорим о различиях.

Fun fact! Согласно спецификации, таймер 555 не рассчитан на работу при напряжении менее 4.5 В. Однако на практике он не так уж плохо работает и при напряжении 3 В.

Итак, что здесь происходит. В исходном состоянии светодиод не горит. При нажатии на кнопку, подключенную к ножке 2 (trigger), светодиод загорается примерно на 2.5 секунды, а затем гаснет. Если в то время, когда светодиод горит, нажать на кнопку, подключенную к ножке 4 (reset), светодиод тут же погаснет, до истечения времени.

Как это работает? Обратите внимание на правую часть схемы. В начальный момент времени вывод 7 подключен к минусу, поэтому ток идет через резистор прямо на него, не доходя до конденсатора внизу схемы. Вывод 3 (out) также подключен к минусу, поэтому ток через светодиод не идет и, соответственно, он не горит. При нажатии на копку, подключенную к выводу 2 (trigger), вывод 7 начинает ни к чему не вести, а вывод 3 подключается к плюсу. В итоге ток идет на светодиод и он зажигается. Кроме того, начинает заряжаться конденсатор внизу схемы. Когда конденсатор достигает 2/3 напряжения питания, таймер видит это через вывод 6 (threshold) и возвращает чип в исходное состояние. В итоге светодиод гаснет, а конденсатор полностью разряжается. Пользователь может преждевременно вернуть чип в исходное состояние, нажав вторую кнопку.

Время, в течение которого светодиод горит, можно регулировать при помощи емкости конденсатора и сопротивления резистора по следующей формуле:

>>> import math>>> R = 100 * 1000>>> C = 22 / 1000 / 1000>>> T = math.log(3) * R * C>>> T2.4169470350698417

Здесь R — сопротивление резистора в омах, C — емкость конденсатора в фарадах, а T — время горения светодиода в секундах. Учтите однако, что на практике характеристики всех элементов определяются с некоторой погрешностью. Для резисторов, например, она типично составляет либо 5% (золотая полоска), либо 10% (серебряная полоска).

Автоколебательный режим (astable mode)

Соответствующая схема:

Что здесь происходит? Светодиод просто мигает с частотой около 3-х раз в секунду. Никаких кнопок или иного интерактива не предусмотрено.

Как это работает. Благодаря тому, что изначально вывод 7 (discharge) подает низкое напряжение и подключен к выводу 2 (trigger) через резистор сопротивлением 10 кОм, чип тут же переключается в свое «нижнее» состояние. Светодиод загорается, а конденсатор внизу схемы начинает заряжаться через два резистора справа. Когда напряжение на конденсаторе достигает 2/3 полного напряжения, чип видит это через вывод 6 (threshold) и переключается в «верхнее» состояние. Конденсатор начинает разряжаться через вывод 7 (discharge), но делает это медленнее, чем в предыдущей схеме, так как на сей раз он разряжается через резистор сопротивлением 10 кОм. Когда напряжение на конденсаторе падает до 1/3 полного напряжения, чип видит это через вывод 2 (trigger). В результате он снова переходит в «нижнее» состояние и процесс повторяется.

То, как будет мигать светодиод, можно определить по формулам:

>>> import math>>> C = 22 / 1000 / 1000>>> R1 = 1 * 1000>>> R2 = 10 * 1000>>> H = math.log(2) * C * (R1 + R2)>>> H0.16774161769550675>>> L = math.log(2) * C * R2>>> L0.15249237972318797>>> F = 1 / (H + L)>>> F3.1227165387207

Здесь F — частота миганий в герцах, H — время в секундах, в течение которого светодиод горит, а L — время в секундах, в течение которого светодиод не горит. Интересно, что параллельно с резистором R2 можно подключить диод, тем самым заставив конденсатор заряжаться только через R1, а разряжаться, как и раньше, через R2. Таким образом, можно добиться полной независимости времени H от времени L и наоборот.

Fun fact! Подключив в этой схеме вместо светодиода динамик или пьезо-пищалку, а также выбрав C равным 100 нФ или 47 нФ, можно насладиться звуком с частотой 687 Гц или 1462 Гц соответственно. На самом деле, это далеко не чистый звук определенной частоты, так как чип 555 генерирует прямоугольный сигнал, а для чистого звука нужна синусоида. Почувствовать разницу между прямоугольным и синусоидальным сигналом проще всего в Audacity, сказав Generate → Tone. Заметьте, что можно регулировать R2, а следовательно и частоту звука, заменив соответствующий резистор на потенциометр. Кроме того, резистор, подключенный последовательно с динамиком или пьезо-пищалкой, можно также заменить на потенциометр и регулировать с его помощью громкость. Наконец, к выводу 5 (control) вместо конденсатора также можно подключить потенциометр и с его помощью более тонко подогнать частоту сигнала.

Бистабильный режим (bistable mode)

И, наконец, схема бистабильного режима:

Что происходит. Изначально светодиод не горит. При нажатии на кнопку, подключенную к ножке 2 (trigger) он загорается и горит бесконечно долго. При нажатии на другую кнопку, подключенную к ножке 4 (reset), светодиод гаснет. То есть, получилось что-то вроде кнопок «включить» и «выключить».

Как это работает. Режим похож на моностабильный (первый рассмотренный), только нет никакого конденсатора, который мог бы вернуть чип из «нижнего» состояния обратно в «верхний». Вместо этого вывод 6 (threshold) подключен напрямую к земле, а выводы 5 (control) и 7 (discharge) вообще ни к чему не подключены. В данном случае это нормально, так как подача любого сигнала на эти выводы все равно будет игнорироваться. В общем и целом, это тот же моностабильный режим, только чип не меняет свое состояние автоматически. Изменить состояние может только пользователь, явно подав низкое напряжение на вывод 2 (trigger) или 4 (reset).

Заключение

Согласитесь, это было не так уж и сложно! На следующем фото изображены все описанные выше режимы, собранные на макетной плате:

Слева направо — моностабильный, автоколебательный и бистабильный режимы. Вариант, где автоколебательный режим используется с динамиком и двумя потенциометрами, выглядит куда более впечатляюще, но менее наглядно, поэтому здесь я его не привожу.

Исходники приведенных выше схем, созданных в gschem, вы найдете здесь. Кое-какие дополнительные сведения можно найти в статье 555 timer IC на Википедии, а также далее по ссылкам.

Как всегда, буду рад вашим вопросам и дополнениям. А часто ли вам приходится использовать таймер 555?

Fun fact! Есть энтузиасты, которые делают на таймере 555 совершенно сумасшедшие вещи. Например, при сильном желании на его основе можно делать операционные усилители или логические вентили, а следовательно, теоретически, и целые процессоры. Подробности можно найти, например, в посте You Know You Can Do That with a 555 на сайте hackaday.com.

Дополнение: Интегральные схемы: чипы стандартной логики 74xx

Метки: Электроника.

eax.me

Таймер

Таймер — может включать и выключать различную радиоэлектронную аппаратуру и другие бытовые устройства, или подавать звуковой сигнал через заданный промежуток времени.

Несмотря на сравнительную простоту, при условии применения задающего генератора с кварцевой стабилизацией частоты, предлагаемые схемы обладают достаточно высокой стабильностью временных интервалов.

Таймер предназначен для отключения нагрузки от электросети через время, устанавливаемое в пределах от 1 до 99 минут. Благодаря использованию электромагнитного реле прибор может управлять отключением нагрузки большой мощности.

Включение таймера производится кнопкой "Пуск", не имеющей фиксации S3. Предварительно при помощи двух переключателей (десятки и единицы минут) устанавливаем нужное время, затем подключив нагрузку, нажимаем кнопку S3. При этом сетевое напряжение одновременно подается в нагрузку и на схему таймера, конденсатор зарядным током С3 обнуляет все счетчики, через диоды VD1 и VD2 (оба или один, в зависимости от положения переключателей) открываются ключ на VT2 и VT3, реле Р1 срабатывает и своими контактами подключает нагрузку.

Микросхема D1 К176ИЕ12 содержит генератор с внешним кварцевым резонатором на частоту 32768 Гц и два делителя частоты СТ2 и СТ60. С выхода генератора импульсы поступают счетчик СТ2 , который вырабатывает импульсы с частотой следования 1 Гц. Эти импульсы с вывода 4 поступают на вход второго счетчика СТ60 (вывод 7), и на его выходе (вывод 10) получаются минутные импульсы, которые поступают на двухразрядный десятичный счетчик на микросхемах D2 и D3 К176ИЕ8 задающих время выключения при помощи двух переключателей S1 (единицы минут) и S2 (десятки минут).

Импульсы частотой 1 Гц кроме того поступают на транзисторный ключ на VT1, в коллекторной цепи которого включен светодиод VD3 индицирующий импульсы с периодом в одну секунду во время работы таймера.

Для управления электромагнитным реле служит транзисторный ключ на VT2 и VT3, ключ включен по схеме с общим плюсом поэтому, тогда, когда на подвижных контактах S1 или S2 нулевой уровень, диоды VD1 и VD2 открыты и на базу VT2 поступает отрицательное напряжение, которое приводит к открыванию транзисторного ключа. В таком состоянии ключ будет находиться до тех пор, пока на выходах счетчиков не установится число, на которое установлены переключатели S1 и S2. В этот момент на обеих подвижных пластинах переключателей появится уровень логической «1», диоды VD1 и VD2 закроются, и отрицательное напряжение не будет поступать на базу VT2.

В результате ключ закроется, реле отключиться, выключит нагрузку, и сам таймер (его питание включено параллельно нагрузке).

ЗВУКОВОЙ ТАЙМЕР НА К176ИЕ12.

Этот таймер позволяет установкой двух переключателей выставить любую выдержку времени в пределах от 1 до 99 минут, с шагом в одну минуту. По окончании установленного временного интервала в течении минуты (если раньше не выключить) подается звуковой сигнал. Устройство не предназначено для управления электроприборами, его задача сообщить о том, что заданное время истекло.

Схема таймера также выполнена на ИМС К176ИЕ12 по типовой схеме включения. Его отличие в том, что после десятичных счетчиков D2 и D3 К176ИЕ8 включенных по схеме последовательного счета (D2 единиц, и D3 десятки минут) включена схема совпадения на микросхеме D4 К176ЛА8.

При совпадении сигналов в случае достижения заданного переключателями S1 и S2 значения временного интервала на входах 4 и 5 элемента DD4.1 появятся высокие уровни, одновременно на входы 3 и 2 поступают импульсы частотой 2 и 1024 Гц. Поэтому на выходе DD4.1 появятся пачки импульсов частотой 2 Гц, заполненные импульсами частотой 1024 Гц осуществляя через инвертор D4.2 и звуковой ключ на VT2 с телефонным капсюлем подачу прерывистого звукового сигнала. Этот звуковой сигнал будет продолжаться, пока на выводе 10 DD1 не появится следующий импульс.

ЦИФРОВОЙ ТАЙМЕР.

Схема рассчитана на длительность от 1 до 99 минут, если вход CP микросхемы DD2 переключить с вывода 10 DD1 на вывод 4, диапазон отсчета времени таймером станет равным от 1 до 99 секунд.

Элементы схемы размещены на печатной плате, показанной на рисунке. Крайне малое потребление тока МОП микросхем позволяет для питания использовать батарею «Крона». Кварцевый резонатор Z1 гарантирует точность таймера.

При необходимости можно подстроить частоту генератора (32768 Гц) конденсатором С3, её контролируют на выводе 14 цифровым частотомером.

Вид печатной платы таймера

Еще одна принципиальная схема таймера показана на рисунке 1. Основа прибора также часовая микросхема D1 К176ИЕ12 и двухразрядный десятичный счетчик на микросхемах D2 и D3 К176ИЕ8 включенных по схеме последовательного счета, отличие заключается в том, что здесь схема совпадения выполнена на диодах D2, D3, D4 и резисторе R6.

В данной схеме на диодах при подаче нулевого потенциала на любой из них (или на все сразу) через резистор R6 будет протекать ток, и на его сопротивлении возникнет падение напряжения. В результате на выходе схемы будет присутствовать единичный потенциал, только если подать единичный потенциал сразу на все три диода. Таким образом, приведенная схема реализует функцию "3И".

Пока на установленных выходах счетчиков присутствуют логические нули (или на одном из них) они через переключатели S1 или S2 поступает на один из диодов VD2 или VD4, при этом в точке соединения R6 и R7 устанавливается также ноль. Как только установленное время истекает, на оба диода поступает логическая единица, и они закрываются. В результате на базу VT2 поступает напряжение высокого уровня через R6-R7, разрешая подачу прерывистого тонального сигнала, получаемого при помощи диода VD3, на катод которого поступает частота 1024 Гц с вывода 11 D1. Установка таймера в нуль производится в момент включения питания при помощи конденсатора С5, зарядный ток которого устанавливает все счетчики в нулевое состояние.

В процессе настройки, возможно, придется подобрать соотношение резисторов R7 и R8 таким образом, чтобы динамик не звучал до наступления установленного времени.

В качестве динамика годится любой электродинамический или электромагнитный маломощный излучатель, например электромагнитный капсюль от телефонного аппарата, динамик от радиоприемника и т.д.

Микросхемы К176ИЕ8 можно заменить на К561ИЕ8. Транзисторы КТ315 - любые соответствующей мощности и структуры. Диоды КД521 любые маломощные импульсные или выпрямительные, лучше германиевые типа Д9. Светодиод любой видимого спектра.

Таймер на основе "Простое экономичное реле времени" (Радио №1, 1988), с измененным генератором импульсов на К176ИЕ5 и заменой симистора на электромагнитное реле, а также введением независимой регулировки длительности работы и паузы нагрузки. Принципиальная схема изображена на рисунке.

При включении питания начинается отсчет паузы, длительность которой зависит от емкости конденсатора С2 и сопротивления резистора R3. После паузы открывается транзистор VT1 срабатывает реле К1 и своими контактами К1.2 подключает нагрузку к сети 220V, а контактами К1.1 подключает параллельно R3 резистор R4.

Теперь время выдержки реле (работы нагрузки в сети) будет завесить от общего сопротивления R3 и R4. При указанных на схеме номиналах С2, R3, R4 время работы равно примерно 5 мин, а длительность паузы — около 30 мин. Подбором этих элементов время работы и длительность пауз можно изменять в широчайших пределах — от минуты до недели. Если время работы устройства должно быть больше длительности паузы, нормально разомкнутый контакт реле К1.1 заменяют нормально замкнутым. В устройстве допустимо использовать любое реле с напряжением срабатывания не более 10V и контактами, рассчитанными на коммутацию тока нагрузки. Транзистор VT1 выбирают исходя из рабочего тока реле.

Блок питания — любой стабилизированный с выходным напряжением 12V, способный обеспечить потребляемый ток.

Таймер на микросхеме КР512ПС10.

Устройство, схема которого приведена на рисунке, реализовано на микросхеме КР512ПС10 в состав которой входят RC генератор импульсов, предварительный делитель частоты с коэффициентом деления 2048, программируемый делитель частоты и блок управления. Наличие этих узлов в составе микросхемы позволяет создать таймер с использованием минимального количества дополнительных элементов.

Длительность выдержки времени зависит от частоты задающего RC генератора и установленного коэффициента деления частоты. При заданных на схеме значениях R2 и С2 частота составляет около 1000 Гц (ползунок резистора R2 находится в среднем положении). Коэффициент деления задается путем подачи на выводы 1, 12 – 15 микросхемы сигналов, соответствующих логическому «0» или логической «1».

Возможные времена установки таймера приведены в таблице.

Вывод	Коэффициент деления	Секунды				Минуты				Часы
Вывод	Коэффициент деления	1	30	10	30	1	3	10	30	1	3	10	30
1	60	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1
12	60	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1
13	3	0	1	0	0	0	1	0	0	0	1	0	0
14	10	0	0	1	0	0	0	1	0	0	0	1	0
15	30	0	0	0	1	0	0	0	1	0	0	0	1

Указанные на схеме подключения выводов 1, 12-15 обеспечивают длительность выдержки около 10 часов. Точность времени выдержки зависит от точности установки резистором R2 частоты задающего генератора. При соответствующей настройке частоты задающего генератора можно установить требуемое вам время. Настройка выполняется следующим образом. Выводы 1 и 12 микросхемы КР512ПС10 временно отключаются от цепи питания (+5V) и подключаются к общему проводу (0V), далее с помощью резистора R2 выставляется требуемое время. В этом случае время если требуемое время составляет 10 часов, то следует выставить 10 секунд. Контроль времени осуществляется по секундомеру.

После восстановления указанного на схеме подключения выводов 1 и 12 микросхемы время выдержки составит 10 часов. Цепочка R1C1 обеспечивает установку микросхемы в исходное состояние при включении питания. Выходной сигнал формируется на выводе 9. Поскольку выходной каскад этого выхода микросхемы выполнен по схеме “открытого коллектора”, то для нормальной работы между этим выводом и плюсом питания установлен резистор R3. При сигнале логического "0" на выводе 3 микросхемы, работа разрешается, а при логической "1" – блокируется. На выводе 10 формируется сигнал, противофазный сигналу на выводе 9. Если соединить выводы 3 и 10 микросхемы, то после окончания первого полупериода выходной частоты (в нашем случае это 10 часов) работа микросхемы блокируется. Транзистор VT1 обеспечивает усиление по току, необходимое для срабатывания реле К1 и работы светодиода VD3, индицирующего включенное состояние таймера. Стабилитрон VD2 и резистор R4 образуют параметрический стабилизатор, который формирует напряжение +5V для питания микросхемы.

Таймер можно использовать с любым источником питания, дающим напряжение 10…20V, реле необходимо подобрать на соответствующее напряжение.

Следующий таймер также построен на микросхеме КР512ПС10 (DD1), с выхода которой Q1 (вывод 9), прямоугольные импульсы, имеющие скважность 2 (меандр), поступают на вход счетчика DD2, при работе которого на выходах последовательно появляется напряжение высокого уровня (на остальных — низкого). На микросхеме DD3 К561ЛА7 выполнен звуковой сигнализатор, в котором элементы DD3.1, DD3.2 образуют тактовый генератор, управляющий генератором звуковой частоты на элементах DD3.3, DD3.4. К выходу сигнализатора подсоединен усилитель звуковой частоты на транзисторе VT1, нагрузкой которого является телефонный капсюль ДЭМШ-1А.

В момент включения короткий положительный импульс, сформированный цепочками на элементах R1;C1 и R4;C5, подается на входы сброса (SR и R) микросхем DD1 и DD2. На выходе 0 (вывод 3) DD2 появляется высокий уровень. Таймер начинает отсчет времени. На выходе (вывод 9) микросхемы DD1 появляются прямоугольные импульсы, частота следования которых зависит от номиналов R2, С2 и установленного коэффициента деления. Эти импульсы подаются на вход DD2. По мере поступления импульсов уровень логической "1" будет появляться на выходах DD2. Через заданное время, определяемое положением движка переменного резистора R2 и переключателя SA1, на входе DD3.1 появляется логическая единица, которая запускает звуковой сигнализатор, что свидетельствует об истечении выдержки времени.

Для коммутации цепей переменного тока используется электронное реле управляемое транзистором VT2, которое через заданный промежуток времени включает или выключает нагрузку (магнитофон, радиоприемник и т.п.).

Электронное реле подключается к переключателю SA1 (в точку А) вместо звукового сигнализатора.

Правильно собранный из исправных деталей, таймер начинает работать сразу. Необходимо только при помощи секундомера отградуировать шкалу переменного резистора R2 (при этом SA1 должен быть подключен к выводу 2 DD2). Данный таймер обеспечивает выдержку времени от 30 с до 9 часов. Выдержка времени устанавливается резистором R2 и переключателем SA1. При желании диапазон выдержки времени можно изменить, соответственно изменив номиналы R2, С2 или коэффициент деления DD1. Для удобства пользования R2 необходимо снабдить шкалой. Точность установки времени можно повысить, заменив R2 набором постоянных резисторов и еще одним переключателем. В качестве С2 необходимо применить конденсаторы с малой утечкой (К10-17). Реле — РЭС22, МКУ48 или другое, рассчитанное на напряжение срабатывания 12V и предназначенное для коммутации цепей переменного тока.

Ночник с таймером.

Схема ночника с часовым таймером, который выключает ночник через 1 час после включения, показана на рисунке.

Его основа микросхема КР512ПС10, представляющая собой RC-генератор и управляемый делитель частоты с переключаемым коэффициентом деления, максимальное значение которого составляет 235 929 600. То есть, при использовании стандартного часового резонатора на 32768 Гц, на выходе счетчика будут импульсы с периодом в 120 минут. А единица на выходе появляется уже через 60 минут. Таким образом, если задаться моментом появления на выходе единицы после обнуления, то получается временной интервал равный одному часу.

Вывод 3, это вывод STOP, при подаче на него логической единицы счетчик замирает. Вывод 2 — обнуление подачей на него единицы счетчик сбрасывается. Выводы 1, 12, 15, 13, 14 служат для установки коэффициента деления.

Первоначально ночник включают как обычно, — сетевым выключателем S2. При этом лампа сразу же зажигается и начинается отсчет времени.

Если ночник уже был ранее включен и выключился, то снова включить его можно как нажатием кнопки S1, так и выключив и затем включив выключателем S2.

После любого из вышеперечисленных вариантов включения счетчик D1 оказывается обнуленным (конденсатором С1 или кнопкой S1). В этом состоянии на выходах счетчика (выводы 9 и 10) нули. Транзистор VT1 закрыт и не шунтирует затворную цепь полевого транзистора VT2. На затвор VT2 через резистор R6 поступает открывающее напряжение, которое ограничивается на допустимом уровне стабилитроном VD2. Поэтому транзистор VT2 открывается и включает лампу Н1, которая питается через выпрямительный мост VD3-VD6.

Такая схема управления полевым транзистором обусловлена тем, что паспортное значение напряжения питания КР512ПС10 равно 5V, а напряжение на затворе полевого транзистора IRF840, обеспечивающее его полное открывание, должно быть не менее 8V. Поэтому затвор VT2 и микросхема питаются от разных источников, а транзистор VT1 выполняет функции не только инвертора, но и согласователя уровней.

Через час после обнуления на выводах 9 и 10 D1 появляются логические единицы. Вывод 9 останавливает счетчик подачей логической единицы на вывод 11. А вывод 10 открывает транзистор VT1. Тот, открывшись, шунтирует затворную цепь полевого транзистора VT2 и напряжение на его затворе падает до нуля. Транзистор VT2 закрывается и лампа Н1 гаснет.

Микросхема питается напряжением 5V (4,7V) от параметрического стабилизатора на стабилитроне VD1 и резисторе R5.

Кнопка S1 без фиксации. Можно обойтись и без этой кнопки. В таком случае чтобы включить ночник после его автоматического выключения нужно будет выключить его сетевым выключателем S2 и включить снова. Кварцевый резонатор Q1 — стандартный часовой резонатор. Его можно заменить импортным часовым резонатором на 16384 Гц (от китайских кварцевых будильников), но тогда время включенного состояния ночника увеличится, соответственно, вдвое.

При отсутствии кварцевого резонатора, или при желании сделать плавно регулируемый интервал времени отключения ночника, можно построить тактовый генератор на RC-элементах, как показано на нижнем рисунке.

Детали:

Транзистор IRF840 можно заменить отечественным аналогом типа КП707Б, КП707В, КТ3102 —любым обычным маломощным транзистором структуры n-p-n, например, КТ315.

Стабилитрон КС147А можно заменить любым на 4,7 — 5,1V, а Д814Д на любой другой от 9 до 13V.

Выпрямительный мост на диодах 1N4007, любыми другими выпрямительными диодами с параметрами по прямому току и обратному напряжению не меньше данного.

Конденсатор С4 должен быть на напряжение не ниже 6V, а конденсатор С5 на напряжение не ниже 12V.

Данная схема допускает работу с лампами мощностью до 200W включительно (без радиатора для VT2).

Адаптер с таймером

На рисунке показана схема дополнения, при помощи которого можно плавно устанавливать время от 10 минут до 2 часов, через которое адаптер отключится от сети. Основа таймера микросхема CD4060B

В разрыв одного из проводников первичной обмотки трансформатора включен пусковой выключатель S1 и контакты реле К1. Если вы не собираетесь пользоваться таймером, включите S1 и пользуйтесь адаптером как обычно, схема таймера на него не окажет никакого влияния.

Чтобы воспользоваться таймером, нужно включить адаптер в сеть как обычно, затем включить и выключить S1. После этого начнется отсчет времени, а затем адаптер выключится полностью, соответственно выключается и нагрузка.

В момент включения питания при помощи цепи C1-R7 происходит принудительный сброс счетчика ИМС D1. Ноль его старшего разряда поступает на базу транзистора VT1 и открывает его. В коллекторной цепи транзистора включено репе К1, оно замыкает контакты. Теперь если выключить S1 напряжение на первичную обмотку трансформатора будет поступать через контакты реле.

С момента включения начинается отсчет времени, устанавливаемого переменный резистором R5. Резистором R5 регулируется частота импульсов, генерируемый встроенным RC-мультивибратором микросхемы CD4060. По внутренним цепям микросхемы импульсы поступают на двоичный 14-разрядный счетчик. Спустя некоторое время, которое зависит от частоты импульсов (отсчитав 8192 импульса), на старшем выходе счетчика (вывод 3) появляется логическая единица. Транзистор VT1 закроется и реле К1 выключит свои контакты. Схема отключится от сети полностью

Микросхема CD4060 не имеет отечественного аналога, для ее замены можно использовать схему, показанную на рисунке.

В кружочках указаны эквивалентные выводы CD4060 (см. рисунок).

Микросхема DD1 — основа тактового генератора, DD2 — собственно счетчик. Следует только учесть, что при такой замене, возможно, потребуется корректировка номиналов деталей времязадающих цепей тактового генератора для сохранения прежней частоты. Входы неиспользуемого логического элемента микросхемы К561ЛА7 (выводы 12, 13) следует соединить с общим или плюсовым проводом питания.

Таймер для вентилятора.

Устройство предназначено для автоматического выключения вентилятора через установленный промежуток времени, который составляет от одной минуты до десятков часов.

Рис. 1. Принципиальная схема таймера для управления вентилятором

Для включения вентилятора Ml следует нажать кнопку SB1. Часть выпрямленного диодным мостом VD1 напряжения с резистора R3 подается на параметрический стабилизатор R4, VD3,C2 для питания схемы таймера, а напряжение с резисторов R2 и R3 через диод VD2 заряжает конденсатор С1. Перепад напряжения при включении благодаря наличию элементов СЗ, R5, С4, R6 образует на выводе 3 интегрального счетчика DD1 импульс, который устанавливает на выводе 5 низкий уровень. Благодаря этому отпираются транзисторы VT2 и VT3, что приводит к срабатыванию реле К1, которое своими контактами К1.1 включает тиристор VS1. В результате вентилятор начинает работать, а питание схемы при отпускании кнопки SB1 не прерывается. Микросхема К176ИЕ5 содержит генератор прямоугольных импульсов, период повторения которых определяется элементами R7, R8, С5, и 15-разрядный двоичный делитель частоты этих импульсов с выходом на вывод 5. Поэтому через определенное время на выводе 5 микросхемы появится высокий уровень, которым запрется транзистор VT1, за ним VT2, выключиться реле, разомкнётся тиристор, вентилятор остановится и будет снято питание с таймера. При указанных на схеме параметрах элементов R7, R8, С5 генератор выдает импульсы с периодом повторения 20 мс, и после деления частоты на 21* = 16384 задержка отключения вентилятора получается примерно равной 6 мин. В качестве электромагнитного реле К1 можно использовать РЭС9, паспорт РС4.524.029Ю0, РС4.524.029Ю1, РС4.524.029-07 или РС4.524.029-09 (прежняя нумерация этих паспортов РС4.524.200, РС4.524.201, РС4.524.209, РС4.524.213).

Рис. 2. Печатная плата таймера для управления вентилятором

Таймер для кухни

Работа устройства основана на постепенном заряде конденсатора, подключенного к входу операционного усилителя до напряжения, при котором происходит переключение состояния выхода ОУ, в свою очередь, управляющего звуковым генератором. Одно из преимуществ устройства в том, что оно не имеет выключателя питания - достаточно всего лишь нажать на один из трех переключателей, чтобы произошло включение и запуск нужного интервала отсчета.

При этом загорается светодиод, показывающий, что таймер включен и идет выдержка времени. По окончании заданного интервала раздается постоянный звуковой сигнал. Повторное нажатие на тот же самый переключатель, отключает устройство.

Основой устройства является счетверенный операционный усилитель LM324, причем три его элемента являются отдельными таймерами, а четвертый элемент - генератором. Нажав на один из переключателей, соответствующий желаемой выдержке времени, допустим, SA1 - 5 мин, питание начинает поступать на схему, а конденсатор С1, включенный параллельно контактам переключателя, перестает быть замкнутым и начинает медленно заряжаться через резистор R1. Таким образом, в момент включения потенциал на инвертирующем входе ОУ ниже, чем на неинвертирующем, следовательно, выход ОУ имеет потенциал питающего напряжения. Инвертирующий вход звукового генератора на элементе DA1.4 через диод VD1 оказывается под высоким потенциалом, что блокирует его работу - динамик молчит.

По прошествии времени, необходимого для зарядки конденсатора С1 через резистор R1, потенциал на инвертирующем входе ОУ превысит значение потенциала на неинвертирующем. При этом на выходе ОУ сформируется низкий потенциал - диод VD1 будет закрыт и заработает звуковой генератор. С вывода 14 элемента DA1.4 сигнал, сформированный генератором, через резистор R4 и диод VD1 поступает на базу транзистор VT1, к которому подключен звукоизлучатель, раздается звуковой сигнал. Для выключения устройства необходимо повторно нажать на переключатель SA1, что отключает схему от питания и одновременно разряжает конденсатор С1 - таймер снова готов к работе.

Время отсчета таймера определяется номиналами элементов С1-СЗ и R1-R3. При указанных значениях этих деталей, мы будем иметь следующие интервалы выдержки времени: SA1 - 5 мин, SA2 - 10 мин, SA3 - 20 мин. При желании можно изменить время выдержки каждого из таймеров, увеличивая или уменьшая номиналы соответствующих резисторов и конденсаторов.

Налаживание устройства сводится к подбору конденсатора С4, определяющего тональность, и резистора R5 - громкость звучания.

Детали:

Резисторы МЛТ - 0,125. Времязадающие конденсаторы С1-СЗ с возможно меньшим током утечки, остальные К73-17. Диоды VD1-VD4 - КД521А, транзистор VT1 можно заменить на КТ817А, Б. Светодиод HL1, можно заменить на мигающий UL-506S11FD-FB, что позволит получить эффект отсчета времени. Переключатели SA1-SA3 -любые малогабаритные. В качестве звукоизлучателя подойдет небольшой динамик с сопротивлением обмотки 8 Ом, можно использовать звукоизлучатель от китайских мягких игрушек. Питание осуществляется от батареи 6V.Изменение питающего напряжения в пределах 4,5... 12V почти не оказывает влияния на время выдержки таймера, при этом лишь уменьшается громкость звука.

Использованные источники:

01. "Радио-дизайн" №10 2002г.

02. "РАДИО", №12-1991; №11-2001; №06-2006.

03. Радио-Конструктор №4-1999г; №3 -2000; №9-2011

04. Радиоаматор №2, 2010г.

05. http://riostat.ru/

06. http://radio-hobby.org/

07. http://web-dir.info/

08. http://texnic.ru/

electro-tehnyk.narod.ru

Все самоделки | Программируемый таймер на 100 временных отрезков

Простая схема хорошего таймера на МК atmega8, удобная навигация в меню, жидкокристаллический LCD дисплей, часы реального времени, минимальное количеством деталей.

Очень полезная вещь, например для теплицы, можно организовать полив или циркуляцию в гидропонике, можно настроить кормушки и поилки для животных, птиц и много еще для чего.

Сердцем данного таймера является очень популярный и уже не дорогой микроконтроллер Atmega8.

Конечно для прошивки нам потребуется программатор, но если его нет то можно обойтись всего 4 проводками подключенными к LPT порту по этой схеме.

Что нам понадобится:

Схема таймера

Как видно на ней отсутствует схема питания и исполнительное устройство, это потому, что возможно вы решите использовать выносной стабилизированный БП, а также не известно какую нагрузку в планируете подключать, поэтому каждый должен сам выбрать исполнительное устройство под свои технические требования.

Как вариант исполнительного устройства на триаках, тиристорах и симисторах показаны ниже.

Вариант плата из программы Sprint Layout.

Особое внимание надо обращать при монтаже микросхемы часов и кварцевого элемента. Длина дорожек между ними должна быть минимальна, а лучше использовать микро кварц из наручных часов и припаять его непосредственно к ножкам МС часов. Все свободное место рядом с часами заполняем медью на корпус. Батарея необходима для поддержания часов в рабочем состоянии во время отключения от сети. Если по какой-то причине вы не стали устанавливать эту батарейку, то посадите плюсовой провод на корпус, иначе часы просто не пойдут.

Микроконтроллер прошивается программатором или с помощью простых 5 проводов.

Автор прошивки ( скачать — multitimer ) постарался и не стал изменять фьюзы, что очень сильно облегчает, без заморочки, прошивку для начинающего радиолюбителя. Если МК еще не использовался, новый из магазина, то просто заливаете прошивку и все, но если уже есть изменения в фьюзах, то надо выставить их так CKSEL=0001. Все остальное просто и не нуждается в пояснении.

Для корпуса очень удобно использовать распаечные коробки из пластмассы, они бывают разных размеров и форм.

В прорезанную ножом крышку, при помощи термоклея из пистолета, закрепляем LCD экран., прорезаем отверстия под кнопки управления и кнопку питания.

Размещаем все узлы внутри корпуса, постоянно проверяя как закрывается крышка, при необходимости переносим или подгибаем мешающие.

На собранную схему подаем питание, должно появиться такое изображение.

Управление осуществляется четырьмя кнопками. Меню состоит из трех пунктов, СLОСК -установка часов, RЕSЕТ -сброс всех установленных таймеров, ТIМЕR — установка таймеров.

Сначала заходим (*) в меню часов и выставляем (>)(<)(#) точное время.

Подсказка по кнопкам управления в нижней строке дисплея, в каждом меню разное, поэтому описывать кнопки нет необходимости.

Теперь все готово чтобы корректно задавать временные позиции таймера, после нажатия решетки, программа записывается в постоянную память МК.

xn----8sbekcdvpihw5ac.xn--p1ai

Таймер для инкубатора. (На К176ИЕ5, имп. аналог CD4033)

За основу таймера была взята схема из журнала Радио-1, за 1988 год ” Простое экономичное реле времени “ Л. Мединского. рис. 2.

Данный таймер работает циклично.

При включении таймера сначала отсчитывается пауза (на 5-й ножке DD1 нет напряжения). Во времязадающей цепи задействованы оба резистора - R3, R4. На 1-й, 2-й ножках появляются импульсы – светодиод мигает, всего импульсов – 32. По окончании 32-го импульса на 5-й ножке появляется напряжение – включается исполнительный механизм, а транзистор VT1 вырезает R4. То есть времязадающая цепь работает только с R3. Светодиод мигает 32 раза, но уже с другой частотой. Далее - всё повторяется.

Следует помнить, что сопротивление R3 меньше R4. R3 + R4 – отсчёт ”паузы“, R3 – отсчёт ”работы“. Настройка:1. Для больших выдержек времени. Для того чтобы подобрать резисторы времязадающей цепочки – нужно секундомером засечь время между началами двух соседних вспышек светодиода и умножить на 32.2. Для малых выдержек времени.Закоротить R4 и замерить время секундомером все 32 мигания.

У меня получилось: ”пауза“ – около 3-х часов, ”работа“ – 35 секунд.

При 35 секундной выдержке работы механизма поворота яиц – куриные яйца поворачиваются приблизительно на 180°, а гусиные на 90°. Механизм поворота яиц в моём инкубаторе конвейерного типа с поперечными упорами для яиц, вращается в одну сторону.

Все транзисторы в схеме – КТ315.Реле – РЭС-6, РЭС-22. R* - подбирать по току через светодиод от 9 Вольт.R3 – единицы килоом.R4 – сотни килоом - единицы мегаом.

После настойки ”мигающую“ цепочку можно удалить, или оставить для наглядности работы таймера. Эта схема применялась: для периодической откачки воды, в микроволновке при отказе штатного блока управления.Манипулируя номиналами ( R3,R4. и С2) выдержки можно получать любые!!!!

Временные интервалы можно подобрать очень точно, если вам, конечно, не нужно контролировать процессы внутри атомного ядра.

Прислал Н.Илларионович 2012г.

nice.artip.ru