การควบคุมตัวจับเวลา 555: หลักการโหมดแอปพลิเคชันและการใช้งานจริง
ในบทความนี้เราสำรวจ 555 ตัวจับเวลาซึ่งเป็นวงจรรวมน้ำเชื้อที่ปฏิวัติอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เมื่อเปิดตัวในปี 1971 ชิปนี้เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความเก่งกาจและใช้ในทุกสิ่งตั้งแต่รายการครัวเรือนในชีวิตประจำวันไปจนถึงเทคโนโลยียานอวกาศขั้นสูงเราเจาะลึกลงไปในหลักการโครงสร้างและการใช้งานของตัวจับเวลา 555 โดยเฉพาะอย่างยิ่งมุ่งเน้นไปที่ยูทิลิตี้ในการบรรลุการควบคุมและกำหนดเวลาที่แม่นยำในโครงการอิเล็กทรอนิกส์
แคตตาล็อก
รูปที่ 1: 555 ตัวจับเวลา
ทำความเข้าใจกับตัวจับเวลา 555
แนะนำโดย Hans Camenzind ในปี 1971 ตัวจับเวลา 555 นั้นโดดเด่นสำหรับตัวต้านทาน5KΩสามตัวตัวต้านทานเหล่านี้เป็นคีย์ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าให้กับฟังก์ชั่นของตัวจับเวลาทำให้สามารถควบคุมช่วงเวลาได้อย่างแม่นยำชิปนี้มีบทบาทสำคัญในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลายเนื่องจากการออกแบบที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพครอบคลุมเพียง 8 พิน แต่อยู่ที่ประมาณ 25 ทรานซิสเตอร์, ไดโอด 2 ไดโอดและตัวต้านทาน 16 ตัว
ตัวจับเวลา 555 ทำงานในสามโหมด: monostable, bistable และ astableแต่ละโหมดให้บริการฟังก์ชั่นที่แตกต่างกัน:
รูปที่ 2: ตัวจับเวลา 555 มีชื่อเสียงสำหรับตัวต้านทาน5KΩสามตัว
•โหมด MONOSTABLE ให้ชีพจรที่กำหนดเวลาเดี่ยวมีประโยชน์สำหรับการสร้างความล่าช้าที่แม่นยำ
•โหมด Bistable ช่วยให้ตัวจับเวลาสลับระหว่างสองสถานะที่เสถียรเหมาะสำหรับสวิตช์และสลับ
•โหมด ASTABLE สร้างการแกว่งอย่างต่อเนื่องเหมาะสำหรับการขับสัญญาณความกว้างพัลส์โมดูเลต (PWM) และสร้างเอฟเฟกต์เสียง
ความยืดหยุ่นของชิปทำให้เป็นที่ชื่นชอบในหมู่นักบวชและวิศวกรมืออาชีพเหมือนกันเฉลิมฉลองความน่าเชื่อถือและความสามารถในการกำหนดเวลาที่แม่นยำ
เมื่อใช้ตัวจับเวลา 555 ความแม่นยำในการเลือกและการตั้งค่าตัวต้านทานและตัวเก็บประจุช่วยกำหนดช่วงเวลาเวลาตัวอย่างเช่นในวงจรการกระพริบ LED อย่างง่ายการปรับส่วนประกอบเหล่านี้จะเปลี่ยนความถี่และระยะเวลาของกะพริบของ LEDการปรับนี้มีผลต่อรูปคลื่นของสัญญาณเอาต์พุตและความเสถียรและประสิทธิภาพโดยรวมของวงจร
สำหรับผู้เริ่มต้นเส้นโค้งการเรียนรู้ครั้งแรกอาจดูสูงชันโดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำความเข้าใจผลกระทบของตัวต้านทาน5KΩภายในต่อการทำงานของตัวจับเวลาอย่างไรก็ตามการทดลองในทางปฏิบัติเช่นความต้านทานที่แตกต่างกันและความจุเพื่อเป็นพยานถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในผลลัพธ์สามารถเพิ่มความเข้าใจและสัญชาตญาณในการออกแบบวงจร
หลักการทำงานและโครงสร้างภายในของตัวจับเวลา 555
ตัวจับเวลา 555 เป็นวงจรแบบบูรณาการขนาดกะทัดรัดและมีประสิทธิภาพซึ่งประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ 25 ตัว, 2 ไดโอด 2 ตัวและตัวต้านทาน 15 ตัวองค์ประกอบเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างระบบควบคุมเวลาที่แข็งแกร่งวงจรนี้สร้างขึ้นรอบ ๆ องค์ประกอบสำคัญหลายประการ: ตัวเปรียบเทียบสองตัว, RS Flip-Flop, ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าและขั้นตอนการส่งออก
รูปที่ 3: 555 แผนผังแผนผังตัวจับเวลา
ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า
ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าในตัวจับเวลา 555 ถูกสร้างขึ้นจากตัวต้านทาน5KΩสามตัวที่จัดเรียงในซีรีย์การตั้งค่านี้จะแยกแรงดันไฟฟ้าที่เข้ามาเป็นแรงดันอ้างอิงสองคีย์ - 1/3 และ 2/3 ของแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นจุดอ้างอิงเหล่านี้เป็นส่วนประกอบสำคัญของกลไกการควบคุมของตัวจับเวลาเนื่องจากให้แรงดันอ้างอิงที่จำเป็นสำหรับตัวเปรียบเทียบ
เครื่องเปรียบเทียบ
บทบาทของตัวเปรียบเทียบคือการตรวจสอบสัญญาณอินพุตภายนอกอย่างต่อเนื่องเช่นแรงดันไฟฟ้าที่ป้อนจากวงจรภายนอกและวัดกับแรงดันอ้างอิงอ้างอิงภายใน (1/3VCC และ 2/3VCC)ขึ้นอยู่กับว่าแรงดันไฟฟ้าอินพุตเกินหรือต่ำกว่าจุดอ้างอิงเหล่านี้ตัวเปรียบเทียบจะตอบสนองมันส่งสัญญาณสูงหากอินพุตสูงขึ้นและสัญญาณต่ำหากต่ำกว่าตรรกะไบนารีแบบเปิดปิดนี้เป็นพื้นฐานสำหรับการทำงานที่แม่นยำของตัวจับเวลา
RS Flip-Flop
สัญญาณจากตัวเปรียบเทียบจะป้อนเข้าสู่ RS Flip-Flop ซึ่งเป็นหน่วยความจำพื้นฐานที่สลับสถานะเอาต์พุตตามสัญญาณของตัวเปรียบเทียบในการทำงานของโหมด monostable ทริกเกอร์ flip-flop ตั้งค่าตัวจับเวลาในช่วงเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า
ขั้นตอนการส่งออก
ขั้นตอนการส่งออกของตัวจับเวลา 555 ได้รับการออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อโดยตรงและขับเคลื่อนโหลดต่าง ๆ เช่นไฟ LED หรือมอเตอร์ขนาดเล็กจัดการได้มากถึง 200mAความสามารถนี้ทำให้ 555 จับเวลาได้หลากหลายอย่างไม่น่าเชื่อเหมาะสำหรับโครงการงานอดิเรกและการใช้งานอุตสาหกรรมที่ต้องการมากขึ้น
เคล็ดลับการใช้งานจริง
เมื่อใช้ตัวจับเวลา 555 การเลือกตัวต้านทานภายนอกที่เหมาะสมและตัวเก็บประจุเป็นกุญแจสำคัญส่วนประกอบเหล่านี้มีความเด็ดขาดในการตั้งค่าระยะเวลาเวลาและสร้างความมั่นใจในความเสถียรของการดำเนินการตัวอย่างเช่นการแนบตัวเก็บประจุขนาดใหญ่กับ PIN 2 (ทริกเกอร์พิน) ขยายระยะเวลาของตัวจับเวลาในขณะที่การปรับเปลี่ยนเหล่านี้อาจดูน้อย แต่ก็มีผลต่อประสิทธิภาพของตัวจับเวลาอย่างมีนัยสำคัญ
ด้วยการทำความเข้าใจและจัดการองค์ประกอบเหล่านี้ผู้ใช้สามารถควบคุมได้อย่างแน่นอนตลอดเวลาไม่ว่าจะเป็นการสร้างสัญญาณนาฬิกาที่เฉพาะเจาะจงหรือออกแบบระบบควบคุมอัตโนมัติที่ซับซ้อนความแม่นยำนี้เป็นสิ่งจำเป็นแต่ละองค์ประกอบและการเชื่อมต่อแต่ละเรื่องมีความสำคัญการวางรากฐานสำหรับการดำเนินการตามกำหนดเวลาที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ
คำอธิบายโดยละเอียดของฟังก์ชั่นพินตัวจับเวลา 555
ตัวจับเวลา 555 เป็นวงจรรวม 8 พินที่ใช้กันอย่างแพร่หลายโดยวิศวกรและนักดนตรีอิเล็กทรอนิกส์เพื่อสร้างแอพพลิเคชั่นเวลาและการแกว่งต่างๆแต่ละพินมีบทบาทเฉพาะพื้นฐานในการใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ในโลกแห่งความเป็นจริงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
รูปที่ 4: 555 Timer IC Pinout Diagram
พิน 1 (พื้นดิน)
PIN 1 เชื่อมต่อโดยตรงกับขั้วลบของแหล่งจ่ายไฟของคุณจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องทำให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อที่มั่นคงและมั่นคงบนพินนี้เนื่องจากการลงดินที่ไม่ดีอาจนำไปสู่พฤติกรรมวงจรที่ไม่แน่นอนหรือความล้มเหลวทันทีการรักษาการเชื่อมต่ออย่างต่อเนื่องที่นี่เป็นขั้นตอนสำคัญในระหว่างการตั้งค่า
พิน 2 (ทริกเกอร์)
PIN 2 เปิดใช้งานการดำเนินการของตัวจับเวลาพินนี้จะกระตุ้นเอาต์พุตระดับสูงที่พิน 3 เมื่อใดก็ตามที่แรงดันไฟฟ้าลดลงต่ำกว่าหนึ่งในสามของแรงดันไฟฟ้าในการใช้งานจริงนักออกแบบมักจะเชื่อมต่อปุ่มภายนอกหรือเซ็นเซอร์พร้อมกับเครือข่ายตัวต้านทานตัวต้านทานกับ PIN นี้เพื่ออำนวยความสะดวกเวลาเริ่มต้นที่ผู้ใช้เริ่มต้น
พิน 3 (เอาต์พุต)
PIN นี้สะท้อนสถานะของตัวจับเวลาโดยตรงโดยให้เอาต์พุตสูงใกล้กับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ (ลดลงด้วยการออกกลางคัน 1.5V) และเอาต์พุตต่ำใกล้ 0Vความสามารถในการรองรับ 100mA ถึง 200mA, PIN 3 สามารถเพิ่มกำลังอุปกรณ์ขนาดเล็กโดยตรงเช่น LED หรือรีเลย์ขนาดเล็กโดยไม่มีส่วนประกอบเพิ่มเติม
พิน 4 (รีเซ็ต)
PIN 4 ทำหน้าที่หยุดการทำงานปัจจุบันของตัวจับเวลาการใช้สัญญาณต่ำกับพินนี้จะหยุดตัวจับเวลาและรีเซ็ตเอาต์พุตเป็นต่ำฟังก์ชั่นนี้เป็นกุญแจสำคัญในแอปพลิเคชันที่ต้องหยุดการกำหนดเวลาทันทีเช่นการปิดเครื่องเพื่อความปลอดภัยหรือในระหว่างเงื่อนไขข้อผิดพลาด
พิน 5 (แรงดันไฟฟ้าควบคุม)
PIN 5 ช่วยให้สามารถปรับแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ภายในได้โดยใช้แรงดันไฟฟ้าภายนอกซึ่งจะเปลี่ยนระยะเวลาและความถี่ของตัวจับเวลาการปรับนี้พิสูจน์ให้เห็นว่ามีค่าสำหรับการปรับแต่งการทำงานของตัวจับเวลาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบที่จำเป็นต้องใช้เวลาแปรปรวน
พิน 6 (เกณฑ์)
PIN 6 ตรวจสอบระดับแรงดันไฟฟ้าและสลับเอาต์พุตต่ำเมื่อมันกระทบกับแรงดันไฟฟ้าสองในสามมักใช้กับ PIN 2 เพื่อสร้างและควบคุมระยะเวลาการแกว่งในโหมด Astable ของตัวจับเวลา
พิน 7 (ปล่อย)
ทั้งในโหมดที่น่าทึ่งและมีความสามารถในการจับเวลาของตัวจับเวลา PIN 7 จะปล่อยตัวเก็บประจุภายนอกที่เชื่อมต่อการปลดปล่อยนี้เกิดขึ้นเมื่อเอาต์พุตเลื่อนระหว่างสูงและต่ำเพิ่มความแม่นยำของช่วงเวลา
PIN 8 (แหล่งจ่ายไฟ VCC)
PIN 8 เชื่อมต่อกับขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟและโดยทั่วไปจะยอมรับแรงดันไฟฟ้าระหว่าง 5V และ 15Vการตรวจสอบให้แน่ใจว่าการใช้แรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อป้องกันความผิดปกติหรือความเสียหายจากแรงดันไฟฟ้าเกิน
รูปที่ 5: 555 Timer IC Pinout Diagram
การได้รับความสามารถด้วยหมุดเหล่านี้เป็นกุญแจสำคัญในการปรับใช้ตัวจับเวลา 555 ในโครงการได้อย่างมีประสิทธิภาพความรู้นี้ส่งเสริมการสร้างทุกอย่างตั้งแต่สวิตช์ล่าช้าอย่างง่ายไปจนถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพัลส์ที่ซับซ้อนทำให้มั่นใจได้ว่าการออกแบบและการใช้งานวงจรที่ประสบความสำเร็จ
การสร้างวงจร LED กะพริบโดยใช้ตัวจับเวลา 555
ตัวจับเวลา 555 ในโหมด Astable ทำหน้าที่เป็นออสซิลเลเตอร์สลับเอาต์พุตจากสูงไปต่ำอย่างต่อเนื่องการแกว่งนี้เหมาะสำหรับการสร้างฟังก์ชั่นเป็นระยะเช่นกระพริบ LED การผลิตเสียงหรือการควบคุมมอเตอร์
เมื่อตั้งค่าวงจรการปรับค่าตัวต้านทานและตัวเก็บประจุเล็กน้อยจะมีผลต่อความถี่แฟลชและความเสถียรของ LEDตัวอย่างเช่นความจุที่สูงขึ้นจะขยายทั้งเฟสเปิดและปิดของ LED ส่งผลให้รูปแบบการกะพริบช้าลงในทำนองเดียวกันการเลือกค่าตัวต้านทานที่ถูกต้องจะช่วยปกป้อง LED จากกระแสที่มากเกินไปซึ่งอาจสร้างความเสียหายได้ในขณะเดียวกันก็เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของวงจร
การทดลองกับวงจรเหล่านี้ช่วยให้ผู้เริ่มต้นใช้วิธีการสังเกตการทำงานร่วมกันของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าเวลาในวงจรมีการจัดการโดยใช้องค์ประกอบพื้นฐานเพิ่มความเข้าใจของความสามารถของตัวจับเวลา 555 และส่งเสริมการสำรวจเพิ่มเติมทางอิเล็กทรอนิกส์
รูปที่ 6: วงจร LED
การสร้างวงจร LED กระพริบ
การประกอบวงจร LED กระพริบด้วยตัวจับเวลา 555 เป็นโครงการเบื้องต้นที่ยอดเยี่ยมสำหรับผู้ที่เพิ่งเริ่มใช้อิเล็กทรอนิกส์กระบวนการนี้ตรงไปตรงมาและให้การสาธิตการทำงานของตัวจับเวลาอย่างชัดเจนในโหมด Astableด้านล่างคุณจะพบขั้นตอนโดยละเอียดและส่วนประกอบที่จำเป็น
รูปที่ 7: วงจรไฟกะพริบ LED
ส่วนประกอบที่จำเป็น:
•ชิปจับเวลา 555 ตัว
• นำ
•ตัวต้านทาน (เพื่อ จำกัด กระแสไฟ LED)
•ตัวเก็บประจุ (เพื่อตั้งค่าความถี่แฟลช)
•แหล่งจ่ายไฟ (โดยปกติระหว่าง 5V และ 12V)
คำแนะนำการชุมนุม:
การเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ:
•แนบพิน 8 ของตัวจับเวลา 555 เข้ากับเทอร์มินัลบวกของแหล่งจ่ายไฟของคุณ
•เชื่อมต่อพิน 1 เข้ากับพื้น
การกำหนดค่าตัวจับเวลา:
•ในการตั้งค่าตัวจับเวลา 555 สำหรับโหมด ASTABLE ให้เชื่อมโยงพิน 2 และ 6 เข้าด้วยกัน
การปรับความถี่เอาต์พุต:
•เชื่อมต่อตัวต้านทานหนึ่งตัวจาก PIN 7 ถึง PIN 8 ตัวต้านทานนี้จะมีผลต่อค่าตัวเก็บประจุเร็วแค่ไหน
•แนบตัวต้านทานอื่นจากพิน 7 ถึงพิน 6 และวางตัวเก็บประจุเป็นอนุกรมจากพิน 6 ถึงกราวด์ค่าที่เลือกของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุนี้จะกำหนดว่า LED กะพริบเร็วแค่ไหน
การเชื่อมต่อ LED:
•เชื่อมโยงขั้วบวกของ LED ไปยังพิน 3 ซึ่งเป็นพินเอาท์พุทของตัวจับเวลา 555
•เชื่อมต่อขั้วลบของ LED กับพื้นผ่านตัวต้านทานตัวต้านทานนี้ควรได้รับการคัดเลือกอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่ามันแข็งแกร่งพอที่จะป้องกันความเสียหายใด ๆ กับ LED จากกระแสมากเกินไป
ผ่านขั้นตอนเหล่านี้คุณสามารถสร้างวงจรที่ไม่เพียง แต่แสดงให้เห็นถึงหลักการอิเล็กทรอนิกส์ขั้นพื้นฐาน แต่ยังทำหน้าที่เป็นการแนะนำในทางปฏิบัติเกี่ยวกับฟังก์ชั่นแบบไดนามิกของตัวจับเวลา 555
โหมด Monostable พร้อมตัวจับเวลา 555
โหมด Monostable มักเรียกว่าโหมด Single-shot ให้เอาต์พุตสูงที่เสถียรและสั้นจากตัวจับเวลา 555ฟังก์ชั่นนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการสร้างสัญญาณเวลาการใช้งานครั้งเดียวหรือสัญญาณล่าช้าการใช้งานทั่วไปรวมถึงการเริ่มต้นลำดับในออดหรือสัญญาณเตือนชั่วคราวซึ่งสัญญาณด่วนทำให้เกิดการกระทำที่ยาวนานขึ้น
ในกระบวนการสร้างและทดสอบวงจร monostable การปรับค่าตัวต้านทานและตัวเก็บประจุช่วยให้สามารถควบคุมระยะเวลาของเอาต์พุตได้อย่างแม่นยำตัวอย่างเช่นการเพิ่มขนาดของตัวเก็บประจุขยายระยะเวลาที่เอาต์พุตยังคงสูงซึ่งมีประโยชน์สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการความยาวสัญญาณเพิ่มเติมเช่นการเตือนอีกต่อไป
การใส่ใจต่อคุณภาพของส่วนประกอบโดยเฉพาะกลไกทริกเกอร์เป็นกุญแจสำคัญส่วนประกอบคุณภาพต่ำสามารถนำไปสู่การกระตุ้นและลดประสิทธิภาพของระบบที่ไม่สอดคล้องกันนอกจากนี้ตัวเลือกของตัวต้านทานแบบดึงขึ้นมีผลต่อความเสถียรของวงจรมันจะต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะเก็บพิน 2 ไว้ในสถานะสูงภายใต้สภาวะปกติและเล็กพอที่จะช่วยให้การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วไปสู่สถานะต่ำเมื่อถูกกระตุ้น
การตั้งค่าเหล่านี้ช่วยให้ตัวจับเวลา 555 ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในบทบาทนอกเหนือจากออดพื้นฐานหรือสัญญาณเตือนภัยรวมถึงงานที่แม่นยำเช่นการควบคุมแฟลชกล้องความเก่งกาจดังกล่าวนำเสนอยูทิลิตี้ของตัวจับเวลา 555 ในโครงการอิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลาย
การสร้างวงจรในโหมด monostable
การตั้งค่าสำหรับวงจรโหมด monostable ต้องให้ความสนใจอย่างรอบคอบกับการกำหนดค่าสัญญาณและการกำหนดเวลานี่คือคำแนะนำทีละขั้นตอนในการประกอบวงจรที่มีตัวตนแบบ monostable ด้วยตัวจับเวลา 555
รูปที่ 8: 555 ตัวจับเวลาในตัวอย่างโหมด monostable
ส่วนประกอบที่ต้องการ:
• 555 ตัวจับเวลา
•ตัวต้านทาน (อย่างน้อยสอง)
•ตัวเก็บประจุ (กำหนดระยะเวลาการหน่วงเวลา)
•สวิตช์ทริกเกอร์ (เช่นปุ่ม)
•อุปกรณ์เอาต์พุต (เช่นออดหรือ LED)
•แหล่งจ่ายไฟ (โดยทั่วไปคือ 5V ถึง 12V)
คำแนะนำการชุมนุม:
การสร้างการเชื่อมต่อพลังงาน:
•เชื่อมต่อ PIN 8 ของตัวจับเวลา 555 กับเทอร์มินัลบวกของแหล่งจ่ายไฟของคุณ
•แนบพิน 1 เข้ากับพื้น
การกำหนดค่ากลไกทริกเกอร์:
•แนบตัวต้านทานแบบดึงขึ้นกับพิน 2 และเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟที่เป็นบวกเพื่อรักษาพิน 2 มักจะสูงป้องกันทริกเกอร์โดยไม่ตั้งใจ
•เชื่อมต่อพิน 2 เข้ากับพื้นผ่านสวิตช์ทริกเกอร์ทำให้แรงดันไฟฟ้าที่พิน 2 จะลดลงสั้น ๆ เมื่อเปิดใช้งานสวิตช์จึงเริ่มจับเวลา
การตั้งค่าระยะเวลาเอาต์พุต:
•วางตัวต้านทานระหว่างพิน 6 (เกณฑ์) และพิน 7 (ปล่อย)
•แนบตัวเก็บประจุจากพิน 7 ถึงกราวด์ค่าที่เฉพาะเจาะจงของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุกำหนดระยะเวลาที่เอาต์พุตยังคงสูงจัดการการเปลี่ยนแปลงกลับไปต่ำหลังจากการเปิดใช้งาน
การเชื่อมต่ออุปกรณ์เอาต์พุต:
•ลิงก์พิน 3 ไปยังอุปกรณ์เอาต์พุตเช่นออดหรือ LED ทำให้สามารถปล่อยเสียงหรือแสงเมื่อเปิดใช้งาน
โดยทำตามขั้นตอนเหล่านี้คุณสามารถสร้างวงจร monostable ที่ไม่เพียง แต่แสดงให้เห็นถึงหลักการอิเล็กทรอนิกส์พื้นฐาน แต่ยังใช้ฟังก์ชั่นไดนามิกของตัวจับเวลา 555 อย่างมีประสิทธิภาพ
โหมด bistable และแอปพลิเคชันที่ใช้งานได้จริง
โหมด Bistable เปิดใช้งานชิปตัวจับเวลา 555 เพื่อสลับระหว่างสองสถานะที่เสถียรซึ่งทำงานได้คล้ายกับสวิตช์สองทางอิเล็กทรอนิกส์โหมดนี้เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องใช้สวิตช์ง่าย ๆ หรือการควบคุมตรรกะโดยไม่ต้องใช้ฟังก์ชั่นตามเวลาโดยทั่วไปมันถูกนำไปใช้ในระบบอัตโนมัติที่ตรงไปตรงมาการควบคุมตรรกะของหุ่นยนต์และการดำเนินการสวิตช์ต่างๆ
ทำความเข้าใจและตั้งค่าโหมด bistable
ความสำเร็จของการใช้บานพับโหมด bistable ในการตั้งค่าที่แม่นยำของกลไกทริกเกอร์และรักษาเอาต์พุตที่เสถียรคุณภาพและการตั้งค่าของปุ่มควบคุมมีผลต่อประสิทธิภาพของระบบอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากปุ่มที่ด้อยกว่าสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของสถานะที่ไม่ได้ตั้งใจและบ่อยครั้ง
ในการตั้งค่าทริกเกอร์ให้เชื่อมต่อพิน 2 และ 6 นี่คือตรรกะการดำเนินงาน: การกดปุ่มจะเปลี่ยนเอาต์พุตจากสถานะหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่งซึ่งถือไว้จนกว่าปุ่มจะถูกกดอีกครั้งการตั้งค่านี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการออกแบบวงจรลอจิกอย่างง่ายเช่นที่ใช้ในการเปลี่ยนทิศทางของหุ่นยนต์หรือสำหรับการจัดเก็บข้อมูลขั้นพื้นฐาน
นอกเหนือจากสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ที่เรียบง่ายโหมด bistable ยังสามารถปรับได้สำหรับงานที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่นระบบควบคุมอัตโนมัติที่ต้องใช้การตัดสินใจขั้นพื้นฐานความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือทำให้เป็นเครื่องมือที่เป็นประโยชน์ในโครงการอิเล็กทรอนิกส์
การกำหนดค่าโหมด bistable
ในโหมด bistable เอาต์พุตของตัวจับเวลา 555 (สูงหรือต่ำ) ขึ้นอยู่กับทริกเกอร์ภายนอกและยังคงไม่เปลี่ยนแปลงจนกว่าเหตุการณ์ทริกเกอร์ถัดไปในขณะที่การตั้งค่าตรงไปตรงมาการออกแบบวงจรที่แม่นยำช่วยให้มั่นใจได้ทั้งเสถียรภาพและการตอบสนอง
รูปที่ 9: ตัวอย่างวงจรโหมด bistable
วัสดุที่จำเป็น:
•ชิปจับเวลา 555 ตัว
•ตัวต้านทาน
•สวิตช์ทริกเกอร์ (ปุ่มหรืออุปกรณ์ประสาทสัมผัส)
•อุปกรณ์เอาท์พุท (LED, ล็อคอิเล็กทรอนิกส์, มอเตอร์ ฯลฯ )
•แหล่งจ่ายไฟ (โดยทั่วไปคือ 5 ถึง 12V)
ขั้นตอนการก่อสร้าง:
การเชื่อมต่อพลังงาน:
•เชื่อมต่อพิน 8 เข้ากับแหล่งจ่ายไฟบวกและพิน 1 เข้ากับกราวด์
ตั้งค่ากลไกทริกเกอร์:
•ลิงก์พิน 2 และพิน 6 โดยตรงและผ่านตัวต้านทานแบบดึงลงไปที่พื้นเพื่อให้มั่นใจว่าพินจะอยู่ในระดับต่ำโดยไม่มีสัญญาณทริกเกอร์
•เชื่อมต่อพิน 2 และ 6 กับการจัดหาบวกผ่านปุ่มกดเพื่อเปิดใช้งาน
การกำหนดค่าเอาต์พุต:
•เชื่อมต่อพิน 3 (พินเอาท์พุท) เข้ากับอุปกรณ์เอาต์พุตเช่น LED หรือคอนโทรลเลอร์อื่น
วิธีการโดยตรงและโดยละเอียดนี้ในการกำหนดค่าโหมด bistable เน้นการจัดการเชิงปฏิบัติและการดำเนินงานเชิงตรรกะทำให้สามารถเข้าถึงได้สำหรับผู้ที่ใช้หรือเรียนรู้เกี่ยวกับระบบควบคุมที่เรียบง่ายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
แอปพลิเคชันที่ใช้งานได้จริงและการขยายตัวของเอาท์พุทกระแสสูง
ตัวจับเวลา 555 สามารถจัดหาได้สูงถึง 200mA ทำให้เหมาะสำหรับการขับเคลื่อนมอเตอร์ขนาดเล็กโดยตรงหรือไฟ LED หลายดวงด้วยการเพิ่มส่วนประกอบภายนอกเช่นทรานซิสเตอร์หรือ MOSFETS ความจุของตัวจับเวลา 555 จะเพิ่มขึ้นทำให้สามารถจัดการโหลดที่ใหญ่ขึ้นในระบบควบคุมอัตโนมัติ
เมื่อเลือกทรานซิสเตอร์หรือ MOSFET สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าสามารถจัดการกับแรงดันไฟฟ้าและกระแสที่คาดหวังได้สำหรับโหลดที่หนักกว่าอาจจำเป็นต้องมีการกระจายความร้อนเป็นพิเศษเช่น Sinks Heat Sinks
การจับคู่ตัวจับเวลา 555 กับทรานซิสเตอร์หรือ MOSFET ช่วยให้ผู้ใช้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการจัดการอุปกรณ์พลังสูงการตั้งค่านี้ขยายการใช้งาน 555 ตัวจับเวลาในระบบอัตโนมัติ
โหลดไดรฟ์โดยตรง
การตั้งค่าพื้นฐาน:
สตริง LED: เชื่อมต่อ LED หลายตัวเข้ากับขาออก 3 รวมถึงตัวต้านทาน จำกัด ปัจจุบันที่เหมาะสมเพื่อป้องกันพวกเขาจากกระแสเกินตัวอย่างเช่นด้วยแหล่งจ่ายไฟขนาด 12V ขับ 10 ไฟ LED ให้วางตัวต้านทาน120Ωในซีรีส์พร้อม LED แต่ละตัว
มอเตอร์ขนาดเล็ก: เชื่อมต่อมอเตอร์โดยตรงกับ PIN 3 หากต้องการน้อยกว่า 200mAวิธีการตรงไปตรงมานี้ทำงานได้ดีภายในขีด จำกัด ปัจจุบัน
วงจรขยายสำหรับโหลดที่ใหญ่ขึ้น
วัสดุที่จำเป็น:
•ชิปจับเวลา 555 ตัว
•ทรานซิสเตอร์ที่เหมาะสม (เช่น NPN) หรือ MOSFET
•ไดโอดมู่เล่ (สำหรับโหลดอุปนัย)
•ตัวต้านทานควบคุม
•แหล่งจ่ายไฟ
•โหลด (เช่นมอเตอร์ขนาดใหญ่หรือไฟ LED พลังงานสูง)
ขั้นตอนสำหรับการประกอบ:
การตั้งค่าไดรเวอร์ทรานซิสเตอร์:
วางตัวต้านทานขนาดเล็กระหว่างพิน 3 และฐานทรานซิสเตอร์ (NPN) หรือเกต (MOSFET) เพื่อควบคุมกระแสประตู
เชื่อมต่อตัวสะสม (NPN) หรือท่อระบายน้ำ (MOSFET) กับด้านหนึ่งของโหลดเชื่อมต่ออีกด้านหนึ่งของโหลดเข้ากับขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟ
เชื่อมโยง Emitter (NPN) หรือแหล่งที่มา (MOSFET) ไปยังเทอร์มินัลพลังงานลบ
สำหรับโหลดอุปนัยเช่นมอเตอร์ขนาดใหญ่ให้เพิ่มไดโอดมู่เล่ระหว่างโหลดและทรานซิสเตอร์เพื่อป้องกันแรงดันไฟฟ้า
การทดสอบและการปรับ:
ตรวจสอบว่าการเชื่อมต่อทั้งหมดถูกต้องก่อนที่จะเปิดเครื่อง
ในระหว่างการทดสอบสังเกตการตอบสนองการโหลดและตรวจสอบทรานซิสเตอร์เพื่อความร้อนสูงเกินไปหากตรวจพบความร้อนมากเกินไปให้พิจารณาการติดตั้ง Sinks Heat
กลยุทธ์สำหรับการควบคุมโหลดที่ใหญ่ขึ้น
ในการจัดการโหลดที่เกิน 200mA ตัวจับเวลา 555 ต้องการทรานซิสเตอร์ภายนอกเพื่อเพิ่มพลังการขับขี่ทรานซิสเตอร์ NPN หรือ MOSFETs มักใช้เพื่อจุดประสงค์นี้พวกเขาไม่เพียง แต่จัดการกับมอเตอร์พลังสูงหรือแถบ LED ที่กว้างขวางอย่างมีประสิทธิภาพ แต่ยังช่วยให้มั่นใจในความมั่นคงของวงจรด้านล่างนี้เป็นคำแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับการใช้มาตรการเหล่านี้พร้อมกับการพิจารณาการปฏิบัติงานที่สำคัญ
วัสดุที่จำเป็น
•ชิปจับเวลา 555 ตัว
•ทรานซิสเตอร์ NPN หรือ MOSFET
•ตัวต้านทาน (สำหรับฐานหรือประตู)
•ไดโอดมู่เล่ (สำหรับโหลดอุปนัย)
•โหลดพลังงานสูง (เช่นมอเตอร์หรือแถบ LED)
•แหล่งจ่ายไฟ (การจับคู่โหลดและแรงดันไฟฟ้าทรานซิสเตอร์/ความต้องการปัจจุบัน)
ขั้นตอนการดำเนินการ
เชื่อมต่อตัวจับเวลา 555:
กำหนดค่าตัวจับเวลา 555 ตามโหมดแอปพลิเคชันที่ต้องการเช่น MONOSTABLE หรือ ASTABLE
เลือกและตั้งค่าทรานซิสเตอร์:
สำหรับทรานซิสเตอร์ NPNเชื่อมโยงพินเอาท์พุท (พิน 3) ของตัวจับเวลา 555 ไปยังฐานของทรานซิสเตอร์โดยใช้ตัวต้านทานระหว่าง1KΩและ10KΩเพื่อ จำกัด กระแสฐาน
สำหรับ mosfetเชื่อมต่อเอาท์พุทตัวจับเวลา 555 เข้ากับเกต MOSFET ผ่านความต้านทานที่สูงขึ้นโดยปกติจะเป็น10KΩถึง100KΩเนื่องจาก MOSFETS นั้นขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟฟ้า
เชื่อมต่อโหลด:
แนบตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ (NPN) หรือท่อระบายน้ำ (MOSFET) เข้ากับปลายด้านหนึ่งของโหลด
เชื่อมต่อปลายอีกด้านของโหลดเข้ากับเทอร์มินัลแหล่งจ่ายไฟที่เป็นบวก
หากโหลดเป็นอุปนัย (เช่นมอเตอร์) ให้เพิ่มไดโอดมู่เล่ระหว่างโหลดและทรานซิสเตอร์ไดโอดควรเผชิญหน้ากับแหล่งจ่ายไฟเพื่อป้องกันการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้า
ทดสอบและปรับ:
ตรวจสอบการเชื่อมต่ออย่างระมัดระวังก่อนที่จะเปิดวงจร
สังเกตการตอบสนองของโหลดและตรวจสอบทรานซิสเตอร์เพื่อความร้อนสูงเกินไปหากร้อนเกินไปให้ใช้อ่างล้างจานเพื่อป้องกันความเสียหาย
ข้อควรพิจารณาที่สำคัญในระหว่างการดำเนินการ:
การเลือกทรานซิสเตอร์: เลือกทรานซิสเตอร์ที่มีกระแสสูงสุดที่เหมาะสมความจุแรงดันไฟฟ้าและในเกณฑ์โดยทั่วไปแล้ว Mosfets จะทำงานได้ดีที่สุดสำหรับการใช้งานในปัจจุบันเนื่องจากความต้านทานต่ำ
การคำนวณตัวต้านทาน: คำนวณตัวต้านทานฐานหรือเกตอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าทรานซิสเตอร์ตอบสนองต่อเอาต์พุตตัวจับเวลา 555 อย่างถูกต้อง
การกระจายความร้อน: โหลดพลังงานสูงสร้างความร้อนอย่างมีนัยสำคัญดังนั้นใช้มาตรการระบายความร้อนที่เหมาะสมเช่นอ่างล้างมือความร้อนเพื่อรักษาประสิทธิภาพและหลีกเลี่ยงความเสียหาย
ทำตามขั้นตอนเหล่านี้คุณสามารถใช้ตัวจับเวลา 555 เพื่อจัดการโหลดขนาดใหญ่เกิน 200mA ได้อย่างมีประสิทธิภาพการกำหนดค่านี้ขยายขีดความสามารถของตัวจับเวลา 555 ทำให้มีประสิทธิภาพในสถานการณ์ระบบอัตโนมัติและการควบคุมต่างๆ
บทสรุป
บทความนี้ให้การวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับการดำเนินการของตัวจับเวลา 555 และทำไมจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมัลติฟังก์ชั่นและความน่าเชื่อถือของตัวจับเวลา 555 ตัวทำให้มีค่าสำหรับผู้ที่ชื่นชอบอิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรซึ่งแสดงให้เห็นถึงคุณค่าที่ไม่มีใครเทียบในระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนการออกแบบวงจรปฏิบัติตั้งแต่การทดลองง่าย ๆ ไปจนถึงแอปพลิเคชันระบบอัตโนมัติที่ซับซ้อนแสดงให้เห็นถึงความยืดหยุ่นและความสามารถในการส่งออกปัจจุบันตอนนี้ผู้อ่านควรมีความรอบรู้ในฟังก์ชั่นของตัวจับเวลา 555 และสามารถนำความรู้นี้ไปใช้กับโครงการในโลกแห่งความจริงได้อย่างมั่นใจด้วยการควบคุมความคิดสร้างสรรค์พวกเขาสามารถรับมือกับความท้าทายในทางปฏิบัติและมีส่วนร่วมในนวัตกรรมอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์
คำถามที่พบบ่อย [คำถามที่พบบ่อย]
1. ตัวจับเวลา 555 ทำงานในวงจรได้อย่างไร?
ตัวจับเวลา 555 เป็นวงจรรวมอเนกประสงค์ที่มีสามโหมดหลัก: Astable, Monostable และ Bistableนี่คือคำอธิบายที่ง่ายขึ้น:
องค์ประกอบสำคัญ:
ชิปประกอบด้วยตัวเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าสองตัว, SR Flip-Flop, ขั้นตอนการส่งออกและทรานซิสเตอร์ที่ปล่อยออกมา
อินพุตและสัญญาณภายใน:
อินพุตทริกเกอร์และเกณฑ์:
หมุดอินพุตหลักสองตัวได้รับสัญญาณแรงดันไฟฟ้า
อินพุตแรงดันไฟฟ้าควบคุม:
ปรับเปลี่ยนแรงดันอ้างอิงภายใน
การดำเนินการภายใน:
ตัวเปรียบเทียบตรวจสอบระดับแรงดันไฟฟ้าของทริกเกอร์และเกณฑ์กับการอ้างอิงภายใน
เมื่อแรงดันไฟฟ้าทริกเกอร์ต่ำกว่าหนึ่งในสามของแรงดันไฟฟ้าอุปทานตัวเปรียบเทียบที่ต่ำกว่าจะตั้งค่า SR Flip-Flop เพื่อส่งออกสัญญาณสูง
หากแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์สูงกว่าสองในสามของแรงดันไฟฟ้าอุปทานตัวเปรียบเทียบส่วนบนจะรีเซ็ตฟลิปฟล็อปส่งผลให้ผลผลิตต่ำ
ทรานซิสเตอร์ปล่อย:
เชื่อมต่อกับ PIN 7 ทรานซิสเตอร์ปล่อยจะถูกควบคุมโดย flip-flop
ในโหมด ASTABLE มันจะปล่อยตัวเก็บประจุเวลาเป็นระยะสร้างการแกว่งซ้ำ ๆ
ในโหมด monostable จะปล่อยประจุตัวเก็บประจุเมื่อเอาต์พุตต่ำ
2. ตัวอย่างแอปพลิเคชันตัวจับเวลา 555
การใช้งานยอดนิยมสำหรับตัวจับเวลา 555 ในโหมด Astable คือการสร้างวงจร Flasher LED:
การตั้งค่าวงจร:
ตัวต้านทานตัวเก็บประจุกำหนดเวลาและ LED เป็นสิ่งจำเป็น
การดำเนินการ:
ตัวเก็บประจุคิดค่าผ่านตัวต้านทาน
เมื่อแรงดันไฟฟ้าถึงสองในสามของแรงดันไฟฟ้าเสบียงพินปล่อยจะถูกกระตุ้นการปล่อยตัวเก็บประจุและรีเซ็ตวงจร
รอบนี้ทำให้ LED กระพริบที่ความถี่ที่กำหนดโดยค่าตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ
3. วิธีสร้างวงจรจับเวลา 555 แบบง่ายๆ
นี่คือคำแนะนำทีละขั้นตอนในการประกอบวงจรจับเวลา 555 ที่น่าทึ่ง:
รวบรวมส่วนประกอบ:
• 555 ตัวจับเวลา IC
•ตัวต้านทานสองตัว (R1 และ R2)
•ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลติกหนึ่งตัว (C1)
•แหล่งจ่ายไฟ (5-15V)
• นำ
•เชื่อมต่อสายไฟ
ชุดประกอบวงจร:
เชื่อมต่อพิน 8 (VCC) กับแหล่งจ่ายไฟที่เป็นบวก
เชื่อมต่อพิน 1 (GND) เข้ากับกราวด์
วางตัวต้านทาน R1 ระหว่างหมุด 8 และ 7
เชื่อมต่อตัวต้านทาน R2 ระหว่างพิน 7 และ 6
แนบตัวเก็บประจุ C1 ระหว่างพิน 6 และพื้นดิน
Tie Pin 4 (รีเซ็ต) เป็น VCC
ทางเลือกพินกราวด์ 5 (แรงดันไฟฟ้าควบคุม) ผ่านตัวเก็บประจุ 0.01 µF
เชื่อมต่อพิน 3 (เอาท์พุท) กับขาบวกของ LED ผ่านตัวต้านทาน จำกัด ปัจจุบันจากนั้นบดขาอีกข้าง
ปรับเวลา:
คำนวณความถี่การแกว่งโดยใช้:
ความถี่ = 1.44 / ((R1 + 2 * R2) * C1)
ทดสอบวงจร:
เพิ่มพลังให้กับวงจรLED ควรเริ่มกระพริบ
เปลี่ยนค่าตัวต้านทานและตัวเก็บประจุเพื่อปรับเปลี่ยนอัตราการกะพริบ
4. ทำความเข้าใจการควบคุมแรงดันไฟฟ้าในวงจรจับเวลา 555
แรงดันไฟฟ้าในวงจรจับเวลา 555 นั้นถูกตั้งค่าโดยโหมดแอปพลิเคชันเป็นหลักเช่น Astable หรือ Monostableโดยทั่วไปช่วงแรงดันไฟฟ้าจะอยู่ที่ 4.5 โวลต์ถึง 15 โวลต์ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า (VCC)เอาท์พุทผันผวนระหว่างเกือบ 0 โวลต์ (กราวด์) และใกล้กับ VCCในระหว่างการดำเนินการวงจรจะจัดการช่วงเวลาเวลาโดยการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าผ่านตัวเก็บประจุกำหนดเวลาสำหรับการควบคุมขั้นสูงมากขึ้นแรงดันไฟฟ้าภายนอกสามารถนำไปใช้กับการปรับความถี่การแกว่งอย่างละเอียดซึ่งเป็นวิธีการที่มักเรียกว่าการแกว่งที่ควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้า (VCO)
5. การใช้งานที่พบบ่อยที่สุดของ 555 ตัวจับเวลาวันนี้
วันนี้ตัวจับเวลา 555 ใช้งานส่วนใหญ่เป็นออสซิลเลเตอร์หรือเครื่องกำเนิดชีพจรโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างพัลส์นาฬิกาในวงจรดิจิตอลมันเป็นกุญแจสำคัญในการสร้างสัญญาณคลื่นสแควร์ที่แม่นยำที่จำเป็นสำหรับการกำหนดเวลาและการควบคุมแอปพลิเคชันนอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในวงจรการปรับความกว้างพัลส์ (PWM)แอปพลิเคชันนี้มีความสำคัญสำหรับการปรับความสว่างของ LED หรือควบคุมความเร็วมอเตอร์ทำให้สามารถตั้งค่าความเร็วและความเข้มแสงได้หลากหลาย
6. ข้อดีของการใช้ตัวจับเวลา 555
ความเก่งกาจ: ตัวจับเวลา 555 มีความสามารถในการทำงานในการกำหนดค่าหลายการกำหนดค่าเช่นการสร้างการแกว่งอย่างต่อเนื่องในโหมดที่น่าทึ่งหรือสร้างพัลส์เดียวในโหมด monostable
ความสะดวกในการใช้งาน: ต้องใช้ส่วนประกอบภายนอกเพียงไม่กี่ชิ้นในการทำงานทำให้การออกแบบและกระบวนการประกอบง่ายขึ้นสำหรับหลายโครงการ
ความสามารถในการจ่ายได้: เนื่องจากต้นทุนต่ำจึงสามารถใช้งานได้ 555 ตัวจับเวลาสำหรับทั้งมือสมัครเล่นและโครงการระดับมืออาชีพทำให้เป็นวัตถุดิบในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ประสิทธิภาพที่เสถียร: ตัวจับเวลารักษาเอาต์พุตที่เสถียรซึ่งไม่ได้รับผลกระทบอย่างง่ายดายจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิทำให้มั่นใจได้ว่าการทำงานที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน
กระแสไฟสูง: สามารถขับเคลื่อนอุปกรณ์ที่มีกระแสได้สูงถึง 200mA ทำให้สามารถใช้ไฟ LED มอเตอร์ขนาดเล็กและส่วนประกอบอื่น ๆ ได้โดยไม่ต้องใช้ฮาร์ดแวร์เพิ่มเติม
ความแม่นยำ: ช่วงเวลาช่วงเวลามีความแม่นยำสูงและสามารถปรับได้อย่างง่ายดายด้วยตัวต้านทานภายนอกและตัวเก็บประจุให้ความยืดหยุ่นในช่วงเวลาและความแม่นยำ
7. วงจร 555 monostable ทำงานอย่างไร?
ตัวจับเวลา 555 ในโหมด monostable สร้างพัลส์เดียวที่มีความยาวเฉพาะนี่คือคำอธิบายโดยละเอียด:
ทริกเกอร์วงจร:
เริ่มแรกวงจรอยู่ในสถานะที่มั่นคงซึ่งเอาต์พุต (พิน 3) ต่ำ
เมื่อสัญญาณสั้น ๆ แรงดันต่ำ (ต่ำกว่าหนึ่งในสามของแรงดันไฟฟ้าซัพพลาย) ถึงพินทริกเกอร์ (พิน 2) ตัวจับเวลาเริ่มต้นทำให้เอาต์พุตเปลี่ยนเป็นสูง
กำหนดเวลาชีพจร:
ระยะเวลาของพัลส์เอาท์พุทสูงขึ้นอยู่กับตัวต้านทานภายนอก (R) ระหว่าง VCC และพินปล่อย (พิน 7) เช่นเดียวกับตัวเก็บประจุ (C) ระหว่างพินเกณฑ์ (พิน 6) และพื้นดิน
เมื่อเอาต์พุตสูงตัวเก็บประจุจะเริ่มชาร์จผ่านตัวต้านทาน
สิ้นสุดพัลส์:
ในขณะที่ตัวเก็บประจุประจุและแรงดันไฟฟ้าถึงสองในสามของแรงดันไฟฟ้าอุปทานตัวเปรียบเทียบเกณฑ์ภายในจะพลิกเอาต์พุตกลับสู่ระดับต่ำปล่อยตัวเก็บประจุและรีเซ็ตวงจร
องค์ประกอบสำคัญ:
ตัวต้านทาน (R): ควบคุมอัตราที่ตัวเก็บประจุคิดค่าใช้จ่าย
ตัวเก็บประจุ (C): เก็บประจุและกำหนดระยะเวลาพัลส์
สูตรระยะเวลาชีพจร:
t = 1.1 × r × c
8. ทางเลือกสำหรับวงจรจับเวลา 555 คืออะไร?
ทางเลือกที่หลากหลายสำหรับตัวจับเวลา 555 รวมถึง:
ไมโครคอนโทรลเลอร์:
ยืดหยุ่นและตั้งโปรแกรมได้สำหรับฟังก์ชั่นการกำหนดเวลาหลายฟังก์ชั่น
ตัวจับเวลาเฉพาะ ICS:
CD4538: มีสองตัวแปรที่มีความแม่นยำสองตัว
NE566: ออสซิลเลเตอร์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า
ส่วนประกอบที่ไม่ต่อเนื่อง:
ออสซิลเลเตอร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์: ใช้ทรานซิสเตอร์ที่ไม่ต่อเนื่องและส่วนประกอบแบบพาสซีฟสำหรับเวลา
RC Oscillators: วงจรง่าย ๆ ที่มีตัวต้านทานและตัวเก็บประจุมักจะจับคู่กับแอมพลิฟายเออร์
9. คุณตั้งค่าความถี่บนตัวจับเวลา 555 ได้อย่างไร?
ในการปรับความถี่ของตัวจับเวลา 555 ในโหมด Astable (การแกว่งอย่างต่อเนื่อง) คุณจะต้องเปลี่ยนค่าของตัวต้านทานสองตัวและตัวเก็บประจุ
การเชื่อมต่อวงจร:
ตัวต้านทาน R1: เชื่อมต่อระหว่าง VCC และพินปล่อย (พิน 7)
ตัวต้านทาน R2: เชื่อมต่อระหว่างพิน 7 และพินเกณฑ์ (พิน 6)
ตัวเก็บประจุ C: เชื่อมต่อระหว่างพิน 6 และกราวด์
ใช้ผลลัพธ์จากพิน 3
คำนวณความถี่:
ความถี่ (Hz) = 1.44 / ((R1 + 2 × R2) × C)
คำนวณวัฏจักรหน้าที่:
รอบการทำงาน (D) = R2 / (R1 + 2 × R2)
การปรับตัวต้านทาน:
เพื่อเพิ่มความถี่: ลดความต้านทานของ R1 และ R2
ถึงความถี่ที่ต่ำกว่า: เพิ่มค่าของ R1 และ R2
ตัวอย่างการคำนวณ:
หาก R1 คือ10KΩ, R2 คือ20KΩและ C คือ 0.01µF ดังนั้นความถี่คือ:
f = 1.44 / ((10k + 2 × 20k) × 0.01µf) ≈ 2.4khz
เปลี่ยนค่าของ R1 หรือ R2 เพื่อไปถึงความถี่ที่ต้องการ