أفضل 10 دوائر مؤقت باستخدام IC 555

الدوائر الموضحة هنا هي أفضل 10 دوائر مؤقت صغيرة باستخدام الشريحة متعددة الاستخدامات IC 555 ، والتي تولد فترات زمنية محددة مسبقًا استجابة لمشغلات الإدخال اللحظية.

يمكن استخدام الفترات الزمنية لحفظ ملف تتابع الحمل المتحكم فيه قيد التشغيل أو التنشيط للمقدار المطلوب من الوقت ومفتاح إيقاف التشغيل التلقائي بمجرد انقضاء فترة التأخير. يمكن ضبط الفاصل الزمني عن طريق اختيار القيم المناسبة لمقاوم خارجي ، شبكة مكثف.

الدوائر الداخلية IC 555

تمثل الصورة الموضحة أدناه المخطط الداخلي لمعيار IC 555. يمكننا أن نرى أنه يتكون من 21 ترانزستورًا و 4 ثنائيات و 15 مقاوماً.

تعمل المرحلة التي تشتمل على ثلاث مقاومات 5 kohm مثل مرحلة مقسم الجهد التي تنتج مستوى جهد 1/3 عند المدخلات غير المقلوبة لمقارن الزناد op amp وقسم جهد 2/3 على المدخلات المعكوسة لمقارن العتبة op amp .

من خلال مدخلات الزناد هذه ، يتحكم المضخمان التشغيليان في مرحلة التقليب R / S (إعادة التعيين / الضبط) ، والتي تتحكم بشكل أكبر في ظروف التشغيل / الإيقاف لمرحلة الإخراج التكميلية وترانزستور المحرك Q6

يمكن أيضًا ضبط حالة خرج flip flop عن طريق تشغيل إعادة تعيين دبوس 4 من IC.

كيف تعمل أجهزة توقيت IC 555

متي تم تكوين IC 555 في وضع المؤقت الأحادي ، يتم تثبيت TRIGGER pin 2 عند مستوى الإمداد المحتمل من خلال المقاوم الخارجي RT.

في هذه الحالة ، يظل Q6 مشبعًا ، مما يحافظ على قرص مضغوط مكثف التوقيت الخارجي قصيرًا على الأرض ، مما يتسبب في أن يكون طرف الإخراج 3 في منطق منخفض أو مستوى 0 فولت.

يبدأ عمل المؤقت القياسي لـ IC 555 عن طريق إدخال نبضة زناد 0 فولت عند الطرف 2. تكون هذه النبضة 0 فولت أقل من المستوى 1/3 من جهد إمداد التيار المستمر أو Vcc ، مما يفرض إخراج مقارن الزناد لتغيير الحالة .

نتيجة لهذا ، فإن R / S. نعال الشاطئ يغير أيضًا حالة الإخراج ، ويوقف Q6 ويؤدي إلى ارتفاع OUTPUT pin 3. مع Q6 التبديل OFF يفصل قصيرة عبر القرص المضغوط. هذا يسمح للقرص المضغوط للمكثف بالشحن عبر مقاوم التوقيت RD حتى يصل الجهد عبر القرص المضغوط إلى مستوى الإمداد 2 / 3rd أو Vcc.

وبمجرد حدوث ذلك ، يعود flip flop R / S إلى حالته السابقة ، حيث يعمل على تشغيل Q6 ويسبب تفريغًا سريعًا للقرص المضغوط. في هذه اللحظة ، يعود طرف الإخراج 3 إلى حالته المنخفضة السابقة مرة أخرى. وهذه هي الطريقة التي يُكمل بها IC 555 دورة التوقيت.

وفقًا لإحدى الخصائص ، يتوقف IC ، بمجرد تشغيله ، عن الاستجابة لأي مشغلات لاحقة ، حتى تكتمل دورة التوقيت. ولكن إذا أراد المرء إنهاء دورة التوقيت ، فيمكن القيام بذلك في أي لحظة عن طريق تطبيق نبضة سالبة أو 0 فولت على دبوس الباقي 4.

تكون نبضات التوقيت المتولدة عند خرج IC في الغالب على شكل موجة مستطيلة يتم تحديد فاصلها الزمني بمقادير R و C.

صيغة حساب هذا هي: tD (تأخير الوقت) = 1.1 (قيمة R x قيمة C) وبعبارة أخرى ، يتناسب الفاصل الزمني الذي تنتجه IC 555 بشكل مباشر مع ناتج R و C.

يوضح الرسم البياني التالي رسم التأخير الزمني مقابل المقاومة والسعة باستخدام معادلة تأخير الوقت أعلاه. هنا tD بالمللي ثانية ، R بالكيلو ، و C بالكيلو فاراد.

يظهر مدى تأخير الوقت المنحنيات والقيم المتغيرة خطيًا فيما يتعلق بالقيم المقابلة لـ RT و C.

من الممكن ضبط تأخيرات تتراوح من 10 seconds إلى 100 seconds عن طريق اختيار القيم المناسبة للمكثفات من 0.001 µF إلى 100 F والمقاومات من 1 k إلى 10 meg.

دوائر المؤقت IC 555 البسيطة

يوضح الشكل الأول أدناه كيفية عمل مؤقت IC 555 له فترة زمنية محددة. هنا يتم ضبطه على 50 ثانية.

إنه في الأساس تصميم أحادي IC 555.

يوضح الشكل المجاور أشكال الموجة التي تم الحصول عليها عبر المسامير المشار إليها لـ IC أثناء عملية التبديل.

تبدأ الإجراءات الموضحة في صورة الشكل الموجي بمجرد تأريض الدبوس TRIGGER 2 بالضغط على START Switch اللحظي S1.

يؤدي هذا على الفور إلى ظهور نبضة مستطيلة في الدبوس 3 وفي نفس الوقت يولد سن المنشار الأسي في DISCHARGE pin 7.

يتم تحديد الفترة الزمنية التي تظل فيها هذه النبضة المستطيلة نشطة بواسطة قيم R1 و C1. إذا تم استبدال R1 بمقاوم متغير ، فيمكن ضبط توقيت الإخراج هذا حسب تفضيل المستخدم.

تشير إضاءة LED إلى التبديل ON و OFF لدبوس الإخراج 3 من IC

يمكن أن يكون المقاوم المتغير على شكل أ مقياس فرق الجهد كما هو موضح في الشكل التالي 2.

في هذا التصميم ، يمكن ضبط الإخراج لإنتاج فترات زمنية من 1.1 ثانية إلى 120 ثانية من خلال تعديلات مختلفة للوعاء R1.

لاحظ سلسلة المقاومة 10K التي تعتبر مهمة جدًا لأنها تحمي IC من الاحتراق في حالة تحول الوعاء إلى أدنى قيمته. يضمن المقاوم سلسلة 10 K أيضًا الحد الأدنى من قيمة المقاومة المطلوبة للعمل الصحيح للدائرة عند الحد الأدنى من إعداد الوعاء.

الضغط على تحول يمكّن S1 IC مؤقتًا من بدء تسلسل التوقيت (دبوس 3 مرتفعًا وتشغيل LED) ، بينما يتيح الضغط على زر إعادة تعيين S2 الإنهاء الفوري أو إعادة ضبط تسلسل التوقيت بحيث يعود طرف الإخراج 3 إلى وضعه الأصلي 0 فولت (LED ايقاف بشكل دائم)

يسمح IC 555 باستخدام الأحمال بأقصى مواصفات حالية تصل إلى 200 مللي أمبير. على الرغم من أن هذه الأحمال عادة ما تكون من الأنواع غير الحثية ، يمكن أيضًا استخدام الحمل الاستقرائي مثل المرحل بشكل فعال مباشرة عبر الدبوس 3 والأرض كما هو موضح في المخططات التالية.

الشكل الثالث أدناه يمكننا أن نرى أنه يمكن توصيل المرحل عبر الطرف 3 والأرضي ، والدبوس 3 والإيجابي. لاحظ الصمام الثنائي الحر المتصل عبر ملف الترحيل ، يوصى بشدة بتحييد emfs الخلفي الخطير من ملف الترحيل أثناء لحظات إيقاف التشغيل.

ال يمكن أن تكون اتصالات التتابع سلكية مع الحمل المقصود لتشغيلها / إيقاف تشغيلها استجابةً للفترات الزمنية المحددة.

يوضح مخطط الدائرة الرابعة المعيار IC 555 دارة مؤقت قابلة للتعديل وجود مجموعتين من نطاقات التوقيت وترحيل الإخراج لتبديل الحمل المطلوب.

على الرغم من أن المخطط يبدو صحيحًا ، إلا أن هذه الدائرة الأساسية قد تحتوي في الواقع على بعض الجوانب السلبية.

1. أولاً ، سيؤدي هذا التصميم إلى استنزاف بعض التيار بشكل مستمر ، حتى عندما يكون خرج الدائرة في حالة إيقاف التشغيل.
2. ثانيًا ، نظرًا لأن المكثفين C1 و C3 لهما مواصفات تحمل واسعة ، يجب معايرة الأواني باستخدام مقياسين فرديين.

يمكن بالفعل التغلب على العيوب التي تمت مناقشتها أعلاه ، من خلال تكوين الدائرة بالطريقة التالية. هنا نستخدم مرحل DPDT للإجراءات.

في هذا الرسم التخطيطي الخامس IC 555 المؤقت ، يمكننا أن نرى أن جهات اتصال الترحيل مرتبطة بالتوازي مع مفتاح START S1 ، وكلاهما في وضع 'الفتح العادي' ، ويضمن عدم وجود استنزاف حالي أثناء إيقاف تشغيل الدائرة.

لبدء دورة التوقيت ، يتم الضغط على S1 للحظة.

يعمل هذا فورًا على تشغيل IC 555. في البداية ، يمكن توقع تفريغ شحن C2 بالكامل. نتيجة لهذا ، يتم إنشاء مشغل تشغيل سلبي عند الطرف 2 من IC ، والذي يبدأ دورة التوقيت ، ويقوم المرحل RY1 بتبديل ON.

تمكّن جهات اتصال الترحيل التي يتم توصيلها بالتوازي مع S1 جهاز IC 555 من الاستمرار في التشغيل حتى بعد تحرير S2.

عندما تنقضي الفترة الزمنية المحددة ، يتم إلغاء تنشيط المرحل وتعود جهات الاتصال الخاصة به إلى وضع N / C الذي يفصل الطاقة عن الدائرة بأكملها.

يتم تحديد خرج تأخير التوقيت للدائرة بشكل أساسي بواسطة قيم R1 ومقاييس الجهد R5 ، جنبًا إلى جنب مع قيم C1 أو C2 ، اعتمادًا على موضع مفتاح الاختيار S3 a.

بعد قولي هذا ، يجب أن نلاحظ أيضًا أن التوقيت يتأثر بالإضافة إلى ذلك بكيفية تعديل مقاييس الجهد R6 و R7.

يتم تبديلها من خلال المفتاح S3 b ودمجها مع دبوس جهد التحكم 5 من IC.

يتم إدخال مقاييس الجهد هذه لتحويل الجهد الداخلي بشكل فعال لـ IC 555 ، والذي قد يزعج توقيت خرج النظام.

بفضل هذا التحسين ، أصبحت الدائرة الآن قادرة على العمل بدقة قصوى حتى مع المكثفات التي لها مستويات تحمل غير متسقة .

علاوة على ذلك ، تسمح الميزة أيضًا للدائرة بالعمل بمقياس توقيت فردي تمت معايرته لقراءة نطاقي توقيت فرديين حسب موضع مفتاح الاختيار.

لإعداد دائرة مؤقت IC 555 الدقيقة أعلاه ، يجب ضبط R5 مبدئيًا على أقصى مدى لها. بعد ذلك ، يمكن تحديد S3 إلى الموضع 1.

بعد ذلك ، اضبط R6 للحصول على مقياس خرج توقيت تشغيل لمدة 10 ثوانٍ مع بعض التجارب والخطأ. اتبع نفس الإجراءات لتحديد الموضع 2 ، من خلال الوعاء R7 للحصول على مقياس دقيق يبلغ 100 ثانية

الموقتات لأضواء السيارة

هذا السادس بسيط مصباح السيارة يعمل المؤقت IC 555 على منع المصابيح الأمامية للسيارة من الانطفاء بمجرد إيقاف تشغيل الإشعال.

بدلاً من ذلك ، يُسمح للمصابيح الأمامية بالبقاء مضاءة لبعض التأخير المضبوط مسبقًا ، بمجرد قفل السائق اشتعال السيارة ويذهب باتجاه وجهته التي قد تكون منزله أو مكتبه. يتيح ذلك للمالك رؤية المسار والدخول إلى الوجهة بشكل مريح مع الإضاءة المرئية من المصابيح الأمامية.

بعد ذلك ، عندما تنقضي فترة التأخير ، تقوم دائرة IC 555 بإيقاف تشغيل المصابيح الأمامية.

كيف تعمل

عند تشغيل مفتاح الإشعال S2 ، يتم تنشيط المرحل RY1 عبر D3. يتيح التتابع عمليات المصباح الأمامي عبر ملامسات المرحل العلوي والمفتاح S1 ، بحيث تعمل المصابيح الأمامية بشكل طبيعي من خلال S1.

في هذه المرحلة ، يظل المكثف C3 المرتبط بالدبوس 2 من IC فارغًا تمامًا لأن كلا الخيوط في الإمكانات الإيجابية.

ومع ذلك ، عند إيقاف تشغيل مفتاح الإشعال S2 ، يتعرض مكثف C3 لإمكانية تأريض عبر ملف الترحيل ، مما يؤدي فجأة إلى ظهور مشغل سلبي عند الطرف 2.

يؤدي هذا إلى تشغيل دبوس خرج IC 555 3 ، ويسمح للترحيل بالبقاء نشطًا حتى لو تم إيقاف تشغيل الإشعال. اعتمادًا على قيم مكونات التوقيت R1 و C1 ، يظل التتابع نشطًا مع إبقاء المصابيح الأمامية قيد التشغيل (لمدة 50 ثانية) ، حتى تنقضي الفترة الزمنية أخيرًا وينطفئ الدبوس 3 من IC مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل المرحل والأضواء.

لا تتسبب الدائرة الكهربية في حدوث أي تداخل مع الأداء المعتاد للمصابيح الأمامية أثناء تشغيل السيارة.

دائرة المؤقت السابع التالية الموضحة أدناه هي أيضًا مؤقت مصباح أمامي للسيارة يتم التحكم فيه يدويًا بدلاً من مفتاح الإشعال.

تستخدم الدائرة مرحل DPDT به مجموعتين من جهات الاتصال. يبدأ الإجراء IC 555 monostable بالضغط على S1 للحظات. هذا ينشط المرحل ، وتتحرك كلتا جهات الاتصال لأعلى وتتصل بالإمداد الإيجابي.

يقوم زوج التلامس الأيمن بتشغيل المصابيح الأمامية ، بينما تعمل جهات الاتصال على الجانب الأيسر على تشغيل دائرة IC 555. يتسبب C3 في ظهور نبضة سالبة لحظية في الدبوس 2 مما يؤدي إلى تشغيل وضع العد في IC ، ويصبح الدبوس 3 مرتفعًا في التتابع.

يتم الآن تشغيل المصابيح الأمامية. اعتمادًا على قيم R1 و C1 ، يحافظ خرج الدبوس 3 على المرحل والمصابيح الأمامية نشطة (لمدة 50 ثانية في هذه الحالة) ، حتى يتم شحن C1 حتى 2 / 3rd Vcc ، وتحويل الدبوس 3 منخفضًا ، وإيقاف تشغيل التتابع والمصابيح الأمامية.

مؤقت ضوء الشرفة 1 دقيقة

تظهر هذه الدائرة الثامنة ضوء الشرفة بسيط دارة مؤقت يمكن تفعيلها لمدة دقيقة فقط أثناء الليل. خلال النهار مقاومة LDR تصبح منخفضة مما يحافظ على تقاطعها مع ارتفاع R5.

نتيجة لذلك ، الضغط على S1 ليس له أي تأثير على السن 2 من IC. ومع ذلك ، عندما يحل الظلام ، تصبح مقاومة LDR غير محدودة ، وتطور ما يقرب من 0 فولت عند تقاطع R4 و R5.

في هذه الحالة ، عندما يتم الضغط على المفتاح S1 ، يتسبب في تشغيل سلبي عند الطرف 2 من IC 555 ، والذي ينشط الدبوس 3 إلى المستوى العالي ويقوم أيضًا بتشغيل التتابع. يضيء ضوء الشرفة المرفق بملامسات التتابع.

تظل الدائرة تعمل لمدة دقيقة واحدة تقريبًا ، حتى يتم شحن C1 إلى 2 / 3rd Vcc. يقوم IC الآن بإعادة التعيين إلى دبوس الدوران المنخفض 3 وإلغاء تنشيط التتابع وإيقاف تشغيل ضوء الشرفة.

قد يكون المفتاح S1 على شكل مفتاح مخفي صغير بالقرب من مقبض / مفصلة الباب ، أو تحت السجادة التي تنشط عندما يخطو المالك على السجادة.

تطبيق مقياس سرعة الدوران

يمكن أيضًا تنفيذ دارة مؤقت أحادي الثبات باستخدام IC 555 بشكل فعال لصنع أ دائرة مقياس سرعة الدوران والتي ستزود المستخدم بمعلومات دقيقة فيما يتعلق بالتردد وتوقيت المحرك.

يتم أولاً تحويل التردد الوارد من المحرك إلى موجة مربعة ذات أبعاد جيدة من خلال شبكة تفاضل RC ثم تغذيتها إلى الدبوس رقم 2 من monostable.

تقوم شبكة التفاضل بتحويل الحواف الأمامية أو الخلفية لإشارة الموجة المربعة إلى نبضات إطلاق مناسبة.

توضح الدائرة التاسعة العملية أدناه كيف تقوم شبكة RC والترانزستور بتحويل أي إشارة دخل بأي سعة إلى موجات مربعة جيدة التكوين لتوليد نبضات إطلاق مثالية ، والتبديل بين مستوى IC Vcc الكامل والأرض.

استنتاج

في جميع الدوائر المقدمة حتى الآن ، يعمل 555 كمولد أحادي (طلقة واحدة) لفترة توقيت. يتم تغذية إشارات الزناد المطلوبة إلى TRIGGER pin 2 ويتم تسليم نبضة موقوتة عند طرف الخرج 3.

في جميع التصميمات ، تم تحديد أبعاد الإشارة المطبقة على TRIGGER pin 2 بشكل مناسب لتشكيل نبضة سالبة الحواف.

إنه يضمن أن يتم تبديل سعة الزناد من مستوى 'إيقاف التشغيل' أعلى من 2/3 من جهد الإمداد إلى قيمة 'تشغيل' أقل من 1/3 من مستوى الإمداد.

يحدث تشغيل IC طلقة واحدة أحادية اللون في الواقع عندما يتم سحب الإمكانات في الطرف 2 إلى 1/3 من مستوى جهد الإمداد.

يتطلب هذا أن يكون عرض نبضة الزناد عند الطرف 2 أعلى من 100 نانوثانية ولكن أقل من النبضة التي من المفترض أن تظهر عند طرف الإخراج 3.

هذا يؤكد القضاء على نبضة الزناد بحلول الوقت الذي تنقضي فيه فترة الاستقرار الأحادي المحددة.