Jednoduchý obvod s časovým zpožděním pomocí časovače 555

V tomto projektu navrhneme obvod Simple Time Delay Circuit using 555 Timer IC. Tento obvod se skládá ze 2 spínačů, jeden pro spuštění doby zpoždění a druhý pro reset. Má také potenciometr pro nastavení časového zpoždění, kde můžete zvýšit nebo snížit časové zpoždění pouhým otočením potenciometru.

Zde jsme použili 9 V baterii a 5 V volitelné relé pro přepínání střídavého zatížení. Regulátor napětí 5 V se používá k pravidelnému napájení obvodu 5 V. Zkontrolujte také náš 1minutový časový obvod pomocí 555.

Požadované komponenty:

1. 555 časovač IC
2. Rezistor - 1k (3)
3. Rezistor - 10k
4. Variabilní rezistor - 1000k
5. Kondenzátor - 200uF, 0,01uF
6. LED - červená a zelená
7. Tlačítka - 2

555 IC časovač:

Než se podíváme do podrobností na Time Delay Circuit, musíme se nejprve naučit asi 555 IC časovače.

Pin 1. Uzemnění: Tento pin by měl být připojen k zemi.

Pin 2. TRIGGER: Trigger pin je tažen ze záporného vstupu druhého komparátoru. Výstup komparátoru dva je připojen k pinu SET klopného obvodu. S vysokým výstupem komparátoru dva dostaneme vysoké napětí na výstupu časovače. Pokud je tento pin připojen k zemi (nebo menší než Vcc / 3), bude výstup vždy vysoký.

Pin 3. VÝSTUP: Tento pin také nemá žádnou speciální funkci. Toto je výstupní pin, kde je připojena zátěž.

Pin 4. Reset: V čipu časovače je klopný obvod. Resetovací kolík je přímo připojen k MR (Master Reset) klopného obvodu. Tento pin je připojen k VCC, aby klopný obvod zabránil tvrdému resetování.

Kolík 5. Ovládací kolík: Ovládací kolík je připojen od záporného vstupního kolíku komparátoru. Normálně je tento kolík stažen kondenzátorem (0,01 uF), aby nedocházelo k nežádoucímu rušení hluku při práci.

Pin 6. THRESHOLD: Prahové napětí pin určuje, kdy se má resetovat klopný obvod v časovači. Mezní kolík je čerpán z kladného vstupu komparátoru1. Pokud je ovládací čep otevřený. Poté napětí rovné nebo větší než VCC * (2/3) (tj. 6 V pro napájení 9 V) resetuje klopný obvod. Takže výstup klesá.

Pin 7. DISCHARGE: Tento pin je vytažen z otevřeného kolektoru tranzistoru. Vzhledem k tomu, že tranzistor (na kterém byl vybrán výbojový kolík, Q1) je jeho základna připojena k Qbar. Kdykoli výstup poklesne nebo se klopný obvod resetuje, je výbojový kolík zatažen na zem.

Pin 8. Napájení nebo VCC: Je připojen na kladné napětí (+ 3,6 V až + 15 V).

Pokud se chcete podrobně naučit 555 IC, podívejte se na náš podrobný článek 555 IC Timer IC.

Monostabilní režim časovače 555 IC:

555 IC časovače je nakonfigurován v režimu Monostable pro tento obvod s časovým zpožděním. Zde tedy vysvětlujeme monostabilní režim 555 Timer IC.

Níže je vnitřní struktura 555 Timer IC:

Ovládání je jednoduché, zpočátku je 555 ve stabilním stavu, tj. OUPUT na PIN 3 je nízký. Víme, že neinvertující konec spodního komparátoru je na 1 / 3Vcc, takže když použijeme záporné (<1 / 3Vcc) napětí na Trigger PIN 2 připojením k zemi (pomocí tlačítka PUSH), stane se dvě věci:

1. První je, že dolní komparátor se stane HIGH a Flip flop dostane Set a my dostaneme HIGH OUTPUT na PIN 3.
2. A druhá věc je, tranzistor Q1 se vypne a časovací kondenzátor C1 se odpojí od země a začne se nabíjet přes rezistor R1.

Tento stav se nazývá kvazi stabilní stav a zůstává po určitou dobu (T). Nyní, když se kondenzátor začne nabíjet a dosáhne napětí mírně většího než 2/3 Vcc, napětí na prahové hodnotě PIN 6 bude větší než napětí na opačném konci (2 / 3Vcc) horního komparátoru, opět nastanou dvě věci:

1. Nejprve se horní komparátor stane HIGH a Flip flop dostane reset a OUTPUT čipu na PIN 3 se stane LOW.
2. A za druhé, tranzistor Q2 se zapne a kondenzátor se začne vybíjet k zemi prostřednictvím výboje PIN 7.

Takže 555 IC automaticky spadne zpět do stabilního stavu (LOW) po čase určeném RC sítí. Tuto dobu trvání kvazistabilního stavu lze vypočítat pomocí této 555 Monostabilní kalkulačky nebo ji lze vypočítat pomocí níže uvedených vzorců:

T = 1,1 * R1 * C1 Sekundy, kde R1 je v OHM a C1 je ve Faradech.

Nyní tedy vidíme, že režim MONOSTABLE má pouze jeden stabilní stav a vyžaduje záporný pulz na PIN 2 pro přechod do stabilního stavu Quasi. Kvazi stabilní stav zůstává pouze po dobu 1,1 * R1 * C1 sekundy a poté se automaticky přepne zpět do stabilního stavu. Pamatujte si na jednu věc, že ​​při navrhování tohoto obvodu musí být spouštěcí impuls na PIN 2 dostatečně krátký na pulz OUPUT, aby měl kondenzátor dostatek času na nabití a vybití.

Kruhový diagram:

Níže je schéma obvodu pro jednoduchý zpožděný obvod využívající 555 IC:

Práce s časovým zpožděním obvodu:

Celý obvod je napájen 5V pomocí regulátoru napětí 7805. Zpočátku, když není stisknuto žádné tlačítko, výstup 555 IC zůstává LOW a obvod zůstává v tomto stavu, dokud nestisknete tlačítko START a kondenzátor C1 zůstane ve vybitém stavu.

Jak jsme vysvětlili výše, časové zpoždění pro kvazi stabilní stav (nestabilní) závisí na hodnotě Časovací kondenzátor a rezistor. Když změníte jejich hodnotu, změní se také časové zpoždění pro kvazi stabilní stav. Zde modrá LED svítí v kvazi stabilním stavu po určitou dobu a červená LED svítí ve stabilním stavu. Takže jsme nahradili tento časovací rezistor variabilním rezistorem, abychom mohli nastavit časové zpoždění pouhým otočením knoflíku potenciometru na samotné desce. Zde jsme také připojili volitelné relé pro spuštění střídavého spotřebiče po časové prodlevě. Naučte se zde rozhraní relé pro spouštění střídavých zátěží.

Když stisknete tlačítko Start, spustí se odpočítávací časovač a rozsvítí se modrá LED a po určitém čase (definovaném vzorcem T = 1,1 * R1 * C1) se časovač 555 přepne do stabilního stavu, kde se rozsvítí červená LED a modrá LED vypne. Časové zpoždění můžete zvýšit a snížit pomocí potenciometru, jak ukazuje video níže.