Säädettävä 555 ajastinkytkin - Monostabiili monivibraattoripiiri: 7 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Opi tekemään tarkasti säädettävä ajastin, jonka viive on 1 - 100 sekuntia ja joka käyttää 555 IC: tä. Ajastin 555 on määritetty monostabiiliksi monivibraattoriksi. Lähtökuormaa ohjaa relekytkin, jota vuorostaan ohjaa ajastinpiiri.

Koska projekti sisältää vain yksinkertaisen piirin kokoamisen kaavion mukaisesti, sen tekeminen kestää vain tunnin.

Muista tilata lisää projekteja: YouTube

Vaihe 1: Osat ja työkalut

Elektroniset komponentit:

• 1x 555 AliExpress
• 2x 3KΩ AliExpress -vastus
• 4x 10KΩ AliExpress -vastus
• 1x 1MΩ AliExpress -potentiometri
• 1x IN4004 -diodi AliExpress
• 2x Tactile Momentary -painikkeet AliExpress
• 2x 5 mm LED AliExpress
• 2x 100uF kondensaattori AliExpress
• 2x 0.1uF (100nF) kondensaattori AliExpress
• 1x 2 -nastainen ruuviliitin AliExpress
• 1x 3 -nastainen ruuviliitin AliExpress
• 1x 12VDC rele AliExpress
• 1x 12VDC -sovitin AliExpress
• 1x SPDT -liukukytkin AliExpress
• 1x piirilevy AliExpress

Työkalut:

• Juotin AliExpress
• Juotoslanka AliExpress
• Mini PCB käsipora + bittiä AliExpress
• Lankaleikkuri AliExpress
• Langanpoistaja AliExpress
• Juotto auttavat kädet AliExpress

Voit myös ostaa PCB: PCBWay

Vaihe 2: 555 selitetty

555 on erittäin vakaa laite, joka tuottaa tarkkoja aikaviiveitä tai värähtelyjä. Lisäliittimiä on haluttaessa liipaisua tai nollausta varten. Aikaviiveisessä toimintatilassa aikaa ohjataan tarkasti yhdellä ulkoisella vastuksella ja kondensaattorilla. Piiri voi laukaista ja nollata laskevilla aaltomuodoilla, ja lähtöpiiri voi saada tai upottaa jopa 200 mA tai ajaa TTL -piirejä.

Monostabiilitilassa LM555-ajastin toimii yhden laukauksen pulssigeneraattorina. Pulssit ovat, kun LM555 -ajastin vastaanottaa liipaisutulossa signaalin, joka laskee alle 1/3 jännitelähteestä. Lähtöpulssin leveys määräytyy RC -verkon aikavakion mukaan. Lähtöpulssi päättyy, kun kondensaattorin jännite on 2/3 syöttöjännitteestä. Lähtöpulssin leveyttä voidaan pidentää tai lyhentää sovelluksesta riippuen säätämällä R- ja C -arvoja.

Ulkoinen kondensaattori purkautuu aluksi ajastimen sisällä olevan transistorin avulla. Kun nastalle 2 kohdistetaan alle 1/3 VCC: n negatiivinen liipaisupulssi, sisäinen kiikari asetetaan, joka sekä vapauttaa oikosulun kondensaattorin poikki ja nostaa lähdön korkealle. Jännite kondensaattorin yli kasvaa sitten eksponentiaalisesti ajanjaksolle t = 1.1RC, jonka lopussa jännite on 2/3 VCC. Sisäinen vertailija nollaa sitten kiikun, joka puolestaan purkaa kondensaattorin ja ohjaa lähdön matalaan tilaan.

Vaihe 3: Piirikaavio

LM555: n suurin tyypillinen syöttöjännite on 16 V, kun taas releen ankkurikäämi on käytössä 12 V: n jännitteellä. Siksi 12 V: n virtalähdettä käytetään minimoimaan komponenttien, kuten lineaaristen jännitesäätimien, määrä. Kun LM555: n nasta 2 laukaistaan (oikosulkemalla se maahan) hetkelliskytkimen S1 kautta, ajastin käynnistyy.

Ajastin generoi lähtöpulssin, jonka RC -verkon määrittämä ON -ajanjakso eli t = 1.1RC. Tässä tapauksessa kondensaattorin kiinteä arvo on 100uF. R: n arvo koostuu 10 KΩ: n vastuksesta, jossa on 1 MΩ: n potentiometri. Voimme muuttaa potentiometriä muuttaaksesi lähtöpulssin ajanjaksoa.

Jos esimerkiksi potentiometri on asetettu arvoon 0Ω, R: n arvo on 10KΩ. Näin ollen t = 1,1 x 10K x 100u = 1 sekunti.

Mutta jos potti on asetettu 1MΩ: iin, R: n arvo on 1MΩ + 10KΩ = 1010KΩ. Näin ollen t = 1,1 x 1010K x 100u = 100 sekuntia.

Kun LM555: n nasta 4 laukaistaan (oikosulkemalla se maahan) hetkelliskytkimen S2 kautta, ajastin nollautuu.

Kun ajastin käynnistyy, rele kytkeytyy päälle. Näin ollen releen yhteinen (COM) -liitin on oikosulussa normaalisti auki (NO) -liittimeen. Tähän liittimeen voidaan liittää suuri teho, kuten hehkulamppu tai vesipumppu. Transistori Q1 toimii kytkimenä ja varmistaa, että releeseen syötetään riittävä käyttövirta. Diodi D1 toimii palautusdiodina, joka suojaa transistoria Q1 relekelan aiheuttamilta jännitepiikeiltä.

LED2 syttyy ilmoittamaan, milloin rele on kytketty päälle. LED1 osoittaa, että piiri on kytketty päälle. SPDT -kytkintä S3 käytetään virtapiirin kytkemiseen päälle. Kondensaattoreita C2 ja C4 käytetään suodattamaan syöttöjohdon kohinaa.

Eagle Kaavio: GitHub

Vaihe 4: Piirilevyjen valmistus

Arvioitu aika: 30 min

• Tilaa piirilevy: PCBWay
• Eagle PCB Board Layout: GitHub
• Tulostettava PDF: GitHub

Valmistin levyn rautamenetelmällä.

Porasin jokaiseen kulmaan neljä kiinnitysreikää, joiden halkaisija oli 3 mm.

Piirilevyn koko on 10 x 5 cm.

Vaihe 5: Piirikokoonpano

Arvioitu aika: 30 min

Aseta ja juota kaikki komponentit piirilevyyn. Tarkista osat napaisuuksin. Lopuksi juotetaan virtasovitin piirilevyyn.

Kun jokainen komponentti on juotettu piirilevyyn, voit kytkeä kuorman releliittimien yli.

Vaihe 6: Käynnistä ja nollaa ajastin

Kytkin 24VDC -merkkivalon releen Common & Normally Open -liittimiin. Kun ajastin on PÄÄLLÄ, nämä liittimet ovat oikosulussa, mikä täydentää piirin.

Voit säätää ja asettaa aikaviiveen säätämällä potentiometriä.

Ajastimen käynnistämiseen käytetään hetkellistä kytkintä S1. Ajastin voidaan nollata ajoitusjakson aikana painamalla hetkekytkintä S2.

Vaihe 7: Tue näitä projekteja

• YouTube: Electro Guruji
• Instagram: @electroguruji
• Twitter: ElectroGuruji
• Facebook: Electro Guruji
• Ohjeet: ElectroGuruji

Oletko insinööri tai harrastaja, jolla on loistava idea projektin uuteen ominaisuuteen? Ehkä sinulla on hyvä idea virheenkorjaukseen? Voit vapaasti hakea kaaviot GitHubista ja hoitaa sitä. Jos sinulla on tähän projektiin liittyviä kysymyksiä/epäilyksiä, jätä ne kommenttikenttään ja yritän parhaani mukaan vastata niihin.