מדריך למשתמש לטיימר Jameco 555

מדריך טיימר Jameco 555

מידע על המוצר

מפרטים

• שם מוצר: מעגל משולב טיימר 555
• הוצג: לפני למעלה מ-40 שנה
• Functions: Timer in monostable mode and square wave oscillator in astable mode
• חבילה: DIP בעל 8 פינים

הוראות שימוש במוצר

• חבר את פין 1 (האקה) לאדמה של המעגל.
• Apply a low-voltage pulse to Pin 2 (Trigger) to make the output (Pin 3) go high.
• Use resistor R1 and capacitor C1 to determine the output duration.
• Calculate R1 value using R1 = T * 1.1 * C1, where T is the desired timing interval.
• הימנעו משימוש בקבלים אלקטרוליטיים לצורך תזמון מדויק.
• Use resistor values between 1K ohms and 1M ohms for standard 555 timers.
• חבר את פין 1 (האקה) לאדמה של המעגל.
• Capacitor C1 charges through resistors R1 and R2 in astable mode.
• הפלט גבוה בזמן שהקבל נטען.
• הפלט יורד כאשר עוצמת הקולtage על פני C1 מגיע ל-2/3 מנפח ההיצעtage.
• הפלט עולה שוב גבוה כאשר עוצמת הקולtage על פני C1 יורד מתחת ל-1/3 מנפח האספקהtage.
• Grounding Pin 4 (Reset) stops the oscillator and sets the output to low.

כיצד להגדיר מעגל משולב (IC) של טיימר 555

מדריך טיימר 555
By Philip Kane
The 555 timer was introduced over 40 years ago. Due to its relative simplicity, ease of use and low cost it has been used in literally thousands of applications and is still widely available. Here we describe how to configure a standard 555 IC to perform two of its most common functions – as a timer in monostable mode and as a square wave oscillator in astable mode.

555 Timer Tutorial Bundle Includes

• http://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?langId=-1&storeId=10001&productId=20601&catalogId=10001
• http://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?langId=-1&storeId=10001&productId=546071&catalogId=10001
• http://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?langId=-1&storeId=10001&productId=691585&catalogId=10001
• http://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?langId=-1&storeId=10001&productId=690700&catalogId=10001
• http://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?langId=-1&storeId=10001&productId=333973&catalogId=10001
• http://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?langId=-1&storeId=10001&productId=545588&catalogId=10001

555 Signals and Pinout (8-pin DIP)

Figure 1 shows the input and output signals of the 555 timer as they are arranged around a standard 8 pin dual-in-line package (DIP).

• פין 1 – הארקה (GND) פין זה מחובר להארקת המעגל.
• פין 2 – טריגר (TRI) נפח נמוךtagה (פחות מ-1/3 מנפח האספקהtagה) הפעלה זמנית של קלט הטריגר גורמת לפלט (פין 3) להיות גבוה. הפלט יישאר גבוה עד לעוצמה גבוההtage מוחל על קלט הסף (פין 6).
• Pin 3 – Output (OUT) In the output low state the voltage will be close to 0V. In the output high state the voltage יהיה נמוך ב-1.7 וולט מעוצמת האספקהtagה. למשלampאם נפח האספקהtage הוא פלט 5V נפח גבוהtage יהיה 3.3 וולט. הפלט יכול לספק או לשאוב עד 200 מיליאמפר (המקסימום תלוי במתח האספקהtagה).

• Pin 4 – Reset (RES) A low voltagמתח e (פחות מ-0.7V) המופעל על פין האיפוס יגרום לפלט (פין 3) לרדת למתח נמוך. קלט זה צריך להישאר מחובר ל-Vcc כאשר אינו בשימוש.
• Pin 5 – Control voltage (CON) ניתן לשלוט בעוצמת הסףtage (פין 6) דרך קלט הבקרה (אשר מוגדר באופן פנימי ל-2/3 מעוצמת האספקהtagה). ניתן לשנות זאת מ-45% עד 90% מנפח האספקה.tagה. זה מאפשר לך לשנות את אורך פולס המוצא במצב חד-יציב או את תדר המוצא במצב א-יציב. כאשר אינו בשימוש, מומלץ לחבר קלט זה להארקת המעגל באמצעות קבל של 0.01µF.
• Pin 6 – Threshold (TRE) In both astable and monostable mode the voltage על פני קבל התזמון מנוטר דרך קלט הסף. כאשר עוצמת הקולtagכאשר הקלט הזה עולה מעל ערך הסף, הפלט יעבור מגבוה לנמוך.
• Pin 7 – Discharge (DIS) when the voltagה-e על פני קבל התזמון חורג מערך הסף. קבל התזמון נפרק דרך קלט זה
• Pin 8 – Supply voltage (VCC) זהו נפח ההיצע החיוביtagהטרמינל. נפח האספקהtagהטווח הוא בדרך כלל בין 5 וולט ל-15 וולט. מרווח תזמון ה-RC לא ישתנה הרבה לאורך עוצמת האספקה.tagטווח e (כ-0.1%) במצב אסתבייל או מונוסטבייל.

מעגל מונוסטביל

איור 2 מציג את המעגל המונוסטבי הבסיסי של טיימר 555.

• Referring to the timing diagram in figure 3, a low voltagהדופק המופעל על קלט הטריגר (פין 2) גורם לעוצמת הפלטtage בפין 3 כדי לעבור מנמוך לגבוה. הערכים של R1 ו-C1 קובעים כמה זמן הפלט יישאר גבוה.

During the timing interval, the state of the trigger input has no effect on the output. However, as indicated in Figure 3, if the trigger input is still low at the end of the timing interval, the output will remain high. Make sure that the trigger pulse is shorter than the desired timing interval. The circuit in figure 4 shows one way to accomplish this electronically. It produces a short-duration low-going pulse when S1 is closed. R1 and C1 are chosen to produce a trigger pulse that is much shorter than the timing interval.

• As shown in figure 5, setting pin 4 (Reset) to low before the end of the timing interval will stop the timer.

• Reset must return to high before another timing interval can be triggered.

Calculating the timing interval

• Use the following formula to calculate the timing interval for a monostable circuit: T = 1.1 * R1 * C1
• Where R1 is the resistance in ohms, C1 is the capacitance in farads, and T is the time interval. For example, if you use a 1M ohm resistor with a 1 micro Farad (.000001 F) capacitor the timing interval will be 1 second: T = 1.1 * 1000000 * 0.000001 = 1.1

Choosing RC components for Monostable operation

1. First, choose a value for C1.
   The available range of capacitor values is small compared to resistor values. It’s easier to find a matching resistor value for a given capacitor.)
2. Next, calculate the value for R1 that, in combination with C1, will produce the desired timing interval.

• Avoid using electrolytic capacitors. Their actual capacitance value can vary significantly from their rated value.
• Also, they leak charge which can result in inaccurate timing values.
• Instead, use a lower value capacitor and a higher value resistor. For standard 555 timers, use timing resistor values between 1K ohms and 1M ohms.

מעגל מונוסטבל אקסample

Figure 6 shows a complete 555 monostable multivibrator circuit with simple edge triggering. Closing switch S1 starts the 5-second timing interval and turns on LED1. At the end of the timing interval LED1 will turn off. During normal operation switch S2 connects pin 4 to the supply voltage. To stop the timer before the end of the timing interval, you set S2 to the “Reset” position which connects pin 4 to ground. Before starting another timing interval you must return S2 to the “Timer” position.

Astable Circuit

• Figure 7 shows the basic 555 astable circuit.

• In astable mode, capacitor C1 charges through resistors R1 and R2. While the capacitor is charging, the output is high.
• כאשר הכרךtage על פני C1 מגיע ל-2/3 מנפח ההיצעtage C1 discharges through resistor R2 and the output goes low.
• כאשר הכרךtage על פני C1 יורד מתחת ל-1/3 מנפח האספקהtage C1 ממשיך לטעון, הפלט חוזר על עצמו והמחזור חוזר על עצמו.
• דיאגרמת התזמון באיור 8 מציגה את פלט הטיימר של 555 במצב לא יציב.

• כפי שמוצג באיור 8, הארקה של פין האיפוס (4) עוצרת את המתנד ומגדירה את הפלט לנמוך. החזרת פין האיפוס לגובה מפעילה מחדש את המתנד.
• חישוב מחזור הפעולה, התדירות ומחזור העבודה. איור 9 מציג מחזור שלם אחד של גל מרובע שנוצר על ידי מעגל אסתבילי של 1.

• The period (time to complete one cycle) of the square wave is the sum of the output high (Th) and low (Tl) times. That is: T = Th + Tl
• כאשר T הוא המחזור, בשניות.
• You can calculate the output high and low times (in seconds) using the following formulas: Th = 0.7 * (R1 + R2) * C1 Tl = 0.7 * R2 * C1
• or, using the formula below, you can calculate the period directly. T = 0.7 * (R1 + 2*R2) * C1
• כדי למצוא את התדירות, פשוט קח את ההופכי של המחזור או השתמש בנוסחה הבאה:

• כאשר f הוא במחזורים לשנייה או הרץ (Hz).
• למשלampלדוגמה, במעגל האסטבילי באיור 7, אם R1 הוא 68K אוהם, R2 הוא 680K אוהם, ו-C1 הוא 1 מיקרו פאראד, התדר הוא בערך 1 הרץ:

• מחזור העבודה הוא האחוזיםtagהזמן שבו התפוקה גבוהה במהלך מחזור שלם אחד. לדוגמהampאם הפלט גבוה במשך Th שניות ונמוך במשך Tl שניות, אז מחזור העבודה (D) הוא:

• עם זאת, אתה באמת צריך רק לדעת את הערכים של R1 ו-R2 כדי לחשב את מחזור העבודה.

• C1 נטען דרך R1 ו-R2 אך נפרק דרך R2 בלבד, כך שמחזור העבודה יהיה גדול מ-50 אחוז. עם זאת, ניתן להשיג מחזור עבודה קרוב מאוד ל-50% על ידי בחירת שילוב נגדים עבור התדר הרצוי כך ש-R1 יהיה קטן בהרבה מ-R2.
• למשלampאם R1 הוא 68,0000 אוהם ו-R2 הוא 680,000 אוהם, מחזור העבודה יהיה כ-52 אחוז:

• ככל ש-R1 קטן יותר בהשוואה ל-R2, כך מחזור העבודה יהיה קרוב יותר ל-50%.
• כדי להשיג מחזור עבודה קטן מ-50%, חבר דיודה במקביל ל-R2.

Choosing RC components for Astable operation

1. Choose C1 first.
2. Calculate the total value of the resistor combination (R1 + 2*R2) that will produce the desired frequency.
3. Select a value for R1 or R2 and calculate the other value. For exampלדוגמה, נניח ש-(R1 + 2*R2) = 50K ואתה בוחר נגד של 10K עבור R1. אז R2 חייב להיות נגד של 20K אוהם.

עבור מחזור עבודה קרוב ל-50%, בחר ערך עבור R2 גבוה משמעותית מ-R1. אם R2 גדול יחסית ל-R1, תוכל להתעלם בתחילה מ-R1 בחישובים שלך. לדוגמהampנניח שהערך של R2 יהיה כפול 10 מ-R1. השתמש בגרסה המתוקנת של הנוסחה לעיל כדי לחשב את הערך של R2:

• לאחר מכן, חלקו את התוצאה ב-10 או יותר כדי למצוא את הערך עבור R1.
• עבור טיימרים סטנדרטיים מדגם 555, השתמשו בערכי נגד תזמון בין 1K אוהם ל-1M אוהם.

מעגל אסטאבל אקסample

איור 10 מציג מתנד גל מרובע 555 עם תדר של כ-2 הרץ ומחזור עבודה של כ-50 אחוז. כאשר מתג SPDT S1 נמצא במצב "התחלה", הפלט מתחלף בין LED 1 ל-LED 2. כאשר S1 נמצא במצב "עצור", LED 1 יישאר דולק ו-LED 2 יישאר כבוי.

גרסאות בעלות צריכת חשמל נמוכה

• The standard 555 has a few characteristics that are undesirable for battery-powered circuits.
• It requires a minimum operating voltage of 5V and a relatively high quiescent supply current.
• During output transitions, it produces current spikes of up to 100 mA. Additionally, its input bias and threshold current requirements impose a limit on the maximum timing resistor value, which limits the maximum time interval and astable frequency.
• Low-power CMOS versions of the 555 timer, such as the 7555, TLC555 and the programmable CSS555, were developed to provide improved performance, especially in battery-powered applications.
• They are pin compatible with the standard device, have a wider supply voltagטווח e (לדוגמהample, 2V to 16V for the TLC555) and require significantly lower operating current.
• They are also capable of producing higher output frequencies in astable mode (1-2 MHz, depending on the device) and significantly longer timing intervals in monostable mode.
• These devices have low output current capability compared to the standard 555. For loads greater than 10 – 50 mA (depending on the device) you will need to add a current boost circuit between the 555 output and the load.

למידע נוסף

• Consider this a short introduction to the 555 timer.
• For further information, be sure to study the manufacturer’s data sheet for the specific part that you are using.
• Also, as a quick Google search will verify, there is no shortagשל מידע ופרויקטים המוקדשים ל-IC זה בנושא web.
• למשלampלה, הבא website provides more detail on both standard and CMOS versions of the 555 timer www.sentex.ca/~mec1995/gadgets/555/555.html.

שאלות נפוצות