Circuitul integrat cu timer 555 este un cip simplu folosit pentru controlul temporizării și impulsurilor. Poate crea întârzieri, impulsuri dintr-o singură lovitură și semnale repetitive de unde pătrate. În pachetul său cu 8 pini, folosește comparatoare, un flip-flop și o treaptă de descărcare pentru a comuta ieșirea HIGH sau LOW. Acest articol oferă informații despre pinout-ul său, moduri, utilizări, sincronizarea RC și depanare.
Elementele de bază ale circuitului integrat cu temporizator 555
Circuitul integrat cu timer 555 este un cip simplu folosit pentru controlul temporizării și impulsurilor. Poate crea întârzieri, semnale repetate și unde de ieșire constante. În cadrul pachetului său cu 8 pini, folosește comparatoare, un flip-flop și o etapă de ieșire pentru a controla modul în care semnalul se aprinde și se oprește.
Pinout IC cu temporizator 555
| Pin | Nume | Caracteristici |
|---|---|---|
| 1 | GND (împământare) | Pământ, ca nivel jos (0V) |
| 2 | TRIG(declanșator) | Când această tensiune de pin scade la 1 / 3VCC (sau tensiunea prag determinată de control), ieșirea este dată mare. |
| 3 | OUT | Ieși la nivel înalt (+VCC) sau la nivel scăzut. |
| 4 | RST (resetare) | Când acest pin primește temporizatorul de electricitate, cipul este resetat când pinul este împământat, iar ieșirea este scăzută. |
| 5 | CTRL (control) | Tensiunea prag a cipului este controlată. (Când pinul este gol, tensiunea prag de două valori implicite este 1 / 3Vcc și 2 / 3Vcc). |
| 6 | THR (prag) | Când această tensiune de pin crește la 2 / 3VCC (sau tensiunea prag determinată de control), ieșirea este scăzută. |
| 7 | DIS (descărcare) | Poarta internă OC este folosită pentru a descărca condensatorul. |
| 8 | V +, VCC (putere) | Furnizează niveluri ridicate de putere către cip. |
555 Schema circuitului temporizatorului
Cronometrul 555 funcționează prin compararea tensiunilor de la intrările Threshold (pin 6) și Trigger (pin 2) cu două niveluri de referință fixe create de cele trei rezistențe interne de 5 kΩ. Aceste referințe stabilesc punctele de comutare la aproximativ 2/3 VCC și 1/3 VCC. Când tensiunea de declanșare scade sub nivelul inferior, încuietoarea internă se setează, iar treapta de ieșire acționează pinul 3 HIGH. Când tensiunea de prag depășește nivelul superior, zăvorul se resetează, iar ieșirea scade FOARTE JOS. Tranzistorul de descărcare (pinul 7) pornește în timpul stării de ieșire JOASĂ pentru a descărca rapid condensatorul extern de sincronizare printr-o cale de rezistență, controlând ciclul de sincronizare.
Specificații tehnice 555 pentru circuitul integrat temporizator
| Tensiunea sursei de alimentare (VCC) | 4.5-16 V |
|---|---|
| Curent nominal de funcționare (VCC = +5 V) | 3-6 mA |
| Curent nominal de funcționare (VCC = +15 V) | 10-15 mA |
| Curent maxim de ieșire | 200 mA |
| Consum maxim de energie | 600MW |
| Consum minim de putere de lucru | 30MW (5V), 225MW (15V) |
| Interval de temperatură | 0-70 °C |
555 Moduri de CI cu temporizator
Mod de stabilitate simplu
În modul single-stabil, circuitul integrat cu timer 555 produce un impuls de ieșire după ce primește un semnal de declanșare. Când intrarea de declanșare scade sub 1/3 din VCC, ieșirea se schimbă HIGH, iar procesul de temporizare începe. Un condensator începe să se încarce printr-o rezistență, iar ieșirea rămâne RIDICATĂ în timp ce se întâmplă asta. Când tensiunea condensatorului crește la 2/3 din VCC, ieșirea devine JOS, iar impulsul se oprește. Lungimea impulsului depinde de valorile rezistorului și condensatorului, așa că schimbarea rețelei RC schimbă cât timp rămâne ieșirea HIGH. Înainte de a declanșa din nou, condensatorul trebuie să aibă suficient timp pentru a se descărca astfel încât următorul impuls să funcționeze corect.
Mod dublu stabil
În modul double steady, circuitul integrat cu timer 555 funcționează ca un simplu circuit de memorie ON/OFF. Poate rămâne într-o stare până când o altă intrare o schimbă. În acest mod, pinul 2 (declanșator) și pinul 4 (resetare) sunt de obicei menținute SUS folosind conexiuni pull-up. Pinul 6 (pragul) este conectat la masă. Pinul 5 (control) este conectat la masă printr-un condensator mic, de obicei între 0,01 și 0,1 μF, pentru a ajuta la menținerea stabilității circuitului. Pinul 7 (descărcarea) nu este folosit pentru sincronizare în această configurație. Când pinul 2 este tras JOS, ieșirea trece la starea setată. Când pinul 4 este împământat, ieșirea se resetează la starea opusă.
Fără Mod Stabil
În modul fără regularitate, circuitul integrat cu timer 555 generează un semnal repetitiv de undă pătrată fără oprire. Un condensator se încarcă și se descarcă în mod repetat, ceea ce face ca ieșirea să comute continuu între HIGH și LOW. Rezistorul R1 se conectează de la VCC la pinul 7 (descărcare), iar rezistorul R2 se conectează de la pinul 7 la pinul 2 (declanșator). Pinul 2 (declanșator) și pinul 6 (pragul) sunt legate împreună astfel încât să urmărească tensiunea condensatorului. Condensatorul se încarcă prin R1 și R2 până ajunge la 2/3 din VCC, ceea ce inversează ieșirea. Apoi condensatorul se descarcă prin R2 până scade la o treime din VCC, iar ieșirea se inversează din nou. Valorile R1, R2 și condensatorul controlează frecvența și sincronizarea HIGH-to-LOW. O diodă poate fi plasată și peste R2 pentru a schimba traiectoria de încărcare și a reduce ciclul de lucru atunci când este nevoie de un timp HIGH mai scurt.
Diferite aplicații ale circuitului integrat cu timer 555
Semnalizator LED 6.1
Creează un efect simplu de intermitere ON-OFF pentru unul sau mai multe LED-uri folosind o rezistență de sincronizare și un condensator.
Temporizator de întârziere (întârziere la pornire)
Pornește un dispozitiv după o întârziere de timp stabilită, util când vrei ca ieșirea să aștepte înainte de activare.
Generator de impulsuri one-shot
Produce un singur impuls când este declanșat, folosit adesea pentru a emite semnale de scurtă durată.
Generator de unde pătrate (semnal de ceas)
Generează o ieșire de undă pătrată staționară care poate fi folosită ca semnal de ceas pentru circuitele digitale.
Generator PWM 6.5 (control al luminozității sau vitezei)
Controlează ciclul de funcționare al ieșirii pentru a ajusta luminozitatea LED-ului sau viteza motorului DC.
Generator de tonuri (Sunet de buzzer)
Creează un semnal de frecvență audio de bază care poate alimenta un mic difuzor sau buzzer.
Circuitul de alarmă / sirenă
Produce modele sonore repetitive prin schimbarea frecvenței în timp.
Modulație a lățimii impulsurilor pentru controlul servo
Ajută la crearea impulsurilor temporizate care pot fi folosite pentru aplicații simple de control servo.
Divizor de frecvență
Reduce frecvența unui semnal de impuls de intrare prin generarea unor impulsuri de ieșire mai lente.
Detector de impulsuri lipsă
Detectează când un semnal de impuls repetat se oprește și apoi declanșează ieșirea.
555 Familia de circuite integrate cu temporizator și cipuri derivate
| Producător (producător) | Număr de piesă (Număr de fabrică) | Note |
|---|---|---|
| Avago Tehnologii | Av-555M | - |
| Soluții personalizate pentru siliciu | CSS555 / CSS555C | CMOS, tensiune minimă de lucru 1,2 V, IDD < 5 μA |
| CEMI | ULY7855 | - |
| ECG Philips | ECG955M | - |
| Exar | XR-555 | - |
| Fairchild Semiconductor | NE555 / KA555 | - |
| Harris | HA555 | - |
| IK Semicon | ILC555 | CMOS, tensiune minimă de lucru 2 V |
| Intersil Corporation | SE555 / NE555 | - |
| Intersil Corporation | ICM7555 | CMOS |
| Sisteme litice | LC555 | - |
| Meixin | ICM7555 | CMOS, tensiune minimă de lucru 2 V |
| Motorola | MC1455 / MC1555 | - |
| NTE Sylvania | NTE955M | - |
| RCA | CA555 / CA555C | - |
| STMicroelectronica | NE555N / K3T647 | - |
| TI (Texas Instruments) | SN52555 / SN72555 | - |
| TI (Texas Instruments) | TLC555 | CMOS, tensiune minimă de lucru 2 V |
| Zetex | ZSCT1555 | Tensiune minimă de lucru 0,9 V |
| NXP | ICM7555 | CMOS |
| HFO | B555 | - |
| HITACHI | HA17555 | - |
555 Înlocuitori de circuite integrate cu temporizator și alternative compatibile
Înlocuiri directe (compatibile cu pini)
• NE555
• LM555
• SE555
• KA555
• SA555
• RC555
• MC1455
CMOS 555 Alternative (Putere mai mică)
• TLC555
• LMC555
• ICM7555
• 7555
Alegerea 555 de valori de temporizare RC
• Folosirea condensatoarelor stabile ori de câte ori este posibil pentru a menține sincronizarea temporizatorului 555 mai precisă și mai constantă.
• Evitați folosirea unor valori foarte mici ale condensatorului, deoarece acestea pot face circuitul mai sensibil la zgomot și pot cauza declanșări nedorite.
• Nu folosiți valori foarte mari ale rezistențelor, deoarece acestea pot duce la erori de sincronizare și pot face ieșirea mai puțin stabilă.
• Conectează întotdeauna corect pinul RESET, deoarece lăsarea lui plutitoare poate face ca IC-ul temporizator 555 să se reseteze aleatoriu sau să nu mai funcționeze corect.
Depanarea și reparațiile IC-ului temporizator 555
| Problemă | Cauză posibilă | Fix |
|---|---|---|
| Ieșirea este întotdeauna MARE | Pinul de declanșator blocat JOS | Asigură-te că pinul 2 nu este tras în jos |
| Ieșirea este întotdeauna FOARTE JOASĂ | Pinul RESET ținut JOS | Trage pinul RESET SUS ca timerul să poată rula |
| Fără oscilație | Cabluri greșite de rezistență/condensator | Reverifică conexiunile R1, R2 și C |
| Ieșire instabilă | Zgomot care afectează pinul 2 sau pinul 5 | Adaugă un condensator mic pentru filtrare |
| Frecvență greșită | Valori R sau C incorecte | Recalculați valorile de sincronizare folosind formulele corecte |
Concluzie
CI-ul cu timer 555 funcționează prin compararea tensiunilor de declanșare și prag cu niveluri fixe la 1/3 VCC și 2/3 VCC. Poate funcționa în moduri monostabile, bistable și stabile pentru a genera impulsuri sau oscilații constante. Cu valori RC corecte și o manipulare corectă a pinilor RESET și CONTROL, ieșirea rămâne stabilă, iar sincronizarea rămâne precisă.
Întrebări frecvente [FAQ]
Ce valoare a condensatorului este folosită pe pinul CONTROL (pinul 5)?
Folosiți un condensator de 0,01 μF (10 nF) de la pinul 5 până la GND pentru a reduce zgomotul și a îmbunătăți stabilitatea.
Ieșirea 555 ajunge la VCC complet când este HIGH?
Nu întotdeauna. Ieșirea HIGH este aproape de VCC, dar poate scădea mai jos când conduci o sarcină.
De ce se încălzește un circuit integrat cu timer 555?
Se încălzește când generează curent mare de ieșire, funcționează la tensiune mare sau comută foarte des.
Poate timerul 555 să acționeze direct un rele?
Doar câteva relee mici. Multe relee necesită mai mult curent, așa că un driver de tranzistor și o diodă flyback sunt mai sigure.
De ce se declanșează 555 aleatoriu?
Declanșarea aleatorie este cauzată de zgomot, împământare slabă sau filtrare slabă a energiei.
Care este principala diferență între bipolar 555 și CMOS 555?
Bipolar 555 consumă mai mult curent și conduce mai bine încărcăturile. CMOS 555 consumă mai puțină energie și funcționează mai bine pentru temporizare la consum redus.