No necesitas un controlador, dijeron. Haga todo con los temporizadores NE555, dijeron. Bueno, lo hice, al parecer, sólo para asegurarme de que el resultado fuera un diseño sorprendente por su efecto aplastante sobre mi frágil psique.
La reseña, si así se puede llamar a este texto, no será demasiado larga. Porque sólo afirma mi fracaso total e incondicional en el montaje de circuitos elementales y demuestra que al menos seis de veinte chips son bastante funcionales.
Nota también: parece que la tienda cambió las reglas recientemente, ya que ahora tienen un pedido mínimo con entrega gratuita de $6, y si es menos, cobrarán $1,5 por la entrega. Cuando compré solo me cancelaron el precio de compra, es decir $0.59, y listo.
Hay exactamente veinte piezas en dos ampollas. Por un lado, cada ampolla se envuelve con cinta adhesiva, por el otro, se cierra con un tapón de goma:
En general, inicialmente compré temporizadores para hacer un generador simple y encontrar un cortocircuito en el cableado; mis amigos se interesaron. La esencia del dispositivo, si no he entendido bien, es que el circuito hasta el cortocircuito es una antena, cuya señal se puede escuchar con un receptor MF/LW normal.
Donde cesa el chirrido es aproximadamente donde se produce el cortocircuito. Así es como se ve en la práctica un amigo cuyos pasos planeaba seguir:
Pero entonces aquellos familiarizados con la necesidad decidieron que en realidad no lo necesitaban todo. O decidieron otra cosa, pero no insistí. Y enojaos también: habéis visto cuánto cuestan los temporizadores (un poco más de medio dólar por 20 unidades). ¡Qué decepción!
DIP8 normal:
Por lo tanto, decidí divertirme de otra manera y miré lo que estaban haciendo con NE555. Y resultó que hacen muchas cosas. Todo tipo de alarmas, indicadores de voltaje, indicadores de pulso faltante. En general, quedé impresionado.
Bueno, dado que todos describen aproximadamente lo mismo, aquí hay un par de enlaces de RadioKat: y. Los esquemas están en el segundo.
Se supone que la popularidad del NE555 se explica por el hecho de que es un diseño probado a lo largo de los años (más precisamente, durante 45 años), que es desconcertantemente simple de configurar y que corresponde con bastante precisión a las características, independientemente de el voltaje de alimentación, que puede estar en el rango de 4,5 V a 16 V para la versión normal (pero hay opciones). Es decir, el voltaje fluctúa, pero la frecuencia es más estable que no.
De hecho, para que el temporizador funcione, necesitas un par de piezas y cualquier fuente de alimentación adecuada, algo muy atractivo para hacer algo sin muchos problemas.
En cuanto a mí, con un microcontrolador hay aún menos problemas, pero en los comentarios a la historia sobre "Pishchal" gané y perdí la paz. Me di cuenta de que tenía que intentar al menos calmarme.
Entonces, la idea era simple: un temporizador de alimentación para gatos. Quienes, habiendo perdido toda vergüenza, comenzaron a exigir comida casi cada media hora, y luego de comerse tres galletas saladas, salieron satisfechos. Según el veterinario, esto no es muy útil (y en nuestra opinión, también extremadamente problemático), por lo que fue necesario devolver su dieta a su lugar. Bueno, es una buena idea: alimente al menos no más de una vez cada cinco o seis horas.
Por supuesto, seguir el reloj no es difícil. Sin embargo, en primer lugar, la situación se complica por el hecho de que si durante el día la alimentación continúa más o menos por horas, por la noche no sucede en absoluto, ya que un gato, digamos, naturaleza compleja. Exacto, va y raspa el radiador con sus garras, y aunque decido no prestar atención a este experimento musical de dudosa calidad, lo siento por los vecinos.
Es decir, por la noche hay que levantarse y volver a cronometrar, y en un estado semiconsciente esto es un poco difícil.
En segundo lugar, no todos los gatos son tan escandalosos, por lo que algunos simplemente no acompañan a ese alborotador. Y resulta que los intervalos son diferentes para cada uno, pero para ser justos, sería bueno alimentar a una hora determinada también a aquellos que se perdieron una comida extraordinaria.
Por lo tanto, se me ocurrió la idea de hacer un montón de temporizadores independientes durante un tiempo fijo: uno por gato. Y así sin más: viene un gato, le das comida, aprietas el botón, se enciende la luz. Así como se apaga la bombilla, el gato puede volver a ser alimentado.
Como puedes imaginar, esta es una de las principales opciones del temporizador. Se puede llamar de otra manera: se puede llamar monoestable, se puede llamar monoestable, se puede llamar multivibrador de reserva.
Esto no cambia la esencia: de hecho, se requiere que el NE555 emita solo un pulso de la duración requerida.
Por lo tanto, tomé el circuito del temporizador de:
Pero lo simplifiqué un poco al deshacerme de la resistencia de recorte (ya que tengo un intervalo fijo) y el segundo LED, por considerarlo innecesario. Al mismo tiempo, cambié los valores de la cadena de distribución, consultando con la misma documentación, que informa que para calcular la duración aproximada del pulso se debe utilizar la fórmula y t = 1.1RC.
Después de jugar con las fuentes y los valores de las piezas disponibles en la boutique Chip-i-Dip, descubrí que, durante un intervalo de cinco horas que conviene a todos, se puede utilizar un condensador con una capacidad de 3300 μF y una resistencia de 5,1 MΩ. son bastante adecuados:
T = 1,1*0,0033*5100000 = 18513 segundos = 5,14 horas.
La realidad, sin embargo, resultó ser ligeramente diferente de la teoría. El temporizador, montado según este esquema y con estos valores, siguió funcionando después de cinco horas. No tuve paciencia para esperar a que terminara de funcionar, así que supuse que el NE555 no funciona muy bien con denominaciones grandes.
Una búsqueda rápida en Google mostró que sí, es posible, pero no debería haber problemas (teóricamente) con una resistencia de hasta 20 MOhm a una tensión de alimentación de 15 V. Por lo tanto, seguí experimentando y descubrí que en mi caso la fórmula resulta algo como esto:
Y me alegré mucho de haber comprado no solo 5,1 MOhm, sino también, por si acaso, las clasificaciones más cercanas: 4,7 MOhm y 3,9 MOhm. Afortunadamente, este último fue el adecuado para el intervalo requerido.
Con estos valores nominales (3300 µF y 3,9 MOhm) monté un bloque de temporizadores con luces y botones. Conecté todo con una línea eléctrica común, no tienen otros puntos de contacto (bueno, al menos intenté no tenerlos). Y ya que estaba montando la marquesina, me comprobaba con un multímetro en cada paso y ya estaba casi tranquilo cuando puse en marcha el primero de los cronómetros.
Resultó así (te lo advertí desde el principio):
Se encendió como se esperaba, así que desoldé los botones y luces restantes y lo encendí. Presioné botones. Los LED se encienden exactamente como se suponía: presionas el botón, se enciende y listo.
Y luego cometí un gran error. No hice algunas pruebas más, pero me molestó no haber soldado muy bien los cables a los botones y decidí volver a soldarlos. Por lo tanto, todavía no sé qué pasó exactamente: o hice algo mal al principio o logré arruinar algo mientras volvía a soldar los cables.
Pero resultó divertido. Cuando se volvió a encender (con los cables soldados), tres LED se encendieron inmediatamente. Y al presionar los botones se reveló un caos total: presionas un botón: su LED se enciende (es decir, en teoría, el temporizador se enciende), presionas otro: el primer LED se apaga y el segundo se enciende. Etcétera.
Descubrí empíricamente que hay una determinada combinación de pulsaciones de botones que enciende todos los LED. Pero hasta ahora no he podido comprobar el circuito en busca de cortocircuitos donde no debería haber ninguno.
Pista extra: juguemos al buscaminas:
Para resumir, quiero decir que me divertí con los temporizadores. En la práctica, comprobé que se pueden comprar en China: vienen los trabajadores.
Y aunque no pude hacer el cronómetro del gato, obtuve el rompecabezas “Enciende todas las bombillas” como beneficio adicional. Y al mismo tiempo entender que NE555 claramente no es para mí. Y es por eso:
Tensión de alimentación mínima 4,5 V.
- alto consumo de corriente
Por supuesto, estas deficiencias se pueden superar pidiendo la versión CMOS del chip, que es mucho más económica y funciona a partir de 1,5V. Pero los normales cuestan 0,59 dólares por veinte piezas, y los CMOS cuestan alrededor de 10 dólares. Es decir, el controlador cuesta aproximadamente el doble y si se utilizan dos o más temporizadores en el diseño, el beneficio desaparece por completo.
Así que gracias a todos, vuelvo al ATmega328p, en el que, obviamente, haré un temporizador de alimentación.
PD. ¿Y ahora también puedo escribir sobre la pantalla desde ITEAD Studio? Por cierto, me atormenta la conciencia porque, por un lado, estas pantallas aquí ya estaban por las nubes y, por otro lado, debemos cumplir la promesa.
Estoy pensando en comprar +20 Agregar a los favoritos Me gustó la reseña +38 +67Este temporizador doméstico muy sencillo tiene 6 retardos de tiempo fijos: 1, 2, 5, 10, 15 y 30 minutos (dependiendo de tus necesidades, puedes aumentar o disminuir fácilmente el número de retardos de tiempo). Este temporizador puede resultar útil tanto en entornos domésticos como industriales.
Circuito temporizador Se puede dividir en dos partes: la fuente de alimentación y el temporizador en sí. La fuente de alimentación contiene un transformador de red reductor X1, un puente de diodos BR1, un condensador electrolítico de alta capacidad C1 que suaviza las ondulaciones de voltaje rectificadas y un regulador de voltaje de 12 voltios tipo LM7812.
Temporizador simple en chip NE555
Si es necesario, el circuito puede alimentarse con una batería de 12 voltios. Esta batería se muestra en el diagrama (BATT.1). El interruptor S2 le permite seleccionar la fuente de alimentación para el temporizador: batería o rectificador. Si no se requiere alimentación de batería, no se necesitan los elementos BATT.1 y S2.
Base del dispositivo- chip temporizador integrado tipo NE555, configurado para funcionar en modo monoestable. El esquema prevé el procesamiento de intervalos de tiempo en el rango de 1 a 30 minutos. El tiempo deseado se selecciona mediante el interruptor S1 de acuerdo con la tabla:
Para iniciar el proceso de procesamiento del tiempo, utilice el botón “INICIAR” (S1). Al presionar este botón, el relé electromagnético RL1 funcionará y conectará la carga a la red de 220V. Después de un período de tiempo específico, el relé se liberará y abrirá el circuito de alimentación de carga.
Operación del circuito muy simple. El condensador C1 se infecta a través de una resistencia o una cadena de resistencias R1 - R6. Cuando presiona el botón "INICIO" (S3), el temporizador se enciende y aparece un nivel de alto voltaje en su salida (3). El nivel de alto voltaje en la salida del microcircuito permanece así durante un tiempo seleccionado por el interruptor S1. Un nivel de alto voltaje en la salida del microcircuito 555 abre el transistor T1, cuyo circuito colector incluye el devanado del relé electromagnético RL1. El relé se activa, sus contactos se cierran y encienden la carga a la red de 220 voltios.
555 Timer IC es uno de los circuitos integrados más utilizados entre estudiantes y aficionados. Son muchas las aplicaciones de este IC, utilizadas principalmente como vibradores, MULTIVIBRADOR ASTABLE, MULTIVIBRADOR MONOESTABLE y MULTIVIBRADOR BISTABLE. En este artículo, intentaremos cubrir varios aspectos del temporizador 555 IC y explicar su funcionamiento en detalle. Así que primero definamos los conceptos de qué son vibradores astables, monoestables y biestables.
MULTIVIBRADOR ASTABLE
Esto significa que no habrá un nivel de producción estable. Por tanto, la producción fluctuará entre niveles altos y bajos. Estos parámetros de salida astable se utilizan como reloj para una salida rectangular en muchas aplicaciones.
MULTIVIBRADOR SIMPLE ESTABLE
Esto significa que habrá un estado estable y un estado inestable. En estado estable, el usuario puede seleccionar el nivel alto o bajo. Si la salida estabilizada se selecciona alta, entonces el temporizador siempre intenta establecer el nivel de salida alto. Por lo tanto, con un estado de nivel bajo, el temporizador se apaga por un corto tiempo y este estado se denomina inestable durante este tiempo. Si es estable, se selecciona el valor mínimo y la interrupción de salida aumenta durante un breve período antes de que llegue el valor bajo.
[Leer más sobre Multivibrador Monoestable: Circuito Multivibrador Monoestable con Temporizador 555]
MULTIVIBRADOR BISTABLE
Esto significa que el estado de salida es estable. Con cada interrupción, la salida cambia y permanece como está. Por ejemplo, la producción se considera alta ahora, pero con una pausa disminuye y permanece baja. En el siguiente descanso se va alto.
[Lea más sobre Multivibrador biestable: Circuito multivibrador biestable IC con temporizador 555]
Características importantes del temporizador IC 555
NE555 IC y dispositivos de 8 pines. Importante Características electricas El temporizador es que no debe encender por encima de 15V, esto significa que la fuente de voltaje no puede ser superior a 15V. En segundo lugar, no podemos extraer más de 100 mA del chip. Si no sigues estos pasos, el chip se quemará o dañará.
explicacion del trabajo
El temporizador consta principalmente de dos elementos estructurales principales y son:
1. Comparadores (dos) o dos amplificadores operacionales
2.Un multivibrador SR (selección de reinicio del disparador)
Como se muestra arriba, solo hay dos componentes importantes en un temporizador: dos comparadores y un flip-flop. Necesito entender ¿Qué es un comparador y un disparador?.
es simplemente un dispositivo que compara el voltaje en los terminales de entrada (inversor (-VE) y no inversor (+VE)). Por lo tanto, dependiendo de la diferencia entre el terminal positivo y el terminal negativo en la entrada al puerto, se determina la salida del comparador.
Por ejemplo, considere que el voltaje del terminal de entrada positivo será de +5 V y el voltaje del terminal de entrada negativo será de +3 V. La diferencia es 5-3=+2V. Dado que la diferencia es positiva, obtenemos un aumento de voltaje positivo en la salida del comparador.
Otro ejemplo: si el terminal positivo tiene un voltaje de +3V y el terminal de entrada negativo tiene un voltaje de +5V. La diferencia es +3-+5=-2V, ya que la diferencia de voltaje de entrada es negativa. La salida del comparador será un voltaje pico negativo.
Como ejemplo, considere el terminal de entrada positivo como entrada y el terminal de entrada negativo como referencia, como se muestra en la figura anterior. Entonces, la diferencia de voltaje entre la entrada y el otro positivo grande dará como resultado una salida positiva del comparador. Si la diferencia es negativa, obtendremos un negativo o masa en la salida del comparador.
Multivibrador SR: esta celda de memoria puede almacenar un bit de datos. En la figura vemos una tabla de verdad.
Hay cuatro estados de multivibrador para dos entradas; sin embargo, debemos entender que sólo existen dos estados desencadenantes para este caso.
| S | R | q | Q' (trazo Q) |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
Ahora, como se muestra en la tabla, para las entradas de reinicio y configuración obtenemos los resultados correspondientes. Si hay un pulso para marcar el código PIN y un nivel bajo en el reinicio, entonces el flip-flop almacena el valor de uno y afecta la lógica alta en los terminales Q. Este estado continúa hasta que se restablece, el PIN recibe un pulso mientras se marca y tiene lógica baja. Esto restablecerá el flip-flop de modo que la salida Q se apague y este estado continúa hasta que se reinicie el flip-flop.
Por tanto, el flip-flop almacena un bit de datos. Aquí hay otra cosa: Q y Q-stroke siempre son opuestos.
En un temporizador se combinan un comparador y un flip-flop.
Considere que se suministran 9 V al temporizador, debido al divisor de voltaje formado por las resistencias dentro del temporizador, como se muestra en el diagrama de bloques; Habrá voltaje en los contactos del comparador. Entonces, debido al divisor de tensión de red, tendremos +6V en el terminal negativo del primer comparador. Y +3V al terminal positivo del segundo comparador.
El primer y otro pin son una salida del comparador conectado al pin de reinicio del multivibrador, entonces, si el comparador tiene una salida baja, el flip-flop se reiniciará. Y por otro lado, la segunda salida del comparador está conectada al multivibrador, de forma que si la segunda salida del comparador pasa de un valor bajo, el multivibrador almacena uno a la vez.
Con un voltaje de al menos +3 V a través del pin del flip-flop (la entrada negativa del segundo comparador), la salida del comparador va de baja a alta, como se analizó anteriormente. Este pulso detecta el multivibrador y almacena un valor.
Ahora, si aplicamos un voltaje superior a +6 V en el pin de umbral (entrada positiva de un comparador), la salida del comparador va de baja a alta. Este pulso restablece RS y RS almacena cero.
Otra cosa sucede durante el reinicio del flip-flop, cuando restablece la descarga, el contacto conectado a tierra bajo el nombre se enciende Q1. El transistor T1 se enciende porque el Q principal está en el punto de reinicio alto y está conectado a la base de T1.
En una configuración inestable, la capacitancia conectada aquí se restablecerá en este punto y, por lo tanto, la salida del temporizador será baja durante este tiempo. En una configuración inestable, el tiempo durante la carga del condensador en el contacto del disparador, el voltaje será menor que +3V y por lo tanto el disparador mantiene un valor y la salida será alta.
En una configuración inestable como se muestra en la figura,
La frecuencia de la señal de salida depende de las resistencias RA, RB y del condensador C. La ecuación viene dada por,
Frecuencia(F) = 1/(período de tiempo) = 1,44/((RA+RB*2)*C).
Aquí RA, RB son los valores de resistencia y C es el valor de capacitancia. Al poner los valores de resistencia y capacitancia en la ecuación anterior, obtenemos las frecuencias de onda cuadrada de salida.
La lógica de tiempo de alto nivel se establece como TH= 0,693*(RA+RB)*C
Lógica de tiempo de bajo nivel establecida como, TL= 0,693*RB*C
El ciclo de trabajo de los pulsos de señal rectangulares de salida se especifica como Factor de trabajo = (RA+RB)/(RA+2*RB).
555 Circuito temporizador y descripciones.
Contacto 1. Tierra: este pin debe estar conectado a tierra.
Pin 8. Tensión de alimentación o alimentación vcc: Este pin tampoco tiene ninguna función especial. Está conectado a voltaje positivo. En el temporizador, para que la función funcione, este pin debe estar conectado a un voltaje positivo en el rango de +3,6 V a +15 V.
Pin 4. Restablecer: Como se mencionó anteriormente, hay un interruptor macro. La salida del disparador controla el microcircuito, la salida está conectada directamente al pin 3.
El pin de "reinicio" está conectado directamente al flip-flop MR (reinicio general). Al examinarlo podemos observar un pequeño ciclo en el gatillo. Cuando el pin SR (reinicio general) está activo, el nivel de disparo es bajo. Esto significa que para que el flip-flop restablezca el pin SR, el voltaje debe pasar de alto a bajo. Esta lógica de reducción en el disparador ocurre con dificultad para llegar a un nivel bajo. Por lo tanto, el resultado es débil, independientemente de cualquier conclusión.
Este pin está conectado a vcc para activar y detener con un restablecimiento completo.
Pin 3. Salida: Este pin tampoco tiene ninguna función especial. Este contacto tiene una configuración push-pull (PUSH-PULL) formada por transistores.
Esta configuración se muestra en la figura. Las bases de los dos transistores están conectadas a la salida del disparador. Por lo tanto, cuando aparece un nivel lógico alto en la salida del flip-flop, el transistor NPN se enciende y aparece en la salida +V1. Cuando la lógica que aparece en la salida del flip-flop baja, el transistor PNP se enciende y la salida se conecta a tierra o aparece –V1 en la salida.
Entonces, la configuración se usa para obtener una salida de onda cuadrada de la lógica de control del flip-flop. El objetivo principal de esta configuración es volver a cargar el disparador. Pero el flip-flop no puede liberar 100 mA en la salida.
Bueno, hasta ahora hemos hablado de contactos que no cambian el estado de las salidas en ningún estado. Los cuatro pines restantes son especiales porque determinan el estado de la salida del temporizador del chip.
Contacto 5. Contacto de control: el pin de control está conectado al pin de entrada negativo del primer comparador.
Considere para el caso que el voltaje entre vcc y tierra es de 9V. Debido al divisor de voltaje en el microcircuito, el voltaje al pin de control solo será vcc*2/3 (para voltaje de suministro vcc = 9, voltaje de contacto = 9*2/3=6V).
Esta función le da al usuario control directo del primer comparador. Como se muestra en el circuito anterior, la salida del primer comparador se alimenta para restablecer el flip-flop. Podemos poner diferentes voltajes en este pin, digamos si lo conectamos a +8V. Lo que sucede ahora es que el umbral de voltaje de contacto debe alcanzar +8 V antes de que el disparador se reinicie y baje a la salida.
Para un caso normal, el mínimo irá a V-Out, luego el capacitor recibe una carga de hasta 2/3VCC (+6V para un suministro de 9V). Ahora, ya que hemos configurado diferentes voltajes para el pin de control (el primer comparador es negativo o el comparador de reinicio).
El condensador debe cargarse hasta alcanzar el voltaje del terminal de control. La fuerza de la carga del condensador afecta el tiempo de encendido y apagado del cambio de señal. Por lo tanto, la señal de salida experimenta varias inclusiones del intervalo.
Por lo general, este terminal se enrolla con un condensador. Para evitar ruidos no deseados e interferencias en el funcionamiento.
Pin 2. Gatillo: conectado a la entrada del segundo comparador. La salida del segundo comparador está conectada al pin SET del flip-flop. De la salida del segundo comparador obtenemos un alto voltaje en la salida del temporizador. Entonces podemos decir que el pasador del gatillo controla la salida del temporizador.
Ahora esto es lo que vale la pena observar: el bajo voltaje en el disparador fuerza la salida de alto voltaje a la entrada inversora del segundo comparador. El voltaje en el contacto del disparador debe ser inferior al voltaje de suministro VCC*1/3 (con VCC 9V como se esperaba, VCC*(1/3)=9*(1/3)=3V). Por lo tanto, el voltaje del disparador debe estar por debajo de 3 V (para un suministro de 9 V) en la salida del temporizador para que suba.
Si este pin está conectado a tierra, la salida siempre será alta.
Contacto 6. Umbral: El contacto de umbral de voltaje determina cuándo se reinicia el disparador en el temporizador. El umbral de voltaje está designado para la entrada positiva del comparador 1.
Aquí la diferencia de voltaje entre el pin UMBRAL y el pin de Control determina la salida del comparador 2 y por lo tanto el reinicio lógico. Si la diferencia de voltaje es positiva, entonces el disparador se reinicia y la salida disminuye. Si la diferencia es negativa, entonces la lógica en el pin SET determina la salida.
Si la entrada de control está abierta. Luego, un voltaje igual o mayor que VCC*(2/3) (es decir, 6 V para un suministro de 9 V) restablecerá el flip-flop. Por lo tanto la producción es baja.
Por lo tanto, podemos concluir que el pin de umbral de voltaje determina cuándo la salida debe bajar si el pin de control está abierto.
Pin 7. Restablecer: este pin se toma del colector abierto del transistor. Porque el transistor (pin de reinicio T1) ha recibido una conexión Base al Q prime. Siempre que la salida baja o el flip-flop se reinicia, el reinicio se conecta a tierra. Cuando Q primo es alto, entonces Q será bajo, por lo que el transistor T1 recibirá un cambio de ENCENDIDO porque ha entrado energía a la base del transistor.
Este pin generalmente descarga el capacitor en una configuración inestable, de ahí el nombre Restablecer.
Los microcircuitos 555 se utilizan con bastante frecuencia en la práctica de la radioafición: son prácticos, multifuncionales y muy fáciles de usar. En tales microcircuitos, puede implementar cualquier diseño, tanto los disparadores Schmitt más simples con un par de elementos adicionales como cerraduras de combinación de varias etapas.
NE555 se ha desarrollado durante bastante tiempo, incluso en revistas soviéticas"Radio", "Modelador-constructor", se pueden encontrar muchos productos caseros utilizando análogos de este microcircuito. Hoy en día, este chip se utiliza activamente en diseños con LED.
Descripción del chip
Este es el desarrollo de una empresa de EE. UU. Signetics. Fueron sus especialistas quienes pudieron poner en práctica el trabajo de Camenzind Hans. Este, se podría decir, es el padre del circuito integrado: en condiciones difíciles de alta competencia, los ingenieros lograron fabricar un producto que ingresó al mercado mundial y ganó gran popularidad.
En esos años, el microcircuito de la serie 555 no tenía análogos en el mundo: una densidad muy alta de elementos en el dispositivo y un costo extremadamente bajo. Es gracias a estos parámetros que se ha ganado una gran popularidad entre los diseñadores.
Análogos domésticos
Posteriormente, comenzó la copia masiva de este elemento de radio: el análogo soviético del microcircuito se llamó KR1006VI1. Por cierto, es un desarrollo único en todos los aspectos, aunque tiene muchos análogos. Sólo en los microcircuitos domésticos la entrada de parada tiene prioridad sobre la entrada de arranque. Ninguno de los diseños extranjeros tiene esa característica. Pero esta característica debe tenerse en cuenta al diseñar circuitos en los que se utilicen activamente ambas entradas.
¿Dónde se usa?
Pero cabe señalar que las prioridades de entrada no afectan en gran medida el rendimiento del microcircuito. Este es sólo un matiz menor que debe tenerse en cuenta en casos excepcionales. Para reducir el consumo de energía, a mediados de los años 70 se lanzó la producción de elementos CMOS. En la URSS, los microcircuitos de los trabajadores de campo se llamaban KR1441VI1.
Los generadores basados en el chip 555 se utilizan con mucha frecuencia en diseños de radioaficionados. No es difícil implementar un relé de tiempo en este chip y el retraso se puede configurar desde unos pocos milisegundos hasta horas. También hay elementos más complejos, que se basan en un circuito 555: contienen dispositivos para evitar el ruido de contacto, controladores PWM y restauración de señal digital.
Ventajas y desventajas del microcircuito.
Hay un divisor de voltaje incorporado dentro del temporizador; es esto lo que le permite establecer un umbral inferior y superior estrictamente fijo en el que operan los comparadores. De aquí podemos sacar una conclusión sobre el principal inconveniente: es imposible controlar los valores umbral y también es imposible excluir el divisor del diseño; el alcance de la aplicación práctica del microcircuito 555 se reduce significativamente. Es posible construir circuitos multivibradores y monovibradores, pero diseños más complejos no funcionarán.
¿Cómo deshacerse de las deficiencias?
Pero puede deshacerse de este problema simplemente instalando un condensador polar de no más de 0,1 μF entre el terminal de control y la fuente de alimentación negativa.
Y para aumentar significativamente la inmunidad al ruido, se instala un condensador no polar con una capacidad de 1 µF en el circuito de alimentación. Cuando se utilizan microcircuitos 555 en la práctica, es importante considerar si los elementos pasivos (resistencias y condensadores) afectan su funcionamiento. Pero es necesario tener en cuenta una característica: cuando se utilizan temporizadores en elementos CMOS, todas estas desventajas simplemente desaparecen, no es necesario utilizar condensadores adicionales.
Parámetros básicos de microcircuitos.
Si decide fabricar un temporizador con un chip 555, necesita conocer sus características principales. En total hay cinco nodos en el dispositivo, como se pueden ver en el diagrama. En la entrada hay un divisor de voltaje resistivo. Con su ayuda se forman dos tensiones de referencia, que son necesarias para el funcionamiento de los comparadores. Las salidas de los comparadores están conectadas a un flip-flop RS y a un pin de reinicio externo. Y solo después de eso al dispositivo de amplificación, donde aumenta el valor de la señal.
Fuente de alimentación para microcircuitos.
Al final hay un transistor cuyo colector está abierto: realiza una serie de funciones, todo depende de la tarea específica a la que se enfrenta. Se recomienda alimentar los circuitos integrados NE, SA, NA con una tensión de alimentación en el rango de 4,5-16 V. Solo cuando se utilizan microcircuitos 555 con la abreviatura SE se permite un aumento a 18 V.
El consumo máximo de corriente a un voltaje de 4,5 V puede alcanzar 10-15 mA, el valor mínimo es 2-5 mA. Existen microcircuitos CMOS cuyo consumo de corriente no supera 1 mA. Para los circuitos integrados domésticos del tipo KR1006VI1, el consumo de corriente no supera los 100 mA. Descripción detallada 555 chips y sus análogos nacionales se pueden encontrar en las hojas de datos.
funcionamiento del chip
Las condiciones de funcionamiento dependen directamente de qué empresa produce el microcircuito. Como ejemplo, podemos citar dos análogos: NE555 y SE555. Para el primero, el rango de temperatura en el que normalmente funcionará está en el rango de 0 a 70 grados. En el segundo, es mucho más ancho: de -55 a +125 grados. Por lo tanto, estos parámetros siempre deben tenerse en cuenta al diseñar dispositivos. Es recomendable familiarizarse con todos los valores típicos de voltaje y corriente en los pines Reset, TRIG, THRES, CONT. Para hacer esto, puede utilizar la hoja de datos de un modelo específico; en ella encontrará información completa.
Depende de esto uso práctico esquema. Los radioaficionados utilizan con bastante frecuencia el chip 555; en los sistemas de control hay incluso osciladores maestros para transmisores de radio basados en este elemento. Su ventaja sobre cualquier versión de transistor o válvula es su increíblemente alta estabilidad de frecuencia. Y no es necesario seleccionar elementos con alta estabilidad ni instalar dispositivos adicionales para la ecualización de voltaje. Basta con instalar un microcircuito simple y amplificar la señal que se generará en la salida.
Propósito de los pines IC
Los microcircuitos de la serie 555 tienen solo ocho pines, tipo de paquete PDIP8, SOIC, TSSOP. Pero en todos los casos el propósito de las conclusiones es el mismo. El elemento UGO es un rectángulo denominado “G1” en el caso de un generador de pulso único y “GN” para un multivibrador. Asignación de pines:
- GND es general, es el primero en orden (si cuentas desde la clave de etiqueta). Este pin recibe el signo negativo de la fuente de alimentación.
- TRIG - entrada de disparo. Es a este pin al que se aplica un pulso de bajo nivel y va al segundo comparador. Como resultado, el IC se inicia y aparece una señal de alto nivel en la salida. Además, la duración de la señal depende de los valores de C y R.
- OUT es la salida en la que aparece la señal de nivel alto y bajo. Cambiar entre ellos no lleva más de 0,1 μs.
- REINICIAR - reiniciar. Esta entrada tiene la máxima prioridad, controla el temporizador y esto no depende de si hay voltaje en las otras patas del microcircuito. Para permitir el arranque, debe estar presente un voltaje superior a 0,7 V. Si el pulso es inferior a 0,7 V, entonces está prohibido el funcionamiento del chip 555.
- CTRL es una entrada de control que está conectada a un divisor de voltaje. Y si no hay ninguno factores externos que puede afectar al funcionamiento, por esta salida sale una tensión de 2/3 de la tensión de alimentación. Cuando se aplica una señal de control a esta entrada, se genera un pulso modulado en la salida. En caso de circuitos simples esta salida está conectada a un condensador.
- THR-para. Esta es la entrada del primer comparador, si aparece un voltaje de 2/3 del voltaje de suministro, la operación del disparador se detiene y el temporizador se configura en un nivel más bajo. Pero un requisito previo es que no haya una señal de activación en el tramo TRIG (ya que tiene prioridad).
- DIS - alta. Se conecta directamente al transistor ubicado dentro del chip 555. Tiene un colector común. Se instala un condensador en el circuito emisor-colector, que es necesario para configurar la hora.
- VCC - conexión al positivo de la fuente de alimentación.
Modo de una sola vez
En total, hay tres modos de funcionamiento del chip NE555, uno de ellos es monoestable. Para generar pulsos, hay que utilizar un condensador de tipo polar y una resistencia.
El circuito funciona así:
- Se aplica un voltaje a la entrada del temporizador: un pulso de bajo nivel.
- Se cambia el modo de funcionamiento del microcircuito.
- Aparece una señal de alto nivel en el pin “3”.
Después de este tiempo, se generará una señal de bajo nivel en la salida. En modo multivibrador, los pines “4” y “8” están conectados. Al desarrollar circuitos basados en un dispositivo de un solo uso, se deben tener en cuenta los siguientes matices:
- La tensión de alimentación no puede influir en el tiempo de impulso. A medida que aumenta el voltaje, la velocidad de carga del condensador, que fija el tiempo, es mayor. En consecuencia, la amplitud de la señal de salida aumenta.
- Si aplica un pulso adicional a la entrada (después del principal), no afectará el funcionamiento del temporizador hasta el final del tiempo t.
Para influir en el funcionamiento del generador, puede utilizar uno de los siguientes métodos:
- Aplique una señal de bajo nivel al pin RESET. Esto devolverá el temporizador a su estado predeterminado.
- Si una señal de bajo nivel llega a la entrada “2”, entonces la salida siempre tendrá un pulso alto.
Al utilizar pulsos únicos aplicados a la entrada y cambiar los parámetros de los componentes de temporización, es posible obtener una señal rectangular de la duración requerida en la salida.
Circuito multivibrador
Cualquier radioaficionado novato puede fabricar un detector de metales utilizando el chip 555, pero para ello es necesario estudiar las características de funcionamiento de este dispositivo. Un multivibrador es un generador especial que produce pulsos rectangulares con una determinada periodicidad. Además, la amplitud, la duración y la frecuencia están estrictamente especificadas; los valores dependen de la tarea a la que se enfrenta el dispositivo.
Se utilizan resistencias y condensadores para generar señales repetidas. La duración de la señal t1, la pausa t2, la frecuencia f y el período T se pueden encontrar utilizando las siguientes fórmulas:
- t1=ln2*(R1+R2)*C=0,693*(R1+R2)*C;
- t2=0,693*C*(R1+2*R2);
- T=0,693*C*(R1+2*R2);
- f=1/(0,693*C*(R1+2*R2)).
Con base en estas expresiones, se puede ver que la duración de la pausa no debe ser mayor que el tiempo de la señal. En otras palabras, el ciclo de trabajo nunca será mayor que 2. De esto depende directamente la aplicación práctica del microcircuito 555. Los circuitos de varios dispositivos y diseños se construyen de acuerdo con hojas de datos e instrucciones. Dan todas las recomendaciones posibles para el montaje de dispositivos. El ciclo de trabajo se puede encontrar usando la fórmula S=T/t1. Para aumentar esta cifra, es necesario agregar un diodo semiconductor al circuito. Su cátodo está conectado a la sexta pata y el ánodo a la séptima.
Si observa la hoja de datos, indica el valor inverso del ciclo de trabajo; se puede calcular usando la fórmula D=1/S. Se mide como porcentaje. El funcionamiento de un circuito multivibrador se puede describir de la siguiente manera:
- Cuando se aplica energía, el condensador se descarga completamente.
- El temporizador se coloca en un estado de alto nivel.
- El condensador acumula carga y el voltaje a través de él alcanza un máximo: 2/3 del voltaje de suministro.
- El microcircuito cambia y aparece una señal de bajo nivel en la salida.
- El condensador se descarga durante t1 hasta un nivel de 1/3 de la tensión de alimentación.
- El chip 555 cambia nuevamente y la salida produce nuevamente una señal de alto nivel.
Este modo de funcionamiento se denomina autooscilante. El valor de la señal en la salida cambia constantemente, el microcircuito del temporizador 555 está en diferentes modos durante períodos de tiempo iguales.
Gatillo Schmitt de precisión
Los temporizadores como NE555 y similares tienen un comparador incorporado con dos umbrales: inferior y superior. Además, dispone de un disparador RS especial. Esto es lo que hace posible implementar el diseño de un disparador Schmitt de precisión. El voltaje suministrado a la entrada se divide en tres partes iguales mediante un comparador. Y tan pronto como se alcanza el nivel del valor umbral, el modo de funcionamiento del microcircuito cambia. En este caso, la histéresis aumenta, su valor alcanza 1/3 de la tensión de alimentación. Se utiliza un disparador de precisión en el diseño de sistemas de control automático.
En desarrollo moderno electrónica en China, parece que puedes comprar lo que tu corazón desee: desde sistemas de cine en casa y computadoras hasta productos tan simples como enchufes y tomas de corriente.
En algún punto intermedio se encuentran las luces intermitentes del árbol de Navidad, relojes con termómetros, reguladores de potencia, termostatos, relés fotográficos y mucho más. Como dijo el gran satírico Arkady Raikin en un monólogo sobre la escasez: "¡Que todo sea, pero que falte algo!" En general, lo que falta es exactamente lo que se incluye en el “repertorio” de diseños simples de radioaficionados.
A pesar de la competencia de la industria china, el interés de los diseñadores aficionados por estos diseños simples aún no se ha perdido. Continúan desarrollándose y, en algunos casos, encuentran una aplicación valiosa en pequeños dispositivos domóticos. Muchos de estos dispositivos nacieron gracias a (análogo doméstico KR1006VI1).
Estos son los fotorrelés ya mencionados, varios sistemas de alarma simples, convertidores de voltaje, controladores de motores de CC PWM y mucho más. A continuación te describiremos varios diseños prácticos que puedes repetir en casa.
Retransmisión fotográfica en el temporizador 555
El relé fotográfico que se muestra en la Figura 1 está diseñado para controlar la iluminación.
Foto 1.
El algoritmo de control es tradicional: por la noche, cuando disminuye el nivel de luz, la luz se enciende. La bombilla se apaga por la mañana cuando la luz alcanza niveles normales. El circuito consta de tres nodos: un fotómetro, un nodo de conmutación de carga y una fuente de alimentación. Es mejor comenzar la descripción del funcionamiento del circuito hacia atrás, hacia adelante, la fuente de alimentación, la unidad de conmutación de carga y el fotómetro.
unidad de poder
En tales diseños, este es precisamente el caso cuando es razonable utilizar, en violación de todas las recomendaciones de seguridad, una fuente de alimentación que no tenga aislamiento galvánico de la red. A la pregunta de por qué esto es posible, la respuesta será la siguiente: después de configurar el dispositivo, nadie entrará en él, todo estará en una carcasa aislante.
Tampoco se esperan ajustes externos, después del ajuste solo queda cerrar la tapa y colgar el producto terminado en su lugar, dejarlo funcionar. Por supuesto, si es necesario, el único ajuste de "sensibilidad" se puede obtener utilizando un tubo de plástico largo.
Durante el proceso de configuración, la seguridad se puede garantizar de dos maneras. Utilice un transformador de aislamiento () o alimente el dispositivo desde una fuente de alimentación de laboratorio. En este caso no es necesario conectar la tensión de red ni la bombilla, pudiendo controlarse la activación de la fotocélula mediante el LED1.
El circuito de alimentación es bastante sencillo. Representa un puente rectificador Br1 con un condensador de extinción C2 para una tensión alterna de al menos 400 V. La resistencia R5 está diseñada para suavizar el aumento de corriente a través del condensador C14 (500,0 µF * 50 V) cuando el dispositivo está encendido, y también "doble toma" como fusible.
El diodo Zener D1 está diseñado para estabilizar el voltaje en C14. Como diodo zener es adecuado un 1N4467 o un 1N5022A. Para el rectificador Br1, son bastante adecuados los diodos 1N4407 o cualquier puente de baja potencia con un voltaje inverso de 400 V y una corriente rectificada de al menos 500 mA.
El condensador C2 debe derivarse con una resistencia de aproximadamente 1 MΩ (que no se muestra en el diagrama) para que después de desconectar el dispositivo, la corriente no haga "clic": no matará, por supuesto, pero aún así es bastante sensible y desagradable.
Unidad de conexión de carga
Fabricado con un microcircuito especializado KR1182PM1A, que le permite fabricar muchos dispositivos útiles. En este caso se utiliza para controlar el triac KU208G. Los mejores resultados los obtiene el BT139 - 600 "analógico" importado: la corriente de carga es de 16 A a un voltaje inverso de 600 V, y la corriente del electrodo de control es mucho menor que la del KU208G (a veces el KU208G debe seleccionarse en función de este indicador). BT139 es capaz de soportar sobrecargas de impulsos de hasta 240 A, lo que lo hace extremadamente confiable cuando se opera en una variedad de dispositivos.
Si BT139 se instala en un radiador, entonces la potencia conmutada puede alcanzar 1KW; sin radiador, se permite un control de carga de hasta 400W. En el caso de que la potencia de la bombilla no supere los 150W, puedes prescindir completamente del triac. Para hacer esto, el terminal derecho de la lámpara La1 según el circuito debe conectarse directamente a los pines 14, 15 del microcircuito, y la resistencia R3 y el triac T1 deben excluirse del circuito.
Vamonos. El microcircuito KR1182PM1A se controla a través de los pines 5 y 6: cuando están cerrados, la lámpara se apaga. Puede haber un interruptor de contacto normal, aunque funciona al revés: el interruptor se cierra y la lámpara se apaga. Esto hace que sea mucho más fácil recordar esta "lógica".
Si se abre este contacto, el condensador C13 comienza a cargarse y, a medida que aumenta el voltaje a través de él, el brillo de la lámpara aumenta gradualmente. Esto es muy importante para las lámparas incandescentes, ya que aumenta su vida útil.
Seleccionando la resistencia R4, puede regular el grado de carga del condensador C13 y el brillo de la lámpara. En el caso de utilizar lámparas de bajo consumo, se puede omitir el condensador C13, al igual que el propio KR1182PM1A. Pero esto se discutirá a continuación.
Ahora vayamos al punto principal. En lugar de un relé, simplemente por el deseo de deshacerse de los contactos, se confió el control al optoacoplador de transistor AOT128, que se puede reemplazar con éxito con un 4N35 "analógico" importado; sin embargo, con tal reemplazo, el valor de la resistencia R6 debe aumentarse a 800KOhm...1MOhm, ya que a 100KOhm el 4N35 importado no funciona. ¡Probado por la práctica!
Si el transistor optoacoplador está abierto, transición KE, como un contacto, cerrará los pines 5 y 6 del microcircuito KR1182PM1A y la lámpara se apagará. Para abrir este transistor, es necesario encender el LED del optoacoplador. En general, todo resulta al revés: el LED está apagado, pero la lámpara está encendida.
Basado en 555 resulta muy simple. Para hacer esto, basta con conectar el fotorresistor LDR1 y la resistencia de sintonización R7 conectados en serie a las entradas del temporizador; con su ayuda se ajusta el umbral de respuesta del fotorrelé. La histéresis de conmutación (oscuro - claro) la proporciona el propio temporizador. ¿Recuerdas esos números “mágicos” 1/3U y 2/3U?
Si el fotosensor está en la oscuridad, su resistencia es alta, por lo que el voltaje a través de la resistencia R7 es bajo, lo que hace que la salida del temporizador (pin 3) suba y el LED del optoacoplador se apague y el transistor se cierre. En consecuencia, la bombilla se encenderá, como se escribió anteriormente en el subtítulo "Unidad de conmutación de carga".
Cuando el fotosensor está iluminado, su resistencia se vuelve pequeña, del orden de varios kOhms, por lo que el voltaje a través de la resistencia R7 aumenta a 2/3U y aparece un nivel de voltaje bajo en la salida del temporizador: el LED del optoacoplador se enciende y la lámpara de carga se apaga.
Aquí alguien podría decir: “¡Esto será un poco difícil!” Pero casi siempre todo se puede simplificar al límite. Si planea encender lámparas de bajo consumo, entonces comienzo suave No es necesario y se puede utilizar un relé normal. ¿Y quién dijo que sólo había que encender las lámparas?
Si el relé tiene varios contactos, entonces puedes hacer lo que quieras y no solo encenderlo, sino también apagarlo. Un diagrama de este tipo se muestra en la Figura 2 y no requiere ningún comentario especial. El relé se selecciona de modo que la corriente de la bobina no supere los 200 mA a un voltaje de funcionamiento de 12 V.
Figura 2.
Esquemas de preinstalación
En algunos casos, es necesario encender algo con cierto retraso en relación con el encendido del dispositivo. Por ejemplo, primero aplique voltaje a los chips lógicos y, después de un tiempo, alimente las etapas de salida.
Estos retrasos se implementan de forma muy sencilla en el temporizador 555. Los esquemas de dichos retrasos y los diagramas de tiempo de operación se muestran en las Figuras 3 y 4. La línea de puntos muestra el voltaje de la fuente de alimentación y la línea continua muestra la salida del microcircuito.
Figura 3. Después del encendido, la salida tiene un retraso alto.
Figura 4. Después del encendido, la salida tiene un retardo bajo.
Muy a menudo, estos "instaladores" se utilizan como componentes de circuitos más complejos.
555 Dispositivos de alarma con temporizador
El circuito del dispositivo de señalización es uno con el que nos hemos familiarizado hace mucho tiempo.
Figura 5.
Se sumergen dos electrodos en un recipiente con agua, por ejemplo una piscina. Mientras están en agua, la resistencia entre ellos es pequeña (el agua es un buen conductor), por lo que se pasa por alto el condensador C1 y el voltaje a través de él es cercano a cero. Además, hay voltaje cero en la entrada del temporizador (pines 2 y 6), por lo tanto la salida (pin 3) se configurará en un nivel alto y el generador no funciona.
Si por alguna razón el nivel del agua baja y los electrodos terminan en el aire, la resistencia entre ellos aumentará, idealmente solo una ruptura, y el capacitor C1 no será puenteado. Por tanto, nuestro multivibrador funcionará y aparecerán pulsos en la salida.
La frecuencia de estos pulsos depende de nuestra imaginación y de los parámetros del circuito RC: será una luz intermitente o un chirrido desagradable del altavoz. Al mismo tiempo, puedes activar la adición de agua. Para evitar desbordes y apagar la bomba a tiempo, es necesario agregar otro electrodo y un circuito similar al dispositivo. Aquí el lector puede experimentar.
Figura 6.
Cuando presiona el interruptor de límite S2, aparece voltaje en la salida del temporizador nivel alto, y seguirá siéndolo incluso si S2 se lanza y ya no se mantiene. El dispositivo solo puede salir de este estado presionando el botón "Reset".
Por ahora, detengámonos en esto, tal vez alguien necesite algo de tiempo para tomar un soldador e intentar soldar los dispositivos discutidos, explorar cómo funcionan y al menos experimentar con los parámetros de los circuitos RC. Escuche cómo suena el altavoz o parpadea el LED, compare lo que dan los cálculos, en qué medida los resultados prácticos difieren de los calculados.
