Regulowany przełącznik przekaźnika czasowego 555 - Monostabilny obwód multiwibratora: 7 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Dowiedz się, jak wykonać precyzyjnie regulowany timer ze zmiennym opóźnieniem od 1 do 100 sekund, wykorzystujący układ scalony 555. Timer 555 jest skonfigurowany jako monostabilny multiwibrator. Obciążenie wyjściowe jest sterowane przez przełącznik przekaźnikowy, który z kolei jest sterowany przez obwód czasowy.

Ponieważ projekt obejmuje jedynie złożenie prostego obwodu według schematu, wykonanie zajmie tylko godzinę.

Nie zapomnij subskrybować więcej projektów: YouTube

Krok 1: Części i narzędzia

Części elektroniczne:

• 1x555Aliexpress
• Rezystor 2x3KΩ
• Rezystor 4x10KΩ
• Potencjometr 1x1MΩ
• 1x dioda IN4004
• 2x Dotykowe Chwilowe Przyciski AliExpress
• 2x5mm diody LED
• Kondensator 2x100 uF AliExpress!
• Kondensator 2x0.1uF (100nF)
• 1x2 pinowe zaciski śrubowe
• 1x3 pinowe zaciski śrubowe
• 1x przekaźnik przekaźnikowy 12VDC
• 1x12VDC Adapter AliExpress
• 1x przełącznik suwakowy SPDT
• 1x PCB

Narzędzia:

• Lutownica AliExpress
• Drut lutowniczy AliExpress
• Mini wiertarka ręczna PCB + bity AliExpress
• Przecinak do drutu AliExpress
• Narzędzie do ściągania izolacji AliExpress
• Pomocne dłonie lutowania AliExpress

Możesz również kupić PCB: PCBWay

Krok 2: 555 wyjaśnione

555 jest wysoce stabilnym urządzeniem do generowania dokładnych opóźnień czasowych lub oscylacji. W razie potrzeby dostępne są dodatkowe zaciski do wyzwalania lub resetowania. W trybie pracy z opóźnieniem czas jest precyzyjnie kontrolowany przez jeden zewnętrzny rezystor i kondensator. Obwód może być wyzwalany i resetowany przy opadających kształtach fali, a obwód wyjściowy może dostarczać lub opadać do 200mA lub sterować obwodami TTL.

W trybie monostabilnym timer LM555 działa jak jednorazowy generator impulsów. Impulsy pojawiają się, gdy timer LM555 odbiera sygnał na wejściu wyzwalającym, który spada poniżej 1/3 napięcia zasilania. Szerokość impulsu wyjściowego jest określona przez stałą czasową sieci RC. Impuls wyjściowy kończy się, gdy napięcie na kondensatorze jest równe 2/3 napięcia zasilania. Szerokość impulsu wyjściowego można wydłużyć lub skrócić w zależności od aplikacji, dostosowując wartości R i C.

Zewnętrzny kondensator jest początkowo rozładowywany przez tranzystor wewnątrz timera. Po przyłożeniu ujemnego impulsu wyzwalającego mniejszego niż 1/3 VCC do styku 2, ustawiany jest wewnętrzny przerzutnik, który zarówno uwalnia zwarcie na kondensatorze, jak i powoduje wysokie napięcie wyjściowe. Napięcie na kondensatorze wzrasta wykładniczo przez okres t = 1,1RC, na końcu którego napięcie wynosi 2/3 VCC. Wewnętrzny komparator resetuje następnie przerzutnik, który z kolei rozładowuje kondensator i doprowadza wyjście do stanu niskiego.

Krok 3: Schemat obwodu

LM555 ma maksymalne typowe napięcie zasilania 16V, podczas gdy cewka twornika przekaźnika jest włączona przy 12V. Stąd zasilacz 12V służy do minimalizacji liczby elementów, takich jak liniowe regulatory napięcia. Gdy pin 2 LM555 zostanie wyzwolony (przez zwarcie go do masy) przez chwilowy przełącznik S1, uruchamiany jest timer.

Timer generuje impuls wyjściowy z okresem włączenia określonym przez sieć RC tj. t = 1,1RC. W tym przypadku stała wartość kondensatora wynosi 100uF. Wartość R składa się z rezystora 10KΩ połączonego szeregowo z potencjometrem 1MΩ. Możemy zmieniać potencjometr, aby zmienić okres czasu impulsu wyjściowego.

Na przykład, jeśli potencjometr jest ustawiony na 0Ω, wartość R jest równa 10KΩ. Stąd t = 1,1 x 10K x 100u = 1 sekunda.

Ale jeśli garnek jest ustawiony na 1MΩ, wartość R jest równa 1MΩ + 10KΩ = 1010KΩ. Stąd t = 1,1 x 1010K x 100u = 100 sekund.

Gdy pin 4 LM555 zostanie wyzwolony (przez zwarcie go do masy) przez chwilowy przełącznik S2, timer jest resetowany.

Po uruchomieniu timera przekaźnik włącza się. Stąd zacisk Common (COM) przekaźnika jest zwarty do zacisku normalnie otwartego (NO). Do tego zacisku można podłączyć obciążenie o dużej mocy, takie jak żarówka lub pompa wodna. Tranzystor Q1 działa jak przełącznik i zapewnia dostarczanie wystarczającego prądu sterującego do przekaźnika. Dioda D1 pełni rolę diody flyback, która zabezpiecza tranzystor Q1 przed skokami napięcia spowodowanymi przez cewkę przekaźnika.

Dioda LED2 zapala się w celu wskazania, kiedy przekaźnik jest włączony. Dioda LED1 wskazuje, że obwód jest włączony. Przełącznik SPDT S3 służy do włączania obwodu. Kondensatory C2 i C4 służą do filtrowania szumów w linii zasilającej.

Schemat orła: GitHub

Krok 4: Produkcja PCB

Szacowany czas: 30 minut

• Zamów płytkę drukowaną: PCBWay
• Układ płytki drukowanej Eagle: GitHub
• PDF do druku: GitHub

Deskę wykonałem metodą żelaza.

W każdym rogu wywierciłem cztery otwory montażowe o średnicy 3mm.

Rozmiar PCB to 10 cm X 5 cm.

Krok 5: Montaż obwodu

Szacowany czas: 30 minut

Umieść i przylutuj wszystkie elementy do płytki drukowanej. Dokładnie sprawdź komponenty z polaryzacją. Na koniec przylutuj zasilacz do płytki drukowanej.

Po przylutowaniu każdego komponentu do płytki drukowanej można podłączyć obciążenie przez zaciski przekaźnika.

Krok 6: Uruchom i zresetuj timer

Podłączyłem lampkę kontrolną 24VDC do zacisków Common i Normally Open przekaźnika. Gdy zegar jest włączony, zaciski te są zwarte, co powoduje zamknięcie obwodu.

Możesz zmieniać potencjometr, aby dostosować i ustawić opóźnienie czasowe.

Przełącznik chwilowy S1 służy do uruchamiania timera. Timer można zresetować podczas cyklu odmierzania czasu, naciskając przełącznik chwilowy S2.

Krok 7: Wspieraj te projekty

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

Jesteś inżynierem lub hobbystą, który ma świetny pomysł na nową funkcję w tym projekcie? Może masz dobry pomysł na naprawę błędu? Zapraszam do pobierania schematów z GitHub i majsterkowania przy nim. Jeśli masz jakieś pytania/wątpliwości związane z tym projektem, zostaw je w komentarzach, a postaram się jak najlepiej na nie odpowiedzieć.