10 migliori circuiti timer che utilizzano IC 555

I circuiti spiegati qui sono i 10 migliori piccoli circuiti timer che utilizzano il versatile chip IC 555, che genera intervalli di tempo predeterminati in risposta a trigger di ingresso momentanei.

Gli intervalli di tempo possono essere utilizzati per mantenere un file carico controllato da relè ON o attivato per il periodo di tempo desiderato e uno spegnimento automatico una volta trascorso il periodo di ritardo. L'intervallo di tempo può essere impostato selezionando i valori appropriati per una resistenza esterna, rete di condensatori.

Circuito interno IC 555

L'immagine mostrata sotto rappresenta lo schema interno di un IC 555 standard. Possiamo vedere che è composto da 21 transistor, 4 diodi e 15 resistori.

Lo stadio che coinvolge i tre resistori da 5 kohm funziona come uno stadio divisore di tensione che produce 1/3 del livello di tensione all'ingresso non invertente dell'amplificatore operazionale del comparatore di trigger e una divisione di tensione 2/3 sull'ingresso invertente dell'amplificatore operazionale del comparatore di soglia .

Con questi ingressi trigger i due amplificatori operazionali controllano lo stadio flip flop R / S (reset / set), che controlla ulteriormente le condizioni ON / OFF dello stadio di uscita complementare e del transistor del driver Q6

Lo stato di uscita del flip flop può essere impostato anche attivando il pin di ripristino 4 dell'IC.

Come funzionano i timer IC 555

quando IC 555 è configurato in modalità timer monostabile , il pin 2 di TRIGGER è mantenuto al potenziale del livello di alimentazione tramite una resistenza esterna RT.

In questa situazione, Q6 rimane saturo, il che mantiene il condensatore di temporizzazione esterno CD in corto a massa, facendo sì che il pin 3 di OUTPUT sia a un livello logico basso o 0 V.

L'azione Timer standard dell'IC 555 viene avviata introducendo un impulso di trigger di 0 V sul pin 2. Questo impulso di 0 V, essendo al di sotto del livello 1/3 della tensione di alimentazione CC o Vcc, forza l'uscita del comparatore di trigger a cambiare stato .

A causa di ciò, la R / S ciabatte infradito cambia anche il suo stato di uscita, disattivando Q6 e portando alto il pin 3 di OUTPUT. Con Q6 lo spegnimento disconnette il cortocircuito verso il CD. Ciò consente al condensatore CD di caricarsi tramite il resistore di temporizzazione RD fino a quando la tensione su CD raggiunge 2/3 del livello di alimentazione o Vcc.

Non appena ciò accade il flip flop R / S torna al suo stato precedente, accendendo Q6 e provocando una rapida scarica del CD. In questo istante il pin di uscita 3 ritorna di nuovo al suo precedente stato basso. Ed è così che l'IC 555 completa un ciclo di temporizzazione.

Secondo una delle caratteristiche, l'IC, una volta attivato, smette di rispondere a eventuali trigger successivi, fino al completamento del ciclo di temporizzazione. Ma se si vuole terminare il ciclo di temporizzazione, questo può essere fatto in qualsiasi momento applicando un impulso negativo o 0 V al resto del pin 4.

L'impulso di temporizzazione generato all'uscita del circuito integrato è principalmente sotto forma di un'onda rettangolare il cui intervallo di tempo è definito dalle grandezze di R e C.

La formula per calcolare questo è: tD (tempo di ritardo) = 1.1 (valore di R x valore di C) In altre parole l'intervallo di tempo prodotto da IC 555 è direttamente proporzionale al prodotto di R e C.

Il grafico seguente mostra il grafico del ritardo temporale rispetto alla resistenza e della capacità utilizzando la formula del ritardo temporale sopra. Qui tD è in millisecondi, R è in kilo Ω e C in μfarad.

Mostra una gamma di ritardo curve e i valori che cambiano linearmente rispetto ai corrispondenti valori di RT e C.

È possibile impostare ritardi compresi tra 10 µsecondi e 100 µsecondi selezionando opportuni valori di condensatori da 0,001 µF a 100 µF e resistori da 1 k Ω a 10 meg Ω.

Circuiti temporizzatori IC 555 semplici

La prima figura sotto mostra come realizzare un timer IC 555 con un'uscita a periodo fisso. Qui è impostato su 50 secondi.

È fondamentalmente un design monostabile IC 555.

La figura adiacente mostra le forme d'onda ottenute attraverso le piedinature indicate dell'IC durante il processo di commutazione.

Le azioni descritte nell'immagine della forma d'onda iniziano non appena il pin TRIGGER 2 viene messo a terra premendo il momentaneo interruttore START S1.

Questo fa apparire istantaneamente un impulso rettangolare sul pin 3 e contemporaneamente genera un dente di sega esponenziale sul pin 7 di SCARICA.

Il periodo di tempo per il quale questo impulso rettangolare rimane attivo è determinato dai valori di R1 e C1. Se R1 viene sostituito con un resistore variabile, questa temporizzazione di uscita può essere impostata secondo le preferenze dell'utente.

L'illuminazione a LED indica la commutazione ON e OFF del pin di uscita 3 dell'IC

Il resistore variabile può essere nella forma di a potenziometro come mostrato nella figura seguente 2.

In questo design l'uscita può essere impostata per produrre periodi di tempo da 1,1 secondi a 120 secondi attraverso diverse regolazioni del vaso R1.

Notare il resistore della serie 10K che è molto importante poiché protegge l'IC dalla combustione nel caso in cui la pentola venga ruotata al valore più basso. Il resistore della serie 10 K garantisce inoltre il valore minimo di resistenza richiesto per il corretto funzionamento del circuito alla regolazione minima del potenziometro.

Premendo il pulsante interruttore S1 abilita momentaneamente l'IC ad avviare la sequenza di temporizzazione (il pin 3 diventa alto e il LED si accende), mentre la pressione del pulsante di reset S2 consente la terminazione istantanea o il ripristino della sequenza di temporizzazione in modo che il pin di uscita 3 ritorni alla sua situazione originale di 0 V (LED spegnimento permanente)

L'IC 555 consente l'uso di carichi con specifiche di corrente massima fino a 200 mA. Sebbene questi carichi siano normalmente di tipo non induttivo, un carico induttivo come un relè può anche essere efficacemente utilizzato direttamente tra il pin 3 e la terra, come mostrato negli schemi seguenti.

La terza figura sotto possiamo vedere che il relè può essere cablato tra il pin 3 e la terra, e il pin 3 e il positivo. Notare il diodo a ruota libera collegato attraverso la bobina del relè, è altamente raccomandato per neutralizzare i pericolosi back emf dalla bobina del relè durante gli istanti di spegnimento.

Il i contatti dei relè possono essere cablati con un carico previsto per accenderli / spegnerli in risposta agli intervalli di tempo impostati.

Il 4 ° schema del circuito mostra lo standard Circuito timer regolabile IC 555 con due serie di intervalli di temporizzazione e un relè di uscita per la commutazione del carico desiderato.

Sebbene lo schema sembri corretto, questo circuito di base potrebbe effettivamente avere alcuni aspetti negativi.

1. Innanzitutto, questo design assorbirà una certa corrente in modo continuo, anche mentre l'uscita del circuito è nello stato spento.
2. In secondo luogo, poiché i due condensatori C1 e C3 hanno specifiche di tolleranza ampia, il potenziometro deve essere calibrato con due scale di impostazione individuali.

I difetti sopra discussi possono essere effettivamente superati, configurando il circuito nel modo seguente. Qui usiamo un relè DPDT per le procedure.

In questo quinto diagramma del timer IC 555 possiamo vedere che i contatti del relè sono collegati in parallelo con l'interruttore START S1, che sono entrambi in modalità 'normalmente aperto', e garantisce l'assenza di corrente mentre il circuito è spento.

Per avviare il ciclo di temporizzazione, S1 viene premuto momentaneamente.

Questo alimenta istantaneamente l'IC 555. All'inizio, ci si può aspettare che C2 sia completamente scarico. Per questo motivo, sul pin 2 dell'IC viene creato un interruttore ON negativo che avvia il ciclo di temporizzazione e il relè RY1 si attiva.

I contatti del relè che sono collegati in parallelo con S1 consentono all'IC 555 di rimanere alimentato anche dopo il rilascio di S2.

Allo scadere del periodo di tempo impostato, il relè viene disattivato ei suoi contatti tornano in posizione N / C scollegando l'alimentazione dall'intero circuito.

L'uscita del ritardo di temporizzazione del circuito è sostanzialmente determinata dai valori di R1 e del potenziometro R5, insieme ai valori di C1 o C2, e in base alla posizione del selettore S3 a.

Detto questo, dobbiamo anche notare che la temporizzazione è inoltre influenzata da come vengono regolati i potenziometri R6 e R7.

Vengono commutati tramite l'interruttore S3 be integrati con il pin 5 della tensione di CONTROLLO dell'IC.

Questi potenziometri vengono introdotti per shuntare efficacemente la tensione interna dell'IC 555, che altrimenti potrebbe disturbare la temporizzazione di uscita del sistema.

Grazie a questo miglioramento il circuito è ora in grado di funzionare con la massima precisione anche con condensatori con livelli di tolleranza incoerenti .

Inoltre, la caratteristica consente anche al circuito di lavorare con una scala di temporizzazione solitaria calibrata per leggere due intervalli di temporizzazione individuali in base al posizionamento del selettore.

Per impostare il circuito temporizzatore IC 555 di cui sopra, R5 deve essere inizialmente regolato sulla sua portata massima. Successivamente, S3 può essere selezionato in posizione 1.

Quindi, regolare R6 per ottenere una scala di uscita della temporizzazione ON di 10 secondi con alcuni tentativi ed errori. Seguire le stesse procedure per la selezione della posizione 2, tramite il potenziometro R7 per ottenere una scala precisa di 100 secondi

Timer per luci auto

Questo sesto semplice faro dell'automobile Il timer basato su IC 555 impedisce lo spegnimento dei fari dell'auto non appena l'accensione viene spenta.

Invece, i fari possono rimanere accesi per un certo ritardo preimpostato, una volta che il conducente blocca il accensione dell'auto e si incammina verso la sua destinazione che può essere la sua casa o il suo ufficio. Ciò consente al proprietario di vedere il percorso e di entrare nella destinazione comodamente con l'illuminazione visibile dai fari.

Successivamente, allo scadere del periodo di ritardo, il circuito IC 555 spegne i fari.

Come funziona

Quando il commutatore di accensione S2 è posizionato su ON, il relè RY1 si eccita tramite D3. Il relè abilita il funzionamento dei fari tramite i contatti del relè superiori e l'interruttore S1, in modo che i fari funzionino normalmente tramite S1.

A questo punto il condensatore C3 associato al pin 2 dell'IC rimane completamente scarico perché entrambi i suoi conduttori sono al potenziale positivo.

Tuttavia, quando l'interruttore di accensione S2 è spento, il condensatore C3 è soggetto a un potenziale di terra tramite la bobina del relè, che fa apparire improvvisamente un trigger negativo sul pin 2.

Ciò attiva il pin 3 di uscita dell'IC 555 e consente al relè di rimanere eccitato anche se l'accensione è spenta. A seconda dei valori dei componenti di temporizzazione R1 e C1, il relè rimane eccitato mantenendo i fari accesi (per 50 secondi), fino allo scadere del periodo di tempo e il pin 3 dell'IC si spegne diseccitando il relè e le luci.

Il circuito non crea alcuna interferenza con il normale funzionamento dei fari a vettura in moto.

Il prossimo 7 ° circuito del timer mostrato di seguito è anche un timer dei fari dell'auto che viene controllato manualmente al posto dell'interruttore di accensione.

Il circuito utilizza un relè DPDT con due serie di contatti. L'azione monostabile dell'IC 555 viene avviata premendo S1 momentaneamente. Questo eccita il relè ed entrambi i contatti si muovono verso l'alto e si collegano con l'alimentazione positiva.

La coppia di contatti sul lato destro attiva i fari, mentre i contatti sul lato sinistro alimentano il circuito IC 555. Il C3 fa apparire un impulso negativo momentaneo sul pin 2 che attiva la modalità di conteggio dell'IC e il pin 3 diventa agganciato alto sul relè.

I fari sono ora accesi. A seconda dei valori di R1 e C1 l'uscita del pin 3 mantiene il relè ed i fari accesi (per 50 secondi in questo caso), fino a quando il C1 si carica fino a 2/3 Vcc, ruotando il pin 3 basso e spegnendo il relè e i fari.

Timer luce portico 1 minuto

Questo 8 ° circuito mostra semplice luce del portico Circuito timer attivabile per un minuto solo nelle ore notturne. Durante il giorno il Resistenza LDR diventa basso che mantiene alto il suo incrocio con R5.

Per questo motivo, premendo S1 non ha alcun effetto sul pin 2 dell'IC. Tuttavia, quando cala l'oscurità, la resistenza LDR diventa infinita, sviluppando quasi 0 V alla giunzione di R4 e R5.

In questa condizione la pressione dell'interruttore S1 provoca un trigger negativo sul pin 2 dell'IC 555, che attiva il pin 3 in alto e accende anche il relè. La luce del portico collegata ai contatti del relè si accende.

Il circuito rimane attivato per circa 1 minuto, fino a quando C1 non si carica sui 2/3 Vcc. L'IC ora si ripristina sul pin 3 di svolta basso e diseccita il relè e spegne la luce del portico.

L'interruttore S1 può essere sotto forma di un piccolo interruttore nascosto vicino alla maniglia / cerniera della porta, o sotto il tappetino che si attiva quando il proprietario sale sul tappetino.

Applicazione contagiri

Un circuito temporizzatore monostabile che utilizza IC 555 può anche essere efficacemente implementato per realizzare un circuito contagiri che fornirà all'utente informazioni accurate sulla frequenza e sulla fasatura del motore.

La frequenza in ingresso dal motore viene prima convertita in onda quadra ben dimensionata attraverso una rete di differenziazione RC e quindi alimentata al pin # 2 del monostabile.

La rete differenziatore trasforma i bordi di entrata o di uscita del segnale a onda quadra in impulsi di trigger appropriati.

Un nono circuito pratico sotto mostra come una rete RC e un transistor converte qualsiasi segnale di ingresso con qualsiasi ampiezza in onde quadre ben formate per generare impulsi di trigger ideali, passando dal livello Vcc IC completo a terra.

Conclusione

In tutti i circuiti presentati finora, il 555 funziona come un generatore di periodi di temporizzazione monostabile (one-shot). I segnali di trigger richiesti vengono inviati al pin TRIGGER 2 e viene fornito un impulso temporizzato sul pin di uscita 3.

In tutti i progetti il ​​segnale applicato al pin TRIGGER 2 è dimensionato in modo appropriato per formare un impulso con bordo negativo.

Assicura che l'ampiezza del trigger passi da un livello 'off' superiore a 2/3 della tensione di alimentazione a un valore 'on' inferiore a 1/3 del livello di alimentazione.

L'attivazione dell'IC monostabile monostabile avviene effettivamente quando il potenziale sul pin 2 viene abbassato a 1/3 del livello di tensione di alimentazione.

Ciò richiede che l'ampiezza dell'impulso di trigger sul pin 2 sia superiore a 100 nanosecondi ma inferiore all'impulso che dovrebbe apparire sul pin di uscita 3.

Ciò accerta l'eliminazione dell'impulso di trigger allo scadere del periodo monostabile impostato.