555-timer-IC-en er en enkel brikke som brukes til timing og pulskontroll. Den kan skape forsinkelser, enkeltstående pulser og gjentakende firkantbølgesignaler. Inne i sin 8-pinners kapsel bruker den komparatorer, en flip-flop og et utløsningstrinn for å bytte utgangen HØY eller LAV. Denne artikkelen gir informasjon om pinoppsett, moduser, bruk, RC-timing og feilsøking.
555 Timer IC Grunnleggende
555-timer-IC-en er en enkel brikke som brukes til timing og pulskontroll. Den kan skape forsinkelser, gjentakende signaler og jevne utgangsbølger. Inne i 8-pinners pakken bruker den komparatorer, en flip-flop og et utgangstrinn for å kontrollere hvordan signalet slår seg av og på.
555 Timer IC Pinout
| Pin | Navn | Egenskaper |
|---|---|---|
| 1 | GND (bakke) | Jord, som lavnivå (0V) |
| 2 | TRIG(trigger) | Når denne pinnespenningen faller til 1 / 3VCC (eller terskelspenningen bestemt av kontrollen), er utgangen høy. |
| 3 | UT | Output høyt nivå (+VCC) eller lavt nivå. |
| 4 | RST (reset) | Når denne pinnen mottar strømtimeren, tilbakestilles brikken når denne pinnen er jordet, og utgangen er lav. |
| 5 | CTRL (kontroll) | Terskelspenningen til brikken kontrolleres. (Når pinnen er tom, er standard to-terskelspenning 1 / 3Vcc og 2 / 3Vcc). |
| 6 | THR (terskel) | Når denne pinnespenningen stiger til 2 / 3VCC (eller terskelspenning bestemt av kontrollen), senkes utgangen. |
| 7 | DIS (utskrivelse) | Den interne OC-porten brukes til å lade ut kondensatoren. |
| 8 | V +, VCC (effekt) | Gi brikken høye strømnivåer. |
555 Timer-kretsdiagram
555-timeren fungerer ved å sammenligne spenningene på terskelinngangene (pinne 6) og triggeren (pinne 2) mot to faste referansenivåer skapt av de tre interne 5 kΩ-motstandene. Disse referansene setter koblingspunktene til omtrent 2/3 VCC og 1/3 VCC. Når triggerspenningen faller under det lavere nivået, setter den interne låsen, og utgangstrinnet driver pinne 3 HØY. Når terskelspenningen stiger over det øvre nivået, tilbakestilles låsen, og utgangen blir LAV. Utladningstransistoren (pinne 7) slår seg PÅ under LAV-utgangstilstanden for raskt å lade ut den eksterne tidskondensatoren gjennom en motstandsvei, og styrer tidssyklusen.
555 Timer IC tekniske spesifikasjoner
| Strømforsyningsspenning (VCC) | 4,5-16 V |
|---|---|
| Oppgitt driftsstrøm (VCC = +5 V) | 3-6 mA |
| Nominell driftsstrøm (VCC = +15 V) | 10-15 mA |
| Maksimal utgangsstrøm | 200 mA |
| Maksimalt strømforbruk | 600MW |
| Minimum arbeidskraftforbruk | 30MW (5V), 225MW (15V) |
| Temperaturområde | 0-70 °C |
555 timer IC-moduser
Enkelt stabilitetsmodus
I single-stable modus produserer 555-timer-IC-en én utgangspuls etter at den mottar et triggersignal. Når triggerinngangen faller under 1/3 av VCC, skifter utgangen HØYT, og timingprosessen starter. En kondensator begynner å lade gjennom en motstand, og utgangen forblir HØY mens dette skjer. Når kondensatorspenningen stiger til 2/3 av VCC, slår utgangen LAV, og pulsen avsluttes. Pulslengden avhenger av motstands- og kondensatorverdiene, så endring av RC-nettverket endrer hvor lenge utgangen forblir HØY. Før kondensatoren utløses igjen, må den ha nok tid til å lade ut slik at neste puls kan fungere korrekt.
Dobbel stasjonær modus
I double steady mode fungerer 555 timer-IC-en som en enkel PÅ/AV-minnekrets. Den kan forbli i én tilstand til en annen inngang endrer den. I denne modusen holdes pin 2 (trigger) og pinne 4 (reset) normalt HØY ved hjelp av pull-up-tilkoblinger. Pinne 6 (terskel) er koblet til jord. Pinne 5 (kontroll) kobles til jord gjennom en liten kondensator, vanligvis 0,01 til 0,1 μF, for å hjelpe til med å holde kretsen stabil. Pin 7 (utladning) brukes ikke til timing i dette oppsettet. Når pinne 2 trekkes LAVT, bytter utgangen til den innstilte tilstanden. Når pinne 4 er jordet, tilbakestilles utgangen til motsatt tilstand.
Ingen stabil modus
I ingen stasjonær modus genererer 555-timer-IC-en et gjentakende firkantbølgesignal uten stopp. En kondensator lader og utlades gjentatte ganger, og dette gjør at utgangen kontinuerlig bytter mellom HØY og LAV. Motstand R1 kobles fra VCC til pinne 7 (utladning), og motstand R2 kobles fra pinne 7 til pinne 2 (trigger). Pinne 2 (trigger) og pinne 6 (terskel) er koblet sammen slik at de sporer kondensatorspenningen. Kondensatoren lader opp gjennom R1 og R2 til den når 2/3 av VCC, noe som snur utgangen. Deretter lades kondensatoren ut gjennom R2 til den faller til 1/3 av VCC, og utgangen skifter igjen. Verdiene R1, R2 og kondensatoren styrer frekvensen og HØY-til-LAV-timingen. En diode kan også plasseres over R2 for å endre ladningsbanen og redusere arbeidssyklusen når en kortere HØY tid er nødvendig.
Ulike bruksområder for 555-timer-IC
LED-blinklys
Skaper en enkel PÅ-AV-blinkende effekt for en eller flere LED-er ved bruk av en tidsmotstand og kondensator.
Forsinkelsestimer (På-på-forsinkelse)
Slår en enhet PÅ etter en satt tidsforsinkelse, nyttig når du vil at utgangen skal vente før aktivering.
Ett-skudds pulsgenerator
Produserer en enkelt puls når den utløses, ofte brukt til å lage korte tidssignaler.
Firkantbølgegenerator (klokkesignal)
Genererer en jevn firkantbølgeutgang som kan brukes som klokkesignal for digitale kretser.
6,5 PWM-generator (lysstyrke- eller hastighetskontroll)
Styrer arbeidssyklusen til utgangen for å justere LED-lysstyrke eller DC-motorhastighet.
Tonegenerator (Summerlyd)
Lager et grunnleggende lydfrekvenssignal som kan drive en liten høyttaler eller summer.
Alarm / Sirenekrets
Produserer gjentakende lydmønstre ved å endre frekvensen over tid.
6,8 Pulsbreddemodulasjon for servokontroll
Hjelper til med å lage tidsbestemte pulser som kan brukes til enkle servokontrollapplikasjoner.
Frekvensdeler
Reduserer frekvensen til et inngangspulssignal ved å generere langsommere utgangspulser.
Manglende pulsdetektor
Oppdager når et gjentatt pulssignal stopper og utløser deretter utgangen.
555 timer IC-familie og derivatbrikker
| Produsent (MFR) | Delnummer (Mfr nr.) | Notater |
|---|---|---|
| Avago Technologies | Av-555M | - |
| Skreddersydde silisiumløsninger | CSS555 / CSS555C | CMOS, minimum arbeidsspenning 1,2 V, IDD < 5 μA |
| CEMI | ULY7855 | - |
| EKG Philips | ECG955M | - |
| Exar | XR-555 | - |
| Fairchild Halvleder | NE555 / KA555 | - |
| Harris | HA555 | - |
| IK Semicon | ILC555 | CMOS, minimum arbeidsspenning 2 V |
| Intersil Corporation | SE555 / NE555 | - |
| Intersil Corporation | ICM7555 | CMOS |
| Lithic Systems | LC555 | - |
| Meixin | ICM7555 | CMOS, minimum arbeidsspenning 2 V |
| Motorola | MC1455 / MC1555 | - |
| NTE Sylvania | NTE955M | - |
| RCA | CA555 / CA555C | - |
| STMicroelectronics | NE555N / K3T647 | - |
| TI (Texas Instruments) | SN52555 / SN72555 | - |
| TI (Texas Instruments) | TLC555 | CMOS, minimum arbeidsspenning 2 V |
| Zetex | ZSCT1555 | Minimum arbeidsspenning 0,9 V |
| NXP | ICM7555 | CMOS |
| HFO | B555 | - |
| HITACHI | HA17555 | - |
555 timer IC-erstatninger og kompatible alternativer
Direkte erstatninger (Pin-kompatible)
• NE555
• LM555
• SE555
• KA555
• SA555
• RC555
• MC1455
CMOS 555-alternativer (lavere effekt)
• TLC555
• LMC555
• ICM7555
• 7555
Valg av 555-timers RC-tidsverdier
• Bruk stabile kondensatorer når det er mulig for å holde 555-timerens timing mer nøyaktig og konsistent.
• Unngå å bruke svært lave kondensatorverdier, fordi de kan gjøre kretsen mer følsom for støy og forårsake uønsket utløsing.
• Ikke bruk svært høye motstandsverdier, da de kan føre til tidsfeil og gjøre utgangen mindre stabil.
• Koble alltid RESET-pinnen riktig, fordi det å la den flyte kan føre til at 555 Timer-IC-en tilbakestilles tilfeldig eller slutter å fungere som den skal.
555 Timer IC Feilsøking og Fikser
| Problem | Mulig årsak | Fiks |
|---|---|---|
| Utgang alltid HØY | Avtrekkerpinnen sitter fast LAVT | Sørg for at pinne 2 ikke blir dratt ned |
| Utgang alltid LAV | RESET-pinnen holdt LAV | Trekk RESET-pinnen HØYT slik at timeren kan gå |
| Ingen oscillasjon | Feil motstand/kondensator-ledning | Sjekk R1-, R2- og C-forbindelsene på nytt |
| Ustabil utgang | Støy som påvirker pinne 2 eller pinne 5 | Legg til en liten kondensator for filtrering |
| Feil frekvens | Feil R- eller C-verdier | Beregne tidsverdiene på nytt med de riktige formlene |
Konklusjon
555-timer-IC-en fungerer ved å sammenligne trigger- og terskelspenninger med faste nivåer på 1/3 VCC og 2/3 VCC. Den kan kjøre i monostabile, bistabile og stabile moduser for å generere pulser eller jevne oscillasjoner. Med riktige RC-verdier og riktig håndtering av RESET- og CONTROL-pinnen forblir utgangen stabil, og timingen forblir nøyaktig.
Ofte stilte spørsmål [FAQ]
Hvilken kondensatorverdi brukes på CONTROL-pinnen (pinne 5)?
Bruk en 0,01 μF (10 nF) kondensator fra pinne 5 til GND for å redusere støy og forbedre stabiliteten.
Oppnår 555-utgangen full VCC når den er HØY?
Ikke alltid. Utgangen HØY er nær VCC, men den kan falle lavere når du driver en last.
Hvorfor blir en 555 timer-IC varm?
Den varmes opp når den driver høy utgangsstrøm, går på høy spenning, eller bytter veldig ofte.
Kan 555-timeren drive et relé direkte?
Bare noen små reléer. Mange reléer trenger mer strøm, så en transistordriver og en flyback-diode er tryggere.
Hvorfor utløses 555 tilfeldig?
Tilfeldig utløsing skyldes støy, dårlig jording eller svak strømfiltrering.
Hva er hovedforskjellen mellom bipolar 555 og CMOS 555?
Bipolar 555 bruker mer strøm og driver mye bedre. CMOS 555 bruker mindre strøm og fungerer bedre for lav-effekt timing.
