Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Највећи мали чип: увод у Версатиле 555 Тимер

Још 1970. године, када се једва пола туцета корпоративних садница укоријенило у плодном тлу Силиконске долине, компанија под именом Сигнетић купила је идеју од инжењера по имену Ханс Камензинд. То није био револуционарни концепт, само 23 транзистора и хрпа отпорника који би функционисали као програмабилни тајмер. Тајмер би био свестран, стабилан и једноставан, али ове врлине су бледиле у односу на његову примарну продајну тачку. Користећи нову технологију интегрисаних кола, Сигнетика је могла да репродукује целу ствар на силиконском чипу.

То је подразумијевало неке ручне радове. Цамензинд је провео неколико недеља користећи стол за цртање и специјално монтиран Кс-Ацто нож како би му исписао круг у велику пластичну фолију. Потом је фотографисао фотографију Сигнетике, урезивши је у ситне вафле, и уметнувши сваку плочицу у пола инча правоугаоника црне пластике са бројем производа који је одштампан на врху. Тако је рођен 555 тајмер.

Показало се да је то најуспешнији чип у историји, како у броју продатих јединица (десетине милијарди, тако иу бројању) и дуговечности његовог дизајна (непромењено у скоро 40 година). 555 је коришћен свуда од играчака до свемирских летелица. Он може да упали светла, активира алармне системе, постави размак између звучних сигнала и сам креира звучне сигнале. Данас можете купити онлине чип за око 25 центи.

За уводни пројекат описан у наставку, можете користити 555ЦН, Фаирцхилд ЛМ555ЦН или КА555, Текас Инструментс НЕ555П, или СТМицроелецтроницс НЕ555Н. Бренд нема разлике. Сваки произвођач нуди допунску метал-оксидну полуводичку (ЦМОС) верзију, двоструку верзију и површинску верзију као додатак старомодном чипу који стоји на осам металних ногу размјештених 1/10. Из разних разлога треба да користите стару верзију.

Прво ћу показати како 555 може укључити и искључити ЛЕД блиц. Онда ћу је прилагодити да генеришем музички тон, и на крају ћу да ланчам три 555с да бих створио гаџет који можете користити да бисте наметнули временско ограничење у не-видео играма као што су даме или Сцраббле. На крају унапред подешеног интервала, тајмер ће направити звук звона који ће рећи тарди конкуренту да је његово време истекло и да је његов ред завршен.

Равнало у позадини је калибрисано у шестнаестинама инча.

Окрените 555 Цхип у Ноисемакер

На слици 1 приказан је 555 чип који се види одозго, са идентификованим пиновима. Кружни печат који је утиснут у његовом телу је у близини Пин 1. На слици 2 приказан је основни светлосни круг који користи непокретни режим 555, што значи да се излаз на Пин 3 пребацује између и позитивно и негативно све док напајање је укључено. Време циклуса је одређено кондензатором и два отпорника. Кондензатор има капацитет за складиштење електричне енергије (одатле и његово име), док отпорници смањују проток струје. Ако ставите отпорник у низу с кондензатором, отпорник успорава вријеме пуњења и пражњења кондензатора, нудећи тако једноставан начин кориштења електричне енергије за мјерење времена.

Када затворите прекидач С1 у кругу, струја протиче кроз Р1 и Р2 и постепено почиње пуњење кондензатора Ц1. ИЦ1 (555 тимер) прати овај процес. Када Ц1 стекне 2/3 позитивног напона напајања круга, 555 преокреће свој излаз на Пин 3 са позитивног на негативан и присиљава Ц1 да се испразни преко Р2. Када се напон на Ц1 смањи са 2/3 на 1/3, чип се враћа у првобитно стање, враћа излаз из негативног у позитиван и понавља циклус.

Користећи кондензатор од 0,1 микрофара (μФ) за Ц1, отпорник од 120 килограма (кΩ) за Р1 и 1 мегохм (МΩ) отпорник за Р2, ЛЕД трепери око 5 пута сваке секунде. (Остале компоненте у кругу немају никаквог утицаја на тајминг: Р3 штити ЛЕД од превелике струје, док Ц2 штити 555 тајмер од случајног електронског шума.)

Овако би требао изгледати ЛЕД-бљесак на слици 2, користећи компоненте укључене у матичну плочу.

Претпоставимо да користите 1μФ кондензатор уместо 0.1μФ кондензатора као Ц1. Сада сваки циклус траје 10 пута дуже. С друге стране, ако користите кондензатор од 0.01μФ за Ц1, циклуси су 1/10. Такође можете да промените време подешавањем вредности отпорника. Вредност Р1 + Р2 утиче на циклус „укључено“, док само Р2 одређује „офф“ циклус.

Са високим отпором и малим кондензатором, 555 ће заиста веома брзо кружити - лако довољно брзо да његови импулси праве музичке звукове кроз звучник. Слика 3 приказује модификовану верзију кола. ЛЕД и његов серијски отпорник замењени су различитим отпорником, кондензатором Ц3 и Л1, 1 ″ РадиоСхацк минијатурним звучником. (Напомена: Не можете да управљате звучником пуне величине са 555 тајмером осим ако не додате појачало.) Побрините се да ажурирате вредности Р1, Р2 и Ц1, које су промењене да би 555 радиле брже. Сада када спојите напајање, требали бисте чути ниски трут.

Додајте други 555 у Триггер тхе Ноисемакер за фиксни интервал

Имамо шумара; сада морамо да га активирамо за фиксни интервал. Ово се може урадити са другим 555 ожиченим у моностабилном режиму, што значи да емитује само један импулс. Слика 4 показује да је додан у круг. С2 је тастер, иако можете импровизовати само додиривањем 2 жице. Када се то догоди, ИЦ2 емитује један импулс који траје око 1 секунду. Ово светли Д2, ЛЕД, да би се добила визуелна потврда. Пулс такође пролази кроз Д1, сигнални диода, и активира ИЦ1, што чини звук као и раније, осим што га Ц4 продужава и узрокује да се смањи у фреквенцији, стварајући ефекат уздисања.

Проверите да ли ова верзија кола ради пре него што наставите.

Додајте трећи 555 у временски период чекања

Имамо звучнике који се могу активирати за фиксни интервал; сада морамо да измеримо интервал времена пре него што се звук појави. Трећи 555 тајмер може наметнути овај период чекања, ако га прилагодимо отпорницима веће вредности и већим кондензатором.

На слици 5, Ц7 се пуни кроз П1, потенциометар (променљиви отпорник). Можете подесити П1 да бисте подесили интервал чекања и повећали вредност Ц7 да би интервал био још дужи. На крају интервала излаз на Пин 3 постаје негативан. Ово се повезује са окидачем пин-а ИЦ2 и говори му да емитује свој кратки пулс, који каже ИЦ1 да направи свој звук.

Верзија из реалног живота на слици 5. Горњи чип мери временски интервал (користећи фиксни отпорник који је замењен потенциометром П1). Црвени ЛЕД трепери истовремено када се звук генерише преко звучника од 1 то (лево од чипа).

Имајте на уму да је С2 премјештен тако да контролира ИЦ3. Када користите круг за наметање временског ограничења у току игре, притисните С2 на почетку редања сваке особе.

Тако да круг неће изазвати грубу буку ако се играч креће у дозвољеном времену, додато је дугме за поништавање поништавања, С3. Притиснете ово дугме када играч направи потез. "НЦ" поред њега вам говори да је то нормално затворен тастер. Још увек вам је потребан прекидач за напајање, С1, да искључите напајање када гадгет није у употреби.

Шта је следеће?

Можете заменити друге компоненте уместо временских отпорника да би се 555 понашао на занимљив начин. На слици 3, ако користите термистор или фоторезистор уместо Р2, можете контролисати аудио фреквенцију са топлотом или светлом. Фоторезистор и 555 у моностабилном режиму могу да функционишу као детектор покрета. Претражите макезине.цом за “555” или погледајте Доцтроницс за још више пројектних идеја.

Ханс Камензинд није ни помишљао да ће му тајмер постати таква универзална корисност. Он сада мисли да унутрашњи дизајн модела 555 није посебно елегантан и требало је да буде преуређен пре неколико деценија. Елеганција у дизајну може бити велика ствар за инжењере, али за крајње кориснике, корисност је обично важнија. Модел 555 је једноставан, прецизан и робустан, толерише широк спектар напајања и може управљати не само ЛЕД и звучницима већ и релејима, па чак и малим моторима.

За 25 центи, то је више него довољно.

Удео

Оставите Коментар