Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Suurim väike kiip: Intro Versatile 555 taimerile

1970-ndatel aastatel, kui Silicon Valley viljakas maapinnas oli juurdunud vaevalt pool tosinat ettevõtte seemikud, ostis Signetics nimega firma idee Hans Camenzindilt. See ei olnud läbimurde kontseptsioon, vaid 23 transistorit ja hulk takistid, mis toimiksid programmeeritava taimerina. Taimer oleks mitmekülgne, stabiilne ja lihtne, kuid need voorused olid võrreldes esmase müügipunktiga. Kasutades integreeritud ahelate uut tehnoloogiat, võiks Signetics kogu asja silikoonplaadil taasesitada.

Sellega kaasnesid mõned käsitöö. Camenzind veetis nädalaid koostamise tabeli ja spetsiaalselt paigaldatud X-Acto nuga, et kirjutada oma ringi suurele plastikule. Seejärel vähendasid signatuurid seda pilti fotograafiliselt, söövitasid selle väikestesse vahvlitesse ja kinnistasid iga vahvel pool-tollise mustast plastikust ristkülikule, millele oli trükitud toote number. Seega sündis 555 taimer.

See osutus ajaloo kõige edukamaks kiibiks nii müüdud ühikute arvus (kümned miljardid ja loendus) kui ka selle disaini pikaealisus (peaaegu 40 aasta jooksul muutumatuna). 555 on kasutatud kõikjal mänguasjadest kosmosesõidukitele. See võib muuta tuled välguks, aktiveerida häiresüsteemid, panna piiksude vahele tühikuid ja luua ise piiksu. Täna saate osta ühe kiibi võrgus umbes 25 senti.

Allpool kirjeldatud sissejuhatava projekti puhul saate kasutada 555CN, Fairchild LM555CN või KA555, Texas Instruments NE555P või STMicroelectronics NE555N. Bränd ei muutu. Iga tootja pakub tasuta metalli-oksiidi pooljuhtide (CMOS) versiooni, kahekordset versiooni ja pealispinda versiooni lisaks vanale stiilis kiibile, mis paikneb kaheksal metallist jalal, mis asuvad 1/10 ″ kaugusel. Erinevatel põhjustel peaksite kasutama vana stiilis versiooni.

Kõigepealt näitan, kuidas 555 saab LED-välklampi sisse ja välja lülitada. Seejärel kohandan selle muusikalise tooni loomiseks ja lõpuks saan kokku kolm 555-t, et luua vidin, mida saate kasutada ajapiirangute kehtestamiseks mitte-videomängudes, nagu kabe või Scrabble. Etteantud intervalli lõpus teeb taimer hõõguvale helile, et öelda tardy konkurendile, et tema aeg on läbi ja tema kord on lõppenud.

Taustal olev joonlaud on kalibreeritud kuueteistkümnendikust tollist.

Pöörake 555 kiip noisemakeriks

Joonisel fig 1 on kujutatud ülalt vaadatavat 555 kiipi, mille tihvtid on identifitseeritud. Ringikujuline märgis, mis on oma kehasse tembeldatud, on kõrvuga 1. toide on sisse lülitatud. Tsükli kestuse määrab kondensaator ja kaks takisti. Kondensaatoril on elektriline hoiustamisvõimsus (seega selle nimi), samas kui takistid vähendavad elektrivoolu. Kui paned kondensaatoriga järjestikku vastuse, aeglustab takisti kondensaatori laengu ja tühjenemise aegu, pakkudes seega lihtsat viisi elektrienergia kasutamiseks aja mõõtmiseks.

Kui sulgete lüliti S1, voolab vool läbi R1 ja R2 ning hakkab järk-järgult laadima kondensaatorit C1. IC1 (555 taimer) jälgib seda protsessi. Kui C1 omandab 2/3 vooluahela positiivsest pingest, siis 555 pöörab oma väljundi pin 3-lt positiivselt negatiivseks ja sunnib C1-d ise läbi R2-i. Kui C1-i tasu väheneb 2/3-lt 1/3-le, libistab kiip tagasi oma algse olekusse, lähtestab väljundi negatiivsest positiivseks ja kordab tsüklit.

Kasutades C1 mikrokiibi (μF) kondensaatorit C1, 120 kilohm (kΩ) takistit R1 jaoks ja 1 megohm (MΩ) takistit R2 jaoks, vilgub LED umbes 5 korda sekundis. (Ringluse teised komponendid ei mõjuta ajastamist: R3 kaitseb LED-i ülemäärase voolu eest, samas kui C2 kaitseb 555-taimerit juhusliku elektroonilise müra eest.)

Nii peaks joonisel 2 kujutatud LED-lambi lülitusplaat vaatama leibplaadile ühendatud komponentide abil.

Oletame, et kasutate 0,1 µF kondensaatorit kui 1 μF kondensaatorit. Nüüd kestab iga tsükkel 10 korda kauem. Vastupidiselt, kui kasutate C1-le 0,01 μF kondensaatorit, on tsüklid 1/10. Ajastust saab muuta ka takisti väärtuste reguleerimise teel. R1 + R2 väärtus mõjutab “sisselülitatud” tsüklit, samas kui R2 ise määrab “väljalülitamise” tsükli.

Kõrge vastupanuvõime ja väikese kondensaatoriga tsükkel 555 hakkab tõepoolest väga kiiresti ringi käima - see on piisavalt kiire, et selle impulsid saaksid muusikamüra valjuhääldist läbi viia. Joonisel fig 3 on kujutatud ahela modifitseeritud versioon. LED ja selle seeria takisti on asendatud erineva takistiga, kondensaatoriga C3 ja L1, 1 ″ RadioShack miniatuurse kõlariga. (Märkus: 555-taimeriga ei saa juhtida täissuuruses valjuhääldit, kui te ei lisa võimendit.) Veenduge, et uuendate väärtusi R1, R2 ja C1, mis on muudetud 555 kiiremaks muutmiseks. Nüüd, kui ühendate toite, peaksite kuulma madala helitugevusega drone'i.

Lisage teine ​​555, et tõmmata Noisemaker fikseeritud intervalliga

Meil on noisemaker; Nüüd peame selle käivitama kindla intervalliga. Seda saab teha teise 555-ga, mis on ühendatud monostabiilse režiimiga, mis tähendab, et see väljastab ainult ühe impulsi. Joonisel 4 on näidatud, et see on lülitusele lisatud. S2 on surunupp, kuigi saate improviseerida ainult 2 juhtme puudutamisel. Kui see juhtub, väljastab IC2 ühe impulsi, mis kestab umbes 1 sekund. See süttib D2, LED, et anda visuaalset kinnitust. Impulsi läbib ka D1, signaali diood, ja aktiveerib IC1, mis teeb heli nagu varem, välja arvatud see, et C4 pikendab seda ja põhjustab selle sageduse vähenemise, tekitades rahustava efekti.

Veenduge, et see ahela versioon töötab enne jätkamist.

Lisa kolmas ooteaeg 555

Meil on noisemaker, mida saab käivitada kindla intervalliga; Nüüd peame me mõõtma ajavahemikku enne heli tekkimist. Kolmas 555 taimer võib seda ooteaega määrata, kui reguleerime seda kõrgema väärtusega takisti ja suurema kondensaatoriga.

Joonisel fig 5 laaditakse C7 potentsiomeetriga P1, mis on varieeruv takisti. Ootamisintervalli reguleerimiseks saate P1 häälestada ja C7 väärtust suurendada, et intervall oleks veelgi pikem. Intervalli lõpus läheb väljund pannil 3 negatiivseks. See ühendab IC2 käivitusnõelaga ja ütleb, et see annab oma lühikese impulsi, mis ütleb IC1-le, et see oma heli teeb.

Ümbrise reaalne versioon joonisel 5. Ülemine kiip mõõdab ajavahemikku (kasutades fikseeritud takistit, mis on asendatud potentsiomeetriga P1). Punane LED vilgub samal ajal, kui 1 ″ valjuhääldi (kiibi vasakul poolel) luuakse heli.

Pange tähele, et S2 on liigutatud nii, et see juhib IC3. Kui kasutate ahelat mängu ajal limiidi määramiseks, vajuta S2 iga inimese pöördumise alguses.

Seega, kui ring ei liigu lubatud aja jooksul, siis ei tee ringluskiirus ebaviisakas müra, lisatud on tühistamisnupp nupp S3. Sa vajutad sellele nupule, kui mängija liigub. Selle kõrval asuv „NC” ütleb teile, et tegemist on tavapäraselt suletud nupuga. Toiteploki, kui vidin ei ole kasutusel, katkestamiseks vajate endiselt toitelülitit S1.

Mis järgmiseks?

Ajastuse takistite asemel saate asendada muud komponendid, et 555 toimida huvitavatel viisidel. Joonisel fig 3, kui kasutate R2 asemel termistorit või fotoresistorit, saate heli sagedust juhtida kuumusega või valgusega. Fotoresistor ja 555 monostabiilses režiimis võivad toimida liikumisandurina. Otsi makezine.com'ist “555” jaoks või vaadake Doctronics'ist veel rohkem projektiideid.

Hans Camenzind ei kujutanud kunagi ette, et tema taimer muutub selliseks universaalseks kasulikkuseks. Nüüd arvab ta, et 555 sisemine disain ei ole eriti elegantne ja seda oleks pidanud tegema aastakümneid tagasi. Elegantsus disainis võib olla inseneridele suur asi, kuid lõppkasutajatele on kasulikkus tavaliselt tähtsam. 555 on lihtne, täpne ja tugev, talub laia valikut toiteallikaid ja suudab juhtida mitte ainult valgusdioodid ja valjuhääldid, vaid ka releed ja isegi väikesed mootorid.

25 senti, see on enam kui piisav.

Osa

Jätnud Kommentaari