Nastaviteľný spínač relé časovača 555 - Monostabilný multivibrátorový obvod: 7 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Naučte sa, ako vytvoriť presne nastaviteľný časovač s premenlivým oneskorením od 1 do 100 sekúnd, ktorý používa integrovaný obvod 555. Časovač 555 je nakonfigurovaný ako monostabilný multivibrátor. Výstupné zaťaženie je poháňané reléovým spínačom, ktorý je zase riadený obvodom časovača.

Pretože projekt zahŕňa iba zostavenie jednoduchého obvodu podľa schémy, jeho výroba bude trvať iba hodinu.

Nezabudnite sa prihlásiť na odber ďalších projektov: YouTube

Krok 1: Diely a nástroje

Elektronické komponenty:

• 1x 555 AliExpress
• 2x 3KΩ odpor AliExpress
• 4x 10KΩ odpor AliExpress
• 1x 1MΩ potenciometer AliExpress
• 1x dióda IN4004 AliExpress
• 2x hmatové chvíľkové tlačidlá AliExpress
• 2x 5 mm LED AliExpress
• 2x 100uF kondenzátor AliExpress
• 2x 0,1uF (100nF) kondenzátor AliExpress
• 1x 2 -pólový skrutkový terminál AliExpress
• 1x 3 -pólový skrutkový terminál AliExpress
• 1x 12VDC relé AliExpress
• 1x 12VDC adaptér AliExpress
• 1x posuvný prepínač SPDT AliExpress
• 1x DPS AliExpress

Náradie:

• Spájkovačka AliExpress
• Spájkovací drôt AliExpress
• Mini ručná vŕtačka do DPS + bity AliExpress
• Drôtová rezačka AliExpress
• Stripper AliExpress
• Spájkovanie pomocných rúk AliExpress

Môžete si tiež kúpiť PCB: PCBWay

Krok 2: 555 Vysvetlené

555 je vysoko stabilné zariadenie na generovanie presných časových oneskorení alebo oscilácií. V prípade potreby sú k dispozícii ďalšie svorky na spustenie alebo resetovanie. V prevádzkovom režime časového oneskorenia je čas presne riadený jedným externým odporom a kondenzátorom. Obvod môže byť spustený a resetovaný na klesajúcich krivkách a výstupný obvod môže napájať alebo klesať až do 200 mA alebo poháňať obvody TTL.

V režime Monostable funguje časovač LM555 ako jednorazový generátor impulzov. Impulzy sú, keď časovač LM555 prijme signál na spúšťacom vstupe, ktorý klesne pod 1/3 napájacieho zdroja. Šírka výstupného impulzu je určená časovou konštantou siete RC. Výstupný impulz končí, keď sa napätie na kondenzátore rovná 2/3 napájacieho napätia. Šírku výstupného impulzu je možné v závislosti od aplikácie predĺžiť alebo skrátiť úpravou hodnôt R a C.

Externý kondenzátor je spočiatku vybíjaný tranzistorom vo vnútri časovača. Po aplikácii záporného spúšťacieho impulzu menšieho ako 1/3 VCC na kolík 2 sa nastaví vnútorný klopný obvod, ktorý uvoľní skrat cez kondenzátor a zvýši výkon. Napätie na kondenzátore sa potom exponenciálne zvyšuje po dobu t = 1,1 RC, na konci ktorého sa napätie rovná 2/3 VCC. Interný komparátor potom vynuluje klopný obvod, ktorý zase vybije kondenzátor a uvedie výstup do nízkeho stavu.

Krok 3: Schéma obvodu

LM555 má maximálne typické napájacie napätie 16 V, zatiaľ čo cievka kotvy relé je aktivovaná pri napätí 12V. Preto sa na minimalizáciu počtu komponentov, ako sú lineárne regulátory napätia, používa zdroj 12 V. Keď je kolík 2 LM555 aktivovaný (jeho skratovaním na kostru) pomocou momentálneho spínača S1, spustí sa časovač.

Časovač generuje výstupný impulz s časovým periódou ON určenou RC sieťou, t. J. 1,1 RC. V tomto prípade je pevná hodnota kondenzátora 100 uF. Hodnota R sa skladá z rezistora 10KΩ v sérii s potenciometrom 1MΩ. Potenciometer môžeme meniť tak, aby sa menilo časové obdobie výstupného impulzu.

Ak je napríklad potenciometer nastavený na 0Ω, hodnota R sa rovná 10KΩ. Preto t = 1,1 x 10K x 100u = 1 sekunda.

Ale ak je hrniec nastavený na 1MΩ, hodnota R sa rovná 1MΩ + 10KΩ = 1010KΩ. Preto t = 1,1 x 1010K x 100u = 100 sekúnd.

Keď sa kolík 4 LM555 aktivuje (skratovaním na kostru) pomocou momentálneho spínača S2, časovač sa vynuluje.

Keď sa spustí časovač, relé sa zopne. Preto je spoločný (COM) terminál relé skratovaný na normálne otvorený (NO) terminál. K tomuto terminálu je možné pripojiť vysoké zaťaženie, napríklad žiarovku alebo vodné čerpadlo. Tranzistor Q1 slúži ako spínač a zaisťuje, aby bolo do relé dodávaný dostatočný budiaci prúd. Dióda D1 funguje ako dióda flyback, ktorá chráni tranzistor Q1 pred napäťovými špičkami spôsobenými cievkou relé.

LED2 sa rozsvieti, aby indikovala, kedy je relé zapnuté. LED1 indikuje, že obvod je zapnutý. Na zapnutie obvodu sa používa prepínač SPDT S3. Kondenzátory C2 a C4 sa používajú na filtráciu šumu v napájacom potrubí.

Schéma Eagle: GitHub

Krok 4: Výroba DPS

Odhadovaný čas: 30 minút

• Objednať PCB: PCBWay
• Rozloženie dosky plošných spojov Eagle: GitHub
• Vytlačiteľné PDF: GitHub

Dosku som vyrobil pomocou železnej metódy.

Do každého rohu som vyvŕtal štyri montážne otvory s priemerom 3 mm.

Veľkosť dosky plošných spojov je 10 cm x 5 cm.

Krok 5: Zostavenie obvodu

Odhadovaný čas: 30 minút

Umiestnite a spájkujte všetky súčasti na DPS. Znova skontrolujte komponenty s polaritou. Nakoniec pripájajte napájací adaptér k doske plošných spojov.

Akonáhle je každý komponent spájkovaný na DPS, môžete pripojiť záťaž cez svorky relé.

Krok 6: Spustite a resetujte časovač

Pripojil som kontrolku 24 VDC na bežné a normálne otvorené svorky relé. Keď je časovač ZAPNUTÝ, tieto svorky sú skratované, čím sa dokončí obvod.

Potenciometrom môžete meniť a nastavovať časové oneskorenie.

Momentálny spínač S1 slúži na spustenie časovača. Časovač je možné počas časovacieho cyklu vynulovať stlačením dočasného spínača S2.

Krok 7: Podporte tieto projekty

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

Ste inžinier alebo nadšenec, ktorý má skvelý nápad na novú funkciu v tomto projekte? Možno máte dobrý nápad na opravu chyby? Neváhajte si vziať schémy z GitHubu a pohrať sa s nimi. Ak máte akékoľvek otázky/pochybnosti súvisiace s týmto projektom, nechajte ich v sekcii komentárov a pokúsim sa ich zodpovedať.