Welche praktischen Schemata können mit dem 555-Timer ausgeführt werden?

Mit der modernen Entwicklung der Elektronik in China können Sie anscheinend alles kaufen, was Sie wollen: von Heimkinos und Computern bis zu einfachen Produkten wie Steckdosen und Steckern.

Irgendwo dazwischen alle Arten von Zeitrelais, blinkende Weihnachtslichter, Uhren mit Thermometern, Leistungsreglern, Temperaturreglern, Fotorelais und vielem mehr. Wie der große Satiriker Arkady Raikin in einem Monolog über das Defizit sagte: "Lass alles sein, aber lass etwas fehlen!" Im Allgemeinen fehlt genau das, was im „Repertoire“ einfacher Amateurfunkdesigns enthalten ist.

Trotz dieser Konkurrenz durch die chinesische Industrie ist das Interesse der Amateurdesigner an diesen einfachen Designs bisher nicht verloren gegangen. Sie werden weiterentwickelt und finden in einigen Fällen eine würdige Anwendung in kleinen Hausautomationsgeräten. Viele dieser Geräte wurden dank geboren integrierter Timer NE555 (inländisches Analogon von KR1006VI1).

Dies sind das bereits erwähnte Fotorelais, verschiedene einfache Alarmsysteme, Spannungswandler, PWM-Regler von Gleichstrommotoren und vieles mehr. Einige praktische Konstrukte, die zur Wiederholung zu Hause verfügbar sind, werden nachstehend beschrieben.

555 Timer-Fotorelais

Das in Abbildung 1 gezeigte Fotorelais dient zur Steuerung der Beleuchtung.

Abbildung 1

Der Regelalgorithmus ist traditionell: Abends, wenn die Beleuchtung abnimmt, geht das Licht an. Die Lampe schaltet sich morgens aus, wenn die Beleuchtung ein normales Niveau erreicht. Die Schaltung besteht aus drei Knoten: einem Belichtungsmesser, einer Lastschalteinheit und einer Stromversorgung. Es ist besser, den Betrieb der Schaltung im Voraus rückwärts zu beschreiben - das Netzteil, die Lastschalteinheit und den Belichtungsmesser.

Netzteil

Bei solchen Konstruktionen ist dies genau dann der Fall, wenn es sinnvoll ist, unter Verstoß gegen alle Sicherheitsempfehlungen ein Netzteil anzuwenden, das keine galvanische Trennung vom Netzwerk aufweist. Auf die Frage, warum dies möglich ist, lautet die Antwort wie folgt: Nach dem Aufstellen des Geräts wird niemand hineinklettern, alles befindet sich in einem isolierenden Gehäuse.

Externe Anpassungen sind ebenfalls nicht zu erwarten, nach der Einstellung bleibt nur noch der Deckel zu schließen und den fertigen aufzuhängen Fotorelais Lassen Sie sich an Ort und Stelle arbeiten. Wenn es nötig ist, kann natürlich die einzige Empfindlichkeitseinstellung mit einem langen Kunststoffrohr vorgenommen werden.

Es gibt zwei Möglichkeiten, um die Sicherheit während des Einrichtungsprozesses zu gewährleisten. Oder verwenden Sie einen Trenntransformator (Sicherheitstransformator) oder schalten Sie das Gerät über die Labornetzversorgung ein. Gleichzeitig können die Netzspannung und die Glühlampe nicht angeschlossen werden, und der Betrieb der Fotozelle kann über die LED1 gesteuert werden.

Die Stromversorgungsschaltung ist recht einfach. Es stellt einen Brückengleichrichter Br1 mit einem Löschkondensator C2 für eine Wechselspannung von mindestens 400 V dar. Der Widerstand R5 ist so ausgelegt, dass er den Einschaltstrom durch einen Kondensator C14 (500,0 μF * 50 V) glättet, wenn das Gerät eingeschaltet wird, und auch "in Kombination" ist eine Sicherung.

Die Zenerdiode D1 dient zur Stabilisierung der Spannung an C14. Als Zenerdiode ist 1N4467 oder 1N5022A geeignet. Für den Br1-Gleichrichter sind die Dioden 1N4407 oder eine Brücke mit geringer Leistung mit einer Sperrspannung von 400 V und einem gleichgerichteten Strom von mindestens 500 mA durchaus geeignet.

Der Kondensator C2 sollte mit einem Widerstand mit einem Widerstand von ca. 1 MΩ (in der Abbildung nicht dargestellt) überbrückt werden, damit er nach dem Ausschalten des Geräts nicht auf den Strom „klickt“: kill tötet natürlich nicht, ist aber dennoch sehr empfindlich und unangenehm.

Lastschalteinheit

Hergestellt mit einem speziellen Chip KR1182PM1A, mit dem Sie viele nützliche Geräte herstellen können. In diesem Fall wird es zur Steuerung des KU208G-Triacs verwendet. Das beste „Analog“ von BT139 - 600 liefert die besten Ergebnisse: Der Laststrom beträgt 16 A bei einer Sperrspannung von 600 V, und der Strom der Steuerelektrode ist viel geringer als der von KU208G (manchmal muss KU208G gemäß diesem Indikator ausgewählt werden). BT139 ist in der Lage, gepulsten Überlastungen bis zu 240 A standzuhalten, was es äußerst zuverlässig macht, wenn in verschiedenen Geräten gearbeitet wird.

Wenn BT139 an einem Kühler installiert ist, kann die geschaltete Leistung 1 kW erreichen, ohne Kühler ist eine Lastregelung von bis zu 400 W zulässig. Wenn die Leistung der Glühbirne 150 W nicht überschreitet, können Sie ganz auf einen Triac verzichten. Zu diesem Zweck sollte der La1-Lampenausgang entsprechend der Schaltung direkt an die Klemmen 14, 15 der Mikroschaltung angeschlossen werden, und der Widerstand R3 und der Triac T1 sollten von der Schaltung ausgeschlossen werden.

Gehen wir weiter. Die Mikroschaltung KR1182PM1A wird über die Klemmen 5 und 6 gesteuert: Wenn sie geschlossen sind, ist die Lampe aus. Es kann jedoch einen normalen Kontaktschalter geben, der umgekehrt arbeitet - der Schalter ist geschlossen und die Lampe ist aus. Es ist so viel einfacher, sich an diese "Logik" zu erinnern.

Wenn dieser Kontakt geöffnet wird, beginnt sich der Kondensator C13 aufzuladen, und mit zunehmender Spannung steigt die Helligkeit des Lampenglühens allmählich an. Für Glühlampen ist dies sehr wichtig, da es ihre Lebensdauer erhöht.

Durch Auswahl eines Widerstands R4 können Sie den Ladungsgrad des Kondensators C13 und die Helligkeit der Lampe einstellen. Bei Verwendung von Energiesparlampen kann der Kondensator C13 sowie der KR1182PM1A selbst nicht eingestellt werden. Dies wird jedoch weiter unten erörtert.

Jetzt nähern wir uns dem Hauptpunkt. Anstelle eines Relais wurde die Steuerung nur aus dem Bestreben heraus, die Kontakte zu entfernen, dem Transistoroptokoppler AOT128 anvertraut, der erfolgreich durch einen importierten „analogen“ 4N35 ersetzt werden kann. Bei einem solchen Austausch sollte jedoch der Wert des Widerstands R6 auf 800 kom ... 1 MΩ erhöht werden, da bei 4K35 der importierte 4N35 nicht funktionieren sollte wird sein. Durch Übung bewiesen!

Wenn der Optokopplertransistor offen ist, schließt sein K-E-Übergang wie ein Kontakt die Klemmen 5 und 6 des KR1182PM1A-Chips und die Lampe wird ausgeschaltet. Um diesen Transistor zu öffnen, müssen Sie die Optokoppler-LED aufleuchten lassen. Im Allgemeinen stellt sich das Gegenteil heraus: Die LED ist aus und die Lampe leuchtet.

Lichtmesser

Basierend auf 555 ist es sehr einfach. Dazu reicht es aus, den LDR1-Fotowiderstand und den Abstimmwiderstand R7 in Reihe mit den Timer-Eingängen zu verbinden, mit denen der Schwellenwert des Fotorelais eingestellt wird. Die Schalthysterese (Dunkel - Hell) wird vom Timer selbst bereitgestellt Eingangskomparatoren. Erinnern Sie sich an diese "magischen" Zahlen 1 / 3U und 2 / 3U?

Wenn sich der Photosensor im Dunkeln befindet, ist sein Widerstand hoch, so dass die Spannung am Widerstand R7 niedrig ist, was dazu führt, dass der Ausgang des Timers (Pin 3) auf High gesetzt ist und die Optokoppler-LED aus ist und der Transistor geschlossen ist. Infolgedessen wird die Glühlampe eingeschaltet, wie bereits in der Unterüberschrift „Lastschalteinheit“ beschrieben.

Bei Beleuchtung des Photosensors wird sein Widerstand in der Größenordnung von mehreren KOhm klein, so dass die Spannung am Widerstand R7 auf 2 / 3U ansteigt und am Ausgang des Timers ein niedriger Spannungspegel auftritt, die Optokoppler-LED aufleuchtet und die Lampenlast erlischt.

Hier kann jemand sagen: "Es wird schwierig!". Aber fast immer kann alles bis an die Grenzen vereinfacht werden. Wenn Sie Energiesparlampen anzünden möchten, ist kein reibungsloser Start erforderlich, und Sie können ein herkömmliches Relais verwenden. Und wer hat gesagt, dass nur die Lampen und nur einschalten?

Wenn das Relais mehrere Kontakte hat, können Sie tun, was Sie wollen, und es nicht nur einschalten, sondern auch ausschalten. Ein solches Schema ist in Abbildung 2 dargestellt und erfordert keine besonderen Kommentare. Das Relais wird aus den Bedingungen so ausgewählt, dass der Spulenstrom bei einer Betriebsspannung von 12 V nicht mehr als 200 mA beträgt.

Abbildung 2

Vorinstallationsschemata

In einigen Fällen müssen Sie etwas mit einer gewissen Verzögerung bezüglich des Einschaltens des Geräts einschalten. Legen Sie beispielsweise zuerst Spannung an die Logikschaltungen an und versorgen Sie die Ausgangsstufen nach einer Weile mit Strom.

Solche Verzögerungen werden auf dem 555-Timer ganz einfach implementiert. Schemata solcher Verzögerungen und Zeitdiagramme des Betriebs sind in den 3 und 4 gezeigt. Die gestrichelte Linie zeigt die Spannung der Stromversorgung und den festen Ausgang der Mikroschaltung.

Abbildung 3. Nach dem Einschalten des Geräts wird verzögert ein hoher Pegel am Ausgang angezeigt.

Abbildung 4. Nach dem Einschalten der Stromversorgung wird am Ausgang mit Verzögerung ein niedriger Pegel angezeigt.

Am häufigsten werden solche „Installateure“ als Komponenten komplexerer Schemata verwendet.

555 Timer-Alarmgeräte

Flüssigkeitsstandsschalter

Die Schaltung des Detektors ist selbstoszillierender Multivibratorwen wir schon lange getroffen haben.

Abbildung 5

Zwei Elektroden werden in einen Behälter mit Wasser getaucht, beispielsweise einen Pool. Während sie sich im Wasser befinden, ist der Widerstand zwischen ihnen gering (Wasser ist ein guter Leiter), so dass der Kondensator C1 überbrückt wird und die Spannung über ihm nahe Null liegt. Auch die Nullspannung am Eingang des Timers (Klemmen 2 und 6), daher wird der Ausgang (Klemme 3) auf einen hohen Pegel gesetzt, der Generator funktioniert nicht.

Wenn aus irgendeinem Grund der Wasserstand sinkt und sich die Elektroden in der Luft befinden, erhöht sich der Widerstand zwischen ihnen, idealerweise nur eine Unterbrechung, und der Kondensator C1 wird nicht überbrückt. Daher funktioniert unser Multivibrator - am Ausgang erscheinen Impulse.

Die Frequenz dieser Impulse hängt von unserer Vorstellungskraft und den Parametern der RC-Schaltung ab: Es handelt sich entweder um ein blinkendes Licht oder um ein unangenehmes Quietschen der Lautsprecher. Unterwegs können Sie das Hinzufügen von Wasser aktivieren. Um ein Überfüllen zu vermeiden und die Pumpe rechtzeitig auszuschalten, muss dem Gerät eine weitere Elektrode und ein ähnlicher Stromkreis hinzugefügt werden. Hier kann der Leser bereits experimentieren.

Der einfachste Alarm

Abbildung 6.

Wenn Sie den Endschalter S2 drücken, erscheint am Ausgang des Timers eine hohe Spannung und bleibt dies auch dann, wenn S2 losgelassen und nicht mehr gehalten wird. In diesem Zustand kann das Gerät nur durch Drücken der Taste "Zurücksetzen" angezeigt werden.

Während wir damit aufhören, braucht vielleicht jemand Zeit, um einen Lötkolben zu nehmen und zu versuchen, die betrachteten Geräte zu löten, ihre Funktionsweise zu untersuchen und zumindest mit den Parametern von RC-Schaltungen zu experimentieren. Hören Sie zu, wie der Lautsprecher piept oder die LED blinkt, vergleichen Sie, was die Berechnungen ergeben, ob sich die praktischen Ergebnisse stark von den berechneten unterscheiden.

Im nächsten Artikel werden wir PWM-Regler, Spannungswandler sowie Treiber für die Steuerung betrachten Transistoren Mosfet.

FORTSETZUNG ARTIKEL: 555 Spannungswandler

Boris Aladyshkin