Einfache Zeitverzögerungsschaltung mit 555 Timer

In diesem Projekt werden wir eine einfache Zeitverzögerungsschaltung mit dem 555-Timer-IC entwerfen. Diese Schaltung besteht aus 2 Schaltern, einer zum Starten der Verzögerungszeit und einer zum Zurücksetzen. Es hat auch ein Potentiometer zum Einstellen der Zeitverzögerung, wobei Sie die Zeitverzögerung durch einfaches Drehen des Potentiometers erhöhen oder verringern können.

Hier haben wir 9 V Batterie und 5 V optionales Relais zum Schalten der Wechselstromlast verwendet. Ein 5-V-Spannungsregler dient zur regelmäßigen Versorgung des Stromkreises mit 5 V. Überprüfen Sie auch unsere 1-Minuten-Timer-Schaltung mit 555.

Erforderliche Komponenten:

1. 555 Timer IC
2. Widerstand - 1k (3)
3. Widerstand - 10k
4. Variabler Widerstand - 1000k
5. Kondensator - 200 uF, 0,01 uF
6. LED- Rot und Grün
7. Druckknöpfe - 2

555 Timer IC:

Bevor wir ins Detail Zeitverzögerungsschaltung, zuerst müssen wir über 555 Timer IC zuerst lernen.

Pin 1. Masse : Dieser Pin sollte mit Masse verbunden sein.

Pin 2. TRIGGER: Der Trigger-Pin wird vom negativen Eingang von Komparator zwei gezogen. Der Ausgang des Komparators zwei ist mit dem SET-Pin des Flip-Flops verbunden. Wenn der Komparator zwei Ausgänge hoch hat, erhalten wir am Timer-Ausgang eine hohe Spannung. Wenn dieser Pin mit Masse verbunden ist (oder weniger als Vcc / 3), ist der Ausgang immer hoch.

Pin 3. AUSGANG: Dieser Pin hat auch keine spezielle Funktion. Dies ist der Ausgangspin, an dem die Last angeschlossen ist.

Pin 4. Reset: Im Timer-Chip befindet sich ein Flip-Flop. Der Reset-Pin ist direkt mit dem MR (Master Reset) des Flip-Flops verbunden. Dieser Pin ist mit VCC verbunden, damit das Flip-Flop nicht mehr hart zurückgesetzt werden kann.

Pin 5. Steuerstift: Der Steuerstift wird vom negativen Eingangspin des Komparators 1 angeschlossen. Normalerweise wird dieser Stift mit einem Kondensator (0,01 uF) nach unten gezogen, um unerwünschte Störgeräusche bei der Arbeit zu vermeiden.

Pin 6. THRESHOLD: Die Pin-Spannung des Schwellenwerts bestimmt, wann das Flip-Flop im Timer zurückgesetzt werden muss. Der Schwellenwertstift wird vom positiven Eingang des Komparators1 gezogen. Wenn der Steuerstift offen ist. Dann setzt eine Spannung gleich oder größer als VCC * (2/3) (dh 6 V für eine 9 V-Versorgung) das Flip-Flop zurück. Der Ausgang geht also auf Low.

Pin 7. ENTLADEN: Dieser Pin wird aus dem offenen Kollektor des Transistors gezogen. Da der Transistor (an dem der Entladestift Q1 entnommen wurde) seine Basis mit Qbar verbunden hat. Immer wenn der Ausgang niedrig wird oder das Flip-Flop zurückgesetzt wird, wird der Entladestift auf Masse gezogen.

Pin 8. Stromversorgung oder VCC: Es ist an eine positive Spannung (+ 3,6 V bis + 15 V) angeschlossen.

Wenn Sie den 555 IC im Detail kennenlernen möchten, lesen Sie unseren ausführlichen Artikel zum 555 Timer IC.

Monostabiler Modus des 555 Timer IC:

555 Der Timer-IC ist für diese Zeitverzögerungsschaltung im monostabilen Modus konfiguriert. Hier erklären wir den monostabilen Modus des 555 Timer IC.

Unten ist die interne Struktur des 555 Timer IC:

Die Bedienung ist einfach, anfangs befindet sich 555 im stabilen Zustand, dh OUPUT an PIN 3 ist niedrig. Wir wissen, dass das nicht invertierende Ende des unteren Komparators bei 1 / 3Vcc liegt. Wenn wir also eine negative Spannung (<1 / 3Vcc) an die Trigger-PIN 2 anlegen, indem wir sie mit Masse verbinden (über einen PUSH-Tastenschalter), passieren zwei Dinge:

1. Erstens wird der untere Komparator HIGH und das Flip-Flop wird gesetzt und wir erhalten HIGH OUTPUT bei PIN 3.
2. Und zweitens wird der Transistor Q1 ausgeschaltet und der Zeitsteuerungskondensator C1 wird von der Masse getrennt und beginnt über den Widerstand R1 zu laden.

Dieser Zustand wird als quasi stabiler Zustand bezeichnet und bleibt einige Zeit bestehen (T). Wenn nun der Kondensator zu laden beginnt und die Spannung erreicht, die etwas größer als 2/3 Vcc ist, wird die Spannung an der Schwellen-PIN 6 größer als die Spannung am invertierenden Ende (2 / 3Vcc) des oberen Komparators. Wiederum passieren zwei Dinge:

1. Erstens wird der obere Komparator HIGH und das Flip-Flop wird zurückgesetzt und der AUSGANG des Chips an PIN 3 wird LOW.
2. Und zweitens wird der Transistor Q2 eingeschaltet und der Kondensator beginnt sich über die Entladungs-PIN 7 zur Erde zu entladen.

So fällt der 555 IC nach der vom RC-Netzwerk festgelegten Zeit automatisch in den stabilen Zustand (LOW) zurück. Diese Dauer des quasi stabilen Zustands kann mit diesem 555 Monostable Calculator oder mit den folgenden Formeln berechnet werden:

T = 1,1 * R1 * C1 Sekunden, wobei R1 in OHM und C1 in Farad ist.

Jetzt können wir also sehen, dass der MONOSTABLE-Modus nur einen stabilen Zustand hat und einen negativen Impuls an PIN 2 für den Übergang in den quasi stabilen Zustand benötigt. Der quasi stabile Zustand bleibt nur 1,1 * R1 * C1 Sekunden lang und schaltet dann automatisch in den stabilen Zustand zurück. Beachten Sie beim Entwurf dieser Schaltung, dass der Triggerimpuls an PIN 2 kürzer als der OUPUT-Impuls sein muss, damit der Kondensator genügend Zeit zum Laden und Entladen erhält.

Schaltplan:

Unten sehen Sie das Schaltbild für eine einfache Verzögerungsschaltung mit 555 IC:

Funktionsweise der Zeitverzögerungsschaltung:

Der gesamte Stromkreis wird mit einem Spannungsregler 7805 mit 5 V versorgt. Wenn zunächst keine Taste gedrückt wird, bleibt der Ausgang des 555 IC LOW und die Schaltung bleibt in diesem Zustand, bis Sie die START-Taste drücken und der Kondensator C1 im entladenen Zustand bleibt.

Wie oben erläutert, hängt die Zeitverzögerung für den quasi stabilen Zustand (instabil) vom Wert Zeitkondensator und Widerstand ab. Wenn Sie den Wert dieser Werte ändern, wird auch die Zeitverzögerung für den quasi stabilen Zustand geändert. Hier leuchtet die blaue LED für die jeweilige Zeit in einem quasi stabilen Zustand und die rote LED leuchtet in einem stabilen Zustand. Hier haben wir diesen Timing-Widerstand durch den variablen Widerstand ersetzt, sodass wir die Zeitverzögerung einfach durch Drehen des Potentiometerknopfs auf der Platine selbst einstellen können. Hier haben wir auch ein optionales Relais zum Auslösen des Wechselstromgeräts nach einer Zeitverzögerung angeschlossen. Hier erfahren Sie, wie Sie das Relais zum Auslösen von Wechselstromlasten anschließen.

Wenn Sie die Start-Taste drücken, startet der Countdown-Timer und die blaue LED leuchtet auf. Nach der bestimmten Zeit (definiert durch die Formel T = 1,1 * R1 * C1) geht der 555-Timer in einen stabilen Zustand, in dem die rote LED leuchtet und die blaue LED leuchtet schaltet sich aus. Sie können die Zeitverzögerung erhöhen und verringern, indem Sie das Potentiometer verwenden, wie im folgenden Video gezeigt.