定時(shí)器的原理和應(yīng)用

555定時(shí)器的原理和應(yīng)用1概述數(shù)字電路區(qū)別于模擬電路的主要特點(diǎn)之一是：它的工作信號(hào)是離散時(shí)間的脈沖信號(hào)。最常用的脈沖信號(hào)是方波(矩形波)。如何產(chǎn)生方波以及對(duì)不理想的方波如何整形，是下面討論的重點(diǎn)。21單脈沖的產(chǎn)生+VCCFS按鈕按放一次，便產(chǎn)生一個(gè)單脈沖。

但是，由于按鈕S機(jī)械動(dòng)作經(jīng)常伴有抖動(dòng)現(xiàn)象，使得輸出的方波很不理想，毛刺很大。這樣的方波用到數(shù)字系統(tǒng)中很容易引起誤動(dòng)作。因此，這個(gè)電路沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。3&&S＋5VQQ正常時(shí)，不按按鈕，Q＝0；按下按鈕時(shí)，鎖定器翻轉(zhuǎn)，Q＝1；松開(kāi)按鈕后，回到Q＝0?？梢?jiàn)：按鈕動(dòng)作一次，Q端就輸出一個(gè)正脈沖。QQ42單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器簡(jiǎn)稱單穩(wěn)。它的突出特點(diǎn)是:輸出端只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài),另一個(gè)狀態(tài)則是暫穩(wěn)態(tài).加入觸發(fā)信號(hào)后,它可以由穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)入暫穩(wěn)態(tài),但是,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間以后,它又會(huì)自動(dòng)返回原來(lái)的穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)暫穩(wěn)態(tài)由外界觸發(fā)自動(dòng)返回學(xué)習(xí)的重點(diǎn):為什么會(huì)自動(dòng)返回?需多少時(shí)間?5單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的應(yīng)用單穩(wěn)的應(yīng)用多種多樣,如:整形、延時(shí)控制、定時(shí)順序控制等等。例如“延時(shí)控制”利用單穩(wěn)可以取得延時(shí)作用,延長(zhǎng)的時(shí)間可以通過(guò)R、C調(diào)節(jié)。6555定時(shí)器的原理和應(yīng)用

555定時(shí)器是將模擬電路和數(shù)字電路集成于一體的電子器件。它使用方便,帶負(fù)載能力較強(qiáng),目前得到了非常廣泛的應(yīng)用。1、555定時(shí)器的工作原理

555定時(shí)器的內(nèi)部電路包括以下幾部分:一個(gè)由三個(gè)相等電阻組成的分壓器;兩個(gè)電壓比較器:Ｃ1、Ｃ2;一個(gè)同步RS觸發(fā)器;一個(gè)反相器和一個(gè)晶體管T。具體的結(jié)構(gòu)見(jiàn)后圖。7RSQQ--++A1A2Tuo87645321RRR１p167812345678555VCCDTHCOGNDTRUoRD電源放電閾值電控壓制地觸發(fā)輸出復(fù)位電源電壓范圍:4.5V~18VRSQQ--+A1A2Tuo87645321RRR１+9RSQQ++--A1A2VCCTHCOTRDTuoRD87645321RRR三個(gè)電阻構(gòu)成的分壓器給兩個(gè)比較器提供基準(zhǔn)電壓:A1的為2VCC/3,A2的為VCC/3。首先討論上圖中加彩色部分的電路的工作原理。10101000閾值端觸發(fā)端THTRRS比較的結(jié)果2VCC/3小于2VCC/3小于VCC/3大于VCC/3小于VCC/3大于大于2VCC/3SR++--A1A2VCCTHCOTR876521RRR閾值端觸發(fā)端大于2VCC/3VCC/3小于1111RSQQ++--A1A2VCCTHCOTRDTuoRD87645321RRR晶體管TRSQuo100100保持0110保持保持導(dǎo)通截止RSQ1001000101保持保持Q11禁止禁止RS觸發(fā)器功能表附錄:12綜合以上的分析結(jié)果,便可得到555的功能表:閾值端觸發(fā)端THTR2VCC/3VCC/3大于大于2VCC/32VCC/3VCC/3VCC/3小于小于小于大于保持保持RD晶體管Tuo0111001導(dǎo)通導(dǎo)通截止RSQQ++--A1A2VCCTHCOTRDuoRD87645321RRRT136.5.2555定時(shí)器的應(yīng)用(1).雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器:微電機(jī)起動(dòng)停車控制電路。4816235S2S1RRCVCCTHTRuoM微電機(jī)555S1:起動(dòng)按鈕S2:停車按鈕144816235S2S1RRCVCCTHTRM微電機(jī)555uo閾值端觸發(fā)端THTR大于大于小于小于小于大于保持保持RD晶體管Tuo0111001導(dǎo)通導(dǎo)通截止VCC/32VCC/3VCC/32VCC/32VCC/3VCC/3僅按下起動(dòng)按鈕

S1

,則TR<VCC/3;未按S2,

當(dāng)然TH<2VCC/3,故uo

=1,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。即使放開(kāi)S1

,TR>VCC/3,TH<2VCC/3,uo保持為1,電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

如果僅按下按鈕

S2

,TH>2VCC/3,未按S1,當(dāng)然TR>VCC/3,這時(shí)uo=0,電機(jī)停止運(yùn)行。

如果松開(kāi)S2,電機(jī)仍不轉(zhuǎn)動(dòng)。15(2).單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器:洗相曝光定時(shí)器48162357uouiVCCRRTCTDTHTRS若S打開(kāi),則ui=1;若S合上,則ui=0。0t0t0tuiuCTuo2VCC/3TW1648162357uouiVCCRRTCTDTHTRS若S打開(kāi),則ui=1;若S合上,則ui=0。0tuiTH<

2VCC/3,TR>VCC/3

按鈕S處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)：uo=0,555內(nèi)的管T導(dǎo)通,

電容CT被短路,TH=0.3V。0tuCT2VCC/30tuo處于穩(wěn)定狀態(tài)“0”1748162357uouiVCCRRTCTDTHTRS0tui0tuCT2VCC/30tuo按一下S,TR<VCC,已有TH<2VCC/3,故uo=1,555內(nèi)的管T截止,CT將被充電,……只要uCT尚未充至2VCC/3,uo的狀態(tài)就不會(huì)變化。1848162357uouiVCCRRTCTDTHTRS一旦uCT>2VCC/3,且已

有

TR>VCC/3,uo=0;555內(nèi)的晶體管T也由截止變成導(dǎo)通,電容CT迅速放電而變成0V。0tui0tuCT2VCC/30tuo1948162357uouiVCCRRTCTDTHTRS0tui0tuCT2VCC/30tuo由以上過(guò)程可以看出:按鈕每按動(dòng)一次,uo便輸出一個(gè)正脈沖,其寬度TW由RTCT決定。2048162357uouiVCCRRTCTDTHTRSJJ~紅白D1D2按一下按鈕

S未按uo0J的線圈不通電J的結(jié)點(diǎn)不動(dòng)作紅燈白燈亮滅1通電閉合亮滅紅燈亮的時(shí)間即為曝光時(shí)間TWTW=1.1RTCT21(3).多諧振蕩器:簡(jiǎn)易電子琴電路48162357R1R2CuC555DTHTRuoVCC0tuouC0tVCC/32VCC/3首先說(shuō)明如何用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器:輸出波形2248162357R1R2CuC555DTHTRuoVCC設(shè)電容C原先未充電,故TH=TR<VCC/3,此時(shí)uo=1,555內(nèi)的晶體管T截止,電源通過(guò)R1和R2對(duì)電容C充電。uC0tVCC/32VCC/30tuo在uC沒(méi)有充電到2VCC/3之前,uo保持

1不變。23uC0tVCC/32VCC/30tuo在uC沒(méi)有充電到2VCC/3之前,uo保持

1

不變。一旦uC充至穩(wěn)態(tài)值,即TH=TR>2VCC/3,立即uo=

0

,同時(shí)555內(nèi)的管T導(dǎo)通,電容C經(jīng)R27#T1#放電,一直至VCC/3,使得uo回到1,進(jìn)入循環(huán)...t1t2t348162357R1R2CuC555DTHTRuoVCC240tuouC0tVCC/32VCC/3T1T2輸出方波的周期T的計(jì)算:T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C48162357R1R2CuC555DTHTRuoVC