555 定时器芯片工作原理

news2024/11/27 14:47:37

 在本教程中,您将学习如何使用 555 定时器做一些有趣的事情。许多人用它做的第一件事就是制造闪烁的灯光。但这只是用该芯片可以做很多事情的简单示例之一。您还可以控制电机、创建闹钟、创建乐器等等。

让我们先来概览一下这些引脚。

555 定时器引脚排列

引脚 1 接地
此引脚连接至电池的负极。

引脚 2 触发器
当此引脚变为低电平(小于 VCC 的三分之一)时,输出变为高电平。

引脚 3 输出
芯片的输出电压在高电平时比 VCC 低约 1.5 V,在低电平时比 VCC 低约 0 V。555 定时器总共只能输出 100 到 200 mA。

引脚 4 复位
这个引脚复位整个电路。它是一个“反相”引脚,当引脚变为低电平时,它会复位。这意味着引脚必须正常处于高电平,这样芯片才不会处于“复位”状态。

引脚 5 控制电压
此引脚用于控制阈值引脚的阈值电压。当您想要调整电路的频率而不改变 R1、R2 和 C1 的值时,这会很有用。有时您会看到此引脚与电容器 (0.01 µF/10 nF) 接地;这是一种防止其上的任何噪声影响频率的方法。有时您会看到它断开连接。

注意:我听说有人说如果没有这个电容,他们的电路就无法工作。所以如果你的电路不工作,你可以尝试在这个引脚和地之间添加一个电容。

引脚 6 阈值
当电压升高(高于 VCC 的三分之二)时,此引脚将输出设置回低电平。

引脚 7 放电
当输出为高电平时,此引脚悬空;当输出为低电平时,此引脚通过内部的三极管接地。

引脚 8 Vcc电源
这是正电源引脚,可承受 5 至 15 V 之间的电压。

芯片基本用法:

2引脚低于1/3Vcc时,输出端3引脚输出高电平。

6引脚高于2/3Vcc时,输出端3引脚输出低电平。

如果2和6引脚的电压在1/3Vcc和2/3Vcc之间时保持现有的状态。

无稳态

当 555 定时器处于 无稳态 模式时,这意味着输出永远不会稳定。输出将永远在高电平和低电平之间切换。这意味着它充当振荡器。

您可以使用它来闪烁灯光、发出声音、控制马达等等!

555 定时器非稳态示例电路

我们的第一个示例是如何使用 555 定时器使 LED 闪烁。

组件列表

该电路非常简单,要构建它,您需要以下组件:

  • 9V电池(图中使用了可调电源)
  • 555定时器IC
  • R1-R3:电阻,1kΩ
  • LED1:红色 5mm LED 或类似产品
  • C1:电容,1000 µF

您不需要电阻和电容的精确值。但是,如果您使用上面列出的值,您的 LED 应该每隔一秒闪烁一次。

单稳态模式

单稳态意味着输出稳定在一种状态,并且始终会回到这种状态。你可以将改变该状态,但它总会在一定时间后回到稳定状态。

单稳态模式下 555 定时器的输出通常为低电平。

有时这被称为单稳态电路

保持高电平的时间由电阻和电容的大小决定。值越高,保持高电平的时间越长。

如果将蜂鸣器连接到输出,则可以创建一个由例如打开窗户触发的警报电路。

555 定时器单次触发示例电路

按下按钮时,以下电路会点亮 LED。大约 10 秒后,LED 熄灭。

组件列表
  • 9V电池(图中使用了可调电源)
  • 555定时器IC
  • R1:电阻,300Ω LED限流电阻
  • R2:电阻,1kΩ
  • LED1:红色 5mm LED 或类似产品
  • C1:电容,1000 µF
  • S1:按钮

如需更长的延迟时间,请增加 C1 和/或 R2。如果您想要可调延迟时间,请用电位器替换 R2。

输出连接用于控制 LED,但可以轻松修改为控制电机、灯、扬声器或其他任何东西。只需用晶体管替换 R1 和 LED 即可.

双稳态(触发器)模式

双稳态意味着输出在两种状态(高或低)下都是稳定的。它会保持一种状态高电平输出或低电平输出,直到您将其推至另一种状态。然后它会保持另一种状态。您可以使用触发(第2引脚)或阈值(第6引脚)引脚将其从一种状态推至另一种状态。

555 定时器双稳态示例电路

以下示例显示了双稳态模式下的 555 定时器,使用触发(第2引脚)将其从一种状态推至另一种状态。。这里有单独的 ON 和 OFF 按钮来控制 LED。

组件列表
  • 9V电池
  • 555定时器IC
  • S1、S2:按钮,常开
  • R1,R2:电阻器,5kΩ至1MΩ(上拉电阻)
  • 电阻(R3):1kΩ
  • LED:红色 5mm LED 或扬声器,继电器等
  • 电容(C1):10 nF

输出连接用于控制 LED,还可以通过连接晶体管控制电机、灯或其他任何东西。

提高负荷

如果您想控制电机、LED 灯带或其他需要超过 200 mA 电流的东西,您可以将三极管或MOS管连接到输出。

如果您想使用 NPN三极管,则需要在输出和基极之间连接一个电阻器来限制基极电流。1 kΩ 作为起点可能就很好了。

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