如果您是业余爱好者或对电子电路有浓厚的兴趣,那么您一定熟悉555定时器IC及其三种流行的电路——单稳态多谐振荡器、非稳态多谐振荡器和双稳态多谐振荡器。猜猜看,我们甚至可以将这个IC用作开关。这是保持其状态的按钮类型,即在第一次按下时,它打开负载,在第二次按下时,它关闭负载。我们可以将此电路与Arduino等数字开发板结合使用,以设计需要通过检测小脉冲(如运动传感器)来激活微控制器的电路。
在本教程中,我们将学习如何将555定时器IC与一些互补组件结合使用作为开关。我们将在面包板上设计电路,并在按钮的帮助下演示其工作原理。
555定时器锁存电路所需的元件
下面列出了构建简单的按下式开关所需的组件。
555定时器IC
220KΩ电阻*2
100kΩ电阻
1KΩ电阻
1uF电解电容
带220欧姆电阻的LED
单刀双掷继电器
In4007二极管
BC557PNP晶体管
555定时器IC介绍
说到设计定时器电路,我们首先想到的是555定时器IC。它是最古老的技术,因此您可以盲目地依赖它,最重要的是,它价格实惠。下面讨论555定时器的内部电路:
PIN1和PIN8:它们通过三个5kΩ电阻连接在地和Vcc之间。这也赋予了IC其标志性名称。这些电阻器创建了一个分压器电路,其值为电源电压的1/3和2/3,因为引脚1接地,引脚8为Vcc。一个比较器的同相输入(+)连接到分压器的1/3输出,另一个比较器的反相输入(-)连接到分压器的2/3输出。
PIN2:它是IC的触发引脚,连接到比较器的反相输入(-)。
引脚3:它是IC的输出,通过输出驱动电路连接到触发器的输出。
PIN4:它是连接到触发器复位引脚的复位引脚。通过将此引脚接地,我们可以重置此IC。这就是原因,我们在大多数555电路中看到它连接到Vcc。
PIN5:它是控制引脚,连接到分压器的2/3值和比较器的反相输入(-)。如果我们想改变参考电压,我们可以通过这个引脚施加外部电压。一般在大部分555定时器电路中,我们都可以看到这个管脚连接了一个电容,以获得一个稳定的参考电压。
引脚6:连接到比较器电路的非反相(+)输入,其输出连接到触发器的复位引脚。
PIN7:它是连接到BJT集电极的放电引脚。
555定时器锁存开关如何工作?
555-timer的PIN2和6分别是触发器和阈值引脚。在这个电路中,我们将监控这些引脚的电压。当引脚2的电压低于电源电压的1/3时,该引脚打开输出(引脚3),当引脚6的电压低于电源电压的2/3时,该引脚关闭输出(引脚3)。
555定时器锁存电路的电路图
下面给出了基于555定时器的通断开关的示意图。
在电路中,2脚和6脚是相连的,4脚和8脚也是相连的。分压器电路的输出连接到IC的引脚6。分压器电路的一个电阻通过一个1uF电容通过100k电阻连接到输出引脚3。一个按钮连接在引脚2和电容器的正极端子之间。LED还通过其限流电阻连接到IC的输出端。
Push-onPush-off开关电路的工作原理
两个220KΩ电阻构成一个分压器电路。该分压器电路的输出馈入IC的引脚6。当我们最初打开电路时,分压器处于平衡状态,因此输出关闭。当我们按下按钮时,电容器开始通过电阻器R3充电,因此R3消耗更多电流,从而产生不平衡状态。这会在引脚2上产生电压变化,从而打开输出。现在,当我们再次按下按钮时,引脚6检测到充电电容器的电源电压。这导致关闭输出。
测试我们的555定时器锁存电路
我在面包板上创建了电路,文章末尾提供了视频。此外,下面给出了与电路相关的图片。
注意:这是一个数字电路,因此它在逻辑电平上工作。始终检查分压器中使用的电阻器的值,因为它可能会根据电阻器的容差而有所不同,如果可能,请使用高精度电阻器。除此之外,如果电路运行有任何问题,您可以使用一个0.1uF的陶瓷电容与开关并联。
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