Que esquemas práticos podem ser feitos no temporizador 555

Com o desenvolvimento moderno da eletrônica na China, parece que você pode comprar o que quiser: de home theaters e computadores a produtos simples, como tomadas e plugues.

Em algum lugar no meio todos os tipos de relés de tempo, luzes de Natal piscando, relógios com termômetros, reguladores de energia, reguladores de temperatura, fotorreceptores e muito mais. Como disse o grande satirista Arkady Raikin em um monólogo sobre o déficit: "Deixe tudo acontecer, mas algo está faltando!" Em geral, falta apenas o que está incluído no "repertório" de projetos simples de rádio amador.

Apesar da concorrência da indústria chinesa, o interesse de designers amadores nesses designs simples não se perdeu até agora. Eles continuam a ser desenvolvidos e, em alguns casos, encontram aplicações dignas em pequenos dispositivos de automação residencial. Muitos desses dispositivos nasceram graças a temporizador integrado NE555 (análogo doméstico do KR1006VI1).

Estes são os relés fotográficos já mencionados, vários sistemas simples de alarme, conversores de tensão, reguladores PWM de motores CC e muito mais. Várias construções práticas disponíveis para repetição em casa serão descritas abaixo.

Relé de foto do temporizador 555

O relé fotográfico mostrado na Figura 1 foi projetado para controlar a iluminação.

Figura 1

O algoritmo de controle é tradicional: à noite, quando a iluminação diminui, a luz acende. A lâmpada apaga-se de manhã quando a iluminação atinge um nível normal. O circuito consiste em três nós: um medidor de luz, uma unidade de comutação de carga e uma fonte de alimentação. É melhor iniciar a descrição da operação do circuito de trás para a frente - antecipadamente - a fonte de alimentação, a unidade de comutação de carga e o medidor de luz.

Fonte de alimentação

Nesses projetos, esse é o caso em que é razoável aplicar, violando todas as recomendações de segurança, uma fonte de alimentação que não possui isolamento galvânico da rede. Para a pergunta por que isso é possível, a resposta será a seguinte: após a instalação do dispositivo, ninguém entrará nele, tudo estará em uma caixa isolante.

Ajustes externos também não são esperados; após o ajuste, resta apenas fechar a tampa e pendurar o acabamento revezamento de foto no lugar, deixe-se trabalhar. Obviamente, se houver necessidade, a única configuração de "sensibilidade" pode ser obtida usando um longo tubo de plástico.

Existem duas maneiras de garantir a segurança durante o processo de instalação. Ou use um transformador de isolamento (transformador de segurança) ou ligue o dispositivo a partir da fonte de alimentação do laboratório. Ao mesmo tempo, a tensão da rede elétrica e a lâmpada não podem ser conectadas e a operação da fotocélula pode ser controlada pelo LED1.

O circuito da fonte de alimentação é bastante simples. Representa um retificador de ponte Br1 com um capacitor de têmpera C2 para uma tensão alternada de pelo menos 400V. O resistor R5 foi projetado para suavizar a corrente de irrupção através de um capacitor C14 (500,0 μF * 50V) quando o dispositivo é ligado, e também "em combinação" é um fusível.

O diodo Zener D1 é projetado para estabilizar a tensão em C14. Como diodo zener, 1N4467 ou 1N5022A é adequado. Para o retificador Br1, os diodos 1N4407 ou qualquer ponte de baixa potência, com tensão reversa de 400V e corrente retificada de pelo menos 500mA, são bastante adequados.

O capacitor C2 deve ser desviado com um resistor com uma resistência de cerca de 1MΩ (não mostrada no diagrama) para que, depois de desligar o dispositivo, ele não "clique" na corrente: matar, é claro, não mata, mas ainda é bastante sensível e desagradável.

Unidade de comutação de carga

Feito usando um chip especializado KR1182PM1A, que permite fazer muitos dispositivos úteis. Nesse caso, é usado para controlar o triac KU208G. O melhor "analógico" do BT139 - 600 fornece os melhores resultados: a corrente de carga é 16A a uma tensão reversa de 600V, e a corrente do eletrodo de controle é muito menor que a do KU208G (às vezes o KU208G deve ser selecionado de acordo com este indicador). O BT139 é capaz de suportar sobrecargas pulsadas de até 240A, o que o torna extremamente confiável ao trabalhar em vários dispositivos.

Se o BT139 estiver instalado em um radiador, a potência comutada poderá atingir 1KW, sem um radiador, o controle de carga de até 400W é permitido. No caso em que a potência da lâmpada não exceda 150W, você pode ficar completamente sem um triac. Para isso, a saída da lâmpada La1, de acordo com o circuito, deve ser conectada diretamente aos terminais 14, 15 do microcircuito, e o resistor R3 e triac T1 devem ser excluídos do circuito.

Vamos mais longe. O microcircuito KR1182PM1A é controlado pelos terminais 5 e 6: quando fechados, a lâmpada está apagada. Pode haver um interruptor de contato comum, no entanto, trabalhando ao contrário - o interruptor está fechado e a lâmpada está apagada. É muito mais fácil lembrar dessa "lógica".

Se esse contato for aberto, o capacitor C13 começa a carregar e, à medida que a tensão aumenta, o brilho da lâmpada aumenta gradualmente. Para lâmpadas incandescentes, isso é muito importante, pois aumenta sua vida útil.

Ao escolher um resistor R4, você pode ajustar o grau de carga do capacitor C13 e o brilho da lâmpada. No caso do uso de lâmpadas economizadoras de energia, o capacitor C13 não pode ser ajustado, assim como o próprio KR1182PM1A. Mas isso será discutido abaixo.

Agora estamos nos aproximando do ponto principal. Em vez de um relé, apenas por um esforço para se livrar dos contatos, o controle foi confiado ao optocoupler de transistor AOT128, que pode ser substituído com sucesso por um 4N35 "analógico" importado; no entanto, com essa substituição, o valor do resistor R6 deve ser aumentado para 800Kom ... 1MΩ, já que em 4K35 o 4N35 importado não deve funcionar será. Comprovado pela prática!

Se o transistor do acoplador óptico estiver aberto, sua transição K-E, como um contato, fechará os terminais 5 e 6 do chip KR1182PM1A e a lâmpada será desligada. Para abrir esse transistor, você precisa acender o LED do acoplador óptico. Geralmente, acontece o contrário: o LED está apagado e a lâmpada está acesa.

Medidor de luz

Baseado em 555, é muito simples. Para isso, basta conectar o fotorresistor LDR1 e o resistor de sintonia R7 conectado em série às entradas do temporizador, com as quais o limiar do relé fotográfico é definido. A histerese de comutação (luz negra) é fornecida pelo próprio temporizador, comparadores de entrada. Lembre-se desses números "mágicos" 1 / 3U e 2 / 3U?

Se o fotosensor estiver no escuro, sua resistência é alta, então a tensão no resistor R7 é baixa, o que leva ao fato de que a saída do temporizador (pino 3) está ajustada para alta e o LED do acoplador óptico está desligado e o transistor está fechado. Consequentemente, a lâmpada será ligada, como foi escrito anteriormente na subposição "Unidade de comutação de carga".

No caso de iluminação do fotossensor, sua resistência se torna pequena, da ordem de vários KOhm, de modo que a tensão no resistor R7 sobe para 2 / 3U, e um nível baixo de tensão aparece na saída do temporizador, o LED do acoplador óptico acende e a carga da lâmpada se apaga.

Aqui alguém pode dizer: "Será difícil!". Mas quase sempre tudo pode ser simplificado até o limite. Se você planeja acender lâmpadas economizadoras de energia, não é necessário um começo suave e você pode usar um relé convencional. E quem disse que apenas as lâmpadas e só acendem?

Se o relé tiver vários contatos, você poderá fazer o que quiser e não apenas ativá-lo, mas também desativá-lo. Esse esquema é mostrado na Figura 2 e não precisa de comentários especiais. O relé é selecionado das condições para que a corrente da bobina não seja superior a 200mA a uma tensão operacional de 12V.

Figura 2

Esquemas de pré-instalação

Em alguns casos, é necessário ativar algo com algum atraso em relação à energia do dispositivo. Por exemplo, primeiro aplique tensão aos circuitos lógicos e depois de um tempo, ligue os estágios de saída.

Tais atrasos são implementados no timer 555 de maneira bastante simples. Esquemas de tais atrasos e diagramas de tempo são mostrados nas Figuras 3 e 4. A linha tracejada mostra a tensão da fonte de energia e a saída sólida do microcircuito.

Figura 3. Depois de ligar a energia, um alto nível aparece na saída com um atraso.

Figura 4. Após ligar a energia, um nível baixo aparece na saída com um atraso.

Na maioria das vezes, esses "instaladores" são usados ​​como componentes de esquemas mais complexos.

555 Dispositivos de alarme com temporizador

Interruptor de nível de líquido

O circuito do detector é multivibrador auto-oscilantecom quem nos conhecemos há muito tempo.

Figura 5

Dois eletrodos são imersos em um recipiente com água, por exemplo, uma piscina. Enquanto estão na água, a resistência entre eles é pequena (a água é um bom condutor), de modo que o capacitor C1 é desviado, a tensão através dele é próxima de zero. Além disso, a tensão zero na entrada do timer (pinos 2 e 6), portanto, a saída (pinos 3) será ajustada alta, o gerador não funcionará.

Se, por algum motivo, o nível da água cair e os eletrodos estiverem no ar, a resistência entre eles aumentará, idealmente apenas uma pausa, e o capacitor C1 não será conectado. Portanto, nosso multivibrador funcionará - pulsos aparecerão na saída.

A frequência desses pulsos depende da nossa imaginação e dos parâmetros do circuito RC: será uma luz intermitente ou um chiado desagradável nos alto-falantes. Ao longo do caminho, você pode ativar a adição de água. Para evitar o enchimento excessivo e a tempo de desligar a bomba, é necessário adicionar mais um eletrodo e um circuito semelhante ao dispositivo. Aqui o leitor já pode experimentar.

O alarme mais simples

Figura 6.

Quando você pressiona a chave limitadora S2, uma tensão de alto nível aparece na saída do temporizador e permanece assim mesmo que S2 seja liberado e não seja mais mantido. O dispositivo pode ser retirado desse estado apenas pressionando o botão “Reset”.

Enquanto paramos nisso, talvez alguém precise de tempo para pegar um ferro de soldar e tentar soldar os dispositivos em consideração, explorar como eles funcionam, pelo menos experimentar os parâmetros dos circuitos RC. Ouça como o alto-falante emite um bipe ou o LED pisca, compare o que os cálculos fornecem, se os resultados práticos são muito diferentes dos calculados.

No próximo artigo, consideraremos o PWM - reguladores, conversores de tensão e também drivers para controle transistores mosfet.

ARTIGO CONTÍNUO: 555 conversores de tensão

Boris Aladyshkin