Les circuits expliqués ici sont les 10 meilleurs petits circuits de minuterie utilisant la puce polyvalente IC 555, qui génère des intervalles de temps prédéterminés en réponse à des déclenchements d'entrée momentanés.
Les intervalles de temps peuvent être utilisés pour garder un charge contrôlée par relais ON ou activé pendant la durée souhaitée et un arrêt automatique une fois la période de retard écoulée. L'intervalle de temps peut être réglé en sélectionnant les valeurs appropriées pour une résistance externe, un réseau de condensateurs.
Circuit interne IC 555
L'image ci-dessous représente le schéma interne d'un IC 555 standard. Nous pouvons voir qu'il est composé de 21 transistors, 4 diodes et 15 résistances.
L'étage impliquant les trois résistances de 5 kohm fonctionne comme un étage diviseur de tension qui produit un niveau de tension 1/3 à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel du comparateur de déclenchement et une division de tension 2/3 sur l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel du comparateur de seuil .
Avec ces entrées de déclenchement, les deux amplificateurs opérationnels contrôlent l'étage de bascule R / S (réinitialisation / réglage), qui contrôlent en outre les conditions ON / OFF de l'étage de sortie complémentaire et du transistor de commande Q6.
L'état de sortie de la bascule peut également être défini en déclenchant la broche de réinitialisation 4 du circuit intégré.
Fonctionnement des minuteries IC 555
Quand IC 555 est configuré en mode minuterie monostable , la broche TRIGGER 2 est maintenue au potentiel du niveau d'alimentation via une résistance externe RT.
Dans cette situation, Q6 reste saturé, ce qui maintient le condensateur de synchronisation externe CD court-circuité à la masse, ce qui fait que la broche de SORTIE 3 est à un niveau logique bas ou 0 V.
L'action de minuterie standard de l'IC 555 est initiée en introduisant une impulsion de déclenchement 0 V sur la broche 2. Cette impulsion 0V étant inférieure au 1/3 de la tension d'alimentation CC ou Vcc, force la sortie du comparateur de déclenchement à changer d'état .
Pour cette raison, le R / S Tongues change également son état de sortie, désactivant Q6 et mettant la broche de SORTIE 3 à l'état haut. Avec Q6, la désactivation déconnecte le court-circuit à travers le CD. Cela permet au condensateur CD de se charger via la résistance de synchronisation RD jusqu'à ce que la tension aux bornes de CD atteigne 2/3 du niveau d'alimentation ou Vcc.
Dès que cela se produit, la bascule R / S revient à son état précédent, allumant Q6 et provoquant une décharge rapide du CD. A cet instant, la broche de sortie 3 revient à nouveau à son état bas antérieur. Et c'est ainsi que l'IC 555 termine un cycle de chronométrage.
Selon l'une des caractéristiques du CI, une fois déclenché, il cesse de répondre à tout déclencheur ultérieur, jusqu'à ce que le cycle de synchronisation soit terminé. Mais si l'on veut terminer le cycle de chronométrage, cela peut être fait à tout moment en appliquant une impulsion négative ou 0 V à la broche de repos 4.
L'impulsion de synchronisation générée à la sortie du circuit intégré se présente principalement sous la forme d'une onde rectangulaire dont l'intervalle de temps est défini par les amplitudes de R et C.
La formule de calcul est la suivante: tD (retard) = 1,1 (valeur de R x valeur de C) En d'autres termes, l'intervalle de temps produit par IC 555 est directement proportionnel au produit de R et C.
Le graphique suivant montre le tracé de la temporisation en fonction de la résistance et de la capacité en utilisant la formule de temporisation ci-dessus. Ici, tD est en millisecondes, R est en kilo Ω et C en μfarads.
Il montre une gamme de temporisation courbes et les valeurs qui changent linéairement par rapport aux valeurs correspondantes de RT et C.
Il est possible de définir des délais allant de 10 µsecondes à 100 µsecondes en sélectionnant des valeurs appropriées de condensateurs de 0,001 µF à 100 µF et des résistances de 1 kΩ à 10 mégΩ.
Circuits de minuterie IC 555 simples
La première figure ci-dessous montre comment créer une minuterie IC 555 ayant une sortie à période fixe. Ici, il est réglé sur 50 secondes.
Il s'agit essentiellement d'une conception monostable IC 555.
La figure ci-contre montre les formes d'onde obtenues à travers les broches indiquées du circuit intégré pendant le processus de commutation.
Les actions décrites dans l'image de forme d'onde commencent dès que la broche TRIGGER 2 est mise à la terre avec la pression momentanée du commutateur START S1.
Cela provoque instantanément l'apparition d'une impulsion rectangulaire sur la broche 3 et génère simultanément une dent de scie exponentielle sur la broche 7 de DÉCHARGE.
La durée pendant laquelle cette impulsion rectangulaire reste active est déterminée par les valeurs de R1 et C1. Si R1 est remplacé par une résistance variable, cette synchronisation de sortie peut être définie selon les préférences de l'utilisateur.
L'éclairage LED indique la commutation ON et OFF de la broche de sortie 3 de l'IC
La résistance variable peut être sous la forme d'un potentiomètre comme indiqué dans la figure suivante 2.
Dans cette conception, la sortie peut être réglée pour produire des périodes de temps de 1,1 seconde à 120 secondes grâce à différents ajustements du pot R1.
Remarquez la résistance de la série 10K qui est très importante car elle empêche le circuit intégré de brûler au cas où le pot serait tourné à sa valeur la plus basse. La résistance série 10 K assure également la valeur de résistance minimale requise pour le bon fonctionnement du circuit au réglage minimum du pot.
En appuyant sur le changer S1 permet momentanément à l'IC de démarrer la séquence de synchronisation (la broche 3 devient haute et la LED s'allume), tout en appuyant sur le bouton de réinitialisation S2 permet l'arrêt instantané ou la réinitialisation de la séquence de synchronisation afin que la broche de sortie 3 revienne à sa situation d'origine 0 V (LED désactivation permanente)
L'IC 555 permet l'utilisation de charges avec des spécifications de courant maximum allant jusqu'à 200 mA. Bien que ces charges soient normalement de type non inductif, une charge inductive comme un relais peut également être efficacement utilisée directement à travers la broche 3 et la masse, comme indiqué dans les schémas suivants.
La troisième figure ci-dessous, nous pouvons voir que le relais peut être câblé entre la broche 3 et la masse, et la broche 3 et positive. Remarquez la diode de roue libre connectée à travers la bobine de relais, il est fortement recommandé pour neutraliser les dangereux emfs de retour de la bobine de relais pendant les instants d'arrêt.
Le les contacts de relais peuvent être câblés avec une charge prévue pour les activer / désactiver en réponse aux intervalles de temps définis.
Le 4ème schéma de circuit montre la norme Circuit de minuterie réglable IC 555 ayant deux ensembles de plages de temporisation et un relais de sortie pour basculer la charge souhaitée.
Bien que le schéma semble correct, ce circuit de base peut en fait avoir quelques aspects négatifs.
- Tout d'abord, cette conception drainera du courant en continu, même lorsque la sortie du circuit est à l'état désactivé.
- Deuxièmement, étant donné que les deux condensateurs C1 et C3 ont de larges spécifications de tolérance, les potentiomètres doivent être étalonnés avec deux échelles de configuration individuelles.
Les défauts décrits ci-dessus peuvent être en fait surmontés en configurant le circuit de la manière suivante. Ici, nous utilisons un relais DPDT pour les procédures.
Dans ce 5ème diagramme de minuterie IC 555, nous pouvons voir que les contacts de relais sont joints en parallèle avec le commutateur de démarrage S1, qui sont tous les deux en mode `` normalement ouvert '', et garantissent qu'il n'y a pas de drain de courant lorsque le circuit est OFF.
Pour lancer le cycle de chronométrage, S1 est momentanément pressé.
Cela alimente instantanément l'IC 555. Au début, on peut s'attendre à ce que C2 soit complètement déchargé. Pour cette raison, un déclencheur de commutateur négatif ON est créé à la broche 2 du circuit intégré, ce qui initie le cycle de synchronisation, et le relais RY1 s'allume.
Les contacts de relais qui sont connectés en parallèle avec S1 permettent à l'IC 555 de rester alimenté même après la libération de S2.
Lorsque la période de temps réglée s'est écoulée, le relais est désactivé et ses contacts reviennent à la position N / C, coupant l'alimentation de l'ensemble du circuit.
La sortie de retard de synchronisation du circuit est essentiellement déterminée par les valeurs de R1 et du potentiomètre R5, conjointement avec les valeurs de Cl ou de C2, et en fonction de la position du sélecteur S3a.
Cela dit, nous devons également noter que la synchronisation est en outre affectée par la façon dont les potentiomètres R6 et R7 sont ajustés.
Ils sont commutés via le commutateur S3 b et intégrés à la broche de tension CONTROL 5 de l'IC.
Ces potentiomètres sont introduits pour shunter efficacement la tension interne de l'IC 555, ce qui pourrait autrement perturber la synchronisation de sortie du système.
Grâce à cette amélioration, le circuit est maintenant capable de fonctionner avec la plus grande précision, même avec condensateurs ayant des niveaux de tolérance incohérents .
En outre, la fonction permet également au circuit de fonctionner avec une échelle de synchronisation solitaire calibrée pour lire deux plages de synchronisation individuelles selon le positionnement du sélecteur.
Pour configurer le circuit de minuterie IC 555 précis ci-dessus, R5 doit être initialement réglé sur sa plage maximale. Après cela, S3 peut être sélectionné en position 1.
Ensuite, ajustez R6 pour obtenir une échelle de sortie de synchronisation ON de 10 secondes avec quelques essais et erreurs. Suivez les mêmes procédures pour la sélection de la position 2, à travers le pot R7 pour obtenir une échelle précise de 100 secondes
Minuteries pour feux de voiture
Ce 6ème simple phare de voiture La minuterie IC 555 empêche les phares de la voiture de s'éteindre dès que le contact est coupé.
Au lieu de cela, les phares sont autorisés à rester allumés pendant un certain délai prédéfini, une fois que le conducteur verrouille le allumage de voiture et se dirige vers sa destination qui peut être sa maison ou son bureau. Cela permet au propriétaire de voir le chemin et d'entrer confortablement dans la destination avec un éclairage visible des phares.
Ensuite, lorsque la période de retard s'écoule, le circuit IC 555 éteint les phares.
Comment ça fonctionne
Lorsque le contacteur d'allumage S2 est mis sur ON, le relais RY1 est alimenté via D3. Le relais permet le fonctionnement des phares via les contacts de relais supérieurs et le commutateur S1, de sorte que les phares fonctionnent normalement via S1.
À ce stade, le condensateur C3 associé à la broche 2 du circuit intégré reste complètement déchargé car ses deux conducteurs sont au potentiel positif.
Cependant, lorsque le contacteur d'allumage S2 est éteint, le condensateur C3 est soumis à un potentiel de masse via la bobine de relais, ce qui provoque soudainement un déclenchement négatif sur la broche 2.
Cela déclenche la broche 3 de sortie de l'IC 555 et permet au relais de rester sous tension même si le contact est coupé. En fonction des valeurs des composants de temporisation R1 et C1, le relais reste sous tension en gardant les phares allumés (pendant 50 secondes), jusqu'à ce que finalement la période de temps s'écoule et que la broche 3 du circuit intégré s'éteigne, ce qui désactive le relais et les lumières.
Le circuit ne crée aucune interférence avec le fonctionnement habituel des phares pendant que la voiture roule.
Le 7ème circuit de minuterie suivant illustré ci-dessous est également un minuteur de phare de voiture qui est contrôlé manuellement au lieu du commutateur d'allumage.
Le circuit utilise un relais DPDT ayant deux jeux de contacts. L'action monostable IC 555 est lancée en appuyant momentanément sur S1. Cela alimente le relais et les deux contacts se déplacent vers le haut et se connectent à l'alimentation positive.
La paire de contacts du côté droit active les phares, tandis que les contacts du côté gauche alimentent le circuit IC 555. Le C3 provoque l'apparition d'une impulsion négative momentanée sur la broche 2 qui déclenche le mode de comptage du circuit intégré, et la broche 3 devient un verrouillage haut sur le relais.
Les phares sont maintenant allumés. En fonction des valeurs de R1 et C1, la sortie de la broche 3 maintient le relais et les phares sous tension (pendant 50 secondes dans ce cas), jusqu'à ce que le C1 se charge jusqu'au 2/3 Vcc, en tournant la broche 3 au niveau bas et en désactivant le relais. et les phares.
Minuterie d'éclairage de porche de 1 minute
Ce 8ème circuit montre lumière de porche simple circuit de minuterie qui ne peut être activé que pendant une minute pendant la nuit. Pendant la journée, le Résistance LDR devient bas ce qui maintient sa jonction avec R5 haut.
Pour cette raison, appuyer sur S1 n'a aucun effet sur la broche 2 du circuit intégré. Cependant, lorsque l'obscurité tombe, la résistance LDR devient infinie, développant un presque 0 V à la jonction de R4 et R5.
Dans cette condition, lorsque l'interrupteur SI est enfoncé, provoque un déclenchement négatif à la broche 2 de l'IC 555, qui active la broche 3 à l'état haut et active également le relais. La lumière du porche attachée avec les contacts de relais s'allume.
Le circuit reste déclenché pendant environ 1 minute, jusqu'à ce que C1 se charge au 2/3 Vcc. Le CI se réinitialise maintenant à la broche de tour 3 bas et désactive le relais et éteint la lumière du porche.
L'interrupteur S1 peut se présenter sous la forme d'un petit interrupteur caché près de la poignée / charnière de porte, ou sous le tapis qui s'active lorsque le propriétaire marche sur le tapis.
Application du tachymètre
Un circuit de minuterie monostable utilisant IC 555 peut également être mis en œuvre efficacement pour faire un circuit tachymétrique qui fournira à l'utilisateur des informations précises concernant la fréquence et le calage du moteur.
Les fréquences entrantes du moteur sont d'abord converties en onde carrée bien dimensionnée via un réseau de différentiateurs RC, puis transmises à la broche n ° 2 du monostable.
Le réseau de différenciation transforme les fronts avant ou arrière du signal carré en impulsions de déclenchement appropriées.
Un 9ème circuit pratique ci-dessous montre comment un réseau RC et un transistor convertit tout signal d'entrée avec n'importe quelle amplitude en ondes carrées bien formées pour générer des impulsions de déclenchement idéales, en commutant entre le niveau IC Vcc complet et la masse.
Conclusion
Dans tous les circuits présentés jusqu'à présent, le 555 fonctionne comme un générateur de période de synchronisation monostable (à un coup). Les signaux de déclenchement requis sont transmis à la broche TRIGGER 2 et une impulsion temporisée à la broche de sortie 3 est délivrée.
Dans toutes les conceptions, le signal appliqué à la broche TRIGGER 2 est dimensionné de manière appropriée pour former une impulsion à bords négatifs.
Il garantit que l'amplitude de déclenchement passe d'un niveau «off» supérieur à 2/3 de la tension d'alimentation à une valeur «on» inférieure à 1/3 du niveau d'alimentation.
Le déclenchement du monostable IC one shot se produit en fait lorsque le potentiel de la broche 2 est abaissé à 1/3 du niveau de tension d'alimentation.
Cela nécessite que la largeur de l'impulsion de déclenchement sur la broche 2 soit supérieure à 100 nanosecondes mais inférieure à l'impulsion qui est censée apparaître sur la broche de sortie 3.
Ceci vérifie l'élimination de l'impulsion de déclenchement au moment où la période monostable réglée s'écoule.
Une paire de: Circuit de simulateur de son de rire Un article: Circuits d'oscillateur, d'alarme et de sirène IC 555
