في هذا المشروع ، سنقوم بتصميم دائرة بسيطة لتأخير الوقت باستخدام 555 Timer IC. تتكون هذه الدائرة من مفتاحين ، أحدهما لبدء وقت التأخير والآخر لإعادة الضبط. يحتوي أيضًا على مقياس جهد لضبط التأخير الزمني ، حيث يمكنك زيادة تقليل التأخير الزمني عن طريق تدوير مقياس الجهد فقط.
هنا استخدمنا بطارية 9 فولت ومرحل اختياري 5 فولت لتبديل حمل التيار المتردد. يتم استخدام منظم الجهد 5 فولت لإمداد الدائرة 5 فولت بشكل منتظم. تحقق أيضًا من دائرة المؤقت لمدة دقيقة واحدة باستخدام 555.
المكونات المطلوبة:
- 555 الموقت IC
- مقاوم- 1 ك (3)
- المقاوم- 10 كيلو
- مقاوم متغير - 1000 كيلو
- مكثف - 200 فائق التوهج ، 0.01 فائق التوهج
- LED- أحمر وأخضر
- أزرار الضغط - 2
555 المؤقت IC:
قبل الخوض في تفاصيل دائرة تأخير الوقت ، نحتاج أولاً إلى التعرف على 555 Timer IC أولاً.
دبوس 1. الأرضي: يجب توصيل هذا الدبوس بالأرض.
الدبوس 2. المشغل: يتم سحب دبوس الزناد من الإدخال السلبي للمقارنة الثانية. يتم توصيل ناتج المقارنة الثاني بـ SET pin of flip-flop. مع ناتج المقارنة ، نحصل على جهد عالي عند خرج المؤقت. إذا كان هذا الدبوس متصلاً بالأرض (أو أقل من Vcc / 3) ، فسيكون الناتج مرتفعًا دائمًا.
الدبوس 3. الإخراج: هذا الدبوس أيضًا ليس له وظيفة خاصة. هذا هو دبوس الإخراج حيث يتم توصيل التحميل.
دبوس 4. إعادة الضبط: يوجد تقليب في شريحة المؤقت. يتم توصيل دبوس إعادة الضبط مباشرة بـ MR (إعادة الضبط الرئيسية) للقلابة. هذا الدبوس متصل بـ VCC لكي يتوقف flip-flop عن إعادة الضبط الثابت.
دبوس 5. دبوس التحكم: يتم توصيل دبوس التحكم من طرف الإدخال السلبي للمقارن. عادة يتم سحب هذا الدبوس لأسفل باستخدام مكثف (0.01 فائق التوهج) ، لتجنب تداخل الضوضاء غير المرغوب فيه مع العمل.
دبوس 6. THRESHOLD: يحدد جهد دبوس العتبة متى يتم إعادة ضبط قلب التقليب في المؤقت. يتم سحب دبوس العتبة من الإدخال الإيجابي للمقارنة 1. إذا كان دبوس التحكم مفتوحًا. ثم الجهد الذي يساوي أو أكبر من VCC * (2/3) (ie 6V لتزويد 9V) سيعيد ضبط flip-flop. لذلك الناتج ينخفض.
دبوس 7. التفريغ: يتم سحب هذا الدبوس من المجمع المفتوح للترانزستور. منذ أن تم توصيل الترانزستور (الذي تم أخذ دبوس التفريغ عليه ، Q1) بقاعدته Qbar. عندما ينخفض الإنتاج أو تتم إعادة ضبط flip-flop ، يتم سحب دبوس التفريغ إلى الأرض.
دبوس 8. الطاقة أو VCC: متصل بالجهد الموجب (+ 3.6 فولت إلى + 15 فولت).
إذا كنت ترغب في معرفة 555 IC بالتفصيل ، فراجع مقالنا المفصل 555 Timer IC.
الوضع الأحادي لـ 555 Timer IC:
تم تكوين 555 Timer IC في الوضع Monostable لدائرة تأخير الوقت هذه. لذلك نحن هنا نوضح الوضع الأحادي لـ 555 Timer IC.
يوجد أدناه الهيكل الداخلي لـ 555 Timer IC:
العملية بسيطة ، في البداية 555 في حالة مستقرة ، أي أن OUPUT عند PIN 3 منخفضة. نحن نعلم أن الطرف غير المقلوب للمقارن السفلي عند 1/3 فولت سي سي ، لذلك عندما نطبق جهدًا سلبيًا (<1 / 3Vcc) على Trigger PIN 2 عن طريق توصيله بالأرض (من خلال مفتاح زر PUSH) ، يحدث شيئين:
- أولاً ، يصبح المقارن السفلي مرتفعًا ويتم تعيين Flip flop ونحصل على HIGH OUTPUT عند PIN 3.
- والشيء الثاني هو أن الترانزستور Q1 يصبح متوقفًا عن التشغيل ، ويتم فصل مكثف التوقيت C1 عن الأرض ويبدأ الشحن من خلال المقاوم R1.
تسمى هذه الحالة بالحالة شبه المستقرة وتبقى لبعض الوقت (T). الآن عندما يبدأ المكثف في الشحن ويصل إلى جهد أكبر قليلاً من 2/3 Vcc ، يصبح الجهد عند Threshold PIN 6 أكبر من الجهد عند نهاية معكوسة (2 / 3Vcc) للمقارنة العليا ، مرة أخرى يحدث شيئين:
- أولاً ، يصبح المقارن العلوي مرتفعًا ويتم إعادة تعيين Flip flop ويصبح إخراج الشريحة عند PIN 3 منخفضًا.
- وثانياً ، يصبح الترانزستور Q2 قيد التشغيل ، ويبدأ المكثف في التفريغ على الأرض ، من خلال رقم التعريف الشخصي التفريغ 7.
لذلك يعود 555 IC تلقائيًا إلى الحالة المستقرة (LOW) بعد الوقت الذي تحدده شبكة RC. يمكن حساب مدة الحالة شبه المستقرة هذه باستخدام 555 Monostable Calculator أو يمكن حسابها بالصيغ الواردة أدناه:
T = 1.1 * R1 * C1 ثانية حيث R1 في OHM و C1 في Farads.
حتى الآن يمكننا أن نرى أن وضع MONOSTABLE له حالة مستقرة واحدة فقط ويتطلب نبضًا سالبًا في PIN 2 ، للانتقال إلى حالة شبه مستقرة. تبقى الحالة شبه المستقرة فقط لمدة 1.1 * R1 * C1 ثانية ثم تعود تلقائيًا إلى الحالة المستقرة. تذكر شيئًا واحدًا ، أثناء تصميم هذه الدائرة ، أن نبضة الزناد عند PIN 2 يجب أن تكون أقصر بما يكفي لنبض OUPUT ، بحيث يحصل المكثف على وقت كافٍ للشحن والتفريغ.
مخطط الرسم البياني:
يوجد أدناه مخطط الدائرة لدائرة التأخير البسيط باستخدام 555 IC:
عمل حلبة تأخير الوقت:
يتم تشغيل الدائرة بأكملها بجهد 5 فولت باستخدام منظم جهد 7805. في البداية ، عند عدم الضغط على أي زر ، يظل خرج 555 IC منخفضًا وتبقى الدائرة في هذه الحالة ، حتى تضغط على زر START ويظل المكثف C1 في حالة تفريغ.
كما أوضحنا أعلاه ، فإن التأخير الزمني للحالة شبه المستقرة (غير المستقرة) يعتمد على قيمة مكثف التوقيت والمقاوم. عند تغيير قيمة هذه ، سيتم أيضًا تغيير التأخير الزمني للحالة شبه المستقرة. هنا يضيء مصباح LED الأزرق في حالة شبه مستقرة لوقت معين ويضيء مؤشر LED الأحمر في حالة مستقرة. لذلك قمنا هنا باستبدال مقاوم التوقيت هذا بالمقاوم المتغير ، حتى نتمكن من ضبط التأخير الزمني فقط عن طريق تدوير مقبض مقياس الجهد على اللوحة نفسها. هنا قمنا أيضًا بتوصيل مرحل اختياري لتشغيل جهاز التيار المتردد بعد تأخير زمني. تعرف هنا على واجهة الترحيل لتشغيل أحمال التيار المتردد.
عندما تضغط على زر Start (ابدأ) ، يبدأ مؤقت العد التنازلي ويضيء مؤشر LED الأزرق وبعد الوقت المحدد (المحدد بواسطة الصيغة T = 1.1 * R1 * C1) يذهب المؤقت 555 في حالة مستقرة ، حيث يتم تشغيل مؤشر LED الأحمر وضوء LED أزرق اغلاق. يمكنك زيادة وتقليل التأخير الزمني باستخدام مقياس الجهد كما هو موضح في الفيديو أدناه.