No title

Jan Hájek

2 × ÈASOVAÈ 555 PRAKTICKÁ ZAPOJENÍ SE DVÌMA ÈASOVAÈI

Praha 1998, AA Praha a BEN - technická literatura

Jan Hájek

2 × ÈASOVAÈ 555 Bez pøedchozího písemného svolení nakladatelství nesmí být kterákoli èást kopírována nebo rozmnožována jakoukoli formou (tisk, fotokopie, mikrofilm nebo jiný postup), zadána do informaèního systému nebo pøenášena v jiné formì èi jinými prostøedky. Autor a nakladatelství nepøejímají záruku za správnost tištìných materiálù. Pøedkládaná zapojení jsou zveøejnìna bez ohledu na pøípadné patenty tøetích osob. Nároky na odškodnìní na základì zmìn, chyb nebo vynechání jsou zásadnì vylouèeny. Veškerá práva vyhrazena. © Ing. Jan Hájek, Praha 1998 Nakladatelství AA, Praha a BEN - technická literatura Jan Hájek: 2 × Èasovaè 555 AA Praha, Praha 1998; BEN - technická literatura, Praha 1998 1. vydání ISBN 80-85230-21-6 (AA Praha) ISBN 80-86056-27-9 (BEN - technická literatura)

Obsah 1 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 4 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2 4.2.1 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.4 4.4.1 4.4.2 4.5 4.5.1 5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.1.6 5.1.7 5.1.8 5.1.9 5.1.10 5.1.11 5.2

Pøedmluva ....................................................................................................... 5 Úvod ................................................................................................................ 7 Základní zapojení èasovaèe 555 ..................................................................... 8 Blokové zapojení ............................................................................................. 8 Vnitøní blokové zapojení ................................................................................ 10 Monostabilní multivibrátor ............................................................................. 12 Astabilní multivibrátor .................................................................................... 13 Øízený multivibrátor ....................................................................................... 15 Vazební obvody èasovaèù 555 ...................................................................... 17 Vstupy a výstupy èasovaèù ........................................................................... 17 Vazební obvody ............................................................................................. 20 Rozdìlení vazebních obvodù ........................................................................ 20 Rozdìlení podle funkce ................................................................................. 21 Sériové a paralelní zapojení èasovaèù ......................................................... 23 Èasové spínaèe ............................................................................................. 24 Èasové spínaèe s akustickou signalizací ...................................................... 24 Kapesní signalizátor ...................................................................................... 24 Budík pro krátké èasy .................................................................................... 25 Hlídaè odstupu aut ......................................................................................... 26 Èasové spínaèe s optickou signalizací ......................................................... 30 Øeènický budík .............................................................................................. 30 Èasové spínaèe s relé ................................................................................... 31 Èasovaè se zpoždìným zapnutím ................................................................ 31 Elektrický otvíraè dveøí .................................................................................. 32 Spouštìní pøehrávaèe CD ............................................................................. 33 Schodišový spínaè ....................................................................................... 34 Èasové spínaèe pro dlouhé èasy .................................................................. 39 Zpoždìní pro dlouhé èasy ............................................................................. 40 Periodický spínaè pro dlouhé èasy ................................................................ 41 Sekvenèní obvody ......................................................................................... 42 Sekvenèní spínaè .......................................................................................... 42 Impulzní generátory ....................................................................................... 44 Elektrické impulzní generátory ...................................................................... 44 Dvojitý astabilní multivibrátor ......................................................................... 44 Multivibrátor s nezávislým nastavením ......................................................... 45 Multivibrátor s nastavitelnou støídou .............................................................. 48 Univerzální generátor impulzù ....................................................................... 49 Modulace šíøky impulzù ................................................................................. 53 Napìtím øízený zdroj impulzù ........................................................................ 54 Generátory skupin impulzù ............................................................................ 55 Spouštìný generátor ..................................................................................... 56 Generátor schodù .......................................................................................... 57 Diskriminátor výšky impulzù .......................................................................... 58 Hlídaè rychlosti .............................................................................................. 60 Optické impulzní generátory .......................................................................... 62

Jan Hájek: 2 × èasovaè 555

3

5.2.1 5.2.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 6 6.1 6.1.1 6.1.2 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5 6.3.6 7 7.1 7.1.1 7.1.2 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 8 8.1 8.2 8.3 8.4 9 9.1 9.1.1 9.1.2 9.2 9.2.1 9.2.2

4

Èasovaè s nastavitelnými impulzy ................................................................. 62 Vánoèní blikaè ............................................................................................... 63 Akustické impulzní generátory ...................................................................... 64 Jednoduchý metronom .................................................................................. 64 Metronom s dìlièem ...................................................................................... 66 Impulzní generátory s mechanickým výstupem ............................................ 67 Cyklovaè pro zkoušky životnosti .................................................................... 68 Intervalový spínaè pro stìraèe ...................................................................... 69 Øízení otáèek motorku .................................................................................. 70 Relé výstupem poèítaèe ................................................................................ 71 Tónové generátory ........................................................................................ 73 Spínané tónové generátory ........................................................................... 73 Jednoduchý tónový generátor ....................................................................... 73 Zapojení pro pøerušovaný tón ....................................................................... 74 Spouštìné tónové generátory ....................................................................... 74 Generátor zvukových efektù .......................................................................... 75 Generátor pøerušovaného tónu ..................................................................... 75 Dvoutónový generátor (siréna) ...................................................................... 76 Modulované tónové generátory ..................................................................... 77 Dvoutónový generátor ................................................................................... 77 Dvouhlasá siréna ........................................................................................... 78 Jednoduchá siréna ........................................................................................ 79 Policejní siréna .............................................................................................. 79 Dvojnásobnì øízená siréna ............................................................................ 80 Generátor efektù ............................................................................................ 81 Mìøicí pøístroje ............................................................................................... 84 Mìøièe kmitoètu ............................................................................................. 84 Mìøiè s indikací pøeteèení .............................................................................. 84 Mìøiè nf kmitoètu ........................................................................................... 85 Mìøièe kapacity a odporu .............................................................................. 87 Jednoduchý mìøiè kapacity ........................................................................... 87 Pøesný mìøiè kapacity ................................................................................... 88 Mìøiè kapacit a odporù .................................................................................. 90 Jednoduchý mìøiè odporù ............................................................................. 92 Rùzná zapojení .............................................................................................. 93 Dvojitý zvonek ............................................................................................... 93 Poloautomatický klíè ...................................................................................... 95 Poplašné zaøízení pro auto ........................................................................... 96 Analogovì-èíslicový pøevodník ...................................................................... 97 Pøíloha ........................................................................................................... 99 Technická data ............................................................................................... 99 Mechanická data ........................................................................................... 99 Elektrická data ............................................................................................. 100 Nomogramy ................................................................................................. 100 Nomogram monostabilního multivibrátoru .................................................. 100 Nomogram astabilního multivibrátoru.......................................................... 102 Literatura ..................................................................................................... 103 Rejstøík ........................................................................................................ 107

Jan Hájek: 2 × èasovaè 555

Pøedmluva Èasovaè 555 byl uveden na svìtový trh pøed ètvrt stoletím a osvìdèil se v mnoha aplikacích takovým zpùsobem, že se stal jedním z nejpouplárnìjších integrovaných obvodù. Jeho popularita je tak trvalá, že se dodnes objevují další a další zajímavá použití. Od prvopoèátku až do dnešní doby je vyrábìn øadou svìtových firem a o jeho trvalé potøebì i v budoucnosti svìdèí to, že je nabízen i v provedení pro povrchovou montហ(SMD - surface mount device). Neustálou popularitu èasovaèe 555 dokazují nejen desítky a stovky zapojení povìtšinì roztroušených po stránkách mnohých (èasto nesnadno dostupných) èasopisù, nýbrž i celé knihy, vìnované jen tomuto jedinému obvodu, vycházející i v nìkolika vydáních. Není tedy divu, že i u nás je velký zájem o tento všestrannì využitelný obvod a o pøíklady zapojení ze všech možných oblastí elektroniky a pøidružených oborù. Vzhledem k neutuchajícímu zájmu se zdá být vhodné, uspoøádat roztroušená zapojení z nejrùznìjších pramenù a vydat je v pøehledných publikacích. Poté co vyšla a na trhu se úspìšnì uplatnila kniha o èasovaèi 555, zabývající se nejprve funkcí èasovaèe a podrobným popisem jeho základních zapojení s následujícím výbìrem jednoduchých zapojení ze svìtové literatury (vždy jen s jedním èasovaèem), byl jsem požádán o napsání podobné knihy, avšak se složitìjšími schématy. Ponìvadž jsem sbíral všechna dostupná zapojení hned od poèátku, kdy se èasovaè 555 objevil na trhu, bylo možno z tìchto obsáhlých podkladù pøedložit výbìr jednoduchých zapojení se dvìma èasovaèi 555 a tato zapojení opìt systematicky rozdìlit do skupin s obdobnou tématikou nebo funkcí. Všechna zapojení jsou krátce vysvìtlena a popsána, je-li zapotøebí i doplnìna prùbìhy napìtí a nìkdy jsou obsaženy i praktické zkušenosti s takto sestavenými pøístroji; úplné stavebnice a podrobné popisy si mùže laskavý ètenáø nalézt v pøíslušné literatuøe (ke každému obrázku je uveden pùvodní pramen). Pøedložená kniha má podobnou strukturu jako pøedchozí pøíruèka s jednoduchými zapojeními s jedním èasovaèem 555 a je opìt rozdìlena do tøí hlavních dílù. Prvá èást (kapitoly 1 až 3) popisuje funkci èasovaèe 555, jeho základní zapojení a druhy vazeb mezi dvìma èasovaèi, vyskytující se v pøíkladech použití v druhé èásti (kapitoly 4 až 8). Tøetí èást obsahuje technická data èasovaèe, seznam literatury a rejstøík. Právì tak jako v pøedchozí pøíruèce, kde byla tøetí kapitola vìnována systematickému rozdìlení výstupních zapojení èasovaèe do nìkolika skupin podle druhu na výstup pøipojených obvodù, je i zde v tøetí kapitole provedeno rozdìlení vazebních obvodù mezi dvìma èasovaèi, které nebylo dosud nikde publikováno, je tedy úplnou novinkou ve známé literatuøe. Dùležitou èástí knihy jsou odkazy na literaturu, obdobnì uspoøádané jako v pøedchozí pøíruèce. Nejprve jsou uvedeny známé knihy nebo obsáhlejší èlánky, zabývající se výhradnì èasovaèem 555. Tyto literární prameny, zpravidla obsahující vysvìtlení funkce a èinnosti základních zapojení a jistý poèet pøíkladù schémat, jsou sestaveny za sebou a prùbìžnì oèíslovány (L1, L2 atd.). Pro jednotlivé pøíklady použití dvou èasovaèù 555 (od kapitoly 4) jsou odkazy na pùvodní prameny pøiøazeny jednotlivým obrázkùm.

Jan Hájek: 2 × èasovaè 555

5

To umožòuje ètenáøi, který se blíže zajímá o stavbu popisovaného zapojení, nahlédnout do odpovídající literatury, kde nalezne napø. podrobnìjší popis, stavební návody s návrhy plošných spojù a další potøebné informace. Základ literatury je pøevzat z L10 (i když tøeba neobsahuje žádné zapojení se dvìma èasovaèi 555 nebo s dvojitým èasovaèem 556) a dává pøehled o známé literatuøe v této oblasti. Je doplnìn literaturou novìjší i prameny staršími, pozdìji získanými a rozšíøen o pùvodní prameny, vzahující se k vybraným pøíkladùm zapojení. Pøeji všem ètenáøùm, aby se nauèili o èasovaèi co nejvíce, aby mìli z výkladu a jeho pochopení vlastní uspokojení a z realizovaných zapojení nebo experimentù mnoho užitku i zábavy.

Autor

6

Jan Hájek: 2 × èasovaè 555