No title

Jan Hájek

BLIKAÈE S ÈASOVAÈEM

555

Praha 2006, AA Praha a BEN – technická literatura

Jan Hájek

BLIKAÈE S ÈASOVAÈEM 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 2006 Nakladatelství AA Praha a BEN – technická literatura, Vìšínova 5, Praha 10 Jan Hájek: Blikaèe s èasovaèem 555 AA Praha a BEN – technická literatura, Praha 2006 1. vydání ISBN 80-85230-30-5 (AA Praha) ISBN 80-7300-196-9 (BEN – technická literatura)

Obsah Obsah ................................................................................... 3 Pøedmluva ............................................................................ 7 1 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.2 1.3 1.4 1.5 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.6

Úvod ........................................................................... 8 Blikaèe ....................................................................................................... 8 Svìtlo ........................................................................................................ 9 Rozdìlení blikaèù ...................................................................................... 9 Periodické blikaèe ..................................................................................... 9 Neperiodické blikaèe ................................................................................. 9 Blikaè s èasovaèem 555.......................................................................... 10 Zdroj energie ........................................................................................... 11 Pøerušovaè .............................................................................................. 11 Zdroje svìtla ............................................................................................ 11 Žárovky ..................................................................................................... 12 Svìtelné diody LED .................................................................................. 13 Svìtelné diody OLED ............................................................................... 14 Pøíklady blikaèù ....................................................................................... 14

2

Základní zapojení èasovaèe 555 ............................. 16

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

Blokové zapojení ..................................................................................... 16 Vnitøní blokové zapojení .......................................................................... 17 Monostabilní multivibrátor ....................................................................... 19 Astabilní multivibrátor .............................................................................. 20 Varianta astabilního multivibrátoru .......................................................... 23 Bistabilní zapojení ................................................................................... 24

3

Svìtelná výstupní zapojení ..................................... 25

3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3

Výstupní zapojení se žárovkou ............................................................... 25 Pøímé pøipojení žárovky na výstup .......................................................... 25 Nepøímé pøipojení žárovky na výstup ...................................................... 30 Výstupní zapojení se svìtelnou diodou LED .......................................... 32 Pøímé pøipojení LED na výstup ............................................................... 32 Nepøímé pøipojení LED na výstup ........................................................... 37 Výpoèet pøedøadného odporu pro LED ................................................... 40

Jan Hájek: Blikaèe s èasovaèem 555

3

4

Jednoduché blikaèe ................................................. 45

4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.1.6 4.1.7 4.1.8 4.1.9 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.2.6 4.2.7 4.2.8 4.2.9 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.3.6 4.3.7 4.3.8 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4

Jednoduché blikaèe se žárovkou ............................................................ 45 Nejjednodušší blikaè se žárovkou ........................................................... 45 Blikaè se žárovkou a støídou 0,5 ............................................................. 46 Blikaè se dvìma žárovkami .................................................................... 46 Blikaè s výkonovými žárovkami .............................................................. 47 Blikaè s velkým výkonem ........................................................................ 48 Blikající zdroj svìtla ................................................................................. 48 Blikaè s velmi dlouhou periodou ............................................................. 50 Výkonový blikaè s velmi dlouhou periodou ............................................. 50 Blikaè øídící jas žárovky .......................................................................... 51 Jednoduché blikaèe s jednou LED .......................................................... 51 Nejjednodušší blikaè s jednou LED ........................................................ 52 Symetrizovaný blikaè s jednou LED ........................................................ 52 Symetrický blikaè s jednou LED .............................................................. 53 Vypínaný experimentální blikaè .............................................................. 54 Svìtlem aktivovaný blikaè ....................................................................... 54 Zabezpeèovací blikaè pro auto ............................................................... 55 Blikaè s krátkými záblesky ...................................................................... 56 LED se záblesky ..................................................................................... 57 Blikaè s nastavením kmitoètu .................................................................. 58 Jednoduché blikaèe se dvìma LED ........................................................ 59 Blikaè pro modelovou železnici ............................................................... 59 Elektronický šperk ................................................................................... 59 Blikaè SMD .............................................................................................. 60 Dvojitý blikaè se svìtelnými diodami ....................................................... 61 Blikaè s LED ............................................................................................ 61 Støídavý blikaè SMD ................................................................................ 62 Blikaè s dvoubarevnou LED .................................................................... 63 Varianta blikaèe ....................................................................................... 63 Jednoduché blikaèe s nìkolika LED ....................................................... 64 Blikající køíž ............................................................................................. 64 Blikající øady LED .................................................................................... 65 Školní blikaè SMD ................................................................................... 66 Blikající srdce .......................................................................................... 67

5

Blikající indikátory ................................................... 69

5.1 5.2

Indikátor hladiny ...................................................................................... 69 Indikátory hladin ...................................................................................... 70

4

Jan Hájek: Blikaèe s èasovaèem 555

5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9

Indikátor poklesu napìtí .......................................................................... 71 Indikátor napìtí ve svítilnì ...................................................................... 72 Indikátor pøerušení žárovky ..................................................................... 72 Indikátor pro modeláøe ............................................................................ 73 Indikátor pøetížení ................................................................................... 75 Indikátor síového napìtí ........................................................................ 75 Indikátor pøerušení pojistky ..................................................................... 76

6

Blikající zkoušeèky .................................................. 77

6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9

Zkoušeèka LCD ....................................................................................... 77 Zkoušeèka èasovaèù 555........................................................................ 77 Zkoušeèka èasovaèù 555 a OZ .............................................................. 78 Zkoušeèka reakce ................................................................................... 79 Zkoušeèka únavy .................................................................................... 80 Logická zkoušeèka .................................................................................. 81 Dynamická logická sonda ....................................................................... 82 Zkoušeèka vánoèního osvìtlení .............................................................. 83 Zkoušeè elektrolytických kondenzátorù .................................................. 84

7

Ovládané blikaèe ...................................................... 86

7.1 7.1.1 7.1.2 7.1.3 7.1.4 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.2.4 7.2.5 7.2.6

Ovládání pomocným vstupem ................................................................ 86 Optický alarm .......................................................................................... 86 Blikaè pro roboty ..................................................................................... 87 Svìtlem ovládaný blikaè ......................................................................... 87 Ovládání LED dvìma tlaèítky .................................................................. 88 Bistabilní obvody ..................................................................................... 89 Senzorové tlaèítko ................................................................................... 89 Bistabilní klopný obvod ........................................................................... 90 Ovládání LED jedním tlaèítkem .............................................................. 91 Bistabilní budiè LED ................................................................................ 91 Elektronický spínaè ................................................................................. 92 Senzorový pøepínaè ................................................................................ 93

8

Rùzná zapojení ......................................................... 94

8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.1.4

Hry ........................................................................................................... 94 Panna–orel 1 ........................................................................................... 94 Panna–orel 2 ........................................................................................... 94 Panna–orel 3 ........................................................................................... 95 Zpomalovaè impulzù ............................................................................... 96

Jan Hájek: Blikaèe s èasovaèem 555

5

8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 8.2.5 8.2.6 8.2.7 8.2.8 8.3

Infraèervené blikaèe ................................................................................ 97 Vysílaè infraèervené závory .................................................................... 97 Vysílaè pro dálkové øízení ....................................................................... 98 Jednoduchý infraèervený vysílaè ............................................................ 99 Vysílaè pro infraèervenou závoru .......................................................... 100 Vysílaè pro dvoupaprskovou závoru ..................................................... 100 Svìtelný modulátor ............................................................................... 101 Senzorový vysílaè ................................................................................. 102 Vysílaè infraèerveného telefonu ............................................................ 103 Blikaè bez kapacity ................................................................................ 103

9

Pøíloha ..................................................................... 106

9.1 9.1.1 9.1.2 9.2 9.2.1 9.2.2

Technická data ...................................................................................... 106 Mechanická data ................................................................................... 106 Elektrická data ....................................................................................... 106 Nomogramy ........................................................................................... 107 Nomogram monostabilního multivibrátoru ............................................ 107 Nomogram astabilního multivibrátoru ................................................... 107

Literatura ................................................................. 110 Rejstøík .................................................................... 118

Literatura o obvodech 555 .................................... 120 Adresy prodejen technické literatury .................. 123 Pár slov o nakladatelství ....................................... 124

6

Jan Hájek: Blikaèe s èasovaèem 555

Pøedmluva O èasovaèi 555 a jeho využití snad ve všech oborech lidského žití bylo již napsáno nepøehledné množství èasopiseckých pøíspìvkù a øada knih. Zatímco døíve byly zdrojem zapojení zejména odborné èasopisy a pozdìji i knihy, lze v posledních letech získat mnoho dalších zapojení z Internetu. Bohužel je však tento zdroj nestálý a nikdo neví, jak dlouho uvedené adresy existují, takže následné hledání bývá obtížné. Pøedložená pøíruèka je již sedmým dílem èeské knižnice, vìnované výluènì èasovaèi 555. V pøedchozích publikacích byl zveøejnìn výbìr rùzných zapojení s jedním, se dvìma a více èasovaèi (L11, L14, L16), spínané zdroje napìtí (L17) a naposledy vydané knihy se vìnovaly zdrojùm zvuku s jedním nebo se dvìma èasovaèi (L20, L23). Tato pøíruèka popisuje zapojení s èasovaèi 555, která generují pøerušované svìtlo. Taková zapojení bývají nazývána krátce „blikaèe“. Z množství nashromáždìných zapojení z dostupných pramenù byla vzhledem k rozsahu publikace vybrána jen taková, která obsahují vždy jen jeden èasovaè. Správný název této pøíruèky by tedy mìl být: „Blikaèe s jedním èasovaèem 555“. Svìtelná zapojení se dvìma èi více èasovaèi 555 a se složitìjšími optickými výstupními obvody budou shrnuta do samostatného svazku. Všechna pøedkládaná zapojení jsou krátce avšak dostateènì vysvìtlena a popøípadì doplnìna prùbìhy napìtí. Nìkdy jsou obsaženy i praktické zkušenosti, pøevzaté z pùvodních pramenù a z vlastní praxe. Funkcí nebo zapojením podobná schémata jsou soustøedìna do samostatných kapitol. Pøedložená kniha má podobnou strukturu jako pøedchozí pøíruèky a je opìt rozdìlena do tøí hlavních dílù. Prvá èást (kapitoly 1 až 3) se zabývá definicí blikaèe, všeobecnì se zmiòuje o zdrojích energie a svìtla, popisuje funkci èasovaèe 555, jeho základní zapojení a výstupní obvody, vyskytující se v pøíkladech použití v druhé èásti (kapitoly 4 až 8). Tøetí èást obsahuje technická data èasovaèe, seznam literatury a rejstøík. V pøedchozích pøíruèkách se zapojeními s jedním, dvìma a více èasovaèi 555 byla tøetí kapitola vždy vìnována nìkterému obecnìjšímu aspektu: systematickému rozdìlení výstupních zapojení èasovaèe 555 nebo klasifikaci vzájemých vazeb mezi dvìma a více èasovaèi. Zde jsou v tøetí kapitole popsány výstupní obvody podobnì jako ve svazku L11, tentokrát však jen výstupní obvody svìtelné. Souhrn optických výstupních zapojení se systematickým rozdìlením je novinkou a nebyl v uvedeném rozsahu publikován dosud v žádné literatuøe. Dùležitou èástí knihy jsou odkazy na literaturu, obdobnì uspoøádané jako v pøedchozích pøíruèkách. Nejprve jsou uvedeny známé knihy nebo obsáhlejší èlánky, zabývající se výhradnì èasovaèem 555. Tyto literární prameny zpravidla obsahují vysvìtlení funkce a èinnosti základních zapojení a jistý poèet pøíkladù schémat. Zde jsou sestaveny za sebou a prùbìžnì oèíslovány (L1, L2, L3 atd.). U praktických pøíkladù použití èasovaèù 555 (od kap. 4) jsou odkazy na pùvodní prameny pøiøazeny jednotlivým obrázkùm. To umožòuje ètenáøi nahlédnout do odpovídající literatury, kde nalezne napø. podrobnìjší popisy, stavební návody s návrhy plošných spojù, rozpisky souèástek a další informace, potøebné pro stavbu a oživování popisovaného zapojení. Pøeji všem ètenáøùm, aby se nauèili o èasovaèi co nejvíce, aby mìli z výkladu a jeho pochopení vlastní uspokojení, aby v pøíruèce pøedložená zapojení byla pobídkou k vlastním pokusùm a aby mìli z experimentù èi realizovaných zapojení mnoho zábavy i užitku. Autor Jan Hájek: Blikaèe s èasovaèem 555

7