Einstellbarer 555 Timer-Relaisschalter - Monostabile Multivibratorschaltung - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Erfahren Sie, wie Sie einen präzise einstellbaren Timer mit einer variablen Verzögerung von 1 - 100 Sekunden erstellen, der den 555 IC verwendet. Der Timer 555 ist als monostabiler Multivibrator konfiguriert. Die Ausgangslast wird vom Relaisschalter angesteuert, der wiederum von der Zeitgeberschaltung gesteuert wird.

Da das Projekt nur den Zusammenbau einer einfachen Schaltung nach dem Schaltplan umfasst, dauert die Herstellung nur eine Stunde.

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Schritt 1: Teile & Werkzeuge

Elektronische Bauteile:

• 1x 555 AliExpress
• 2x 3KΩ Widerstand AliExpress
• 4x 10KΩ Widerstand AliExpress
• 1x 1MΩ Potentiometer AliExpress
• 1x IN4004 Diode AliExpress
• 2x Taktile momentane Druckknöpfe AliExpress
• 2x 5mm LED AliExpress
• 2x 100uF Kondensator AliExpress
• 2x 0.1uF (100nF) Kondensator AliExpress
• 1x 2 Pin Schraubklemme AliExpress
• 1x 3 Pin Schraubklemme AliExpress
• 1x 12VDC Relais AliExpress
• 1x 12VDC Adapter AliExpress
• 1x SPDT Schiebeschalter AliExpress
• 1x PCB AliExpress

Werkzeuge:

• Lötkolben AliExpress
• Lötdraht AliExpress
• Mini PCB Handbohrmaschine + Bits AliExpress
• Drahtschneider AliExpress
• Abisolierzange AliExpress
• Löten Helping Hands AliExpress

Sie können die Leiterplatte auch kaufen: PCBWay

Schritt 2: 555 erklärt

Der 555 ist ein hochstabiles Gerät zur Erzeugung genauer Zeitverzögerungen oder Oszillationen. Zum Auslösen oder Zurücksetzen stehen auf Wunsch zusätzliche Klemmen zur Verfügung. Im zeitverzögerten Betriebsmodus wird die Zeit durch einen externen Widerstand und Kondensator präzise gesteuert. Die Schaltung kann bei fallenden Wellenformen getriggert und zurückgesetzt werden, und die Ausgangsschaltung kann bis zu 200 mA liefern oder absenken oder TTL-Schaltungen ansteuern.

Im Monostable-Modus fungiert der LM555-Timer als One-Shot-Pulsgenerator. Die Impulse entstehen, wenn der Timer LM555 ein Signal am Triggereingang empfängt, das unter 1/3 der Spannungsversorgung fällt. Die Breite des Ausgangsimpulses wird durch die Zeitkonstante eines RC-Netzwerks bestimmt. Der Ausgangsimpuls endet, wenn die Spannung am Kondensator 2/3 der Versorgungsspannung beträgt. Die Ausgangsimpulsbreite kann je nach Anwendung durch Anpassung der R- und C-Werte verlängert oder verkürzt werden.

Der externe Kondensator wird zunächst durch einen Transistor im Timer entladen. Beim Anlegen eines negativen Triggerimpulses von weniger als 1/3 VCC an Pin 2 wird das interne Flip-Flop gesetzt, das sowohl den Kurzschluss über den Kondensator freigibt als auch den Ausgang hoch treibt. Die Spannung am Kondensator steigt dann exponentiell für eine Zeitdauer von t = 1,1RC an, an deren Ende die Spannung 2/3 VCC beträgt. Der interne Komparator setzt dann das Flip-Flop zurück, das wiederum den Kondensator entlädt und den Ausgang in seinen niedrigen Zustand treibt.

Schritt 3: Schaltplan

Der LM555 hat eine maximale typische Versorgungsspannung von 16 V, während die Ankerspule des Relais bei 12 V aktiviert ist. Daher wird ein 12-V-Netzteil verwendet, um die Anzahl der Komponenten wie z. B. lineare Spannungsregler zu minimieren. Wenn Pin 2 des LM555 über den Taster S1 ausgelöst wird (durch Kurzschluss mit Masse), wird der Timer gestartet.

Der Timer erzeugt einen Ausgangsimpuls mit einer Einschaltdauer, die durch das RC-Netzwerk bestimmt wird, d. h. t = 1,1RC. In diesem Fall beträgt der Festwert des Kondensators 100uF. Der Wert von R besteht aus einem 10KΩ Widerstand in Reihe mit einem 1MΩ Potentiometer. Wir können das Potentiometer variieren, um die Zeitdauer des Ausgangsimpulses zu ändern.

Wenn das Potentiometer beispielsweise auf 0Ω eingestellt ist, ist der Wert von R gleich 10KΩ. Daher t = 1,1 x 10K x 100u = 1 Sekunde.

Aber wenn der Poti auf 1MΩ eingestellt ist, ist der Wert von R gleich 1MΩ + 10KΩ = 1010KΩ. Daher t = 1,1 x 1010 K x 100u = 100 Sekunden.

Wenn Pin 4 des LM555 über den Taster S2 ausgelöst wird (durch Kurzschluss mit Masse), wird der Timer zurückgesetzt.

Wenn der Timer startet, schaltet das Relais ein. Daher ist der Anschluss Common (COM) des Relais mit dem Anschluss Schließer (NO) kurzgeschlossen. An dieser Klemme kann eine Hochleistungslast angeschlossen werden, wie z. B. eine Glühbirne oder eine Wasserpumpe. Ein Transistor Q1 fungiert als Schalter und stellt sicher, dass dem Relais ausreichend Ansteuerstrom zugeführt wird. Die Diode D1 wirkt als Flyback-Diode, die den Transistor Q1 vor Spannungsspitzen durch die Relaisspule schützt.

LED2 leuchtet, um anzuzeigen, wenn das Relais eingeschaltet ist. LED1 zeigt an, dass der Stromkreis eingeschaltet ist. Ein SPDT-Schalter S3 wird verwendet, um die Schaltung EINzuschalten. Kondensatoren C2 und C4 werden verwendet, um Rauschen in der Versorgungsleitung zu filtern.

Eagle-Schema: GitHub

Schritt 4: Leiterplattenherstellung

Geschätzte Zeit: 30 Minuten

• Leiterplatte bestellen:PCBWay
• Eagle PCB-Board-Layout: GitHub
• Druckbares PDF: GitHub

Ich habe das Brett mit der Eisenmethode hergestellt.

Ich habe in jede Ecke vier Befestigungslöcher mit einem Durchmesser von 3 mm gebohrt.

Die Leiterplattengröße beträgt 10 cm x 5 cm.

Schritt 5: Schaltungsbaugruppe

Geschätzte Zeit: 30 Minuten

Platzieren und löten Sie alle Komponenten auf die Platine. Überprüfen Sie Komponenten mit Polaritäten. Zuletzt löten Sie das Netzteil an die Platine.

Sobald alle Komponenten auf die Platine gelötet sind, können Sie die Last über die Relaisklemmen anschließen.

Schritt 6: Timer starten und zurücksetzen

Ich habe eine 24VDC-Anzeigeleuchte über die gemeinsamen und normalerweise offenen Klemmen des Relais angeschlossen. Wenn der Timer eingeschaltet ist, werden diese Anschlüsse kurzgeschlossen, wodurch der Stromkreis geschlossen wird.

Sie können das Potentiometer variieren, um die Zeitverzögerung einzustellen und einzustellen.

Der Taster S1 wird verwendet, um den Timer zu starten. Der Timer kann während des Zeitmesszyklus durch Drücken des Tasters S2 zurückgesetzt werden.

Schritt 7: Unterstützen Sie diese Projekte

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