10 Rangkaian Timer Terbaik menggunakan IC 555

Rangkaian yang dijelaskan di sini adalah 10 rangkaian pengatur waktu kecil terbaik menggunakan chip serbaguna IC 555, yang menghasilkan interval waktu yang telah ditentukan sebagai respons terhadap pemicu input sesaat.

Interval waktu dapat digunakan untuk menyimpan a relai beban terkontrol AKTIF atau diaktifkan selama jangka waktu yang diinginkan dan sakelar otomatis MATI setelah periode penundaan telah berlalu. Interval waktu dapat diatur dengan memilih nilai yang sesuai untuk resistor eksternal, jaringan kapasitor.

IC 555 Sirkuit Internal

Gambar yang ditunjukkan di bawah ini merupakan skema internal dari IC standar 555. Kita dapat melihat bahwa itu terdiri dari 21 transistor, 4 dioda, dan 15 resistor.

Tahap yang melibatkan tiga resistor 5 kohm bekerja seperti tahap pembagi tegangan yang menghasilkan level tegangan 1/3 pada input non-inverting dari op amp komparator pemicu dan pembagian tegangan 2/3 pada input pembalik dari ambang pembanding op amp .

Dengan input pemicu ini, dua op amp mengontrol tahap flip-flop R / S (reset / set), yang selanjutnya mengontrol kondisi ON / OFF dari tahap output pelengkap dan transistor driver Q6

Status keluaran flip flop juga dapat diatur dengan memicu reset pin 4 dari IC.

Bagaimana IC 555 Timer Bekerja

Kapan IC 555 dikonfigurasi dalam mode timer monostabil , TRIGGER pin 2 ditahan pada level suplai potensial melalui resistor eksternal RT.

Dalam situasi ini, Q6 tetap jenuh, yang membuat CD kapasitor timing eksternal korslet ke ground, menyebabkan OUTPUT pin 3 berada pada logika rendah atau level 0 V.

Tindakan Pewaktu standar dari IC 555 dimulai dengan memasukkan pulsa pemicu 0 V pada pin 2. Pulsa 0V ini berada di bawah level 1/3 dari tegangan suplai DC atau Vcc, memaksa keluaran dari komparator pemicu untuk mengubah keadaan .

Karena itu, R / S flip-flop juga mengubah status outputnya, mematikan Q6 dan mendorong OUTPUT pin 3 tinggi. Dengan Q6 switching OFF memutuskan hubungan pendek di CD. Hal ini memungkinkan kapasitor CD untuk mengisi melalui resistor waktu RD sampai tegangan CD mencapai level suplai 2/3 atau Vcc.

Segera setelah ini terjadi flip flop R / S kembali ke keadaan sebelumnya, menyalakan Q6 dan menyebabkan pelepasan cepat CD. Saat ini output pin 3 kembali ke keadaan rendah sebelumnya lagi. Dan ini adalah bagaimana IC 555 menyelesaikan siklus waktu.

Sesuai salah satu karakteristik IC, setelah dipicu, ia berhenti merespons pemicu berikutnya, sampai siklus waktu selesai. Tetapi jika seseorang ingin menghentikan siklus waktu, ini dapat dilakukan kapan saja dengan menerapkan pulsa negatif atau 0 V ke pin 4 lainnya.

Pulsa timing yang dibangkitkan pada keluaran IC sebagian besar berupa gelombang persegi panjang yang interval waktunya ditentukan oleh besaran R dan C.

Rumus perhitungannya adalah: tD (waktu tunda) = 1,1 (nilai R x nilai C) Dengan kata lain interval waktu yang dihasilkan IC 555 berbanding lurus dengan hasil kali R dan C.

Grafik berikut menunjukkan plot waktu tunda vs. resistansi, dan kapasitansi menggunakan rumus penundaan waktu di atas. Di sini tD dalam milidetik, R dalam kilo Ω, dan C dalam μfarad.

Ini menunjukkan kisaran waktu tunda kurva dan nilai yang berubah secara linier sehubungan dengan nilai RT dan C.

Dimungkinkan untuk mengatur penundaan mulai dari 10 µdetik hingga 100 µdetik dengan memilih nilai kapasitor yang sesuai dari 0,001 µF hingga 100 µF dan resistor dari 1 k Ω hingga 10 meg Ω.

Sirkuit Timer IC 555 Sederhana

Gambar pertama di bawah ini menunjukkan cara membuat timer IC 555 memiliki output periode tetap. Di sini disetel ke 50 detik.

Ini pada dasarnya adalah desain monostabil IC 555.

Gambar yang berdampingan menunjukkan bentuk gelombang yang diperoleh di pinout IC yang ditunjukkan selama proses switching.

Tindakan seperti yang dijelaskan dalam gambar bentuk gelombang dimulai segera setelah TRIGGER pin 2 di-ground dengan menekan START Switch S1 sesaat.

Ini secara instan menyebabkan pulsa persegi panjang muncul di pin 3 dan secara bersamaan menghasilkan gigi gergaji eksponensial di DISCHARGE pin 7.

Jangka waktu pulsa persegi panjang ini tetap aktif ditentukan oleh nilai R1, dan C1. Jika R1 diganti dengan resistor variabel, waktu keluaran ini dapat diatur sesuai preferensi pengguna.

Iluminasi LED menunjukkan sakelar ON dan OFF dari pin output 3 IC

Resistor variabel dapat berupa a potensiometer seperti yang ditunjukkan pada gambar 2 berikut.

Dalam desain ini output dapat diatur untuk menghasilkan periode waktu dari 1,1 detik hingga 120 detik melalui berbagai penyesuaian pot R1.

Perhatikan resistor seri 10K yang sangat penting karena melindungi IC dari pembakaran jika pot diubah ke nilai terendah. Resistor seri 10 K juga memastikan nilai resistansi minimum yang diperlukan untuk kerja yang benar dari rangkaian pada pengaturan pot minimum.

Menekan beralih S1 sementara memungkinkan IC untuk memulai urutan waktu (pin 3 menjadi tinggi dan LED menyala), sementara menekan tombol reset S2 memungkinkan penghentian instan atau pengaturan ulang urutan waktu sehingga output pin 3 kembali ke situasi 0 V aslinya (LED MATI secara permanen)

IC 555 memungkinkan penggunaan beban dengan spesifikasi arus maksimum hingga 200 mA. Meskipun beban ini biasanya jenis non-induktif, beban induktif seperti relai juga dapat digunakan secara efektif secara langsung di pin 3 dan ground seperti yang ditunjukkan pada diagram berikut.

Gambar ke-3 di bawah ini kita dapat melihat bahwa relai dapat disambungkan melintasi pin 3 dan ground, dan, pin 3 dan positif. Perhatikan dioda freewheeling yang terhubung melintasi koil relai, sangat disarankan untuk menetralkan ggl balik berbahaya dari koil relai selama sakelar OFF.

Itu kontak relai dapat disambungkan dengan beban yang dimaksudkan untuk menghidupkan / mematikannya sebagai respons terhadap interval waktu yang ditetapkan.

Diagram sirkuit ke-4 menunjukkan standar IC 555 rangkaian timer adjustable memiliki dua set rentang waktu dan relai keluaran untuk mengubah beban yang diinginkan.

Meskipun skema terlihat benar, rangkaian dasar ini sebenarnya mungkin memiliki beberapa aspek negatif.

1. Pertama, desain ini akan mengalirkan beberapa arus secara terus menerus, bahkan saat keluaran rangkaian dalam keadaan mati.
2. Kedua, karena dua kapasitor C1 dan C3 memiliki spesifikasi toleransi yang luas, pot akan dikalibrasi dengan dua timbangan penyetelan individual.

Kelemahan yang dibahas di atas sebenarnya dapat diatasi, dengan mengkonfigurasi rangkaian dengan cara berikut. Disini kami menggunakan relay DPDT untuk prosedurnya.

Dalam diagram pewaktu IC 555 ke-5 ini kita dapat melihat bahwa kontak relai digabungkan secara paralel dengan sakelar START S1, yang keduanya berada dalam mode 'normal-terbuka', dan memastikan tidak ada aliran arus saat rangkaian dalam keadaan OFF.

Untuk memulai siklus waktu, S1 ditekan sebentar.

Ini langsung memberi daya pada IC 555. Pada awalnya, C2 diharapkan dapat sepenuhnya habis. Karena itu, pemicu ON sakelar negatif dibuat pada pin 2 IC, yang memulai siklus waktu, dan relai RY1 AKTIF.

Kontak relai yang dihubungkan secara paralel dengan S1 memungkinkan IC 555 tetap bertenaga bahkan setelah S2 dilepaskan.

Ketika periode waktu yang ditetapkan berlalu, relai dinonaktifkan dan kontaknya kembali ke posisi N / C memutuskan daya dari seluruh rangkaian.

Output waktu tunda rangkaian pada dasarnya ditentukan oleh nilai R1 dan potensiometer R5, bersama dengan nilai C1 atau C2, dan tergantung pada posisi sakelar pemilih S3 a.

Karena itu, kita juga harus mencatat bahwa pengaturan waktu juga dipengaruhi oleh bagaimana potensiometer R6 dan R7 disesuaikan.

Mereka dialihkan melalui sakelar S3 b dan terintegrasi dengan pin tegangan CONTROL pada IC.

Potensiometer ini diperkenalkan untuk secara efektif memangkas tegangan internal IC 555, yang mungkin mengganggu waktu keluaran sistem.

Karena peningkatan ini, sirkuit sekarang dapat berfungsi dengan sangat akurat bahkan dengan kapasitor memiliki tingkat toleransi yang tidak konsisten .

Selain itu, fitur ini juga memungkinkan sirkuit untuk bekerja dengan skala waktu soliter yang dikalibrasi untuk membaca dua rentang waktu individual sesuai dengan posisi sakelar pemilih.

Untuk mengatur rangkaian pengatur waktu IC 555 yang akurat di atas, R5 harus awalnya disesuaikan dengan jangkauan maksimumnya. Setelah ini, S3 dapat dipilih ke posisi 1.

Selanjutnya, sesuaikan R6 untuk mendapatkan skala keluaran waktu ON 10 detik dengan beberapa percobaan dan kesalahan. Ikuti prosedur yang sama untuk pemilihan posisi 2, melalui pot R7 untuk mendapatkan skala akurat 100 detik

Pengatur waktu untuk lampu mobil

Sederhana ke-6 ini lampu mobil Timer berbasis IC 555 mencegah lampu depan mobil mati segera setelah kunci kontak dimatikan.

Sebaliknya, lampu depan dibiarkan tetap menyala selama beberapa penundaan yang telah ditetapkan, setelah pengemudi mengunci pengapian mobil dan berjalan menuju tujuannya yang mungkin adalah rumah atau kantornya. Hal ini memungkinkan pemilik untuk melihat jalan setapak dan memasuki tujuan dengan nyaman dengan penerangan yang terlihat dari lampu depan.

Selanjutnya, ketika periode tunda berlalu, rangkaian IC 555 mematikan lampu depan.

Bagaimana itu bekerja

Ketika saklar pengapian S2 dinyalakan, relai RY1 diberi energi melalui D3. Relai memungkinkan operasi lampu depan melalui kontak relai atas dan sakelar S1, sehingga lampu depan berfungsi normal melalui S1.

Pada titik ini kapasitor C3 yang dihubungkan dengan pin 2 dari IC tetap benar-benar habis karena kedua kabelnya berada pada potensial positif.

Namun, ketika saklar pengapian S2 dimatikan, kapasitor C3 terkena ground potensial melalui koil relai, yang tiba-tiba menyebabkan pemicu negatif muncul di pin 2.

Ini memicu ON pada pin 3 output IC 555, dan memungkinkan relai tetap berenergi meskipun kunci kontak dimatikan. Bergantung pada nilai komponen pengaturan waktu R1 dan C1, relai tetap diberi energi dengan menjaga lampu depan ON (selama 50 detik), sampai akhirnya jangka waktu berlalu dan pin 3 IC MATI sehingga relai dan lampu tidak diberi energi.

Sirkuit ini tidak menimbulkan gangguan apa pun dengan fungsi lampu depan saat mobil sedang berjalan.

Rangkaian timer ke 7 selanjutnya yang ditunjukkan di bawah ini juga merupakan timer lampu depan mobil yang dikendalikan secara manual sebagai pengganti saklar pengapian.

Rangkaian ini menggunakan relai DPDT yang memiliki dua set kontak. Tindakan IC 555 monostabil dimulai dengan menekan S1 sebentar. Ini memberi energi pada relai, dan kedua kontak bergerak ke atas dan terhubung dengan suplai positif.

Sepasang kontak sisi kanan mengaktifkan lampu depan, sedangkan kontak sisi kiri memberi daya pada rangkaian IC 555. C3 menyebabkan pulsa negatif sesaat muncul di pin 2 yang memicu mode penghitungan IC, dan pin 3 menjadi kait tinggi ON relai.

Lampu depan sekarang AKTIF. Bergantung pada nilai R1 dan C1, output pin 3 menjaga relai dan lampu depan tetap menyala (selama 50 detik dalam kasus ini), hingga C1 mengisi daya hingga ke 2/3 Vcc, memutar pin 3 rendah, dan mematikan relai dan lampu depan.

Timer Cahaya Teras 1 Menit

Sirkuit ke-8 ini menunjukkan lampu teras sederhana rangkaian pengatur waktu yang dapat diaktifkan selama satu menit hanya pada malam hari. Pada siang hari Resistensi LDR menjadi rendah yang menjaga sambungannya dengan R5 tinggi.

Karena itu, menekan S1 tidak berpengaruh pada pin 2 IC. Namun, ketika kegelapan turun, resistansi LDR menjadi tak terbatas, mengembangkan hampir 0 V di persimpangan R4 dan R5.

Dalam kondisi ini ketika saklar S1 ditekan, menyebabkan trigger negatif pada pin 2 IC 555, yang mengaktifkan pin 3 ke high dan juga menghidupkan relay. Lampu beranda yang terpasang dengan kontak relai menyala.

Sirkuit tetap terpicu selama sekitar 1 menit, sampai C1 terisi ke 2/3 Vcc. IC sekarang disetel ulang ke belokan pin 3 rendah dan menonaktifkan relai dan mematikan lampu teras.

Sakelar S1 dapat berupa sakelar kecil yang tersembunyi di dekat gagang pintu / engsel, atau di bawah alas yang aktif ketika pemilik menginjak alas.

Aplikasi Tachometer

Rangkaian timer monostabil menggunakan IC 555 juga dapat diimplementasikan secara efektif untuk pembuatan a sirkuit tachometer yang akan memberi pengguna informasi yang akurat mengenai frekuensi dan waktu mesin.

Frekuensi yang masuk dari mesin pertama-tama diubah menjadi gelombang persegi berdimensi baik melalui jaringan diferensiator RC dan kemudian diumpankan ke pin # 2 dari monostabil.

Jaringan diferensiator mengubah tepi depan atau belakang dari sinyal gelombang persegi menjadi pulsa pemicu yang sesuai.

Rangkaian praktis ke-9 di bawah ini menunjukkan bagaimana jaringan RC dan transistor mengubah sinyal input apa pun dengan amplitudo apa pun menjadi gelombang persegi yang terbentuk dengan baik untuk menghasilkan pulsa pemicu yang ideal, beralih antara level IC Vcc penuh dan ground.

Kesimpulan

Di semua sirkuit yang disajikan sejauh ini, 555 berfungsi sebagai generator periode waktu monostabil (satu tembakan). Sinyal pemicu yang diperlukan diumpankan ke PEMICU pin 2 dan pulsa berjangka waktu pada pin keluaran 3 dikirim.

Dalam semua desain, sinyal yang diterapkan pada TRIGGER pin 2 memiliki dimensi yang tepat untuk membentuk pulsa bertepi negatif.

Ini memastikan bahwa amplitudo pemicu beralih dari level 'off' yang lebih tinggi dari 2/3 tegangan suplai ke nilai 'on' yang lebih rendah dari 1/3 level suplai.

Pemicuan IC one shot monostable sebenarnya terjadi ketika potensi pada pin 2 ditarik ke 1/3 dari level tegangan suplai.

Ini membutuhkan lebar pulsa pemicu pada pin 2 menjadi lebih tinggi dari 100 nanodetik tetapi lebih rendah dari pulsa yang dimaksudkan untuk muncul di pin keluaran 3.

Ini memastikan penghapusan pulsa pemicu pada saat periode monostabil yang ditetapkan berlalu.