Interruttore relè timer 555 regolabile - Circuito multivibratore monostabile: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Scopri come creare un timer regolabile con precisione con un ritardo variabile da 1 a 100 secondi che utilizza l'IC 555. Il timer 555 è configurato come multivibratore monostabile. Il carico di uscita è pilotato dall'interruttore a relè che è a sua volta controllato dal circuito del timer.

Poiché il progetto prevede solo l'assemblaggio di un semplice circuito seguendo lo schema, ci vorrà solo un'ora per realizzarlo.

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Passaggio 1: parti e strumenti

Componenti elettronici:

• 1x 555 AliExpress
• Resistore 2x 3KΩ AliExpress
• Resistore 4x 10KΩ AliExpress
• 1x 1MΩ Potenziometro AliExpress
• 1x diodo IN4004 AliExpress
• 2x pulsanti tattili momentanei AliExpress
• 2x 5mm LED AliExpress
• Condensatore 2x 100uF AliExpress
• Condensatore 2x 0.1uF (100nF) AliExpress
• 1x Terminale a vite a 2 pin AliExpress
• 1x Terminale a vite a 3 pin AliExpress
• 1x 12VDC Relè AliExpress
• 1x Adattatore 12VDC AliExpress
• 1x Interruttore a scorrimento SPDT AliExpress
• 1x PCB AliExpress

Utensili:

• Saldatore AliExpress
• Filo di saldatura AliExpress
• Mini trapano a mano PCB + punte AliExpress
• Tagliafili AliExpress
• Spelafili AliExpress
• Saldare Helping Hands AliExpress

Puoi anche acquistare il PCB: PCBWay

Passaggio 2: 555 spiegato

Il 555 è un dispositivo altamente stabile per la generazione di ritardi o oscillazioni precisi. Se lo si desidera, sono forniti terminali aggiuntivi per l'attivazione o il ripristino. Nella modalità di funzionamento ritardato, il tempo è controllato con precisione da un resistore e un condensatore esterni. Il circuito può essere attivato e ripristinato su forme d'onda in caduta e il circuito di uscita può generare o assorbire fino a 200 mA o pilotare circuiti TTL.

In modalità Monostabile, il timer LM555 agisce come un generatore di impulsi one-shot. Gli impulsi sono quando il timer LM555 riceve un segnale all'ingresso del trigger che scende al di sotto di 1/3 della tensione di alimentazione. L'ampiezza dell'impulso di uscita è determinata dalla costante di tempo di una rete RC. L'impulso di uscita termina quando la tensione sul condensatore è pari a 2/3 della tensione di alimentazione. La larghezza dell'impulso di uscita può essere estesa o ridotta a seconda dell'applicazione regolando i valori R e C.

Il condensatore esterno viene inizialmente scaricato da un transistor all'interno del timer. All'applicazione di un impulso di trigger negativo inferiore a 1/3 VCC al pin 2, viene impostato il flip-flop interno che rilascia il cortocircuito attraverso il condensatore e porta l'uscita in alto. La tensione ai capi del condensatore aumenta quindi in modo esponenziale per un periodo di t = 1.1RC, al termine del quale la tensione è pari a 2/3 VCC. Il comparatore interno quindi ripristina il flip-flop che a sua volta scarica il condensatore e porta l'uscita al suo stato basso.

Passaggio 3: schema del circuito

L'LM555 ha una tensione di alimentazione tipica massima di 16 V mentre la bobina dell'indotto del relè è abilitata a 12 V. Quindi viene utilizzato un alimentatore da 12 V per ridurre al minimo il numero di componenti come i regolatori di tensione lineari. Quando il pin 2 dell'LM555 viene attivato (mettendolo in cortocircuito a massa) tramite l'interruttore momentaneo S1, viene avviato il timer.

Il timer genera un impulso di uscita con un periodo di tempo ON determinato dalla rete RC, ovvero t = 1.1RC. In questo caso, il valore fisso del condensatore è 100uF. Il valore di R è costituito da una resistenza da 10KΩ in serie con un potenziometro da 1MΩ. Possiamo variare il potenziometro per cambiare il periodo di tempo dell'impulso di uscita.

Ad esempio, se il potenziometro è impostato su 0Ω, il valore di R è pari a 10KΩ. Quindi t = 1,1 x 10K x 100u = 1 secondo.

Ma se il piatto è impostato a 1MΩ, il valore di R è uguale a 1MΩ + 10KΩ = 1010KΩ. Quindi t = 1.1 x 1010K x 100u = 100 secondi.

Quando il pin 4 dell'LM555 viene attivato (mettendolo in cortocircuito a massa) tramite l'interruttore momentaneo S2, il timer viene ripristinato.

All'avvio del timer, il relè si attiva. Quindi il terminale comune (COM) del relè è in cortocircuito con il terminale normalmente aperto (NO). A questo terminale può essere collegato un carico ad alta potenza come una lampadina o una pompa dell'acqua. Un transistor Q1 funge da interruttore e garantisce che al relè sia fornita una corrente di pilotaggio sufficiente. Il diodo D1 agisce come un diodo flyback che protegge il transistor Q1 dai picchi di tensione causati dalla bobina del relè.

Il LED2 si accende per indicare quando il relè è acceso. Il LED1 indica che il circuito è acceso. Un interruttore SPDT S3 viene utilizzato per accendere il circuito. I condensatori C2 e C4 vengono utilizzati per filtrare il rumore nella linea di alimentazione.

Schema dell'Aquila: GitHub

Passaggio 4: fabbricazione PCB

Tempo stimato: 30 minuti

• Ordina PCB: PCBWay
• Layout scheda PCB Eagle: GitHub
• PDF stampabile: GitHub

Ho fabbricato la tavola usando il metodo del ferro.

Ho praticato quattro fori di montaggio in ogni angolo con un diametro di 3 mm.

La dimensione del PCB è 10 cm X 5 cm.

Passaggio 5: assemblaggio del circuito

Tempo stimato: 30 minuti

Posizionare e saldare tutti i componenti sul PCB. Ricontrollare i componenti con le polarità. Infine, saldare l'adattatore di alimentazione al PCB.

Una volta che ogni componente è stato saldato sul PCB, è possibile collegare il carico attraverso i terminali del relè.

Passaggio 6: avviare e ripristinare il timer

Ho collegato un indicatore luminoso a 24 V CC attraverso i terminali Comune e Normalmente Aperto del relè. Quando il timer è ON, questi terminali sono in corto, completando così il circuito.

È possibile variare il potenziometro per regolare e impostare il ritardo.

L'interruttore momentaneo S1 viene utilizzato per avviare il timer. Il timer può essere resettato durante il ciclo di cronometraggio premendo l'interruttore momentaneo S2.

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