555芯片的常用电路应用.docx
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555芯片的常用电路应用
555芯片引脚图555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。
555定时器的电源电压范围宽，可在4.5V~16V工作,7555可在3~18V工作，输出驱动电流约为200mA因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。
555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
555引脚
CT
图如下所示。
555引脚图
555的内部结构可等效成23个晶体三极管.17个电阻.两个二极管.组成了比较器.RS触发器.等多组单元电路.特别是由三只精度较高5k电阻构成了一个电阻分压器.为上.下比较器提供基准电压.所以称之为555.
555属于emos工艺制造.
555引脚图介绍如下
1地GND
2触发
3输出
4复位
5控制电压
6门限（阈值）
7放电
8电源电压Vee单稳类电路
单稳工作方式，它可分为3种。
见图示。
第1种＜图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个
不同的单元，并分别以1.1.1和1.1.2为代号。
他们的输入端的形式，也就是
电路的结构特点是：
“RT-6.2-CT'和“CT-6.2-RT'。
第2种＜图2）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。
他们的输入特点都是“RT-7.6-CT',都是从2端输入。
1.2.1电路的2端不带任何元件，具有最简单的形式；1.2.2电路则带有一个RC微分电路。
*121脉冲启动单稳
*1.2亡脉冲启动单稳
第3种＜图3）是压控振荡器。
单稳型压控振荡器电路有很多，都比较复杂。
为
简单起见，我们只把它分为2个不同单元。
不带任何辅助器件的电路为
1.3.1;使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。
图中列出了2个
常用电路。
1）特点:
**11-7.a-CT"＞
2端输入被调制脉沖＞5端加调制信号¥毗.
D用逢：
脉宽调制、压频吏化、A/D娈换等・
3）别名:
PWI
C1
右C2=
1
*
646
7555
3-
V0
=CT
L—
1V==«
1
貢L応
1）特点：
“RT-T6-CT”输入带VTL，运放等辅助器件口
2）用途:
同13,1
3）别名:
VFC
双稳类电路
这里我们将对555双稳电路工作方式进行总结、归纳。
555双稳电路可分成2种。
第一种＜见图1）是触发电路，有双端输入＜2.1.1）和单端输入＜2.1.2）2个单元。
单端比较器＜2.1.2）可以是6端固定，2段输入；也可是2端固定，6端输入。
id?
+;4-LIT厶
VCC
TTO
1）特点：
有嘛S两于输入，两输入阔值电压丕后b端入无6
2）用途：
I：
匕较器』电子幵关」检测电路＞家电轻制器等.
3）别名:
双限比较器、锁存臥
1）特点.：
一端固定、一端输入亠无输入S
2）用途：
同2.11„
3）别名：
檢测比较器.
第2种＜见图2）是施密特触发电路，有最简单形式的＜221）和输入端电阻调整偏置或在控制端＜5）加控制电压VCT以改变阀值电压的＜222）共2个单元电路。
阀值电压可週的施密特融发器
】）特点：
乩2端短接作输入，输5＞有滞后电压iVTo
2）用谨：
电子开关、监控
告警、脉冲整形等.
3）别名：
滞后比较器、皮
相比较跖特点：
谛短接作输入，变化R1、曲的值或改变VTTIU调整阀值电压。
"用途：
方波输出、脉冲整形.
双稳电路的输入端的输入电压端一般没有定时电阻和定时电容。
这是双稳工作方式的结构特点。
222单元电路中的C1只起耦合作用，R1和R2起直流偏置作用。
无稳类电路
第三类是无稳工作方式。
无稳电路就是多谐振荡电路，是555电路中应用最广
的一类。
电路的变化形式也最多。
为简单起见，也把它分为三种。
第一种＜见图1）是直接反馈型，振荡电阻是连在输出端V0的。
團1
第二种＜见图2）是间接反馈型，振荡电阻是连在电源VCC上的。
其中第1个单
元电路＜321）是应用最广的。
第2个单元电路＜322）是方波振荡电路。
第3、4个单元电路都是占空比可调的脉冲振荡电路，功能相同而电路结构略有不
同，因此分别以3.2.3a和3.2.3b的代号。
第三种（见图3＞是压控振荡器。
因为电路变化形式很复杂，为简单起见，只分成最简单的形式＜3.3.1）和带辅助器件的（3.3.2＞两个单元。
图中举了两个应用实例。
3.3.2无磋型VCD
3.3.1无穏型VCO
无稳电路的输入端一般都有两个振荡电阻和一个振荡电谷。
只有一个振荡电阻的可以认为是特例。
例如：
3.1.2单元可以认为是省略RA的结果。
有时会遇上762三端并联，只有一个电阻RA的无稳电路，这时可把它看成是3.2.1单元电路省掉RB后的变形。
以上归纳了555的3类8种18个单元电路，虽然它们不可能包罗所有555应用
电路，古话讲：
万变不离其中，相信它对我们理解大多数555电路还是很有帮
助的。
1•触摸延时“小灯”
图5-43是它的电路，它将触摸开关发光二极管的实验中加入延时电路，调整可调电阻阻值和电容量达到延时效果。
要想增加延时的时间，就调换大容量的电容，如400卩F、1000卩F等。
如果作为夜间床头定时灯、楼道定时灯等，可拆去发光二极管和电阻，换一个6伏的小灯即可。
CiT出
图5-43
2•触摸延时音乐门铃
图5-44是它的电路图，与图5-45比较，将触摸延时“小灯”电路中拆去发光二极管，改为连接音乐片电路即可。
它可以当作门铃使用，也可安置在人手触摸处作为瞬间报警器。
图5-44
3•手控行车红绿灯指示器模型
图5-45是它的电路图，先做一个红绿灯灯架，将红绿发光二极管固定在灯架上，按图连接后，只要向下按动按键，则红灯变为绿灯，手一离开便又成为红灯。
图5-45
4.可自动控制的行车红绿灯指示器模型
图5-46是它的电路图，只将上图的手控改为磁控，再加上延时电路，就可以将上述模型改为路灯自动控制。
先制作一个街道模型和指示灯架，将干簧管设在指示灯前方的道路模型的下方。
在一辆模型汽车的底部粘一块磁铁。
当汽车行过干簧管上方时，电路导通，红灯变为绿灯，汽车继续向前行驶，因为延时电路作用，使绿灯亮一段时间，保证汽车驶过路口。
需要注意的是根据汽车模型的速度，调整干簧管的位置和电路延时的时间。
图5-46
5.灯塔模型
先用硬纸做一个灯塔模型。
图5-47是它的电路图，它只取闪光电路的一部分一一一个绿发光二极管作为塔灯。
最后调整好闪烁时间。
图5-47
6•夜间打灯光靶
图5-48是它的电路图，它与闪光电路相比，集成电路的脚①是单独与负极连接，而电容与R5却是经过干簧管与负极连接。
先按图14做一个一碰便可以翻倒的靶牌。
在靶子的底部固定一块磁铁，将电路中的干簧管固定在与磁铁相对应的支架底板上。
绿色发光二极管放置在靶心位置上，红色发光二极管诱因在支架的底部。
游艺时，将靶牌放在暗处，干簧管在磁场作用下导通，两个发光二极管相互闪光，绿色发光二极管指示靶心。
当靶子被击倒后，虽然干簧管失去了磁场的作用电路断开，但这时电路并未全部不通，红色发光二极管不会常亮，表示击中靶子。
如果把靶牌放到运动的车模上，打靶更加紧张有趣。
图5-48
7•发报练习器
图5-49是它的电路图，它是在音响电路中接入按键代替电键使用,做成一个发报练习器的，音调高低可自己选定。
也可以自己做一个电键。
图5-49
国际莫尔斯码字符如下:
A■—B—■■■C—•—・D—■■E■F■■—■G——■
H・・・・I・・J■一一—K一■一L・—■■M—一N—■
q一—一p«——*Q——■——・S■■■T—■——
U*■_v■■■_W1__X_・■_Y_■__Z——・・
如果将自己一方的电键的两根导线接在另一个同学电路中，同时把对方同学的电键两根导线接在自己电路中，那么这俩人之间就可以互相发报传送信息了。
8•—种平时不耗电的磁控报警器
图5-50是它的电路图，它是在音响电路中接入干簧管，再将干簧管放入两块相吸引的磁铁之间，这时，干簧管并不闭合，电路不导通。
当移动一块磁铁后干簧管立即闭合，电路导通报警。
制作时先把干簧管安放在门窗的木框上，同时把一块磁铁固定在干簧管的上方，把另一块磁铁安放在门窗对着干簧管处的下方，注意一定要使这两块磁铁相吸，这时干簧管不导通，喇叭不发出音响。
一旦门窗打开，干簧管被上方磁铁吸引闭合，电路导通，发出音响报警。
9•断线报警器
在电路图5-51中的AB两点是用一根细的导线连接＜图中的弧线），当人或动物碰断导线时便会发声报警，发光二极管发光。
10•雨水报警器
图5-52是它的电路图，它是在音响电路中从两个电阻之间引出一个探头改为雨水报警器的。
用覆铜板照图5-53做一个探头，接到音响电路中，当
雨水滴在探头上，使电路导通，便会发出音响。
这个报警器还可以作为各种遇水报警装置。
11•高低水位报警器
水能导电，也就有电阻存在。
图5-54就是利用电阻值的不同，发出不同音调制作成高低水位报警器，它与雨水报警器中的探头不同。
用导线按照图5-55做成水位探头，接到电路中去。
当水位低时，A与B导通，因有可调电
阻，阻值较大发出低音；当水位升高A与C也导通，这时A与C电阻阻值因为没有可调电阻远远小于A与B的电阻值，因此电流通过A与C,报警器便发出
—>_K—
口'/•
高音。
按这个思路还可以做成高低音门铃、多路报警器等。
12•手控模仿鸟鸣实验
图5-56是它的电路图，它与音响器不同的是没有电容，并将电容处断开。
先将音响器调响后，拆去电容，用两个手指捏住导线的两个端头，这时
喇叭发出高的音调。
随着手指捏住松紧程度不同，喇叭发出时高时低、时响时断、如同鸟叫一般的声音。
调整可调电阻阻值，会发出不同音调，模仿鸟鸣和其他音响
BL
图5-56
13•节拍器
图5-57是它的电路图，它是将闪光电路中接上喇叭，做成既有灯光又有音响的节拍器，只是声音较低。
调整电阻阻值和电解电容可以得到不同的节拍。
如果去掉发光二极管，将节拍器调整到好似下雨的嘀嘀声，还可以作为催眠器，响一夜用电量很少
图5-57
14•见光发亮的光控“灯”
这个光控“灯”是见光发亮。
图5-58是它的电路图，与前面介绍的光控“灯”控制相反，因此，只要把原电路中光敏电阻和可调电阻调一下位置就可以了。
在实验中不要忘记可调电阻的调整
如果在电路中拆去发光二极管和电阻，接6伏继电器，再由继电器控制灯就可达到实用装置的目的
Rp—S
图5-58
15.见光响音乐
早上阳光照进屋内，它就播放出音乐。
图5-59是它的电路图，它是
在见光就亮的光控“灯”中，去掉发光二极管，改接音乐片和扬声器而成。
制作时可以根据自己所希望的亮度，慢慢调整可调电阻值。
该装置还可以以市场销售的小型激光指示器为光源枪，将光敏电阻安放在靶心处，找一个不透光的圆筒套在光敏电阻上，遮挡外部光线对它的干扰，调整可调电阻值，做成光电打靶器。
图5-59
16.黑暗光控报警器
图5-60是它的电路图，它是在黑暗控制“灯”亮电路中接上音乐片电路，制作时根据所需的暗度下调整可调电阻值到发出音乐响声。
该装置还可以与小型激光指示器或其他光线配合，做成报警器，如在圈养的动物外围，将小型激光指示器远距离照射光敏电阻，当有动物外逃时，挡住激光束，便会报警。
或者将脚③与计算器中的连加相接，用来对传送带上的物品个数进行计算，或者用于通道显示有人、动物通过等。
图5-60
17.书写光亮测试器
图5-61是它的电路图，它是在黑暗控制“灯”亮的电路中再加上-个发光二极管，就可以改装为光线亮度测试器。
反复调整可调电阻值，使它在符合书写光照条件下，绿色发光二极管发光，而光照一暗时红色发光二极管发光，以提醒人们注意。
图5-61
18•干湿测量器
图5-62是它的电路图，用钢丝照图做两个探头连在电路中，使用时，将它的两个探头插入花盆或其他物体中，反复调整可调电阻值，使它在湿润时绿色发光二极管亮，干燥时红色发光二极管亮，以示区别。
图5-62
19•延时开的小“灯”
图5-63是它的电路图，它是将延时关电路中的电阻和电容交换位置，便可成为延时开的电路。
按下按键，发光二极管由亮转灭，当手指离开按键后，会发现过一会儿发光二极管才亮。
图5-63
20.水沸报警器
先将热敏电阻放入一个直径为8毫M左右、长100毫M的铜管或不锈钢管内，弓I出导线，用树脂封好，不能进水。
图5-64是它的电路图。
实验时插
入开水中，要慢慢调整可调电阻的阻值，使它到100C时音响报警，低于这个
温度时没有音响报警。
图5-64
像以上介绍的利用基础电路扩展的电子制作还可以举出许多例子，只要大家多动脑筋，发挥创造性，就可以充分利用这套器件中磁控、光控和温控的作用，再制作出各种适应它们的外围作品，如：
干簧管放在水容器的外面指定位置，使磁铁随水面上升，当到达干簧管位置时便可报警；或将磁铁放在车轮上，干簧管放在靠近磁铁的位置，车轮每旋转一圈就使干簧管闭合一次，等等类似这样的装置；或者加入其他有关的继电器、声控、红外发射与接收等元
器件就可以制作出更多新颖有趣的电子科技作品来。
关于无线电方面的内容和焊接技术其他书籍介绍较多，这里就不再介绍了。
时基电路555各种应用电路
555触摸定时开关
集成电路IC1是一片555定时电路，在这里接成单稳态电路。
平时因为触摸片P端无感应电压，电容C1通过555第7脚放电完毕，第3脚输出为低电平，继电器KS释放，电灯不亮。
当需要开灯时，用手触碰一下金属片P,人体感应的杂波信号电压由C2加至555的触发端，使555的输出由低变成高电平，继电器KS吸合，电灯点亮。
同时，555第7脚内部截止，电源便通过R1给C1充电，这就是定时的开始。
当电容C1上电压上升至电源电压的2/3时，555第7脚道通使C1放电，使第3脚输出由高电平变回到低电平，继电器释放，电灯熄灭，定时结束。
定时长短由R1、C1决定：
T1=1.1R1*C1。
按图中所标数值，定时时间约为4分钟。
D1可选用1N4148或1N4001。
相片曝光定时器
附图电路是用555单稳电路制成的相片曝光定时器。
用人工启动式单稳电路。
工作原理：
电源接通后，定时器进入稳态。
此时定时电容CT的电压为：
VCT=VCC=6V寸555这个等效触发器来讲，两个输入都是高电平，即VS=0继电器KA不吸合，常开点是打开的，曝光照明灯HL不亮。
VCC=6V
lOOuF01
按一下按钮开关SB之后，定时电容CT立即放到电压为零。
于是此时555电路等效触发的输入成为：
R=0S=0,它的输出就成高电平：
V0=1。
继电器KA吸动，常开接点闭合，曝光照明灯点亮。
按钮开关按一下后立即放开，于是电源电压就通过RT向电容CT充电，暂稳态开始。
当电容CT上的电压升到2/3VCC既4伏时，定时时间已到，555等效电路触发器的输入为：
R=1、S=1，于是输出又翻转成低电平：
V0=0b继电器KA释放，曝光灯HL熄灭。
暂稳态结束，有恢复到稳态。
曝光时间计算公式为：
T=1.1RT*CT。
本电路提供参数的延时时间约为1秒~2分钟，可由电位器RP调整和设置。
电路中的继电器必需选用吸合电流不应大于30mA勺产品，并应根据负载＜HD
的容量大小选择继电器触点容量。
单电源变双电源电路
附图电路中，时基电路555接成无稳态电路，3脚输出频率为20KHz占空比为1:
1的方波。
3脚为高电平时，C4被充电；低电平时，C3被充电。
因为VD1VD2的存在，C3C4在电路中只充电不放电，充电最大值为EC，将B端接地，在A、C两端就得到+/-EC的双电源。
本电路输出电流超过50mA
简易催眠器
时基电路555构成一个极低频振荡器，输出一个个短的脉冲，使扬声器发出类似雨滴的声音＜见附图）。
扬声器采用2英寸、8欧姆小型动圈式。
雨滴声的速
度可以通过100K电位器来调节到合适的程度。
如果在电源端增加一简单的定时开关，则可以在使用者进入梦乡后及时切断电源。
直流电机调速控制电路
这是一个占空比可调的脉冲振荡器。
电机M是用它的输出脉冲驱动的，脉冲占空比越大，电机电驱电流就越小，转速减慢；脉冲占空比越小，电机电驱电流就越大，转速加快。
因此调节电位器RP的数值可以调整电机的速度。
如电极电驱电流不大于200mA时，可用CB555直接驱动；如电流大于200mA应增加驱动级和功放级。
图中VD3是续流二极管。
在功放管截止期间为电驱电流提供通路，既保证电驱电流的连续性，又防止电驱线圈的自感反电动势损坏功放管。
电容C2和电阻
R3是补偿网络，它可使负载呈电阻性。
整个电路的脉冲频率选在3~5千赫之
间。
频率太低电机会抖动，太高时因占空比范围小使电机调速范围减小。
用555制作的D类放大器
由IC555和R1、R2、C1等组成100KHz可控多谐振荡器，占空比为50%控制端5脚输入音频信号，3脚便得到脉宽与输入信号幅值成正比的脉冲信号，经L、C3接调、滤波后推动扬声器。
风扇周波调速电路
夏天要来了，电风扇又得派上用场。
这里介绍一个电风扇模拟阵风周波调速电路，可以为将我们家里的老式风扇增加一个实用功能，也算是一个迎接夏天到来的准备吧。
下面介绍其工作原理。
glib
电路见图1a。
电路中NE555接成占空比可调的方波发生器，调节RW可改变占空比。
在NE555的3脚输出高电平期间，过零通断型光电耦合器MOC306初级得到约10mA正向工作电流，时导通使内部硅化镓红外线发射二极管发射红外光，将过零检测器中光敏双向开关于市电过零，接通电风扇电机电源，风扇运转送风。
在NE555的3脚输出低电平期间，双向开关关断，风扇停转。
MOC306本身具有一定驱动能力，可不加功率驱动元件而直接利用MOC306的
内部双向开关来控制电风扇电机的运转。
RW为占空比调节电位器，亦即电风扇
单位时间内<本电路数据约为20秒）送风时间的调节，改变C2的取值或RW勺取值可改变控制周期。
图1b电路为MOC306的典型功率扩展电路，在控制功率较大的电机时，应考虑使用功率扩展电路。
制作时，可参考图示参数选择器件。
因为电源采用电容压降方式，请自制时注意安全，人体不能直接触摸电路板。
电热毯温控器
一般电热毯有高温、低温两档。
使用时，拨在高温档，入睡后总被热醒；拨在低温档，有时醒来会觉得温度不够。
这里介绍一种电热毯温控器，它可以把电热毯的温度控制在一个合适的范围。
C168uFAK）0VINO7*2
工作原理：
电路如图所示。
图中IC为NE555时基电路。
RP3为温控调节电位器，其滑动臂电位决定IC的触发电位V2和阀电位Vf,且V5=Vf=2Vz220V交流电压经C1、
R1限流降压，D1、D2整流、C2滤波，DW稳压后，获得9V左右的电压供IC用。
室温下接通电源，因已调V2VzV6>Vf时，IC翻转，3脚变为低电平，
BCF截止，电热丝停止发热，温度开始逐渐下降，BG1的ICEO随之逐渐减小，
V2、V6降低。
当V6元件选择：
BG1可选用3AX3AG等PNP型锗管；BCF用400V以上的小型双向可控硅，其它元件按图标选用。
制作要点：
热敏传感器BG1可用耐温的细软线引出，并将其连同管脚接头装入。
一电容器铝壳内，注入导热硅脂，制成温度探头。
使用时，把该温度探头放在适当部位既可。
多用途延迟开关电源插座
家用电器、照明灯等电源的开或关，常常需要在不同的时间延迟后进行，本电源插座即可满足这种不同的需要。
工作原理：
电路如图所示，它由降压、整流、滤波及延时控制电路等部分组成。
按下AN12V工作电压加至延迟器上，这时NE555的②脚和⑥脚为高电平，则NE555的③脚输出为低电平，因此继电器K得电工作，触点K1-1向上吸合，这时“延关”插座得电，而“延开”插座无电。
这时电源通过电容器C3、电位器RP电阻器R3至“地”，对C3进行充电，随着C3上的电压升高，NE555的②、⑥脚的电压越来越往下降，当此电压下降至2/3Vcc时，NE555的③脚输出由低电平跳变为高电平，这时继电器将失电而不工作，则其控制触点恢复原位，则“延关”插座失电，而“延开”插座得电。
就这样满足了不同的需求，LEDLED2作相应的指示。
本电路只要元器件是好的，装配无误，装好即可正常工作。
延时时间由C3及PR+R3的值决定，T~1.1C3（PR+R3>RP指有效部分。
C3可用数十pF至1000卩F的电容器，（PR+R3的值可取2K〜10MQ。
C1的耐压值应》400V,R1的功率应》2WAN按钮开关可选用K-18型的，继电器的型号为JQX-13F-12乂其它元器件无特殊要求。
新颖实用的直流低压稳压电源
开关电源部分的VD1-VD4R1、C1、C2组成整流滤波电路。
NE555和R2、R3C4VD6等元件组成多谐振荡电路，其频率约20KHzR4C3VD5组成降压稳压电路，为NE555提供12V工作电源。
大功率管VT1及变压器T构成开关电路。
VT1的工作状态由NE555的③脚控制，导通时间由脉冲宽度决定，调整R3
即可改变脉冲宽度。
脉冲宽度变宽，输出电压升高；脉冲宽度变窄，输出电压降低。
VT2及R8R9C6组成过流保护电路。
当负载过重或发生短路故障时，VT2导通，强迫NE555复位停振，从而保护VT1不致损坏。
C7R10为保护网络，防止VT1的c-e结被瞬间脉冲击穿。
两个次级绕组经整流滤波后分别输出20V及12V。
为了使制作简单，开关电源设计成不能自动稳压的，其功能类似于变压器，只是实现轻型化的隔离降压作用，稳压功能由后面的稳压电路实现。
12V直流电
压经7805稳压后输出+5V电压；20V直流电压送至可调稳压电路。
两者不共地，以便于进行加减组合输出多种电压。
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