Электрошокер своими руками схема на таймере 555
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 19.09.2024
NE 555 — интегральная схема, универсальный таймер — устройство для формирования (генерации) одиночных и повторяющихся импульсов со стабильными временными характеристиками. Впервые выпущен в 1971 году компанией Signetics под обозначением NE 555 .
ДЕТЕКТОР ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ
Провод ведущий ко второму выводу микросхемы NE555 является антенной чувствительной к наводкам электрических полей.
СВЕТОВОЙ МАЯК - МИГАЛКА НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
Частоту вспышек можно изменить емкостью конденсатора
СЕНСОРНЫЙ ВКЛЮЧАТЕЛЬ И ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ - ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ
Вывод микросхемы 2 включает питание светодиодов, вывод 6 выключает. Такая схема будет работать только при питании от сетевого адаптера.
Такой сенсор срабатывает за счет наводок сетевого напряжения на тело человека которое служит антенной для переменных электрических полей.
В случае питания от батарей эта схема работать не будет вдали от электросетей или источников радиопомех.
Однажды в студенную зимнюю пору
Нет, просто однажды, понадобился мне надежно работающий одновибратор.
Классикой жанра в этом вопросе считается микросхема таймера NE555.
Нужно ли говорить, что, несмотря на простоту конструкции, из схем, "переползающих" из сайта на сайт, 100% рабочую найти не удалось? — все были по тем или иным причинам неработоспособны.
Поэтому, пришлось рисовать (если уж она окажется похожей на где -то уже приведенную схему — "звиняйте бананів в нас нема")
Экскурс в историю (нагло стыренный, но измененный)
Наверное нет такого радиолюбителя, который не использовал бы в своей практике эту замечательную микросхему. Ну а уж слышали о ней так точно все.
Её история началась в 1971 году, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием "Интегральный таймер" (The IC Time Machine).
На тот момент это была единственная "таймерная" микросхема доступная массовому потребителю, поэтому сразу после поступления в продажу, микросхема завоевала бешеную популярность и среди любителей и среди профессионалов. Появилась куча статей, описаний, схем, использующих сей девайс.
За прошедшие 35 лет практически каждый уважающий себя производитель полупроводников считал свои долгом выпустить свою версию этой микросхемы, в том числе и по более современным техпроцессам. Например, компания Motorola выпускает CMOS версию MC1455. Но при всем при этом в функциональности и расположении выводов никаких различий у всех этих версий нет. Все они полные аналоги друг друга.
Наши отечественные производители тоже не остались в стороне и выпускают эту микросхему под названием КР1006ВИ1.
А вот список заморских производителей, которые выпускают таймер 555 и их коммерческие обозначения:
В некоторых случаях указано два названия. Это означает, что выпускается две версии микросхемы — гражданская, для коммерческого применения, и военная. Военная версия отличается большей точностью, широким диапазоном рабочих температур и выпускается в металлическом или керамическом корпусе. Ну и дороже, разумеется.
Описание микросхемы
Много писать не буду — все это легко гуглится, приведу только назначение выводов
Простой одновибратор
Сказать здесь особо нечего проще привести то, что наваял
Данный девайс выдает на выходе OUT напряжение равное (напряжениe питания минус 1,7 Вольта) в течении времени пока вход IN замкнут на землю или времени удержания Т, которое вычисляется как произведение сопротивления резистора R1 в Омах и конденсатора С1 в Фарадах (или МегаОмах и микоФарадах, соответственно). Тут нужно помнить, что R1 может быть в дипазоне от 10кОм до 15Мом (на различного вида форумах рекомендуют до 300кОм) С1 — от 95пФ.
Как видно по приведенному расчету, на рисунке приведена схема задержки на 1,1 секунды.
Схема была опробована на макетке
но на печатную плату не переносилась, так как "концепция поменялась".
"По просьбам трудящихся" добавляю осциллограмму работы одновибратора с временем задержки 0,61с
Измерения производились на 2 (входной) и 3 (выходной) ножках микросхемы
Универсальный таймер от 1 до 26c
Так как плата универсального таймера со временем задержки от 1 до 26с была прорисована, то привожу ее для "общего блага"
Один из наиболее часто используемых компонентов электроники – таймер-генератор. Современный формат выпуска его конструкций организован в виде специализированных сборок, применяемых в миллионах различных устройств. Наиболее распространенный таймер такого типа, или, с другим названием, – реле времени, 555 серия микросхем, впервые выпущенная и разработанная компанией Signetic в 1971 году.
За неимением конкуренции на тот период, она получила очень высокое признание и распространение в схемах электрических приборов. Характеристики и выдаваемый сигнал серии таймеров NE555 (изначальное название) позволил применять их при разработке генераторов, модуляторов, систем задержки, различных фильтров, преобразователей напряжения. С развитием цифровой техники, микросхема не потеряла свою актуальность и применяется уже в качестве ее элемента.
Основная задача таймера 555 – создавать одиночные или множественные импульсы с точным разграничением временных интервалов между ними. Внешний вид микросхемы NE555
Особенности и характеристики
Простой генератор импульсов на основе 555
Наиболее известная особенность 555 серии микросхем, снижающей количество областей их применения – внутренний делитель напряжения. Он задает фиксированный уровень порога срабатывания обоих компараторов устройства, сменить который невозможно.
Питание таймера 555 серии осуществляется напряжением от 4,5 до 16 вольт. Ток потребления непосредственно зависит от этого параметра и составляет от 2 до 15 мА. Характеристики выходного сигнала отличаются у различных производителей. В основном, его ток не превышает 200 мА.
Температурные режимы также зависят от сборки. Обычные NE555 рассчитаны на эксплуатацию в промежутке от 0 до 70°С. Военные варианты таймера (исторически обозначенные серией SE) допускают более широкий диапазон – от -55 до 125°С.
В период активности таймера на выходе присутствует напряжение, оно равно приходящему на шине питания за вычетом 1,75В. В остальных случаях на этом контакте 0,25В, при общем напряжении +5В. Терминология описывает эти состояния, как высокий и низкий уровень сигнала.
Запуск таймера к генерации производится импульсным сигналом 1/3 вольт от питания устройства. Форма его любая – синусная или прямоугольная. Элементы схемы, определяющие временные параметры срабатывания
Время срабатывания изменения состояния устанавливается характеристиками внешнего конденсатора между контактом разряда и землей, а также сопротивлением двух резисторов. Первый расположен на шине питания и соединяет ее с входом останова работы микросхемы. Второй находится на линии между предыдущим и контактом разряда, но до описанной ранее емкости.
Достоинства и недостатки
Основное достоинство реле времени на 555 чипе –низкая цена и громадное количество разработанных и использующих его схем электрооборудования.
Существуют и недостатки, которые, впрочем, исправлены в выпусках микросхем с транзисторной базой на основе КМОП. При использовании биполярных, в момент изменения состояния генерирующего каскада в противоположный, на выводах могло возникнуть паразитное напряжение до 400 мА. Проблема решается установкой полярного конденсатора 0,1 мкФ, между управляющим контактом и общим проводом. Конденсатор, уменьшающий влияние помех на устройство
Можно повысить и помехоустойчивость микросхемы таймера. Для этого размещают неполярный конденсатор 1 мкФ на линию цепи питания.
Режимы работы устройства
Основные режимы использования микросхемы 555 серии – одновибратор, мультивибратор и триггер Шмитта.
Первый применяется для создания единовременного сигнала заданной длительности при подаче входного напряжения на стартовый контакт чипа.
Второй – для генерации множества автоколебательных импульсов прямоугольной формы.
Третий, благодаря эффекту памяти предыдущего сигнала и трех вариантов исходящих согласно внутренней логики, в системах задержки и цифровых устройствах.
Одновибратор
В этой схеме, при подаче сигнала любой формы на второй вход 555 серии, будет генерироваться импульс на третьем ее выходе. Его длительность зависит от характеристик сопротивления R и емкости C. Вычислить необходимое время действия исходящего сигнала можно по формуле t=1,1*C*R. Схема одновибратора
Мультивибратор
В отличие от предыдущей схемы, мультивибратору для начала постоянной генерации не нужна подача внешнего сигнала. Достаточно только произвести подключение питания. На выходе импульсы прямоугольной формы с изменением состояния в течение t2 и с периодом действия t1.
Их время рассчитываться от параметров R1 и R2 по формулам:
Период и частота:
Чтобы достичь времени импульса большего, чем время паузы, используют диод, соединяющий катодом 7 контакт микросхемы (разряд), с 6 (останов) через свой анод.
Мультивибратор
Прецизионный триггер Шмитта
Функциональность в рамках инвертирующего прецизионного переключателя в 555 серии обеспечивается наличием двух порогового компаратора и RS — триггера. Напряжение на входе разделяется на три части, при достижении пороговых значений которых и изменяется состояние выдачи сигнала устройством.
Разграничение делается по полярности, причем для переключения достаточно 1/3 общего вольтажа питания любого из полюсов. На выходе, при получении порогового сигнала на входе, возникает импульс, инвертированный полярно относительно изначального. Его уровень постоянен и длится он ровно то время, которое действует инициирующий импульс.
Проще говоря, триггер Шмитта — это инвертирующий одновибратор с памятью полярности предыдущего сигнала.
Используется подобная схема в системах, где требуется избавление от излишнего шума и приведение его последовательностей к необходимым пороговым значениям. Схема триггера Шмитта с графиком выравниваемых уровней сигнала
Область применения НЕ555
Возможности микросхемы дают широкий спектр техники, в которой она используется. Мультивибраторы на 555 серии встречаются практически во всех схемах генерации сигналов.
Примером служат различные звуковые и световые оповещающие устройства, детекторы металла, освещенности, влажности или касания. Таймер, заложенный в микросхему, позволяет создавать реле времени, для контроля работы различного оборудования по определенным человеком периодам.
Варианты исполнения в виде триггера Шмитта применяются как фильтрующие преобразователи зашумленных сигналов, для придания им правильной прямоугольной формы. Актуальность подобные схемы имеют и в цифровой технике, в которой используются только два вида импульсов – его наличие и отсутствие.
Отечественные и зарубежные производители
Микросхема-таймер 555 серии настолько популярна, что ее аналоги изготавливаются мощностями практически всех известных брендов микроэлектронной промышленности. Причем территориально расположенных не только в США, но и других странах мира. Среди них: Texas Instrument, Sanyo, RCA, Raytheon, NTE Silvania, National, Motorola, Maxim, Lithic Systems, Intersil, Harris, Fairchild, Exar ECG Phillips и множество других.
Зачастую номер серии от конкурентов содержит отсылку к оригинальной NE555. Встречается маркировки NE555N, НЕ555Р или им подобные. Российская КР1006ВИ1
Производится таймер и в России, с маркировкой микросхемы КР1006ВИ1 с биполярными транзисторами и КР1441ВИ1 по КМОП технологии. Национальный вариант немного отличается от классического 555 серии – в нем вход остановки обладает большим приоритетом, чем сигнал запуска.
Как сделать реле времени 555 своими руками
Одним из вариантов ознакомления с таймером 555 серии будет изготовление своими руками реле времени. Схема достаточно проста, считается классической и доступна к повторению специалистом любого уровня. Схема таймера отключения
Запуск производится нажатием тумблера SB1. Длительность подстраивается резистором R2. На представленной схеме среднее время работы находится в пределах 6 секунд. Для его увеличения, без изменения характеристик R2 повышают емкость C1.
Если требуется суточный цикл работы, то понадобится конденсатор на 1600 мкФ. Если устройство будет применяться в условиях, близких к реальности, – количество фарад меняют на более подходящее к нужному времени работы. Расчет производится согласно формуле: T=C1*R2, где C1 емкость соответствующего конденсатора на схеме, R2 среднее сопротивление мегаом подстроечного резистора.
Более точная калибровка времени действия будет устанавливаться в процессе использования переменным резистором R2.
Немного о нумерации используемых контактов микросхемы 555 серии, то есть ее распиновка:
Технические характеристики
Эксплуатационные параметры NE555 отражают параметры:
- Потенциал от ИП +4.5 до +18В.
- Мощность рассеивающая 600 мВт.
- Ток на выходе 200 мА.
- Частота рабочая до 500 кГц.
Превышение любого параметра даже на 5% чревато последствиями и приведёт к неисправности.
Описание и область применения
Расшивка NE555 или обозначение клемм не меняется 50 лет. Классика схем в пластиковом корпусе DIP-8 оформлена монтажом SOP-8 и SOIC-8. Низкая цена и доступность схемы, простота реализации и функциональные возможности позволяют создавать сложные электронные схемы. Без глубоких знаний NE555 делается игрушкой или металлоискателем пират. Всё зависит от желания радиолюбителя, что он хочет получить от продукта.
Особенности и недостатки
Основные параметры ИМС серии 555
Изделие работает исправно, когда выдерживаются электрические характеристики по входу и выходу сигнала. Примеры параметров сведены в стандартный ряд, где крайние значения показывают диапазон и допуски:
- Уровень напряжения на выводе (В) THRES (VCC15) – 8.8–11.2.
- Тоже при VCC (5В) – 2.4–4.2.
- Ток на выводе THRES (А) – 30 х 10 -9 и 250х10 -9 .
- Потенциал на выводе TRIG (В) при VCC15В – 4.5-5.6; VCC 5В 1.1–2.2.
- Остальные параметры работы на картинке 2.
Расположение и назначение выводов
Расположение выводов обозначает по клеммам:
- GND – (земля, минус).
- Trigger – (открытие).
- Output – (выходной сигнал).
- Reset – (сброс параметров).
- Control Voltage – (контроль).
- Threshold – (остановка).
- Dischage – (разряд).
- Vcc – (плюс, источника питания).
Первая метка маркируется круглым углублением или выпуклостью на корпусе.
Режимы работы
Одновибратор
Важно! Радиолюбители учитывают, R1 подбирают на 10 кОм – 15 МОм (реже 300 кОм), второй аспект С1 — 95 пФ. В этом случае схема задержки 1,1 сек.
Мультивибратор
В режиме мультивибратора наша микросхема выдаёт прямоугольные сигналы с заданной частотой. Периодичность каждому импульсу определяет значение времязадающей RC-цепочки. С добавлением 1 сопротивления, контакт 7 (разряда) соединить между резисторами Ra и Rb, логически отключает внутри универсальный таймер.
Важно! Частоту нельзя держать выше 360 кГц это сразу же приведёт к повреждению устройства.
Прецизионный триггер Шмидта с rs триггером
\[ Ue вкл. = (R1/R2) * Ua min \]
Правило обязательно для запуска и позволяет эффективно и надёжно функционировать сборке по варианту прецизионного триггера ШМИТТА.
Таблица истинности RS триггера.
| R | S | Q(t) | Q(t+1) | Пояснения |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | Режим хранения информации R=S=0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | |
| 0 | 1 | 0 | 1 | Режим установки единицы S=1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | |
| 1 | 0 | 0 | 0 | Режим записи нуля R=1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | |
| 1 | 1 | 0 | * | R=S=1 запрещенная комбинация |
| 1 | 1 | 1 | * |
Проверка работоспособности
Аналоги
Обратите внимание! Изделие КР1006ВИ1 на русском языке целиком повторяет англоязычные варианты исполнения (datasheet 555).
Наиболее популярные схемы на основе ne555
Габариты разнотипных оформлений корпусов, и числом клемм 8 всего 4 варианта (размеры показаны в мм):
- PDIP (9.81 – 6.35).
- SOP (6.20 – 5.30).
- TSSOP (3.00 – 4.40).
- SOIC (4.90 – 3.91).
Интересная конструкция получится при сборке металлического детектора на 1 МК IN 555. Понадобится малое число радиодеталей. Диаметр катушки не больше 70–90 мм по 250–290 витков провода. Делают лаковую изоляцию обмотки (ПЭЛ, ПЭВ), диаметром меди 0,4 мм. Взамен динамика подходят наушники, пьезо-элемент излучатель. Схема на картинке.
Мигание светодиодом на мультивибраторе
Схем мультивибраторов не один десяток, потому на скриншоте представлен 1 простой вариант. Этот показывает сборку нестабильного симметричного мультивибратора. Обычно это делают радиолюбители так. МИГАЛКА – её распаивают из самых, что ни есть подручных радиодеталей. Что находят в наличии, то и используют в сборке.
Реле времени
Схема реле времени простая. Классический вариант доступен повторению домашним специалистом.
Запускают устройство тумблером SB1. За длительность сигнала отвечает резистор R2. Среднее время срабатывания достигает 6 сек. Чтобы увеличить время, на R2 повышают ёмкость. Делают это конденсатором C1, подбором параметра. Что надо. Обычный электролитический конденсатор применяют 1600 мкФ.
Расчёт такой: T=C1*R2, где C1 ёмкость 1600 и R2 среднее сопротивление мегом.
Музыкальная клавиатура
Самое простое решение собрать детский орга́н. Игрушка понравится детям и взрослым. Причём для этого делается несложная сборка и пайка.
Таймер
Схема несложная, на эскизе. Правильная сборка не требует никакой настройки.
Важно! Присоединение выводом 2 с 4, не включает устройство, по указанной схеме меняют клемму 2 с контактом 6.
Имитатор сигнализации автомобиля
Устройство сигнализатора работает как обманка (просто мигает лампочка с частотой схожей с настоящей сигнализацией). На питание понадобится 12 В. На схеме указан переключатель режимов, в первом светодиод просто светит, в другом — мигает. Очень простая схема, идеально подходит для начинающих радиолюбителей.
Простой имитатор полицейской сирены
Тональность сирены меняет потенциометр на резисторе 100 кОМ между выводами 6 и 7. Номиналы остальных деталей показаны на эскизе. Управление устройством изменяют напряжением на выводе 2 (от 2.5 до 5В). Проверяют работоспособность подключением к вольтметру или осциллографу. Осциллограммы плавно стремятся и вверх, и вниз. На транзисторе кт361 собран аналог буферного каскада между 2 таймерами.
Звуковой генератор уровня жидкости
Более понятно увидеть изобретение уровня жидкости на ролике. Слабое место плюсовой электрод, он начинает быстро растворяться (эффект электролиза). Графитовые или из нержавейки продлевает жизнь конструкции.
Сигнализатор темноты
Реализация сборки выполнена на скриншоте. Схема сигнализатора темноты издаёт звуковой сигнал с наступлением темноты. Начало фоторезистора задаёт темнота. Фотореле не освещено, когда на выводе №4 стоит низкий уровень напряжения. Таймер выведен в режим сброса. Освещения нет – сопротивление на фоторезисторе растёт, на выводе №4 возникает высокий уровень, что таймер запускает. На запуске таймер издаёт сигнал.
Точный генератор
Полезная информация предоставлена о принципе устройства на видео.
Как видно, из примеров микросхема позволяет делать большое количество различных приспособлений и изобретений.
А это не наводит на мысль что Электропастух на таймерах мощнее по джоулям чем заводской?
Уменьшите мощность импульса и не должно пробивать. Может у вас мощность не регулируется.
На минимальной мощности если одной рукой взяться за землю, а второй за ВВ провод бьет как зажигалка.
У меня вот такой заводской генератор, как на картинке. Там и джоули написано от мин до максимум.
У меня длина искры получается 10-13 мм. Катушка зажигания от Москвич 2141
На самом автомобиле искра получается длинной около 30мм вытащил ВВ провод от свечи и поставил на массу
Что надо изменить в схеме, чтобы увеличить длину искры?
Подскажите пожалуйста?
Я все понял. Дело в том, что когда я подсоединяю схему к пириметру 5 км я слышу как генератор подает импульс. Вот как сердце бьется, вот точно так и схема. Я согласен если бы пробивала на большое расстояние на шурупы, а то только тык тык тык, схема так делает. Мы можем по скайпу созвониться ivanov2709 я тебе объясню. Может так поймешь.
Это его нормальная работа, звук этот идет из катушки и неважно пробивает что-то или не пробивает, бъет кого-нибудь или не бьет. Такой шум у высокого напряжения. В итоге изгородь работает? Бьет напряжением? Отпишитесь - интересно узнать.
Неисправности и способы устранения. С которыми я лично сталкивался при изготовлении.
Нет генерации на выходе обрыв одной из дорожек - нашел прозвонкой, далее заметил только под лупой.
Импульсы частотой 50 Гц и выше - неправильно подобраны или плохо пропаяны резисторы - у меня был неправильно подобран, вместо 100К поставил 100 Ом
Импульсы не регулируются. На одной из микросхем была сопля на ножках - убрал соплю - все начало работать.
Маленькое напряжение или слабая искра - катушка зажигания неисправна (межвитковое замыкание или пробой).
Или маленькая мощность источника питания, для работы на полной мощности нужен блок питания не менее 3А или нормальный рабочий АКБ.
Сидел вечером - делать было нечего))))
немного обработал печатную плату.
Так будет лучше.
Масштаб легко подгоняется в ворде по линейке.
По-моему зеркалить уже не надо.
Нужна помощь. Пытаюсь рассчитать максильную длину электроизгороди, которую сможет осилить электропастух на таймерах 555.
Если не ошибаюсь на провод поступают высоковольтное импульсное напряжение в 6000 вольт.
Как рассчитать потерю напряжение, если знаешь длину провода, диаметр и напряжение.
Вот схема подключения изгороди
При таком подключении получаем: низкое сопротивление, а значит минимум падения напряжения; неразрывность забора, напряжение будет отсутствовать только вместе разрыва.
Буду очень рад вашим примерам расчета
Какое там падение напряжения, если даже общие потери напряжения от трансформаторных подстанций до самой удаленной нагрузки в общественных и жилых зданиях не превышают 9%. Можно пренебречь.
Надо знать еще и сопротивление провода, это ключевой пункт.
К примеру медный провод диаметром 0.3мм имеет сопротивление 0.2 Ом на метр. Тоньше, соответственно больше. Если провод толще , то сопротивление будет намного меньше.
Читайте также: