สวิตช์รีเลย์ตั้งเวลา 555 แบบปรับได้ - Monostable Multivibrator Circuit: 7 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

เรียนรู้วิธีสร้างตัวจับเวลาที่ปรับได้อย่างแม่นยำพร้อมการหน่วงเวลาแบบปรับได้ตั้งแต่ 1 - 100 วินาทีที่ใช้ 555 IC ตัวจับเวลา 555 ถูกกำหนดค่าเป็น Monostable Multivibrator โหลดเอาต์พุตถูกขับเคลื่อนโดยสวิตช์รีเลย์ซึ่งควบคุมโดยวงจรจับเวลา

เนื่องจากโครงการเกี่ยวข้องกับการประกอบวงจรอย่างง่ายโดยทำตามแผนผัง จึงใช้เวลาเพียงชั่วโมงเดียวในการสร้าง

อย่าลืมสมัครสมาชิกโครงการเพิ่มเติม: YouTube

ขั้นตอนที่ 1: ชิ้นส่วนและเครื่องมือ

ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์:

• 1x 555 AliExpress
• 2x 3KΩ ตัวต้านทาน AliExpress
• 4x 10KΩ ตัวต้านทาน AliExpress
• 1x 1MΩโพเทนชิออมิเตอร์ AliExpress
• 1x IN4004 ไดโอด AliExpress
• 2x Tactile Momentary Push ปุ่ม AliExpress
• 2x5 มม. LED AliExpress
• 2x 100uF ตัวเก็บประจุ AliExpress
• 2x 0.1uF (100nF) ตัวเก็บประจุ AliExpress
• 1x2 ขาสกรู Terminal AliExpress
• 1x3 ขาสกรู Terminal AliExpress
• 1x 12VDC รีเลย์ AliExpress
• 1x 12VDC อะแดปเตอร์ AliExpress
• 1x SPDT สไลด์สวิทช์ AliExpress
• 1x PCB AliExpress

เครื่องมือ:

• หัวแร้ง AliExpress
• บัดกรีลวด AliExpress
• มินิPCBมือเจาะ+บิตAliExpress
• เครื่องตัดลวด AliExpress
• เครื่องปอกสายไฟ AliExpress
• บัดกรีช่วยมือAliExpress

คุณยังสามารถซื้อ PCB: PCBWay

ขั้นตอนที่ 2: 555 อธิบาย

555 เป็นอุปกรณ์ที่มีความเสถียรสูงสำหรับการสร้างการหน่วงเวลาหรือการสั่นที่แม่นยำ มีขั้วต่อเพิ่มเติมสำหรับการทริกเกอร์หรือรีเซ็ตหากต้องการ ในโหมดการทำงานหน่วงเวลา เวลาจะถูกควบคุมอย่างแม่นยำโดยตัวต้านทานและตัวเก็บประจุภายนอกหนึ่งตัว วงจรอาจถูกทริกเกอร์และรีเซ็ตบนรูปคลื่นที่ตกลงมา และวงจรเอาท์พุตสามารถจ่ายแหล่งหรือจมสูงสุด 200mA หรือขับวงจร TTL

ในโหมด Monostable ตัวจับเวลา LM555 จะทำหน้าที่เป็นตัวสร้างพัลส์แบบช็อตเดียว พัลส์เกิดขึ้นเมื่อตัวจับเวลา LM555 รับสัญญาณที่อินพุตทริกเกอร์ซึ่งต่ำกว่า 1/3 ของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า ความกว้างของพัลส์เอาต์พุตถูกกำหนดโดยค่าคงที่เวลาของเครือข่าย RC พัลส์เอาต์พุตจะสิ้นสุดลงเมื่อแรงดันไฟบนตัวเก็บประจุเท่ากับ 2/3 ของแรงดันไฟจ่าย ความกว้างพัลส์เอาต์พุตสามารถขยายหรือสั้นลงได้ขึ้นอยู่กับการใช้งานโดยการปรับค่า R และ C

ตัวเก็บประจุภายนอกถูกปล่อยออกมาโดยทรานซิสเตอร์ภายในตัวจับเวลา เมื่อใช้พัลส์ทริกเกอร์เชิงลบที่น้อยกว่า 1/3 VCC กับพิน 2 ฟลิปฟล็อปภายในจะถูกตั้งค่าซึ่งทั้งคู่จะปล่อยไฟฟ้าลัดวงจรข้ามตัวเก็บประจุและขับเอาต์พุตให้สูง แรงดันไฟฟ้าข้ามตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณเป็นระยะเวลา t = 1.1RC เมื่อสิ้นสุดแรงดันไฟฟ้าเท่ากับ 2/3 VCC ตัวเปรียบเทียบภายในจะรีเซ็ตฟลิปฟล็อปซึ่งจะปล่อยตัวเก็บประจุและขับเอาต์พุตไปยังสถานะต่ำ

ขั้นตอนที่ 3: แผนผังวงจร

LM555 มีพิกัดแรงดันไฟฟ้าทั่วไปสูงสุดที่ 16V ในขณะที่คอยล์กระดองของรีเลย์เปิดใช้งานที่ 12V ดังนั้นจึงใช้แหล่งจ่ายไฟ 12V เพื่อลดจำนวนส่วนประกอบ เช่น ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น เมื่อพิน 2 ของ LM555 ถูกทริกเกอร์ (โดยการลัดวงจรไปที่กราวด์) ผ่านสวิตช์ชั่วขณะ S1 ตัวจับเวลาจะเริ่มขึ้น

ตัวจับเวลาสร้างพัลส์เอาต์พุตด้วยช่วงเวลา ON ที่กำหนดโดยเครือข่าย RC เช่น t = 1.1RC ในกรณีนี้ ค่าคงที่ของตัวเก็บประจุคือ 100uF ค่าของ R ประกอบด้วยตัวต้านทาน 10KΩ ในซีรีย์ที่มีโพเทนชิออมิเตอร์ 1MΩ เราสามารถเปลี่ยนโพเทนชิออมิเตอร์เพื่อเปลี่ยนช่วงเวลาของพัลส์เอาต์พุตได้

ตัวอย่างเช่น หากโพเทนชิออมิเตอร์ตั้งไว้ที่0Ω ค่าของ R จะเท่ากับ 10KΩ ดังนั้น t = 1.1 x 10K x 100u = 1 วินาที

แต่ถ้าหม้อตั้งไว้ที่ 1MΩ ค่าของ R จะเท่ากับ 1MΩ + 10KΩ = 1010KΩ ดังนั้น t = 1.1 x 1010K x 100u = 100 วินาที

เมื่อพิน 4 ของ LM555 ถูกทริกเกอร์ (โดยการลัดวงจรไปที่กราวด์) ผ่านสวิตช์ชั่วขณะ S2 ตัวจับเวลาจะถูกรีเซ็ต

เมื่อตัวจับเวลาเริ่มต้น รีเลย์จะเปิดขึ้น ดังนั้นเทอร์มินัล Common (COM) ของรีเลย์จึงถูกลัดวงจรไปที่เทอร์มินัลปกติเปิด (NO) สามารถเชื่อมต่อโหลดกำลังสูงเข้ากับขั้วนี้ เช่น หลอดไฟหรือปั๊มน้ำ ทรานซิสเตอร์ Q1 ทำหน้าที่เป็นสวิตช์เพื่อให้แน่ใจว่ากระแสไฟของไดรฟ์เพียงพอให้กับรีเลย์ Diode D1 ทำหน้าที่เป็น flyback diode ซึ่งปกป้องทรานซิสเตอร์ Q1 จากแรงดันไฟกระชากที่เกิดจากขดลวดรีเลย์

LED2 เปิดขึ้นเพื่อแสดงเมื่อรีเลย์เปิดอยู่ LED1 แสดงว่าวงจรเปิดอยู่ ใช้สวิตช์ SPDT S3 เพื่อเปิดวงจร ตัวเก็บประจุ C2 และ C4 ใช้เพื่อกรองสัญญาณรบกวนในสายจ่าย

Eagle Schematic: GitHub

ขั้นตอนที่ 4: การผลิต PCB

เวลาโดยประมาณ: 30 นาที

• สั่งซื้อ PCB:PCBWay
• เค้าโครงบอร์ด Eagle PCB: GitHub
• PDF ที่พิมพ์ได้: GitHub

ฉันประดิษฐ์กระดานโดยใช้วิธีเหล็ก

ฉันเจาะรูยึดสี่รูในแต่ละมุมด้วยเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม.

PCB ขนาด 10 ซม. X 5 ซม.

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบวงจร

เวลาโดยประมาณ: 30 นาที

วางและประสานส่วนประกอบทั้งหมดบน PCB ตรวจสอบส่วนประกอบด้วยขั้ว สุดท้ายประสานอะแดปเตอร์ไฟเข้ากับ PCB

เมื่อส่วนประกอบทุกชิ้นถูกบัดกรีบน PCB แล้ว คุณสามารถเชื่อมต่อโหลดผ่านขั้วรีเลย์ได้

ขั้นตอนที่ 6: เริ่มและรีเซ็ตตัวจับเวลา

ฉันเชื่อมต่อไฟแสดงสถานะ 24VDC ผ่านขั้ว Common & Normal Open ของรีเลย์ เมื่อตัวจับเวลาเปิดอยู่ เทอร์มินัลเหล่านี้จะลัดวงจรจึงทำให้วงจรสมบูรณ์

คุณสามารถเปลี่ยนโพเทนชิออมิเตอร์เพื่อปรับและตั้งค่าการหน่วงเวลาได้

สวิตช์ชั่วขณะ S1 ใช้เพื่อเริ่มตัวจับเวลา สามารถรีเซ็ตตัวจับเวลาได้ในระหว่างรอบเวลาโดยกดสวิตช์ชั่วขณะ S2

ขั้นตอนที่ 7: สนับสนุนโครงการเหล่านี้

• YouTube: Electro Guruji
• อินสตาแกรม: @electroguruji
• Twitter: ElectroGuruji
• Facebook: Electro Guruji
• คำแนะนำ: ElectroGuruji

คุณเป็นวิศวกรหรือมือสมัครเล่นที่มีไอเดียดีๆ สำหรับฟีเจอร์ใหม่ในโครงการนี้หรือไม่? บางทีคุณอาจมีความคิดที่ดีในการแก้ไขข้อผิดพลาด? อย่าลังเลที่จะคว้าแผนผังจาก GitHub และปรับแต่งด้วย หากคุณมีคำถาม/ข้อสงสัยใดๆ เกี่ยวกับโครงการนี้ โปรดทิ้งไว้ในส่วนความคิดเห็น และเราจะพยายามตอบคำถามเหล่านี้ให้ดีที่สุด