5 Litar Flip Flop yang Menarik - Muatkan ON / OFF dengan Push-Button

Lima litar suis flip flop toggle elektronik yang mudah tetapi berkesan boleh dibina di sekitar IC 4017, IC 4093, dan IC 4013. Kami akan melihat bagaimana ini dapat dilaksanakan untuk menukar geganti secara bergantian ON OFF , yang pada gilirannya akan menukar beban elektronik seperti kipas angin, lampu, atau alat serupa dengan menggunakan satu menekan butang.

Apa itu Litar Flip Flop

Litar flip flop relay berfungsi pada litar bistable konsep di mana ia mempunyai dua tahap stabil sama ada ON atau OFF. Apabila digunakan dalam rangkaian aplikasi praktikal, ia membolehkan beban yang disambungkan beralih secara bergantian dari keadaan ON ke keadaan OFF dan sebaliknya sebagai tindak balas kepada pencetus beralih ON / OFF luaran.

Dalam contoh berikut kami akan belajar bagaimana membuat litar flip flop relay IC 4017 dan 4093 IC. Ini dirancang untuk bertindak balas terhadap pencetus alternatif melalui butang tekan, dan dengan itu mengendalikan geganti dan beban secara bergantian dari keadaan ON ke keadaan OFF dan sebaliknya.

Dengan hanya menambahkan segelintir komponen pasif lain, rangkaian dapat dibuat untuk beralih dengan tepat melalui pencetus input seterusnya sama ada secara manual atau elektronik.

Mereka boleh dikendalikan melalui pencetus luaran sama ada secara manual atau tahap elektronik.

1) Litar Flip Flop Switch Elektronik Sederhana Menggunakan IC 4017

Idea pertama membincangkan litar suis togol flip flop elektronik yang berguna yang dibina di sekitar IC 4017. Kiraan komponen di sini adalah minimum, dan hasil yang diperoleh selalu mencapai tahap yang tepat.

Merujuk pada gambar yang kita lihat bahawa IC dihubungkan ke konfigurasi standardnya, iaitu logik yang tinggi pada outputnya beralih dari satu pin ke pin yang lain dalam pengaruh jam yang diterapkan pada pin # 14 .

Togol alternatif pada input jamnya dikenali sebagai denyutan jam dan ditukar menjadi toggling yang diperlukan pada pin outputnya. Keseluruhan operasi mungkin saya faham dengan perkara berikut:

Senarai Bahagian

• R4 = 10K,
• R5 = 100K,
• R6, R7 = 4K7,
• C6, C7 = 10µF / 25V,
• C8 = 1000µF / 25V,
• C10 = 0.1, DISC,
• SEMUA DIOD ADALAH 1N4007,
• IC = 4017,
• T1 = SM 547, T2 = SM 557,
• IC2 = 7812
• TRANSFORMER = 0-12V, 500ma, INPUT SEBAGAI SPESIFIKASI PER KAWASAN.

Bagaimana ia berfungsi

Kami tahu bahawa sebagai tindak balas kepada setiap nadi tinggi logik pada pin # 14, pin output IC 4017 ditukar tinggi secara berurutan dari # 3 hingga # 11 dalam urutan: 3, 4, 2, 7, 1, 5, 6, 9, 10 dan 11.

Walau bagaimanapun, proses ini dapat dihentikan pada bila-bila masa dan diulang dengan hanya menghubungkan salah satu pin di atas ke pin set semula # 15.

Sebagai contoh (dalam kes ini), pin # 4 IC disambungkan ke pin # 15, oleh itu, urutan akan dibatasi dan akan melantun kembali ke kedudukan awalnya (pin # 3) setiap kali urutan (logik Tinggi) mencapai pin # 4 dan kitaran berulang.

Ini bermaksud bahawa sekarang urutan beralih dari pin # 3 ke pin # 2 secara bolak-balik yang merupakan tindakan beralih khas. Pengoperasian litar suis togol elektronik ini dapat difahami lebih lanjut seperti berikut:

Setiap kali pemicu positif diterapkan pada dasar T1, ia melakukan dan menarik pin # 14 IC ke tanah. Ini membawa IC ke kedudukan bersedia.

Pada saat pemicu dikeluarkan, T1 berhenti melakukan, pin # 14 kini langsung menerima nadi positif dari R1. IC mengakui ini sebagai isyarat jam dan menukar outputnya dengan cepat dari pin awal # 3 ke pin # 2.

Denyut seterusnya menghasilkan hasil yang sama sehingga sekarang output beralih dari pin # 2 ke pin # 4, tetapi kerana pin # 4 dihubungkan untuk menetapkan semula pin # 15, seperti yang dijelaskan, keadaan kembali ke pin # 3 (titik awal) .

Oleh itu prosedur diulang setiap kali T1 menerima pencetus secara manual atau melalui litar luaran.

Klip video:

Meningkatkan litar untuk mengawal lebih daripada satu beban

Sekarang mari kita lihat bagaimana konsep IC 4017 di atas dapat ditingkatkan untuk mengendalikan 10 kemungkinan beban elektrik melalui satu butang tekan.

Idea itu diminta oleh Encik Dheeraj.

Objektif dan Keperluan Litar

Saya Dhiraj Pathak dari Assam, India.

Seperti rajah di bawah ini, operasi berikut harus dilakukan -

• Suis AC S1 ketika dihidupkan untuk pertama kalinya, beban AC 1 harus dihidupkan dan tetap dalam keadaan ON sehingga S1 dimatikan. Beban AC 2 harus berhenti semasa operasi ini
• Kali kedua apabila S1 dihidupkan semula, Beban AC 2 harus dihidupkan dan tetap hidup hingga S1 dimatikan. Beban AC 1 harus berhenti semasa operasi ini
• Kali ketiga apabila S1 dihidupkan kembali, kedua-dua beban AC harus dihidupkan dan tetap hidup sehingga S1 dimatikan. Kali keempat ketika S1 dihidupkan, kitaran operasi harus diulang seperti yang disebutkan dalam langkah 1, 2 dan 3.

Tujuan saya adalah untuk menggunakan reka bentuk ini di ruang tamu tunggal apartmen sewaan saya. Bilik ini mempunyai pendawaian tersembunyi dan kipas terletak di bahagian tengah bumbung.

Lampu akan dihubungkan selari dengan kipas sebagai lampu tengah bilik. Tidak ada soket kuasa tambahan di bahagian tengah bumbung. Hanya outlet yang tersedia untuk kipas.

Saya tidak mahu memasang wayar yang terpisah dari papan suis ke lampu tengah. Oleh itu, saya merancang litar logik yang dapat mengesan keadaan (Hidup / Mati) sumber kuasa dan menukar beban dengan sewajarnya.

Kerana menggunakan lampu tengah, saya tidak mahu menyala kipas sepanjang masa dan sebaliknya.

Setiap kali litar dihidupkan, keadaan mengetahui terakhir akan mencetuskan operasi litar seterusnya.

Rekaan

Litar suis elektronik sederhana yang disesuaikan untuk melaksanakan fungsi yang disebutkan di atas ditunjukkan di bawah, tanpa MCU. Suis tekan butang tekan loceng digunakan untuk melaksanakan pertukaran berurutan untuk lampu dan kipas yang disambungkan.

Reka bentuknya cukup jelas, jika anda mempunyai keraguan mengenai keterangan litar, jangan ragu untuk menjelaskannya melalui komen anda.

Suis Elektronik tanpa Butang Tekan

Sesuai permintaan dan maklum balas yang diterima dari Mr. Dheeraj, reka bentuk di atas dapat diubah untuk berfungsi tanpa menekan butang .... iaitu, dengan menggunakan suis ON / OFF yang ada di sisi input utama untuk menghasilkan urutan togol yang ditentukan .

Reka bentuk yang diperbaharui dapat dilihat pada gambar berikut:

Satu lagi yang menarik Geganti ON OFF penyihir dengan satu butang boleh dikonfigurasikan menggunakan IC 4093 tunggal. Mari kita pelajari prosedurnya dengan penjelasan berikut.

2) Litar Flip Flop CMOS yang Tepat Menggunakan IC 4093

Butiran Pinout IC4093

Senarai Bahagian

• R3 = 10K,
• R4, R5 = 2M2,
• R6, R7 = 39K,
• C4, C5 = 0.22, DISC,
• C6 = 100µF / 25V,
• D4, D5 = 1N4148,
• T1 = SM 547,
• IC = 4093,

Konsep kedua adalah mengenai litar yang agak tepat dapat dibuat menggunakan tiga pintu IC 4093 . Melihat gambar tersebut, kita melihat bahawa input N1 dan N2 digabungkan untuk membentuk penyongsang logik, sama seperti NOT pintu.

Ini bermaksud bahawa, apa-apa tahap logik digunakan untuk input mereka akan terbalik pada output mereka. Kedua-dua pintu ini dihubungkan secara bersiri untuk membentuk a konfigurasi selak dengan bantuan gelung maklum balas melalui R5.

N1 dan N2 akan langsung menarik saat ia merasakan pencetus positif pada inputnya. Gerbang lain N3 telah diperkenalkan pada dasarnya untuk mematahkan kait ini secara bergantian selepas setiap nadi input berikutnya.

Fungsi litar dapat difahami lebih lanjut dengan penjelasan berikut:

Bagaimana ia berfungsi

Semasa menerima nadi pada input pencetus, N1 dengan cepat bertindak balas, outputnya berubah keadaan memaksa N2 juga berubah keadaan.

Ini menyebabkan output N2 menjadi tinggi memberikan maklum balas (melalui R5) kepada input N1 dan kedua-dua gerbang terkunci pada kedudukan itu. Pada kedudukan ini output N2 terkunci pada logik tinggi, litar kawalan sebelumnya mengaktifkan geganti dan beban yang disambungkan.

Output tinggi juga perlahan-lahan mengenakan C4, sehingga sekarang satu input pintu N3 menjadi tinggi. Pada ketika ini, input N3 yang lain dipegang pada tahap logik rendah oleh R7.

Kini nadi pada titik pencetus akan menjadikan input ini juga naik seketika, memaksa outputnya menjadi rendah. Ini akan menarik input N1 ke ground melalui D4, serta-merta mematahkan kait.

Ini akan menjadikan output N2 menjadi rendah, menyahaktifkan transistor dan relay. Litar kini kembali ke keadaan semula dan bersedia untuk pencetus input seterusnya untuk mengulangi keseluruhan prosedur.

3) Flip Flop Circuit menggunakan IC 4013

Ketersediaan cepat banyak CMOS IC hari ini menjadikan reka bentuk litar yang sangat rumit menjadi permainan kanak-kanak, dan tidak diragukan bahawa peminat baru menikmati membuat litar dengan IC yang hebat ini.

Salah satu peranti tersebut adalah IC 4013, yang pada dasarnya adalah IC flip flop jenis D-jenis, dan dapat digunakan secara bijaksana untuk melaksanakan tindakan yang diusulkan.

Ringkasnya IC membawa dua modul bawaan yang dapat dikonfigurasi dengan mudah sebagai flip flop hanya dengan menambahkan beberapa komponen pasif luaran.

Fungsi Pinout IC 4013

IC boleh difahami dengan perkara berikut.

Setiap modul flip flop individu terdiri daripada pin out berikut:

1. Q dan Qdash = Keluaran pelengkap
2. CLK = Input jam.
3. Data = Pin keluar yang tidak berkaitan, mesti disambungkan ke talian bekalan positif atau saluran bekalan negatif.
4. SET dan RESET = Keluar pin pelengkap yang digunakan untuk menetapkan atau mengatur semula keadaan output.

Keluaran Q dan Qdash menukar keadaan logiknya secara bergantian sebagai tindak balas kepada set / set semula atau input jam keluar.

Apabila frekuensi jam diterapkan pada input CLK, output Q dan Qdash berubah bergantian selagi jam terus berulang.

Begitu juga status Q dan Qdash yang dapat diubah dengan menggerakkan set secara manual atau pin reset dengan sumber voltan positif.

Biasanya set dan pin reset harus disambungkan ke tanah ketika tidak digunakan.

Gambarajah litar berikut menunjukkan susunan IC 4013 ringkas yang boleh digunakan sebagai litar flip flop dan digunakan untuk keperluan yang dimaksudkan.

Kedua-duanya dapat digunakan jika diperlukan, namun jika hanya salah satu dari mereka yang digunakan, pastikan set / reset / data dan pin jam dari bahagian lain yang tidak digunakan diarde dengan tepat.

Contoh litar flip flop aplikasi praktikal dapat dilihat di bawah, menggunakan IC 4013 yang dijelaskan di atas

Cadangan dan Memori Kegagalan Utama untuk Litar Flip Flp

Sekiranya anda berminat untuk memasukkan memori kegagalan utama dan kemudahan sandaran untuk reka bentuk 4013 yang dijelaskan di atas, anda boleh meningkatkannya dengan sandaran kapasitor seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut:

Seperti yang dapat dilihat, rangkaian kapasitor dan perintang bernilai tinggi ditambah dengan terminal bekalan IC, dan juga beberapa dioda untuk memastikan bahawa tenaga yang tersimpan di dalam kapasitor digunakan untuk membekalkan hanya IC dan bukan ke luaran lain tahap.

Setiap kali AC utama gagal, kapasitor 2200 uF dengan stabil dan perlahan membolehkan tenaga yang tersimpan mencapai pin bekalan IC menjaga 'memori hidup' IC dan memastikan bahawa kedudukan kait diingati oleh IC semasa sesalurnya tidak tersedia .

Sebaik sahaja sesalur elektrik kembali, IC memberikan tindakan penguncian semula pada relay seperti pada keadaan sebelumnya, dan dengan itu menghalang relay daripada kehilangan status ON ON sebelumnya semasa ketiadaan utama.

4) SPDT Electronic 220V Toggle Switch menggunakan IC 741

Suis togol merujuk kepada peranti yang digunakan untuk menghidupkan dan mematikan rangkaian elektrik secara bergantian bila diperlukan.

Kebiasaannya suis mekanikal digunakan untuk operasi tersebut dan digunakan secara meluas di mana sahaja peralihan elektrik diperlukan. Walau bagaimanapun, suis mekanikal mempunyai satu kelemahan besar, mereka cenderung untuk haus dan mengalami kecenderungan untuk menghasilkan bunyi percikan dan RF.

Litar sederhana yang dijelaskan di sini memberikan alternatif elektronik untuk operasi di atas. Menggunakan tunggal pada amp dan beberapa bahagian pasif murah yang lain, suis togel elektronik yang sangat menarik dapat dibina dan digunakan untuk tujuan tersebut.

Walaupun litar juga menggunakan alat input mekanikal tetapi suis mekanik ini adalah suis mikro kecil yang hanya memerlukan penekanan alternatif untuk melaksanakan tindakan togol yang dicadangkan.

Suis mikro adalah peranti serba boleh dan sangat tahan terhadap tekanan mekanikal dan oleh itu tidak mempengaruhi kecekapan litar.

Bagaimana Litar Berfungsi

Gambar itu menunjukkan reka bentuk litar suis togel elektronik yang mudah, memasukkan opamp 741 sebagai bahagian utama.

IC dikonfigurasikan sebagai penguat keuntungan tinggi dan oleh itu keluarannya mempunyai kecenderungan mudah terpicu ke logik 1 atau logik 0, secara bergantian.

Sebilangan kecil dari potensi output digunakan kembali ke input opamp yang tidak terbalik

Semasa butang tekan dikendalikan, C1 menghubungkan dengan input pembalik opamp.

Dengan andaian output berada pada logik 0, opamp segera berubah keadaan.

C1 kini mula mengecas melalui R1.

Walau bagaimanapun, terus menekan suis untuk jangka masa yang lebih lama hanya akan mengecas C1 secara pecahan dan hanya apabila dilepaskan, C1 akan mula mengecas dan terus mengecas hingga ke tahap voltan bekalan.

Kerana suis terbuka, sekarang C1 terputus dan ini membantunya untuk 'menyimpan' maklumat output.

Sekarang jika suis ditekan sekali lagi, output tinggi melintasi C1 yang diisi penuh tersedia pada input terbalik op amp, op amp sekali lagi berubah keadaan dan membuat logik 0 pada output sehingga C1 mula melepaskan membawa kedudukan litar ke keadaan asal.

Litar dipulihkan dan siap untuk pengulangan seterusnya kitaran di atas.

Keluarannya adalah standard pencetus triac digunakan untuk bertindak balas terhadap output opamp untuk tindakan beralih yang berkaitan dari beban yang disambungkan.

Senarai Bahagian

• R1, R8 = 1M,
• R2, R3, R5, R6 = 10K,
• R4 = 220K,
• R7 = 1K
• C1 = 0.1uF,
• C2, C3 = 474 / 400V,
• S1 = Tombol Tekan suis mikro,
• IC1 = 741
• Triac BT136

5) Transistor Bistable Flip Flop

Di bawah reka bentuk fliop flop kelima dan terakhir ini, kita mempelajari beberapa rangkaian flip flop transistor yang boleh digunakan untuk menukar beban ON / OFF melalui pemicu butang tekan tunggal. Ini juga dipanggil litar bistable transistor.

Istilah transistor bistable merujuk kepada keadaan litar di mana litar berfungsi dengan pencetus luaran untuk menjadikannya stabil (kekal) di atas dua keadaan: keadaan ON dan OFF, oleh itu nama yang bermaksud bistable stabil pada kedua-dua keadaan ON / OFF.

Pengalihan litar ON / OFF stabil secara bergantian dapat dilakukan secara normal melalui butang tekan mekanikal atau melalui input pemicu voltan digital.

Mari fahami litar transistor bistable yang dicadangkan dengan bantuan dua contoh litar berikut:

Operasi Litar

Pada contoh pertama kita dapat melihat litar transistor gandingan silang sederhana yang kelihatan serupa dengan a multivibrator monostable konfigurasi kecuali asas kepada perintang positif yang hilang di sini dengan sengaja.

Memahami fungsi transistor bistable agak mudah.

Sebaik sahaja kuasa dihidupkan, bergantung kepada sedikit ketidakseimbangan pada nilai komponen dan ciri transistor, salah satu transistor akan hidup ON sepenuhnya menjadikan yang lain akan mati sepenuhnya.

Sekiranya kita menganggap transistor sebelah kanan melakukan pertama, ia akan mendapat bias melalui LED sebelah kiri, 1k dan kapasitor 22uF.

Setelah transistor sebelah kanan bertukar sepenuhnya, transistor kiri akan MATI sepenuhnya kerana pangkalannya sekarang akan dipegang ke tanah melalui perintang 10k melintasi pemungut / pemancar transistor kanan.

Kedudukan di atas akan tetap kukuh dan kekal selagi daya ke litar dikekalkan atau sehingga suis tekan-ke-ON tertekan.

Apabila butang tekan yang ditunjukkan ditekan seketika, kapasitor 22uF kiri sekarang tidak akan dapat menunjukkan tindak balas kerana sudah terisi penuh, namun 22uF kanan yang berada dalam keadaan habis akan mendapat peluang untuk melakukan secara bebas dan memberikan bias yang lebih sukar untuk transistor kiri yang akan segera bertukar ON mengembalikan keadaan yang memihak kepadanya, di mana transistor sebelah kanan terpaksa dimatikan.

Kedudukan di atas akan dipegang sehingga butang tekan ditekan sekali lagi. T togol boleh dibalik secara bergantian dari transistor kiri ke kanan dan sebaliknya dengan menggerakkan suis tekan sesaat.

LED yang disambungkan akan menyala bergantian bergantung pada transistor mana yang aktif kerana tindakan yang tidak dapat dilakukan.

Rajah Litar

Litar flip-flop bistable transistor menggunakan geganti

Dalam contoh di atas, kami belajar bagaimana beberapa transistor dapat dibuat untuk memasukkan mod bistable dengan menekan satu butang tekan dan digunakan untuk menukar LEds yang relevan dan petunjuk yang diperlukan.

Dalam banyak kesempatan, pertukaran relay menjadi mustahak untuk menukar beban luaran yang lebih berat. Litar yang sama yang dijelaskan di atas boleh digunakan untuk mengaktifkan ON / OFF geganti dengan beberapa modifikasi biasa.

Melihat konfigurasi bistable transistor berikut, kita melihat bahawa litar pada dasarnya sama dengan yang di atas kecuali LED sebelah kanan yang kini diganti dengan geganti dan nilai perintang telah sedikit disesuaikan untuk memudahkan arus lebih banyak yang mungkin diperlukan untuk relay. pengaktifan.
Operasi litar juga sama.

Menekan suis akan mematikan atau menghidupkan geganti bergantung pada keadaan awal litar.

Relay boleh dibalik secara bergantian dari keadaan ON ke keadaan OFF hanya dengan menekan butang tekan yang dilampirkan sebanyak yang dikehendaki untuk menukar beban luaran yang disambungkan dengan kenalan relay.

Gambar Flip Flop Bistable

Adakah anda mempunyai idea lain untuk mempromosikan projek flip flop, sila kongsi dengan kami, kami akan dengan senang hati menghantarnya di sini untuk anda dan untuk kesenangan semua pembaca yang berdedikasi.

Litar Flip Flop menggunakan IC 4027

Selepas menyentuh pad jari sentuh. Transistor T1 (sejenis pnp) mula beroperasi. Nadi yang dihasilkan pada jam input 4027 mempunyai tepi yang sangat perlahan (kerana CI dan C2).

Oleh yang demikian (dan luar biasa) flip-flop J -K pertama pada tahun 4027 kemudian berfungsi sebagai gerbang kawalan Schmitt yang mengubah nadi yang sangat perlahan pada inputnya (pin 13) menjadi isyarat elektrik yang lancar yang dapat ditambahkan ke jam flip-flop seterusnya input (pin 3).

Setelah itu flip-flop kedua berfungsi seperti dalam buku teks, memberikan isyarat beralih sebenar yang dapat digunakan untuk menghidupkan dan mematikan geganti melalui tahap transistor, T2.

Relay berfungsi secara bergantian jika anda mengetuk plat kenalan dengan jari anda. Penggunaan arus litar semasa relay dimatikan kurang dari 1 mA, dan ketika relay dihidupkan, hingga 50 mA. Sebarang geganti yang lebih berpatutan boleh digunakan selagi tahap voltan gegelung adalah 12 V

Walau bagaimanapun, gunakan geganti dengan kenalan yang diberi nilai dengan betul semasa mengendalikan peranti utama.