Litar Pengayun, Penggera dan Siren IC 555

Dalam posting ini kita akan belajar bagaimana membuat dan mengoptimumkan rangkaian IC osilator asas, yang bentuk gelombang dapat ditingkatkan lagi untuk menghasilkan kesan bunyi yang kompleks seperti penggera warble, siren polis, penggera amaran merah, penggera trek bintang dll.

Gambaran keseluruhan

Mod asas yang biasanya digunakan untuk membuat pengayun IC 555 adalah mod litar astabel.

Sekiranya kita melihat litar astabel yang ditunjukkan di bawah, kita cari pinout bergabung dengan cara berikut:

• Pin pencetus 2 dipendekkan ke pin Ambang 6.
• Perintang R2 disambungkan antara pin 2 dan pin pelepasan 7.

Dalam mod ini, apabila daya digunakan, kapasitor C1 mengecas secara eksponensial melalui perintang R1 dan R2. Apabila tahap cas naik hingga tahap voltan bekalan ke 2/3, menyebabkan pin pelepasan 7 menjadi rendah. Oleh kerana itu, C1 sekarang mulai melepaskan secara eksponensial, dan ketika tingkat pelepasan jatuh ke tahap bekalan 1/3, mengirim pemicu pada pin 2.

Apabila ini berlaku pin 7 sekali lagi bertukar tinggi memulakan tindakan pengecasan pada kapasitor sehingga ia mengajar tahap bekalan 2/3. Kitaran berterusan tanpa henti mewujudkan mod litar yang boleh dilihat.

Pengerjaan astable di atas menghasilkan dua jenis ayunan berlaku di C1 dan melintasi pin output 3 IC. Di seberang C1, kenaikan dan penurunan voltan eksponensial membuat frekuensi gigi gergaji muncul.

Flip flop dalaman bertindak balas terhadap frekuensi gigi gergaji ini dan kemudian berubah menjadi gelombang segi empat tepat pada pin output 3 IC. Ini memberi kita ayunan gelombang segi empat tepat yang diperlukan pada output pin IC 3.

Oleh kerana frekuensi ayunan sepenuhnya bergantung pada R1, R2, dan C1, pengguna dapat mengubah nilai komponen ini untuk mendapatkan nilai yang diinginkan untuk tempoh ON OFF frekuensi ayunan, yang juga disebut kontrol PWM atau kawalan kitaran tugas .

Grafik di atas memberi kita hubungan antara R1, dan C1.

R2 tidak dihiraukan di sini kerana nilainya kecil sekali berbanding R2.

Litar pengayun gelombang Square Square menggunakan IC 555

Dari perbincangan di atas, kami belajar bagaimana IC 555 dapat digunakan dalam mod astable untuk membuat litar pengayun gelombang persegi.

Konfigurasi tersebut membolehkan pengguna mengubah nilai R1, dan R2 dari 1K hingga banyak mega ohm untuk mendapatkan pelbagai frekuensi dan kitaran tugas yang boleh dipilih pada pin output 3.

Walau bagaimanapun, perlu diperhatikan bahawa nilai R1 tidak boleh terlalu kecil kerana penggunaan arus litar yang efektif ditentukan oleh R1. Ini berlaku kerana semasa setiap proses pelepasan C1 pin 7 mencapai potensi tanah yang menundukkan R1 secara langsung melintasi garis positif dan garis bawah. Sekiranya nilainya rendah, mungkin terdapat pengaliran arus yang ketara, meningkatkan penggunaan keseluruhan litar.

R1 dan R2 juga menentukan lebar denyutan ayunan yang dihasilkan pada pin 3 IC. R2 secara khusus dapat digunakan untuk mengawal nisbah tanda / ruang dari denyut output.

Untuk pelbagai formula untuk mengira kitar tugas, frekuensi, dan PWM pengayun IC 555 (astable) boleh dikaji dalam artikel ini .

Pengayun Frekuensi Berubah menggunakan IC 555

Litar astabel yang dijelaskan di atas dapat ditingkatkan dengan kemudahan pemboleh ubah yang membolehkan pengguna mengubah PWM dan juga frekuensi litar seperti yang dikehendaki. Ini hanya dilakukan dengan menambahkan potensiometer secara bersiri dengan perintang R2 seperti yang ditunjukkan di bawah. Nilai R2 mestilah kecil berbanding dengan nilai pot.

Dalam pengaturan di atas, frekuensi ayunan dapat diubah langsung dari 650 Hz, hingga 7.2 kHz melalui variasi pot yang ditunjukkan. Julat ini dapat ditingkatkan dan ditingkatkan dengan menambahkan tombol untuk memilih nilai yang berbeda untuk C1, karena C1 juga bertanggung jawab langsung untuk menetapkan frekuensi output.

Litar Pengayun PWM yang berubah-ubah menggunakan IC 555

Rajah di atas menunjukkan bagaimana a kemudahan nisbah ruang tanda berubah boleh ditambahkan ke litar pengayun astabil IC555 asas melalui beberapa dioda dan potensiometer.

Ciri ini membolehkan pengguna mendapatkan PWM yang diingini atau tempoh ON OFF yang boleh disesuaikan untuk ayunan pada pin output 3 IC.

Dalam rajah sebelah kiri, rangkaian yang melibatkan R1, D1, dan pot R3 bergantian mengenakan C1, sementara periuk R4, D2 dan R2 secara bergantian melepaskan kapasitor C1.

R2, dan R4 menentukan kadar cas / pelepasan C1, dan dapat disesuaikan dengan tepat untuk mendapatkan nisbah ON / OFF yang diinginkan untuk frekuensi output.

Gambar rajah sebelah kanan menunjukkan kedudukan R3 beralih secara bersiri dengan R1. Dalam konfigurasi ini, masa pengecasan C1 ditetapkan oleh D1 dan perintang sirinya, sementara periuk hanya membenarkan kawalan untuk masa pelepasan C1, oleh itu masa OFF denyut output. Pot R3 yang lain pada dasarnya membantu mengubah frekuensi output dan bukannya PWM.

Sebagai alternatif, seperti yang ditunjukkan dalam gambar di atas, mungkin juga untuk menghubungkan IC 555 dalam mod astable untuk menyesuaikan nisbah tanda / ruang (waktu ON / OFF waktu) secara diam-diam tanpa mempengaruhi frekuensi ayunan.

Dalam konfigurasi ini, panjang denyutan secara semula jadi meningkat apabila selang ruang dikurangkan, dan sebaliknya.

Oleh kerana itu, jumlah tempoh setiap kitaran gelombang persegi tetap berterusan.

Ciri utama litar ini adalah kitaran tugas berubah-ubah, yang dapat diubah dari 1% hingga 99% dengan bantuan potensiometer R3 yang diberikan.

Pada rajah sebelah kiri, C1 dikenakan secara bergantian oleh R1, separuh atas R3, dan D1, sementara dibebaskan melalui D2, R2, dan separuh bawah potensiometer R3. Pada rajah sebelah kanan, C1 dikenakan secara bergantian melalui R1 dan D1 dan separuh kanan potensiometer R3, dan ia dikeluarkan melalui setengah potensiometer kiri R3, D2, dan R2.

Dalam kedua-dua astabel di atas, nilai C1 menetapkan frekuensi ayunan kepada sekitar 1.2 kHz.

Cara Menjeda atau Mula / Berhenti Fungsi IC Astable Oscillator dengan Butang Tekan

Anda boleh mencetuskan ON / OFF IC osilator IC 555 dengan beberapa cara mudah.

Ini dapat dilakukan dengan menggunakan butang tekan atau melalui isyarat input elektronik.

Pada gambar di atas pin 4 yang merupakan pin reset IC dibumikan melalui R3, dan suis tekan-ke-ON disambungkan melintasi garis bekalan positif.

Pin 4 IC 555 memerlukan minimum 0.7 V untuk tetap berat sebelah dan memastikan fungsi IC diaktifkan. Menekan butang membolehkan fungsi pengayun astabel IC, sambil melepaskan suis menghilangkan bias dari pin 4 dan fungsi IC dinyahaktifkan.

Ini juga dapat dilaksanakan melalui isyarat positif luaran pada pin 4 dengan suis dikeluarkan dan R3 dihubungkan sebagaimana adanya.

Dalam alternatif lain seperti yang ditunjukkan di atas, pin 4 IC dapat dilihat secara bias melalui R3 dan bekalan positif. Di sini butang tekan disambungkan melintasi pin 4 dan ground. Ini menyiratkan apabila butang tekan ditekan mematikan gelombang persegi keluaran IC, menyebabkan output berubah 0V.

Melepaskan butang tekan memulakan penghasilan gelombang persegi astabel yang biasanya melintasi pin 3 IC.

Perkara yang sama dapat dicapai melalui isyarat negatif yang digunakan secara luaran atau isyarat 0 V pada pin 4 dengan R3 dihubungkan sebagaimana adanya.

Menggunakan pin 2 Untuk Mengawal Kekerapan Astable

Dalam perbincangan kami yang terdahulu, kami mengetahui bagaimana penghasilan nadi IC 555 dapat dikendalikan melalui pin 4.

Sekarang kita akan melihat bagaimana perkara yang sama dapat dicapai melalui pin 2 IC seperti yang ditunjukkan di atas.

Semasa S1 ditekan, pin 2 tiba-tiba diterapkan dengan potensi tanah, menyebabkan voltan di C1 turun di bawah 1/3 Vcc. Seperti yang kita ketahui bahawa apabila voltan pin 2 atau tahap pengecasan merentasi C1 ditahan di bawah Vcc 1/3, pin output 3 akan naik tinggi secara kekal.

Oleh itu, menekan S1 menyebabkan penurunan voltan di C1 di bawah 1/3 Vcc memaksa pin output 3 naik tinggi selagi S1 tetap ditekan. Ini menghalang kerja normal ayunan astabil. Apabila butang tekan dilepaskan, fungsi astbale dipulihkan kembali ke keadaan normal. Bentuk gelombang di sebelah kanan mengakui tindak balas pin 3 terhadap penekanan butang tekan.

Operasi di atas juga dapat dikendalikan dengan menggunakan litar digital luaran melalui diod D1. Logik negatif pada katod dioda memulakan tindakan di atas, sementara logik positif tidak berpengaruh, dan memungkinkan fungsi-fungsi astabil untuk memulihkan keadaan normalnya.

Cara Memodulasi IC 555 Oscillator

Pin 5, yang merupakan input kawalan IC 555, adalah salah satu pin penting IC dan berguna. Ini memudahkan pengguna untuk memodulasi frekuensi output IC hanya dengan menerapkan tahap DC yang dapat disesuaikan pada pin # 5.

Potensi DC yang meningkat menyebabkan lebar denyut frekuensi output meningkat secara berkadar, sementara menurunkan potensi DC menyebabkan lebar denyut frekuensi menjadi semakin sempit secara berkadar. Potensi ini harus berada dalam tahap 0V dan tahap Vcc penuh.

Dalam rajah di atas, periuk menghasilkan potensi yang berbeza pada pin 5 yang menyebabkan lebar denyut output frekuensi ayunan berubah dengan sewajarnya.

Oleh kerana modulasi menyebabkan lebar denyut output berubah, ia juga mempengaruhi frekuensi, kerana C1 terpaksa mengubah masa pengisian / pelepasannya bergantung pada pengaturan panci.

Apabila AC yang berbeza-beza yang mempunyai amplitud antara 0V, dan Vcc diterapkan pada pin 5, keluaran PWM atau lebar nadi juga mengikuti amplitud AC yang berbeza-beza menghasilkan aliran berterusan denyutan pelebaran dan penyempitan pin 3.

Isyarat AC juga dapat digunakan untuk modulasi, hanya dengan menyatukan pin 5 dengan AC luaran walaupun kapasitor 10uF.

Membuat Penggera dan Sirene dengan IC 555

Konfigurasi pengayun astabel serbaguna IC 555 membolehkan kami menerapkannya untuk membuat pelbagai jenis siren dan litar penggera. Ini menjadi mustahil kerana astable pada dasarnya adalah penjana bentuk gelombang, dan dapat disesuaikan untuk menghasilkan pelbagai jenis bentuk gelombang bunyi, menyerupai bunyi penggera dan siren.

Dalam gambar di atas kita dapat melihat IC 555 dikonfigurasi sebagai monoton frekuensi 800 Hz litar penggera .

Pembesar suara boleh mempunyai nilai impedansi, kerana adanya rx yang menghadkan arus. Nilai selamat mungkin sekitar 70 Ohms 1 watt.

Untuk membuat litar penggera nada berterusan berkekuatan tinggi, kami menaikkan litar di atas melalui pemacu transistor kuasa Q1 dan pembesar suara yang lebih kuat, seperti yang ditunjukkan di bawah:

Oleh kerana reka bentuknya dapat menghasilkan voltan riak yang tinggi, D1 dan C3 disertakan untuk mengelakkan gangguan riak dengan IC 555 berfungsi.

Diod D2 dan D3 disertakan untuk meneutralkan lonjakan pensuisan induktif yang dihasilkan dari gegelung pembesar suara, dan untuk melindungi transistor Q1 daripada kerosakan.

Litar Penggera IC Pulsed IC 555

Penggera monoton 800 Hz sebelumnya boleh ditukar menjadi penggera 800 Hz berdenyut yang lebih menarik dengan menambahkan multivibrator astabel lain dengan rangkaian penjana nada seperti yang ditunjukkan di bawah.

Kami telah mengkaji bagaimana pin 5 dapat digunakan untuk mengawal lebar nadi IC 555.

Di sini IC 2 dikonfigurasi sebagai litar pengayun 1 Hz yang menyebabkan pin 5 dari IC 1 bergantian menjadi rendah pada kadar 1 Hz. Ini seterusnya menyebabkan lebar denyut pin 3 800 Hz menjadi sempit sehingga hampir mematikan Q1. Ini menghasilkan kesan penggera berdenyut tajam 1Hz pada pembesar suara.

Litar Penggera Warble He-Haw

Sekiranya anda ingin menukar reka bentuk sebelumnya menjadi penggera warble tindik telinga, anda boleh melakukannya dengan hanya mengganti dioda D1 dengan perintang 10 K seperti yang dinyatakan dalam rajah di atas. Juga dikenali sebagai alarm he-haw, ini biasanya digunakan pada kenderaan kecemasan Eropah.

Kita tahu bahawa pin 5 dapat digunakan dengan isyarat tinggi / rendah luaran untuk memodulasi output pin 3 dengan lebar denyut melebar / menyempit yang sesuai. 1 Hz bekalan rendah bergantian tinggi pada pin 5 IC2 memaksa voltan pin output # 3 IC 1 untuk menghasilkan frekuensi perubahan simetri yang bervariasi dari 500 Hz hingga 440 Hz. Ini menyebabkan pembesar suara menghasilkan bunyi penggera warble volume tinggi yang diperlukan pada kadar 1 Hz.

Membuat Siren Polis

IC 555 juga dapat digunakan untuk membuat rangkaian siren polis yang meniru dengan sempurna seperti yang ditunjukkan di atas.

Litar ini dirancang untuk menghasilkan bunyi tangisan khas yang biasa didengar di siren polis.

Di sini IC2 disambungkan sebagai pengayun frekuensi rendah dengan frekuensi yang ditetapkan pada kadar ON OFF 6 saat.

Tanjakan gelombang segitiga eksponen perlahan yang dihasilkan melintasi C1 diumpankan di dasar Q1 yang dikonfigurasi sebagai pengikut pemancar .

Frekuensi IC1 ditetapkan pada 500 Hz yang menjadi frekuensi pusatnya.

Jalan naik dan turun yang perlahan di dasar Q1 mengikuti pemancarnya dan memodulasi pin 5 IC1. Jalan perlahan menyebabkan kitaran bergantian voltan naik perlahan selama 3 saat, dan voltan pereputan perlahan selama 3 saat pada pin 5. Oleh kerana frekuensi pin 3 ini dan PWM juga memodulasi dengan sewajarnya menghasilkan kesan bunyi siren polis yang meratap.

Litar Penggera Trek Bintang Amaran Merah

Litar terakhir dalam senarai ini adalah satu lagi penjana kesan bunyi yang sangat menarik menggunakan pengayun IC555 astable. Ia adalah penjana bunyi penggera amaran merah, juga disebut penggera trek bintang kerana sering digunakan dalam perjalanan bintang siri TV yang popular.

Biasanya, bunyi penggera amaran merah dimulai dengan nada frekuensi rendah, yang naik ke nada frekuensi tinggi dalam jangka masa cepat sekitar 1.15 saat, dan terputus selama 0.35 saat, dan sekali lagi naik dari frekuensi rendah hingga tinggi, dan kitaran terus menimbulkan bunyi penggera amaran trek bintang.

Sama seperti litar penggera dan bunyi siren sebelumnya, litar ini juga terus mengulang urutan selagi ia tetap dihidupkan.

IC 2 di sini dikonfigurasikan sebagai litar pengayun tidak simetri. Kapasitor C1 secara bergantian diisi melalui elemen R1 dan D1, dan secara bergantian dikeluarkan melalui R2.

Ini menghasilkan tambah gigi gergaji yang cepat naik dan pudar di seluruh kapasitor C1. Sinyal ramping ini disangga oleh pengikut pemancar dan digunakan sebagai voltan modulasi pada pin input kawalan 5 dari IC1 melalui R7.

Oleh kerana sifat gigi gergaji, bentuk gelombang ini menyebabkan frekuensi output pin 3 dari IC1 meningkat secara beransur-ansur untuk bahagian gelombang yang membusuk perlahan, dan kemudian dengan cepat jatuh semasa bahagian gelombang yang runtuh.

Selama setiap bahagian putaran bentuk gelombang, nadi segi empat tepat yang sesuai dari pin 3 IC2 segera mematikan Q2, yang seterusnya menyebabkan pin2 IC2 menjadi rendah. Ini mengganggu output C2 dan nada yang meningkat pada pembesar suara, menimbulkan kesan bunyi penggera trek amaran merah yang pelik.

Kembali kepada anda

Ini adalah beberapa petunjuk mengenai cara menggunakan IC 555 untuk membuat litar pengayun penggera dan siren yang berguna. Adakah anda mempunyai penjana kesan bunyi yang menarik menggunakan IC 555? Sekiranya anda melakukannya, sila berikan butirannya di sini, kami akan dengan senang hati memasukkannya ke dalam senarai di atas.