555定时器工作原理及应用
555定时器应用电路的设计与调试
555定时器应用电路的设计与调试1.555定时器的原理概述2.555定时器的基本工作原理555定时器的基本工作原理是通过外部RC电路产生的时间常数来控制输出的时间周期。
具体来说，当电源正常通电后，555定时器的电源引脚将被高电平激活，通过内部比较器将电压与阀值进行比较，并将结果传递给RS触发器。
RS触发器的输出信号会控制放电开关，根据输入信号的变化来控制电容的放电与充电，从而实现定时和脉冲控制功能。
3.555定时器的应用电路设计（1）单稳态触发器电路单稳态触发器电路常用于产生固定宽度的脉冲信号。
通过一个电容和一个电阻连接到555定时器的触发脚，当电源通电或接收到外部触发脉冲信号时，555定时器会产生一个固定宽度的脉冲信号输出。
（2）Astable多谐振荡器电路Astable多谐振荡器电路常用于产生固定频率和变量占空比的方波信号。
通过一个电容和两个电阻连接到555定时器的控制脚与放电脚，当电源通电后，555定时器会自动产生方波信号输出。
4.实验步骤与调试方法（1）准备实验所需材料，包括555定时器芯片、电容、电阻、开关和示波器等。
（2）按照设计电路图连接实验电路，注意正确连接每个元件的引脚。
（3）接通电源，通过示波器观察输出信号，并根据需要调整电容和电阻的数值以达到所需的定时和脉冲控制效果。
（4）通过实验数据和示波器观察结果，对实验电路进行调试和优化，直至达到预期的结果。
5.实验注意事项（1）实验时要注意正确连接元件的引脚，避免引脚连接错误导致电路无法正常工作。
（2）实验中可以选择合适的电阻和电容数值以达到所需的定时和脉冲控制效果。
（3）在实验过程中可以适当添加一些调试电路，如LED灯、蜂鸣器等，以便更直观地观察电路的工作情况和调试结果。
6.本文总结本文对555定时器应用电路进行了设计与调试的详细解析，介绍了555定时器的基本工作原理和应用电路设计，以及相关的实验步骤和调试方法。
通过合理的设计和调试，可以实现各种定时和脉冲控制功能，满足不同场合的需求。
555定时器工作原理及应用引脚图
555定时器工作原理及应用引脚图什么是555定时器？555定时器是一种集成电路，也称为timer IC，它可用于产生稳定的方波脉冲。
它由三个电阻和两个电容构成，因此非常容易组装和使用。
由于555定时器的普及性和可靠性，它是电子锁、警报系统、LED闪烁器、计时器等电路中最常用的部件之一。
555定时器的工作原理555定时器的工作原理与RC振荡器相同，它基于电容器放电的时间特性。
当555定时器工作时，输出端会以稳定的频率发生高电平和低电平的交替变化。
这个频率由两个电容器和一个电阻器组成的时间常量来决定。
在555定时器内部，有两个比较器、一个放大器和一个RS触发器。
当输入引脚上的电压高于2/3的电源电压时，输出为高电平。
当输入引脚上的电压低于1/3的电源电压时，输出为低电平。
根据555定时器的工作模式，输入引脚的电压可以手动改变，但通常是另一个线路元件或电路控制器确定的，例如电位器或压力开关。
555定时器的应用场景555定时器被广泛用于各种类型的电子电路，以下是它在各种应用场景中最常用的特定模式：1.单稳态模式555定时器可以被设置为单稳态触发器，这意味着它只会在一个状态下保持一段时间，直到收到另一个输入信号才改变状态。
单稳态模式在许多应用中非常有用，例如计时器、触发器和脉冲发生器。
2. A稳态模式在A稳态模式下，555定时器的输出一直保持高电平，直到收到一个触发信号，此时输出变为低电平，并维持一段时间后再变回高电平。
A稳态模式通常用于周期性脉冲应用，例如摄像机切换器和计时器。
3. B稳态模式在B稳态模式下，555定时器的输出一直保持低电平，直到收到一个触发信号，此时输出变为高电平，并维持一段时间后再变回低电平。
B稳态模式通常是用于周期性脉冲应用，例如闪电灯和蜂鸣器。
555定时器的引脚图下面是555定时器的引脚图：Pin Number Pin Name Function1 GND 电源地2 TRIG 触发器输入3 OUT 输出端4 RESET 重置输入5 CTRL 电压控制输入6 THR 闸门控制器7 DIS 开关电路控制输入8 VCC 电源供应引脚555定时器是一种使用方便的电路元件，由于其高度可靠性和广泛适用性，它是各种电子电路的理想选择，例如计时器、脉冲发生器和控制器。
555芯片定时电路
555芯片定时电路555芯片是一种广泛应用于定时电路的集成电路。
它具有可调节的稳定多谐振荡器和一个比较器，可以根据输入信号的频率和幅度来生成输出波形。
本文将介绍555芯片的工作原理、应用场景以及调节定时电路的方法。
一、555芯片的工作原理555芯片由电压比较器、RS触发器、RS锁存器、发生器和输出级组成。
当电源电压施加到芯片上时，发生器开始工作，产生一个方波信号。
根据输入引脚上的不同电平，比较器会判断方波信号的高低电平，从而改变输出引脚的电平状态。
通过调节外部电阻和电容，可以改变方波信号的频率和占空比，实现定时电路的功能。
二、555芯片的应用场景1. 脉冲发生器：555芯片可以产生各种各样的脉冲信号，如方波、正弦波、三角波等。
这些脉冲信号在实际应用中被广泛用于时钟信号、定时器、频率计等领域。
2. 延时器：通过调节外部电阻和电容，可以实现不同的延时功能。
这在需要控制设备启动或停止时间的场景中非常有用，如定时灯、定时开关等。
3. 调制解调器：555芯片可以实现调制解调器的功能，将模拟信号转换为数字信号，实现信息的传输和接收。
4. 脉冲宽度调制：通过调节电阻和电容的数值，可以改变输出方波信号的占空比，从而实现脉冲宽度的调制。
这在直流电机的速度控制、LED灯的亮度调节等方面有广泛的应用。
三、调节定时电路的方法1. 改变电阻值：通过改变电阻的数值，可以改变电荷和放电的速率，从而改变定时电路的周期和频率。
电阻值越大，周期越长，频率越低；电阻值越小，周期越短，频率越高。
2. 改变电容值：通过改变电容的数值，可以改变电荷和放电的时间常数，从而改变定时电路的周期和频率。
电容值越大，周期越长，频率越低；电容值越小，周期越短，频率越高。
3. 调节电源电压：改变电源电压的大小，可以改变芯片内部的电流流动速度，从而改变定时电路的周期和频率。
电压越高，周期越短，频率越高；电压越低，周期越长，频率越低。
总结：555芯片是一种功能强大的定时电路集成电路，具有广泛的应用场景。
(完整版)555定时器
便于记忆：2脚-- S （低电平置位）；6脚—R（高电平复位）；
※5-2-2 555定时器的典型应用电路
◆ 单稳态触发器（Monostable Trigger）
那么，有没有可以重复触发的单稳态触发器呢？
ui
O
uc
τ RC O
uo
tW
O
单稳态触发器暂稳态时间的计算
2 3
VCC
1 3
VCC
2 3
VCC
VCC
t 渡过R 程根公据式uC即4的可波8计形算，出由暂过
稳态时间tw7 ，55tw5电3容C从
t
0根V据充三电要到素262V方C程C1 /：3的5 时间，
B
&
A
tw
o t
A
B
o
单稳态电路
t
uo
ui
o
t
(b)
只有在tw时间内,与门才开门,信号A才能通过与门
★脉冲的延时
ui
＋UDD
R
84
1S
o Q
t
7
1 1J
3 uo
C1
uo
6
1 1K
ui
2
5 1R
Q o
tw
1
0.01 F
t
C
Q
(a)
o t
uo的下降沿比输入触发信号ui的下降沿延迟了tw。因(b此) ，利用uo下 降沿去触发其它电路(例如JK触发器),比用ui下降沿触发时延迟了tw 时间,这就是单稳态电路的延时作用
555定时器及其应用
B
3．用 555 定时器构成单稳态触发电路 1）按图连接好电路。当触发器脉冲宽度 ti 大于单稳态触发电路输出脉冲宽度 tw 时，应如图中所示接入 R1、 C1 微分 ，使 555 定时器 2 脚输入负脉冲为窄脉冲。
VCC 5V R1 100K Vi
ti
R 5.1K V2
4 2 3 6 8
C1 1000P
VO
555
1 5
VC C 0.1uF
7
C2
0.01uF
图 单稳态触发器电路 ，测出 VO 2）Vi 接连续脉冲 f = 512HZ，用示波器观察、记录 Vi、V2、VC 及 VO 的波形（以 Vi 为触发信号） 的脉冲宽度 tW，且与理论值相比较。 4.设计一个用 555 定时器构成的方波发生器，要求方波的周期为 1ms，占空比为 5%。
C
VDD
+5V
R1 Rp 100K R2
10K 4 7 D2 8
555
10K 6 2 1 5 C2
3
VO
D1 VC
占空比可调的方波发生器电路
C1 0.01uF
2）调节 RP，观察占空比的变化，用示波器观察VO 、VC 的波形。
0.01uF
3）在 RP 活动头分别移至两端的情况下，测出输出VO 的 T、tPH、tPL 计算出占空比。
VCC
D
RD
8
4
5
5K V1
+
VC TH
6
-
A1
R
&
Q
1 3
Q
5K
TL
2
C
V2 5K
+
& A2 S
Q D T
555定时器及其应用
+ –
VB
uc
7 5K Ω T C放电 (地)1 放电 地
. .
∞ 1 0 + + C2
uo
接通电源 R1
2
+UCC
RD=0 Q=0 SD=1 Q=1
2/3UCC
. R u .
C
.
C
5 8 4 6 3 2 71
uc
T导通 导通 C放电 放电
uo
1/3UCC
t RD=1 Q=1 Q=0
T截止 截止 C充电 充电
施密特触发器的输出波形如下： 施密特触发器的输出波形如下： ui
VCC2 R VCC1
7 4 8 3 5 1
2VCC/3 1VCC/3 0 uO 0 tuo2 uiFra bibliotek555
6 2
uo1
C5
t
图5-2-14 施密特触发器的波形图
图5-2-13 施密特触发器电路图
施密特触发器的主要用于对输入波形的整形。 施密特触发器的主要用于对输入波形的整形。图5-2-14 表示的是将三角波整形为方波,其它形状的输入波形也可以 表示的是将三角波整形为方波 其它形状的输入波形也可以 整形为方波。 整形为方波。
UCC 8
电压 5 控制端 高电平 6 触发端 低电平 2 触发端
4 复位端
5K Ω VA 5K Ω VB 5K Ω T + +
C1+ RD Q C2 +
∞
∞
SD Q
3 输出端
放电端 7
放电管
1 地 分压器 比较器
R-S触发器
2/3 UCC
UCC
5K Ω 5 6 5K Ω 2 VB 5K Ω
555定时器的工作原理及其应用
555定时器的工作原理及其应用概述:555定时器是一种高度通用的集成电路(IC)，广泛用于电子电路中产生精确的定时信号。
它是由电子公司Signetics(现在是NXP半导体的一部分)于1971年推出的，从此成为电子领域最受欢迎的集成电路之一。
由于其简单、低成本和易于使用，555定时器通常用作定时器、振荡器和脉冲发生器。
它能够产生精确的定时信号，这使得它适用于广泛的应用，包括定时电路、频率产生和波形整形。
身体:1. 555定时器工作原理:555定时器是基于一个不稳定的多谐振荡器的原理，这是一个电路，产生连续输出波形，没有任何外部触发。
该集成电路由两个比较器、一个触发器、一个放电晶体管以及决定时序特性的电阻和电容组成。
555定时器的定时功能是通过外部电容的充放电来实现的。
1.1充电阶段:在充电阶段，电压源连接到定时器的VCC引脚，外部电容(C)通过串联电阻(R)充电。
内部触发器设置为高状态，导致放电晶体管关断。
结果，电容器以指数方式充电，时间常数由R和C的值决定。
1.2放电阶段:一旦电容器上的电压达到某个阈值(约为电源电压的2/3)，内部触发器将复位到低状态。
这触发放电晶体管打开，将电容器连接到地。
然后电容器通过放电晶体管和外部电阻呈指数级放电。
2. 555定时器的应用:555定时器是一种令人难以置信的通用IC，可用于各种电子电路。
555定时器的一些常见应用是:2.1时序电路:555定时器的主要应用之一是在定时电路中，它可以用作单稳定或不稳定的多谐振荡器。
在单稳定模式下，555定时器响应外部触发器产生一个特定持续时间的单脉冲。
这在延时电路、脉宽调制和脱杂电路等应用中非常有用。
在稳定模式下，555定时器产生具有特定频率和占空比的连续方波。
这通常用于时钟生成、分频和音调生成等应用。
2.2 PWM产生:555定时器还可用于产生脉宽调制(PWM)信号，广泛用于电机速度控制、LED调光和音频放大器等应用。
通过将555定时器配置为稳定模式并改变定时元件(电阻和电容)，可以调整输出波形的占空比，从而控制传递给负载的平均功率。
555定时器工作原理及应用实例--土豪版资料
555定时器555定时器是一种多用途的数字—模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
本文主要介绍了555定时器的工作原理及其在单稳态触发器、多谐振荡器方面的应用。
关键词：数字—模拟混合集成电路；施密特触发器；波形的产生与交换1概述1.1 555定时器的简介自从signetics公司于1972年推出这种产品以后，国际上个主要的电子器件公司也都相继的生产了各自的555定时器产品。
尽管产品型号繁多，但是所有双极型产品型号最后的3位数码都是555，所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555.而且，它们的功能和外部引脚排列完全相同。
1.2 555定时器的应用（1）构成施密特触发器，用于TTL系统的接口，整形电路或脉冲鉴幅等；（2）构成多谐振荡器，组成信号产生电路；（3）构成单稳态触发器，用于定时延时整形及一些定时开关中。
555应用电路采用这3种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路，如定时器、分频器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。
2 555定时器的电路结构与工作原理图 13 555芯片引脚图及引脚描述CB555芯片的8脚是集成电路工作电压输入端，电压为5～18V，以UCC表示；从分压器上看出，上比较器A1的５脚接在R1和R2之间，所以5脚的电压固定在2UCC/3上；下比较器A2接在R2与R3之间，A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。
1脚为地。
2脚为触发输入端；3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。
2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于1Ucc/3，此时3脚输出高电平。
6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电平对它不起作用，即输入电压大于2 Ucc/3，称高触发端，3脚输出低电平，但有一个先决条件，即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。
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555定时器
摘要：555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
由于使用灵活、方便，所以555定时器在波形的产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了广泛应用。
本文主要介绍了555定时器的工作原理及其在单稳态触发器、多谐振荡器方面的应用。
关键词：数字——模拟混合集成电路；施密特触发器；波形的产生与交换
555 Timer
Abstract:555 the timer is a general-purpose digital simulation hybrid integrated circuit, and use it to a very convenient to constitute schmidt flip-flop, single state trigger and harmonic oscillator. Due to the use of flexible, convenient, so 555 in the produce of the waveform timer and exchange, measurement and control, home appliances, electronic toys in many areas have been widely applied.
Key words:Digital-simulation hybrid integrated circuit；Schmitt toggle；Waveform generation and exchange
1概述
1.1 555定时器的简介
555定时器是一种多用途的数字——模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
由于使用灵活、方便，所以555定时器在波形的产生与交换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了广泛应用。
自从signetics公司于1972年推出这种产品以后，国际上个主要的电子器件公司也都相继的生产了各自的555定时器产品。
尽管产品型号繁多，但是所有双极型产品型号最后的3位数码都是555，所有CMOS产品型号最后的4位数码都是7555.而且，它们的功能和外部引脚排列完全相同。
1.2 555定时器的应用
（1）构成施密特触发器，用于TTL系统的接口，整形电路或脉冲鉴幅等；（2）构成多谐振荡器，组成信号产生电路；
（3）构成单稳态触发器，用于定时延时整形及一些定时开关中。
555应用电路采用这3种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路，如定时器、分频器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。
2 555定时器的电路结构与工作原理
图 1
555 定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为 2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC 若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。
如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。
它的各个引脚功能如下：
1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。
一般用5V。
3脚：输出端Vo
容C开始充电，Vc按指数规律增长。
当Vc充电到2/3VCC时，高电平比较器动作，比较器A1翻转，输出Vo从高电平返回低电平，放电开关管T重新导通，电容C上的电荷很快经放电开关管放电，暂态结束，恢复稳定，为下个触发脉冲的来到作好准备。
波形图见图3。
图3 单稳态触发器波形图
暂稳态的持续时间Tw（即为延时时间）决定于外接元件R、C的大小。
Tw=1.1RC
通过改变R、C的大小，可使延时时间在几个微秒和几十分钟之间变化。
当这种单稳态电路作为计时器时，可直接驱动小型继电器，并可采用复位端接地的方法来终止暂态，重新计时。
此外需用一个续流二极管与继电器线圈并接，以防继电器线圈反电势损坏内部功率管。
3.2 555定时器接成多谐振荡器
多谐振荡器又称为无稳态触发器，它没有稳定的输出状态，只有两个暂稳态。
在电路处于某一暂稳态后，经过一段时间可以自行触发翻转到另一暂稳态。
两个暂稳态自行相互转换而输出一系列矩形波。
多谐振荡器可用作方波发生器。
图 4 多谐振荡器和工作波形
接通电源后，假定是高电平，则T截止，电容C充电。
充电回路是VCC—R1—R2—
C—地，按指数规律上升，当上升到时（TH、端电平大于），输出翻转为低电平。
是低电平，T导通，C放电，放电回路为C—R2—T—地，按指数规律下降，当下降到时（TH、端电平小于），输出翻转为高电平，放电管T截止，电容再次充电，如此周而复始，产生振荡，经分析可得
输出高电平时间 T=(R1+R2)Cln2
输出低电平时间T=R2Cln2
振荡周期 T=(R1+2R2)Cln2
4 555定时器在现实生活中的应用实例
图 5 门控灯开关
该控制电路的核心是555定时器和D型触发器。
555定时器接成单稳态触发
器,去除触点跳动对电路工作的影响,D型触发器接成 T′触发器形式,利用其输出去控制可控硅开通和关闭,从而控制电灯的亮灭。
平时当房门关闭时,安装在门扇边缘的小磁铁正好靠在干簧管旁边,干簧管的两常开触点受外磁力作用吸合,单稳态电路因输入脉冲为高电平而处于待触发状态,此时双稳态电路的输出为低电平,可控硅因无触发电流而阻断,灯不亮。
当有人推门时,小磁铁会随门扇离开干簧管一次,干簧管的常开触点会因暂时失去外磁力作用而靠自身弹力张开、吸合一次。
实际上,由于干簧管的触点的抖动,要重复几次这种张开、吸合的过程.单稳态触发器的 CP 端能够在干簧管的1触点第一次张开时获得一负脉冲触发信号,使单稳态触发器翻转为暂稳态,其输出由低电平变为高电平此时,电容器 C 经 R 充电,复位端 R 电位上升,当上升到复位电平2/3V 时,单稳态触发器复位,Q 恢复为低电平。
单稳态电路的时间常数 T=1.1R C ,它有效地将干簧管的具有抖动信号现象的脉冲信号展宽为单个脉冲,此正脉冲同时加至 T′触发器器的 CP2端,其输出由低电平变为高电平,可控硅的控制极获得正向触发电流而导通,电灯通电发光.当进来的人离开时,随着门的再一次打开、关闭,干簧管重复同样的动作,单稳态触发器同样输出一正脉冲信号,于是T′触发器再次翻转为低电平,可控硅失去触发电流并在交流电过零时关断,电灯自动熄灭。
光敏电阻 R 和可调电阻 R 构成光控电路。
在白天 ,光敏电阻受自然光照射阻值很小 ,T′触发器的置“0”端 R电位 >1/2V ,无论此门被开闭多少次 ,DD电路强制置“0”,Q始终为底电平 ,电灯不会发光;夜晚 ,因自然光照减弱 ,T′触发器的置“0”端 R 电位 <1/2V ,强制复位自动解除。
实际应用时,将开关盒安装在门框顶上,小磁铁则正对着盒内底侧部放置的干簧管固定在门扇顶沿上。
仔细调整小磁铁和干簧管的相对位置,使干簧管能够随门扇的开闭而可靠地动作。
然后,根据“火线接开关地线进灯头,接通开关和灯头”的照明灯接线原则,将开关盒内桩头外引线不分顺序串入电灯火线回路即可。
最后,用小螺丝刀将 R 调至阻值最小的位置,P在夜晚需要开灯的时候,打开门扇使灯点亮,然后由小到大调节R 阻值,直到电灯刚好熄灭,再将 R 阻值回调一点即可.反复细调,即可获得最佳光控灵敏度。
5 结论
555 定时器把模拟电子中的放大功能和数字子的逻辑功能融合起来 ,定时精确 ,电源范围宽直接推动负载.因此 ,作为一种价格低廉、性能优使用方便的中规
模的集成电路 ,555 定时器已成数字电路中最常用的时基电路之一 ,必将在控制域得到更广泛的应用.。