IC 555 Oscillator, Alarm at Siren Circuits

Sa post na ito matututunan natin kung paano bumuo at mag-optimize ng mga pangunahing IC 555 oscillator circuit, na ang mga form ng alon ay maaaring mapahusay pa para sa pagbuo ng mga kumplikadong mga sound effects tulad ng alarm ng warble, sirena ng pulisya, alarma ng red-alert, alarm ng star trek atbp.

Pangkalahatang-ideya

Ang pangunahing mode na karaniwang ginagamit para sa paggawa ng mga oscillator ng IC 555 ay ang astable circuit mode.

Kung titingnan natin ang astable circuit na ipinapakita sa ibaba, kami hanapin ang mga pinout sumali sa sumusunod na pamamaraan:

• Ginawang maikling ang Trigger pin 2 sa Threshold pin 6.
• Ang isang risistor R2 na konektado sa pagitan ng pin 2 at ang discharge pin 7.

Sa mode na ito, kapag inilapat ang kuryente, ang capacitor C1 ay exponentially singilin sa pamamagitan ng resistors R1 at R2. Kapag ang antas ng singil ay umaakyat hanggang sa 2 / ika-3 antas ng boltahe ng suplay, nagiging sanhi ng pagbaba ng pin na 7. Dahil dito, nagsisimula na ang C1 sa paglabas ng exponentially, at kapag ang antas ng paglabas ay bumaba sa 1/3 na antas ng supply, nagpapadala ng isang gatilyo sa pin 2.

Kapag nangyari ito pin 7 muli ay lumiliko nang mataas na nagpapasimula ng pagkilos ng pagsingil sa kapasitor hanggang sa magturo ito ng 2/3 antas ng supply. Ang pag-ikot ay nagpapatuloy nang walang hanggan na itinataguyod ang mode na astable ng circuit.

Ang pagtatrabaho sa itaas ng astable ay nagreresulta sa dalawang uri ng mga oscillation na magaganap sa buong C1 at sa output pin 3 ng IC. Sa buong C1, ang exponential pagtaas at pagbagsak ng boltahe ay lumilikha ng isang lagaring lagari na lumitaw.

Ang panloob na flip flop ay tumutugon sa dalas ng sawtooth na ito at nagko-convert sa mga hugis-parihaba na alon sa output pin 3 ng IC. Nagbibigay ito sa amin ng kinakailangang mga hugis-parihaba na oscillation ng alon sa output ng IC pin 3.

Dahil ang dalas ng oscillation ay ganap na nakasalalay sa R1, R2, at C1, nagawang baguhin ng gumagamit ang mga halaga ng mga sangkap na ito upang makakuha ng anumang nais na halaga para sa ON OFF na mga panahon ng mga frequency ng oscillation, na tinatawag ding control ng PWM o control cycle ng tungkulin. .

Ang graph sa itaas ay nagbibigay sa amin ng ugnayan sa pagitan ng R1, at C1.

Ang R2 ay hindi pinapansin dito dahil ang halaga nito ay napabayaan maliit kumpara sa R2.

Pangunahing Square oscillator circuit na circuit gamit ang IC 555

Mula sa tinalakay sa itaas natutunan namin kung paano maaaring magamit ang isang IC 555 sa ito na astable mode upang lumikha ng isang pangunahing circuit ng oscillator ng squarewave.

Pinapayagan ng pagsasaayos ang gumagamit na mag-iba-iba ng mga halaga ng R1, at R2 mula mismo sa 1K hanggang sa maraming mga mega ohm para sa pagkuha ng isang malaking hanay ng mga mapipiling frequency at duty cycle sa output pin 3.

Gayunpaman, dapat tandaan na ang halaga ng R1 ay hindi dapat maging napakaliit dahil ang mabisang kasalukuyang pagkonsumo ng circuit ay natutukoy ng R1. Nangyayari ito sapagkat sa panahon ng bawat proseso ng paglabas ng C1 na pin 7 ay nakakakuha ng potensyal na ground na napapailalim sa R1 nang direkta sa positibo at sa ground line. Kung ang halaga nito ay mababa, maaaring mayroong isang makabuluhang kasalukuyang alisan ng tubig, pagdaragdag ng pangkalahatang pagkonsumo ng circuit.

Tinutukoy din ng R1 at R2 ang lapad ng oscillatory pulses na ginawa sa pin 3 ng IC. Partikular na maaaring magamit ang R2 para sa pagkontrol sa marka ng marka / puwang ng mga pulso ng output.

Para sa iba't ibang mga formula para sa pagkalkula ng cycle ng tungkulin, dalas, at PWM ng isang oscillator ng IC 555 (astable) maaaring mapag-aralan sa artikulong ito .

Variable Frequency Oscillator na gumagamit ng IC 555

Ang astable circuit na ipinaliwanag sa itaas ay maaaring ma-upgrade sa isang variable na pasilidad na nagbibigay-daan sa gumagamit na ibahin ang PWM at pati na rin ang dalas ng circuit na nais. Ginagawa lamang ito sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang potensyomiter sa serye gamit ang risistor R2 tulad ng ipinakita sa ibaba. Ang halaga ng R2 ay dapat na maliit kumpara sa halaga ng palayok.

Sa na-set up sa itaas, ang dalas ng oscillation ay maaaring iba-iba mula sa 650 Hz, hanggang 7.2 kHz sa pamamagitan ng ipinahiwatig na mga pagkakaiba-iba ng palayok. Ang saklaw na ito ay maaaring karagdagang dagdagan at mapahusay sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang switch para sa pagpili ng iba't ibang mga halaga para sa C1, dahil ang C1 ay direkta ring responsable para sa pagtatakda ng dalas ng output.

Variable PWM Oscillator Circuits gamit ang IC 555

Ipinapakita ng pigura sa itaas kung paano a variable marka ng space ratio na pasilidad maaaring idagdag sa anumang pangunahing IC 555 astable oscillator circuit sa pamamagitan ng isang diode ng pares at isang potensyomiter.

Pinapayagan ng tampok ang gumagamit na makakuha ng anumang ninanais na PWM o madaling iakma SA mga OFF OFF para sa mga oscillation sa output pin 3 ng IC.

Sa diagram ng kaliwang bahagi, ang network na kinasasangkutan ng R1, D1, at ang palayok na R3 ay halili na singilin ang C1, habang ang palayok na R4, D2 at R2 ay halili na nagpapalabas ng C1 capacitor.

Tinutukoy ng R2, at R4 ang rate ng pagsingil / paglabas ng C1, at maaaring ayusin nang naaangkop para sa pagkuha ng nais na ratio ng ON / OFF para sa dalas ng output.

Ang kanang diagram sa gilid ay nagpapakita ng posisyon na R3 na inilipat sa serye na may R1. Sa pagsasaayos na ito, ang oras ng pagsingil ng C1 ay naayos ng D1 at ang serye ng risistor, habang pinapayagan lamang ng palayok ang kontrol para sa oras ng paglabas ng C1, samakatuwid ang OFF na oras ng mga pulso ng output. Ang iba pang palayok na R3 ay mahalagang tumutulong upang baguhin ang dalas ng output sa halip na ang PWM.

Bilang kahalili, tulad ng ipinakita sa mga nasa itaas na numero, maaari ring posible na ikonekta ang IC 555 sa astable mode para sa diskretong pag-aayos ng marka / puwang (ON time / OFF time) na ratio nang hindi nakakaapekto sa dalas ng oscillatory.

Sa mga pagsasaayos na ito ang haba ng mga pulso na likas na nagdaragdag habang ang agwat ng puwang ay nabawasan, at kabaliktaran.

Dahil dito, ang kabuuang panahon ng bawat square cycle cycle ay nananatiling pare-pareho.

Ang pangunahing tampok ng mga circuit na ito ay ang variable cycle ng tungkulin, na maaaring iba-iba mula sa 1% hanggang 99% sa tulong ng naibigay na potensyomiter R3.

Sa kaliwang bahagi ng tayahin, ang C1 ay sisingilin ng halili ng R1, sa itaas na kalahati ng R3, at D1, habang pinalabas ito sa pamamagitan ng D2, R2, at sa ibabang kalahati ng potentiometer R3. Sa kanang bahagi ng numero, ang C1 ay halili na sisingilin sa pamamagitan ng R1 at D1 at kanang bahagi ng potentiometer R3, at pinalabas ito sa kaliwang kalahating potensyomiter R3, D2, at R2.

Sa parehong mga astable sa itaas ang halaga ng C1 ay nagtatakda ng oscillatory frequency sa paligid ng 1.2 kHz.

Paano Mag-pause o Magsimula / Itigil ang Pag-andar ng IC Astable Oscillator gamit ang Push Button

Maaari kang magpalitaw ng isang IC 555 astable oscillator ON / OFF sa ilang simpleng paraan.

Maaari itong gawin gamit ang mga push button o sa pamamagitan ng isang electronic input signal.

Sa figure sa itaas ng pin 4 na kung saan ay ang reset pin ng IC ay pinag-grounded sa pamamagitan ng R3, at isang push-to-ON switch ay konektado sa buong positibong linya ng suplay.

Ang Pin 4 ng IC 555 ay nangangailangan ng minimum na 0.7 V upang manatiling bias at mapanatili ang pagpapaandar ng IC. Ang pagpindot sa pindutan ay nagbibigay-daan sa pag-andar ng IC astable oscillator, habang ang paglabas ng switch ay inaalis ang biasing mula sa pin 4 at ang pag-andar ng IC ay hindi pinagana.

Maaari din itong maipatupad sa pamamagitan ng isang panlabas na positibong signal sa pin 4 na tinanggal ang switch at nakakonekta ang R3.

Sa ibang kahalili tulad ng ipinakita sa itaas, ang pin 4 ng IC ay maaaring makita na permanenteng kampi sa pamamagitan ng R3 at ng positibong supply. Dito nakakonekta ang push button sa kabuuan ng pin 4 at ground. Ipinapahiwatig nito kapag pinindot ang pindutan ng push ay hindi pinapagana ang IC output square waves, na nagiging sanhi ng output na maging 0V.

Ang paglabas ng pindutan ng itulak ay nagsisimula sa pagbuo ng mga parang talambuhay na mga square square na normal sa kabuuan ng pin 3 ng IC.

Ang pareho ay maaaring makamit sa pamamagitan ng isang panlabas na inilapat negatibong signal o isang 0 V signal sa pin 4 na may R3 na konektado tulad ng.

Paggamit ng pin 2 Para sa Pagkontrol ng Nakakagulat na Dalas

Sa aming naunang mga talakayan natutunan namin kung paano maaaring makontrol ang pagbuo ng pulso ng isang IC 555 sa pamamagitan ng pin 4.

Ngayon makikita natin kung paano maaaring makamit ang pareho sa pamamagitan ng pin 2 ng IC tulad ng ipinakita sa itaas.

Kapag pinindot ang S1, biglang inilapat ang pin 2 na may potensyal sa lupa, na nagdudulot ng boltahe sa kabuuan ng C1 na bumaba sa ibaba 1/3 Vcc. Tulad ng nalalaman natin na kapag ang pin 2 boltahe o ang antas ng singil sa kabuuan ng C1 ay gaganapin sa ibaba 1/3 Vcc, ang output pin 3 ay permanenteng mataas na lumalabas.

Samakatuwid ang pagpindot sa S1 ay nagdudulot ng pagbagsak ng boltahe sa kabuuan ng C1 sa ibaba ng 1/3 na Vcc na pinipilit ang output pin 3 na maging mataas basta ang S1 ay mananatiling pinindot. Pinipigilan nito ang normal na pagtatrabaho ng mga astable oscillation. Kapag ang pindutan ng push ay inilabas, ang function na astbale ay naibalik pabalik sa normal na mga kondisyon. Kinikilala ng waveform sa kanang bahagi ang pin 3 na tugon sa pagpindot sa pindutan ng push.

Ang operasyon sa itaas ay maaaring kontrolado rin gamit ang isang panlabas na digital circuit sa pamamagitan ng diode D1. Ang isang negatibong lohika sa katod ng diode ay nagpasimula ng mga aksyon sa itaas, habang ang isang positibong lohika ay walang epekto, at pinapayagan ang mga pagpapaandar ng astable na ibalik ang normal na paggana nito.

Paano Modulate ang IC 555 Oscillator

Ang Pin 5, na kung saan ay ang control input ng IC 555, ay isa sa mga mahalaga at kapaki-pakinabang na pinout ng IC. Pinapadali nito ang gumagamit na baguhin ang dalas ng output ng IC sa pamamagitan lamang ng paglalapat ng isang naaayos na antas ng DC sa pin # 5.

Ang isang tumataas na potensyal ng DC ay sanhi ng paglabas ng dalas ng pulso ng output upang tumaas nang proporsyonal, habang ang pagbaba ng potensyal ng DC ay nagiging sanhi ng dalas ng pulso na dalas upang mas makipot nang katimbang. Ang mga potensyal na ito ay dapat na mahigpit sa loob ng 0V at ang buong antas ng Vcc.

Sa itaas na pigura ng pag-aayos ng palayok ay bumubuo ng magkakaibang potensyal sa pin 5 na sanhi ng lapad ng output pulse ng dalas ng oscillation upang mabago nang naaayon.

Dahil ang modulasyon ay sanhi ng pagbabago ng lapad ng pulso upang baguhin maaapektuhan din nito ang dalas, dahil ang C1 ay pinilit na baguhin ang mga panahon ng pagsingil / paglabas nito depende sa setting ng palayok.

Kapag ang isang iba't ibang AC na mayroong isang amplitude sa pagitan ng 0V, at Vcc ay inilapat sa pin 5, ang output PWM o lapad ng pulso ay sumusunod din sa iba't ibang AC amplitude na bumubuo ng isang tuluy-tuloy na tren ng pagpapalawak at pagpapakipot ng pulso ng isang pin 3.

Ang isang senyas ng AC ay maaari ding gamitin para sa modulasyon, sa pamamagitan lamang ng pagsasama ng pin 5 sa isang panlabas na AC bagaman isang 10uF capacitor.

Paggawa ng Mga Alarma at Sirena gamit ang IC 555

Ang maraming nalalaman na astable oscillator config ng IC 555 ay nagbibigay-daan sa amin upang ipatupad ito para sa paggawa ng iba't ibang mga uri ng mga sirena at alarm circuit. Naging posible ito sapagkat ang isang astable ay karaniwang isang generator ng alon, at maaaring ipasadya para sa pagbuo ng iba't ibang mga uri ng mga soundform ng tunog, na kahawig ng mga tunog ng alarm at sirena.

Sa figure sa itaas maaari nating makita ang IC 555 na naka-configure bilang isang 800 Hz frequency monotone alarm circuit .

Ang nagsasalita ay maaaring magkaroon ng anumang halaga ng impedance, dahil sa pagkakaroon ng kasalukuyang paglilimita sa paglaban sa Rx. Ang isang ligtas na halaga ay maaaring nasa paligid ng 70 Ohms 1 wat.

Para sa paggawa ng isang mataas na lakas na tuluy-tuloy na tone alarm circuit ay na-upgrade namin ang nasa itaas na circuit sa pamamagitan ng isang power transistor driver Q1 at isang mas malakas na loudspeaker, tulad ng ipinakita sa ibaba:

Dahil ang disenyo ay maaaring makagawa ng isang mataas na antas ng ripple volatge, D1 at C3 ay kasama upang maiwasan ang pagkagambala ng ripple sa paggana ng IC 555.

Ang Diodes D2 at D3 ay isinama upang ma-neutralize ang inductive switching spike na nabuo mula sa speaker coil, at upang mapangalagaan ang transistor Q1 laban sa pinsala.

Pulsed IC 555 Alarms Circuit

Ang nakaraang 800 Hz monotone alarm ay maaaring i-convert sa isang mas intresreting na pulso na 800 Hz na alarma sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isa pang astable multivibrator na may tone generator circuit tulad ng ipinakita sa ibaba.

Pinag-aralan na namin kung paano magagamit ang pin 5 para sa pagkontrol sa lapad ng pulso ng IC 555.

Narito ang IC 2 ay naka-configure bilang isang 1 Hz oscillator circuit na kung saan ay sanhi ng pin 5 ng IC 1 na halili na maging mababa sa isang 1 Hz rate. Ito naman ay sanhi ng pin na 3 800 Hz na lapad ng pulso upang makitid sa isang lawak na halos naka-OFF OFF Q1. Gumagawa ito ng isang 1Hz matalas na pulsed na alarma na epekto sa loudspeaker.

Warble He-Haw Alarm Circuit

Kung nais mong i-convert ang nakaraang disenyo sa isang alarma sa butas ng tainga, maaari mo itong gawin sa pamamagitan lamang ng pagpapalit ng D1 diode ng isang 10 K risistor tulad ng isiniwalat sa diagram sa itaas. Kilala rin bilang he-haw alarm, karaniwang ginagamit ito sa mga sasakyang pang-emergency sa Europa.

Alam namin na ang pin 5 ay maaaring magamit sa isang panlabas na mataas / mababang signal para sa modulate ng output ng pin 3 na may kaukulang pagpapalawak / pagpapakipot ng mga lapad ng pulso. Ang 1 Hz na kahalili ng mataas na mababang suplay sa pin 5 ng IC2 ay pinipilit ang output pin # 3 boltahe ng IC 1 upang makabuo ng isang simetriko na nagbabago dalas na nag-iiba mula 500 Hz hanggang 440 Hz. Ito ay sanhi ng speaker upang makabuo ng kinakailangang matalim mataas na lakas ng tunog warble alarma tunog sa 1 Hz rate.

Paggawa ng isang Sirena ng Pulisya

Maaari ring magamit ang IC 555 para sa paggawa ng isang perpektong paggaya sa sirena circuit ng pulisya tulad ng ipinakita sa itaas.

Ang circuit ay idinisenyo upang makabuo ng tipikal na tunog ng daing na karaniwang naririnig sa mga sirena ng pulisya.

Narito ang IC2 ay konektado bilang isang mababang dalas oscillator na may isang dalas na itinakda sa isang 6 segundo ON rate OFF.

Ang mabagal na exponential na tatsulok na alon ng alon na nabuo sa kabuuan ng C1 nito ay pinakain sa base ng Q1 na naka-configure bilang isang tagasunod ng emitter .

Ang dalas ng IC1 ay nakatakda sa 500 Hz na nagiging gitna ng dalas nito.

Ang mabagal na tumataas at bumabagsak na rampa sa base ng Q1 ay sumusunod sa emitter nito at binago ang pin 5 ng IC1. Ang mabagal na rampa ay nagdudulot ng mga kahaliling siklo ng mabagal na pagtaas ng boltahe sa loob ng 3 segundo, at mabagal na boltahe na nabubulok para sa 3 segundo sa pin 5. Dahil sa pin na 3 na dalas na ito at ang PWM ay nagbago rin nang naaayon sa pagbuo ng daing ng sirena na tunog ng sirena.

Red Alert Star Trek Alarm Circuit

Ang pangwakas na circuit sa listahan ay isa pang napaka-kagiliw-giliw na generator ng sound effects gamit ang IC 555 astable oscillator. Ito ang tagapag-alarma ng tunog ng alarma na red-alert, na tinawag ding alarm sa star trek dahil sa madalas na paggamit nito sa tanyag na star series na trek sa TV.

Karaniwan, ang tunog ng alarma ng pulang alerto ay nagsisimula na may mababang tono ng dalas, na tumataas sa isang mataas na tala ng dalas sa loob ng isang mabilis na haba ng paligid ng 1.15 segundo, at pinuputol ng 0.35 segundo, at muling tumataas mula sa isang mababa hanggang sa mataas na dalas, at ang pag-ikot patuloy na nagbibigay ng pagtaas sa bituin trek red-alerto tunog alarma.

Tulad ng nakaraang alarma at mga sirena ng tunog ng sirena, patuloy din na inuulit ng circuit na ito ang pagkakasunud-sunod hangga't nananatili itong pinalakas.

Ang IC 2 dito ay na-configure bilang isang hindi simetriko oscillator circuit. Ang capacitor C1 ay halili na sisingilin sa pamamagitan ng mga elementong R1 at D1, at halili na pinalabas sa pamamagitan ng R2.

Gumagawa ito ng isang mabilis na pagtaas at pagkupas ng mga sawtooth plus sa kabuuan ng capacitor C1. Ang ramping signal na ito ay sinuportahan ng tagasunod ng emitter at inilapat bilang isang modulate voltage sa control input pin 5 ng IC1 sa pamamagitan ng R7.

Dahil sa likas na lagari ng halaman na ito ang alon na ito ay sanhi ng dalas ng output ng pin 3 ng IC1 na unti-unting tumaas para sa mabagal na pagkabulok na bahagi ng form ng alon, at pagkatapos ay mabilis na bumababa habang gumuho ang bahagi ng waveform.

Sa bawat bahagi ng nabubulok na bahagi ng ikot ng alon, ang kaukulang parihabang pulso mula sa pin 3 ng IC2 ay agad na lumilipat sa OFF Q2, na siya ring sanhi ng pin2 ng IC2 na maging mababa. Nakagambala nito ang output ng C2 at ang tumataas na tono sa nagsasalita, na nagbibigay ng kakaibang pulang alerto na bituin na epekto ng alarm sa trek.

Bumalik sa Iyo

Sa gayon ito ang ilang mga pahiwatig tungkol sa kung paano gamitin ang IC 555 para sa paglikha ng kapaki-pakinabang na mga alarma at sirena oscillator circuit. Mayroon ka bang anumang iba pang mga kagiliw-giliw na generator ng sound effects gamit ang IC 555? Kung gagawin mo ito, mangyaring ibigay ang mga detalye dito, ikalulugod naming isasama namin ito sa listahan sa itaas.