المؤقت الزمني متعدد الأغراض 555.
المؤقت هو عبارة عن دارة متكاملة تملك تمانية أقطاب و يكون على شكل ne555 ; se555 و يستخدم على نطاق واسع و تطبيقات متعددة وسنتطرق لبعضها ان شاء الله .
و صف و توزيع الأقطاب
القطب 1 : الأرضي وهو الأكثر سلبية في الدارة و يوصل عادة الى النقطة المشتركة في الدارة عندما تتم تغديتها من المنبع الموجبالقطب 2: وهو مدخل القدح trigger الذي يحدد الحالة التي يكون فيها الدارة 555 بالمشاركة مع مدخل العتبة القطب 6 اذ يقارن جهد مذخل القدح مع جهد العتبة .
القطب 3: الخرج out ينتقل الجهد على القطب الخرج الى مستوى مرتفع اقل ب 1.7 فولت من جهد التغدية و ذلك عند بدأ دورة الموقت و يعود الخرج الى مستوى منخفض قريب من الصفرفي نهاية دورة المؤقت.
القطب 4: مدخل التصفير reset اذا طبق على هذا القطب مستوى منطقي منخفض يعاد تصفير المؤقت و يعود الخرج الى الحالة المنخفضة يوصل هذا المدخل في الحالة الطبيعية الى الخط التغدية الموجب عند عدم الحاجة لاستخدامه .
القطب 5: مداخل لتحكم control voltage في الجهد يسمح هذا القطب بتغير الجهدي القدح و العتبة عن طريق تطبيق جهد خارجي عليه , عندما يشغل المؤقت في نمط المهتز عديم الاستقرار يمكن استخدام هذا المدخل لتعديل الخرج تردديا , و عند عدم الحاجة لاستخدامه ينصح ربط المكتف صغير بين القطب 5 و الارض لتلافي حصول قدح خاطئ بنتيجة الضجيج .
القطب 6: مدخل جهد العتبة threshold.
القطب 7: قطب التفريغ هو مخرج من نوع هجمع مفتوح وهو متوافق في الطور مع المخرج الرئيسي القطب 3 و له نفس المقدرة في تصريف التيار ...
القطب 8: جهد التغدية +Vcc+ وهو قطب التغدية الموجبة للدارة 555 مجال جهد التغدية بين 4.5 الى 18 فولت ...
المميزات العامة
زمن التوقيت عن العمل صغيرترددالتشغيل الأعضمي حتى 500KHz
التوقيت الزمني من عدة مايكروا ثانية و حتى عدة ساعات
يمكن تشغيله كمهتز أحادي الاستقرار يولد نبضة واحدة أو مهتز عديم الاستقرار يولد سلسلة غير منتهية من النبضات تتكرر بشكل دوري و مضبوط زمنيا بدقة .
تيار الخرج عالي بحدود 200 ميللي امبير
يمكن ضبط الدور للنبضة اي نسبة النبضةالموجبة أو النبضة السالبة الى الصفر
المخرج متوافق تماما مع الدارات الرقمية و المنطقية نوع TTL عند تغديته بجهد 5 فولت فيمكننا استغلال هذا الوقت تماما في الدارات الرقمية TTL .
استقرار تجاه تغيرات درجة الحرارة هو من رتبة 0.005 لكل درجة مئوية واحدة .
طرق استخدام المؤقت 555
يمكن تشغيل المؤقت 555 على نمطين الأول يسمى الوضع الأحادي الإستقرار (monostable) والثاني يسمى الوضع اللامستقر (astable).
الوضع الأحادي الإستقرار (monostable) :
عند ربط المؤقت 555 كما في الشكل التالي يكون في الوضع الأحادي الإستقرار.في هذا الوضع يكون مخرج المؤقت (الطرف 3) في وضعه العادي عند الوضع المنخفض إلى أن يتم إرسال نبضة إطلاق سالبة عند الطرف 2 فيبدأ الخارج من الشريحة بالارتفاع ويبقى كذلك لفترة محدودة ثم يعود إلى حالته المنخفضة (حالة الاستقرار).
معنى ذلك أن دائرة الوضع الأحادي الاستقرار تقوم بإنتاج نبضة واحدة لوقت محدد كلما سلط عليها نبضة إطلاق سالبة.
ملاحظة : يمكننا أن ننهي النبضة الخارجة من المؤقت وذلك بإرسال نبضة سالبة عند الطرف 4 (طرف إعادة الضبط).
ولكن كيف نحدد الزمن الذي يبقى فيه النبض عند مخرج الدائرة؟
لاحظ وجود مكثف و مقاومة. وهما يستخدمان للتحكم بفترة النبض حسب القانون التالي:
الزمن (تقريباً) = 1.1 x قيمة المقاومة x سعة المكثف
بحسب قيمة المقاومة وسعة المكثف يمكننا إنتاج نبض يستمر لجزء من الثانية وحتى مائة ثانية.
 |
| المؤقت الزمني في وضع استقرار |
الوضع اللامستقر (astable):
عند ربط المؤقت 555 كما في الشكل التالي يكون في الوضع اللامستقر.لاحظ هنا أن الأطراف 2 و 6 من الشريحة موصلة بطريقة تسمح للدائرة بإرسال نبضات إطلاق في كل دورة زمنية. ولذلك فإن هذه الدائرة تعمل كدائرة تذبذب أو اهتزاز. بمعنى أن الدائرة تنتج نبضاً يبقى لفترة زمنية ثم يختفي لمدة من الزمن ليعود النبض من جديد وهكذا.
يمكننا حساب الفترة الزمنية بين كل نبضتين عن طريق تردد هذه الدائرة (frequency) حيث أن المكثف والمقاومتين م1 و م2 تؤثر تأثيراً مباشراً على التردد.
التردد = 1.44 / (م1 +2م2) x سعة المكثف
الفترة الزمنية ز = 1 / التردد
المكثف والمقاومتين تؤثر أيضاً على الزمن التي يبقى فيها النبض الخارج موجوداً (ز1) و الزمن الذي يختفي فيه النبض الخارج (ز2). وذلك حسب القوانين التالية:
الزمن ز1 = 0.693 x (م1 + م2) x سعة المكثف
الزمن ز2 = 0.693 x م2 x سعة المكثف
لاحظ أن الفترة الزمنية ز التي حسبناها سابقاً ستكون مساوية لمجموع ز1 و ز2
بقي كمية أخيرة يمكننا حسابها في هذه الدائرة وهي دورة التشغيل (Duty Cycle) وتعرف بأنها النسبة من مجموع الزمن الذي تكون فيه الإشارة الخارجة من الشريحة موجودة.
أي أن دورة التشغيل = ز1 / ز
= (م1 + م2) / (م1 + 2م2)
فإذا قلنا مثلاً أن دورة التشغيل هي 75 % فنقصد بذلك أن النبض الخارج من الشريحة يكون موجودا 75 % من مجموع الفترة الزمنية.
و يمكننا تعديل دورة التشغيل بتغيير قيمة المقاومتينم1 و م2
بعض الاستعمالات للمؤقت الزمني ne555
بيانو صغير يمكنه اصدار نغمات مختلفةمؤشر مستوى المياه
وسنتطرق ان شاء الله الى العديد من الاستعمالات لهذه الدارة....