Az 555-ös időzítő használata a mikrokontrolleres tervezésben

Hasonló dokumentumok
Az 555-ös időzítő használata a mikrokontrolleres tervezésben

Négyszög - Háromszög Oszcillátor Mérése Mérési Útmutató

3. Mérés. Áramkör építési gyakorlat III. Rezgéskeltők II

Teljesítményelektronika szabályozása. Összeállította dr. Blága Csaba egyetemi docens

Jelgenerátorok ELEKTRONIKA_2

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Műveleti erősítők - 2. rész

Műveleti erősítők - Bevezetés

Billenőkörök. Mindezeket összefoglalva a bistabil multivibrátor az alábbi igazságtáblázattal jellemezhető: nem megen

Komparátorok alkalmazása

Jelformáló áramkörök vizsgálata Billenő áramkörök vizsgálata (Időkeret: 5óra) Név:

I. C8051Fxxx mikrovezérlők hardverfelépítése, működése. II. C8051Fxxx mikrovezérlők programozása. III. Digitális perifériák

SYS700-PLM Power Line Monitor modul DDC rendszerelemek, DIALOG-III család

Irányítástechnika Elıadás. A logikai hálózatok építıelemei

DIGITÁLIS KOMMUNIKÁCIÓ Oktató áramkörök

Billenő áramkörök (multivibrátorok)

Billenőkörök. Billenő körök

ELEKTROTECHNIKA-ELEKTRONIKA ELEKTROTECHNIKA

SYS700-A Digitális szabályozó és vezérlõ modul DDC rendszerelemek, DIALOG-III család. Terméktámogatás:

Elektronika Előadás. Analóg és kapcsoló-üzemű tápegységek

PWM elve, mikroszervó motor vezérlése MiniRISC processzoron

Elektronika 11. évfolyam

A/D és D/A konverterek vezérlése számítógéppel

Teljesítmény-erősítők. Elektronika 2.

Teljesítményerősítők ELEKTRONIKA_2

Földzaj. Földzaj problémák a nagy meghajtó képességű IC-knél

Nagy Gergely április 4.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Bevezetés az elektronikába

Modulációk vizsgálata

Bevezetés az elektronikába

Elektronikai laboratóriumi gyakorlatok. Bevezető előadás

M ű veleti erő sítő k I.

Kombinációs hálózatok és sorrendi hálózatok realizálása félvezető kapuáramkörökkel

G803 Nyolc egyérintéses funkció Súlyos zavaró feszültség ingadozásnál ZC 1.kivezetés és a föld közé 2.kivezetés tegyünk egy 20pf - 100pf-os

Elektronika 2. TFBE1302

AUTOMATIKAI ÉS ELEKTRONIKAI ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

Nagyfrekvenciás rendszerek elektronikája házi feladat

Feszültségszintek. a) Ha egy esemény bekövetkezik akkor az értéke 1 b) Ha nem következik be akkor az értéke 0

1. Visszacsatolás nélküli kapcsolások

Bevezetés az elektronikába

A/D és D/A átalakítók gyakorlat

DR. KOVÁCS ERNŐ MŰVELETI ERŐSÍTŐK MÉRÉSE

ANALÓG ÉS DIGITÁLIS TECHNIKA I

Feszültségérzékelők a méréstechnikában

Gingl Zoltán, Szeged, :47 Elektronika - Műveleti erősítők

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Mérés és adatgyűjtés

Mikrohullámú sütő időzítő relé

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

Led - mátrix vezérlés

Elektronika 2. TFBE5302

RC tag mérési jegyz könyv

Elektronika laboratóriumi mérőpanel elab panel NEM VÉGLEGES VÁLTOZAT! Óbudai Egyetem

MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306

Elektronikai laboratóriumi gyakorlatok. Bevezető előadás

2.Előadás ( ) Munkapont és kivezérelhetőség

Multi-20 modul. Felhasználói dokumentáció 1.1. Készítette: Parrag László. Jóváhagyta: Rubin Informatikai Zrt.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Impulzustechnikai áramkörök elemzése

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

Koincidencia áramkörök

Logaritmikus erősítő tanulmányozása

Elektronika Oszcillátorok

Billenő áramkörök Jelterjedés hatása az átvitt jelre

PAL és s GAL áramkörök

DC-DC BUCK ÁTALAKÍTÓ STATIKUS ÉS DINAMIKUS TERHELÉSSEL

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba 7. mérés RC tag Bartha András, Dobránszky Márk

Számítási feladatok a 6. fejezethez

1. ábra a függvénygenerátorok általános blokkvázlata

Áramkörök számítása, szimulációja és mérése próbapaneleken

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

2.3. Soros adatkommunikációs rendszerek CAN (Harmadik rész alapfogalmak II.)

Hobbi Elektronika. A digitális elektronika alapjai: Sorrendi logikai áramkörök 3. rész

Hálózati egyenirányítók, feszültségsokszorozók Egyenirányító kapcsolások

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők felépítése, ideális és valós jellemzői

MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306

Tantárgy: ANALÓG ELEKTRONIKA Tanár: Dr. Burány Nándor

Foglalkozási napló a 20 /20. tanévre

11.2. A FESZÜLTSÉGLOGIKA

FL-11R kézikönyv Viczai design FL-11R kézikönyv. (Útmutató az FL-11R jelű LED-es villogó modell-leszállófény áramkör használatához)

10.1. ANALÓG JELEK ILLESZTÉSE DIGITÁLIS ESZKÖZÖKHÖZ

Feszültségszabályozók

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Hobbi Elektronika. Bevezetés az elektronikába: Egyszerű tranzisztoros kapcsolások

PAL és GAL áramkörök. Programozható logikai áramkörök. Előadó: Nagy István

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Bevezetés az elektronikába

Elektropneumatika. 3. előadás

Integrált áramkörök/3 Digitális áramkörök/2 CMOS alapáramkörök Rencz Márta Ress Sándor

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Gingl Zoltán, Szeged, dec. 1

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

10. Mérés. Oszcillátorok mérése. Összeállította: Mészáros András, Nagy Balázs

A 2009-es vizsgákon szereplő elméleti kérdések

Elektronika Előadás. Műveleti erősítők. Alapkapcsolások műveleti erősítővel.

Integrált áramkörök/2 Digitális áramkörök/1 MOS alapáramkörök. Rencz Márta Ress Sándor Elektronikus Eszközök Tanszék

Átírás:

Az 555-ös időzítő használata a mikrokontrolleres tervezésben Nagy Gergely BME EET 01. április 4. ebook ready

Bevezetés Az 555-ös IC-t Hans Camenzind tervezte 1971-ben a Signetics (ma Philips) munkatársaként. Az eredeti cél egy olyan oszcillátor volt, amire teljesül, hogy: a frekvenciáját külső elemekkel (R, C) lehet beálĺıtani, tápfeszültség- és hőmérsékletfüggetlen. Végül egy általános időzítő áramkör készült el, ami a mai napig a legnagyobb példányszámban eladott IC: 003 táján évi 1 milliárd darabot gyártottak belőle (Fairchild, Maxim, Motorola, ST, TI, NXP).

1 Bevezetés Az 555 felépítése Az eredeti 555-ös A bipoláris kapcsolás és magyarázata A blokk-diagram A CMOS változat Az 556-os IC 3 Alkalmazások 4 Felhasznált irodalom

Az eredeti 555-ös Eredeti neve: NE555 (8 lábú DIP tokban). Bipoláris IC, nagyjából 0 BJT-ből (gyártófüggő), kb. ugyanennyi ellenállásból áll. Tápfeszültség: 4,5 15 V Tápáram (5 V-os tápfesz-nél): 3 6 ma Maximális kimeneti áram: 00 ma Működési hőmérséklettartomány: 0 70 C

A teljes kapcsolás

A kapcsolás felépítése

A blokk-diagram és a lábkiosztás VCC RESET 8 4 CONT 5 6 R1 THRES R S 3 OUT TRIG 1 7 DISCH 1 TRIG OUT 3 RESET 4 555 8 7 DIS 6 THR 5 CTRL

A CMOS változat Gyártják CMOS változatban is (pl. LMC555)

555 + 555 = 556 Két 555-ös egy tokban. VCC DISCH TH CTRL nrst OUT TR 14 CMP Flipflop CMP CMP Flipflop CMP LM556 1 DISCH TH CTRL nrst OUT TR

1 Bevezetés Az 555 felépítése 3 Alkalmazások Hiszterézises komparátor Schmitt-trigger Monostabil multivibrátor Hiányzó impulzus detektor ASK demoduláció Astabil multivibrátor VCO és FM Sötétség-detektor Tápfeszültség megszünését jelző riasztó Pulzus-szélesség moduláció Háromszögjel-generátor Vízszint-mérő

Hiszterézises komparátor A THRES és a TRIG lábakat összekötve egy hiszterézises komparátort kapunk. Ez közvetlenül felhasználható állásos szabályozó megvalósítására. In 4 8 RESET 7 6 DIS THR OUT 3 Out TRIG CTRL 1 5 10nF

Schmitt-trigger A hiszterézises komparátor tulajdonképpen egy Schmitt-trigger, ami zajos digitális jelek javítására használható. A bemenet munkaponti értéke /; ha a jel eléri a /3-at, akkor a kimenet logikai 1-be kerül, ha a /3-ot, akkor logikai 0-ba. Noisy input 100k 4 RESET 7 DIS 6 THR TRIG 8 OUT 3 Out 100k 1 CTRL 5 10nF

Monostabil multivibrátor Időzítésre használható kapcsolás egy adott hosszúságú impulzus álĺıtható elő a trigger jel segítségével (negatív logika). Amikor bekapcsoljuk a tápfeszültséget, R-en keresztül C elkezd feltöltődni. Mikor eléri /3-at, kimenet 0 lesz és bekapcsol a kisütő tranzisztor (DIS). Ez a stabil állapot, amíg trigger jel nem érkezik, aminek hatására a kimenet 1 lesz és C újból töltődni kezd, míg újból el nem éri /3-at. trigger C R 4 8 RESET 7 DIS 6 3 THR OUT Out TRIG Trigger CTRL 1 5 10nF capacitor output t

A monostabil kapcsolás méretezése Föld és között, feszültséggenerátorosan töltött kondenzátor feszültsége: ) U C = (1 e t RC Az 555 csak /3-ig hagyja feltöltődni, így a kezdő- és végérték: ( ) 0 = 1 e t 1 RC ( ) 3 = 1 e t RC A két egyenlet hányadosából az exponenciálist kifejezve: 3 = e t t 1 RC = e t RC Amiből: t = ln(3) RC 1,1 RC

Hiányzó impulzus detektor A monostabil kapcsolás van kiegészítve egy kisütő tranzisztorral (Missing-pulse Detector). Amikor megjön egy újabb impulzus a Trigger bemenetre, a kimenet 1-be kerül, és megkezdődne C feltöltése, azonban a PNP tranzisztor ezt megakadályozza. Ha az impulzusok elég sűrűn érkeznek, a tranzisztor nem hagyja feltöltődni C-t, és így a kimenet 1-ben marad. Ha kimarad(nak) impulzus(ok), akkor C feltöltődik, 0-ba kerül a kimenet és bekapcsol a belső kisütő tranzisztor. A bekeretezett ábra egy betörés-érzékelő alkalmazást mutat ezen az elven. R 4 8 RESET 7 DIS Trigger C 6 THR TRIG 3 OUT Out MPD CTRL 1 5 10nF

ASK demoduláció Egy csúcsegyenirányítóval is megoldható a feladat, de akkor egy 1-es bit elején teljesen fel kell tölteni a kondenzátort, a végén pedig teljesen ki kell sütni ez sok impulzusnyi idő, hiszen ha túl kicsi kondenzátort választanánk, akkor olyan mértékű lenne a kimenet hullámzása, hogy az már a logikai jel érétkét befolyásolhatná. Az alábbi megoldással lényegében egy periodusidőnél kevesebb idő alatt változik a logikai jel. Így sokkal nagyobb sávszélesség érhető el. MPD

Astabil multivibrátor Felhasználható négyszögjel-generátornak, de mérésre is: a kimeneti frekvencia mérésével megmérhető R vagy C értéke. 1 f = ln() C (R 1 + R ) R1 R C 4 8 RESET 7 DIS 6 3 THR OUT Out TRIG CTRL 1 5 10nF

VCO és FM Astabil kapcsolásban a Control bemenet segítségével a komparálási szinteket álĺıtva változik a frekvencia, így egy feszültségvezérelt oszcillátort (VCO) kapunk. Ha egy váltakozó jelet kapcsolunk a Control-ra, akkor annak függvényében változó frekvenciájú kimeneti jelet kapunk: ez frekvenciamoduláció (ezért hívják a Control bemenetet sokszor FM-nek). FM R1 R C 4 8 RESET 7 DIS 6 3 THR OUT Out TRIG CTRL 1 5

Sötétség-detektor Ez egy egyszerű oszcillátor, aminek a RESET bemenetét irányítja egy szenzor. AZ LDR (Light Dependent Resistor) egy opto-ellenállás, aminek kis megvilágításnál nagy az értéke, fény hatására erősen lecsökken az ellenállása (félvezető alapú). Az LDR-t egy termo-ellenállásra cserélve... 100k LDR 4 1M RESET 7 DIS 6 THR 8 3 OUT TRIG CTRL 1 5 1000p 10n 100

Tápfeszültség megszünését jelző riasztó > 9 V 100k 4 8 100k 1M RESET 7 DIS 6 THR TRIG OUT 3 100 9 V 1 CTRL 5 1000p 10n

Pulzus-szélesség moduláció A vezérlő bemenetet (CTRL) használva a moduláló jel bemeneteként, a monostabil kapcsolás PWM-ként használható. A trigger bemenetre kell a vivőt (négyszögjel) kötni. 4 8 clock CLK R Modulation input R C RESET 7 DIS 6 3 THR OUT Out TRIG CTRL 1 5 modulation output t

Háromszögjel-generátor Kihasználjuk, hogy a tranzisztorok kimeneti karakterisztikája áramgenerátor-jellegű. Egy pontosabb áramgenerátor-kapcsolással igényesebb jelet lehetne előálĺıtani. A periódusidő: T = 3 RC V 1 CC 1 U BE 4 8 RESET 7 DIS 6 THR TRIG OUT 3 Out R + _ 1 CTRL 5 R C C

Vízszint-mérő Kihasználja a víz vezetőképességét (R 100 kω). A kimenetről egy szivattyút vezérelve, a minimum és maximum szint között lehet tartani a víz szintjét. 1 1M 1M 4 8 1 7 6 RESET DIS THR TRIG OUT 3 Out max 1 CTRL 5 min 10n

Felhasznált irodalom Hans Camenzind: Designing analog chips (www.designinganalogchips.com) Philips AN170: NE555 and NE556 applications LM556 Datasheet, National Semiconductor Corporation www.sentex.ca/~mec1995/gadgets/555/555.html http://www.falstad.com/circuit/