• Курсы

    …

    • Архив курсов
    Игры с BBC micro:bit

    Игры с BBC micro:bit

    Бесплатно
    Подробнее
  • Контакты
    Login
    ORT Education CourseORT Education Course
    • Курсы

      …

      • Архив курсов
      Игры с BBC micro:bit

      Игры с BBC micro:bit

      Бесплатно
      Подробнее
    • Контакты

      Технология

      • Главная
      • Все курсы
      • Технология
      • Cоздание электронных устройств
      CoursesТехнологияCоздание электронных устройств
      • ЗНАКОМСТВО С TINKERCAD 2

        • Лекция1.1
          Знакомство с TinkerCad
        • Лекция1.2
          Настройки проекта
      • ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ 10

        • Лекция2.1
          Основные понятия
        • Лекция2.2
          Первые шаги
        • Лекция2.3
          Закон Ома
        • Лекция2.4
          Параллельное и последовательное соединение
        • Лекция2.5
          Делитель напряжения
        • Лекция2.6
          Переключатели
        • Лекция2.7
          Транзисторы
        • Лекция2.8
          Конденсаторы
        • Лекция2.9
          Микросхемы
        • Викторина2.1
          Основы электроники (итог) 21 questions
      • ЗНАКОМСТВО С ARDUINO 7

        • Лекция3.1
          Что такое Arduino?
        • Лекция3.2
          Пробы пера
        • Лекция3.3
          Аналоговые и цифровые сигналы
        • Лекция3.4
          Работа с датчиками
        • Лекция3.5
          Моторы вперед!
        • Лекция3.6
          Управление сервоприводом
        • Викторина3.1
          Знакомство с Arduino (итог) 12 questions

        Микросхемы

        Использование микросхем в проектах позволит значительно сократить время разработки электронного устройства. Освоение микросхемы таймера, известного под названием 555, – хорошее начало, и если вы разберетесь, как ею управлять, то вам уже не будет так страшен мир микросхем.

         

        Появился этот, на первый взгляд, очень скромный электронный компонент в начале 1970-х годов. После нескольких усовершенствований эта микросхема стала массовой благодаря простоте ее использования, широкому диапазону питающих напряжений (от 4,5 до 18 В), высокой точности и невысокой цене по сравнению с устройствами аналогичного назначения. С тех пор таймер почти не изменился и сохраняет свою внутреннюю схемотехнику почти в первоначальном виде.

         

        Существуют разные модификации таймера 555, разработанные разными компаниями, но, как правило, все они имеют одинаковый набор выводов.

        1. Ground – «земля», подключается к отрицательному полюсу источника питания.
        2. Trigger – используется для запуска/остановки таймера. Для того чтобы таймер запустился (выдал одиночный импульс или череду импульсов), на этот контакт подается низкий уровень сигнала (сигнал с напряжением меньше 1/3 от напряжения питания Vcc). При подаче на этот вход высокого уровня напряжения (больше, чем 2/3 от Vcc) таймер остановится.
        3. Output – выход. Именно на этом контакте формируются единичные или прямоугольные импульсы напряжения, которые формирует таймер.
        4. Reset – сброс таймера. При подаче на этот вывод низкого уровня напряжения происходит остановка таймера и сброс выходного контакта в состояние низкого уровня напряжения независимо от того, в каком режиме работает таймер. Чтобы исключить возможность случайного сброса таймера, этот контакт подключают к высокому уровню напряжения (к «плюсу» источника питания).
        5. Control voltage – контроль опорного напряжения. В зависимости от уровня напряжения, подаваемого на этот контакт, можно изменять длительность импульсов независимо от параметров подключаемых к таймеру внешних резисторов и конденсатора (RC цепочки). Если этот контакт не применяется, то для предотвращения помех рекомендуется его подключать через конденсатор небольшой емкости к контакту GND.
        6. Threshold – при подаче на этот контакт импульса высокого уровня напряжения (больше, чем 2/3 от Vcc) таймер останавливается. При этом выход таймера (контакт №3) переходит в состояние с низким уровнем напряжения. Этот входной контакт участвует в подключении к внешней RC цепочке для управления режимами работы таймера.
        7. Discharge – разряд. К этому контакту подключается линия конденсатора внешней RC цепочки. Через этот вход разряжается конденсатор, который задает длительность импульсов, выдаваемых таймером.
        8. Vcc – питание. Таймер допускает напряжение питания в широких пределах от 4,5 до 18 вольт. Однако, при использовании напряжения выше 5 вольт, рекомендуется изучить документацию на используемый таймер, чтобы избежать его повреждения.

        Таймер 555 может работать в 3 разных режимах:

        1. Моностабильный режим – используется, как правило, для генерации задержек по времени.
        2. Нестабильный режим – выдает колеблющийся импульсный сигнал.
        3. Бистабильный режим – меняет свой сигнал в зависимости от значений, поступающих от двух устройств ввода данных.

        В качестве примера, рассмотрим работу с таймером в нестабильном режиме. В этом случае, исходя из технической документации, цепь может быть устроена следующим образом:

        Время, на протяжении которого будет присутствовать высокое напряжение на выходе таймера, можно определить с достаточной точностью из выражения:

        А длительность паузы между импульсами можно вычислить по формуле:

        В качестве примера создадим устройство, имитирующее мигание светодиода с периодом в 2 секунды. Для этого:

        • Зайдите в свое рабочее пространство TinkerCad.
        • Создайте новое электронное устройство.
        • На рабочее поле добавьте резисторы, светодиод, источник питания, конденсаторы. С помощью проводников создайте замкнутую электрическую цепь. Для наблюдения за импульсами (длительность, пауза), генерируемых таймером, будем использовать  осциллограф.

        Самостоятельно подберите (рассчитайте) параметры для конденсатора и резисторов!

        После запуска симуляции мы сможем увидеть следующее:

        • светодиод мигает с нужным нам периодом;
        • на осциллографе визуально отображаются генерируемые прямоугольные импульсы.

         

         

         Задания:

        Задание 9. Наделите устройство, рассмотренное в этом занятии, возможностью регулировать период мигания светодиода.

        Задание 10***. Создайте виртуальное устройство, позволяющее мигать двум светодиодам в асинхронном режиме с периодом 1 сек.

        Предоставьте общий доступ к своим виртуальным устройствам и отправьте ссылки на решения с помощью формы.

        Предыдущий Конденсаторы
        Следующий Основы электроники (итог)

        Последние курсы

        Игры с BBC micro:bit

        Игры с BBC micro:bit

        Бесплатно
        Cоздание электронных устройств

        Cоздание электронных устройств

        Бесплатно
        Основы электроники на базе Arduino в среде TinkerCad (для учителей)

        Основы электроники на базе Arduino в среде TinkerCad (для учителей)

        Бесплатно

        Designed and Developed by ORT Odessa

        Вход через логин и пароль

        Забыли пароль?