 |
|
|
|
||||||
المؤقت NE555 : مبدأ العمل ، تجارب ، مشاريع ، تطبيقات
المؤقت NE555 : مبدأ العمل ، تجارب ، مشاريع ، تطبيقات المرجع : http://en.f-alpha.net/electronics/in...its/timer-555/ مقدمة : المؤقت NE555 هو دائرة متكاملة شائعة جدا ، بل هو من أكثر المكونات الإلكترونية تصنيعا ، فهو يستخدم فى الألعاب كما يستخدم فى دوائر التحكم المعقدة جدا . الكثير من الدوائر تحتاج إلى إشارات تعتمد على الزمن ، لتوليد هذه الإشارات تستخدم عادة دوائر متكاملة تعرف بالمؤقتات Timers ، ومن بينها المؤقت 555 الذى له مكانة خاصة . المؤقت timer هو دائرة متكاملة خاصة ، والتى تحول الإشارات بين التوصيل on والفصل off عند فترات زمنية دورية . على الرغم من أنه يمكنك بناء دائرة مؤقت باستخدام الترانزستورات ، لكن عادة ما تستخدم الدوائر المتكاملة فهى تنتج على نطاق واسع ، ولها ميزة واضحة فهى متكاملة وبسيطة وموثوق بها فى الدوائر . ملحوظة هامة : فى المناقشة القادمة يفترض أن تكون ملما بالمعلومات الأساسية للإلكترونيات بالإضافة إلى أسس عمل المقارنات التناظرية comparators والفليب فلوب flip-flops . متطلبات التجارب :     المؤقت NE555 : كيف يبدو المؤقت NE555 ؟ وما هى المداخل inputs والمخارج outputs التى يمتلكها ، وكيفية توصيلها ؟ ضع المؤقت NE555 أمامك بحيث تكون الحفرة العميقة إلى اليسار . الشكل أدناه يوضح الأطراف pins ووظائفها . التعرف على كيفية تزويد المؤقت بالقدرة : على الطرف (1) يتم توصيل الأرضى (0V) ، وعلى الطرف (8) يتم توصيل الجهد الموجب ( فى هذه الحالة يكون 9V ) .  يتكون المؤقت 555 فى الأساس من 2 مقارن Comparator و فليب فلوب نوع RS-latch . الشكل أدناه يوضح مخطط الدائرة الداخلية للمؤقت 555 وبجانبه رمز الدائرة .  وصف مختصر لأطراف المؤقت : • الطرف (1) ، الرمز GND ، الاسم GROUND ، الأرضى (0V) . • الطرف (2) ، الرمز TRIG ، الاسم TRIGGER ، يحدد set عمل المؤقت . • الطرف (3) ، الرمز OUT ، الاسم OUTPUT ، خرج المؤقت . • الطرف (4) ، الرمز RESET ، الاسم RESET ، الإعادة reset الجبرية للمؤقت . • الطرف (5) ، الرمز CTRL ، الاسم CONTROL ، جهد المرجع للتحكم . • الطرف (6) ، الرمز THR ، الاسم THRESHOLD ، عتبة إعادة المؤقت . • الطرف (7) ، الرمز DIS ، الاسم DISCHARGE ، مخرج المجمع المفتوح . • الطرف (8) ، الرمز Vcc ، جهد التغذية (3-15 V) . من خلال التجارب التالية سوف يتضح بوضوح وظيفة المداخل والمخارج كل على حدة . التجربة رقم 1 : مصدر القدرة ، وجزىء الجهد الداخلى : كيف يتم إمداد المؤقت NE555 بالقدرة ؟ يتم إمداد المؤقت NE555 بالقدرة من خلال الطرف (1) GND والطرف (8) Vcc . سوف نستخدم الجهد Vcc = 9 V .  بين طرفى الإمداد بالقدرة يوجد ثلاثة مقاومات متماثلة والتى تقوم بوظيفة مجزىء جهد وتوفر الجهود الأتية : كود:
o 2/3 Vcc = 6 V at the point A. o 1/3 Vcc = 3 V at the point B.  |
| اعلانات |
|
||||||
|
التجربة رقم 2 : جهد مرجع التحكم CTRL : كيفية توصيل المؤقت 555 لاكتشاف وظيفة خرج التحكم CONTROL ؟ من مخطط الدائرة الداخلية للمؤقت 555 يمكنك ملاحظة أن طرف الخرج 5 (CTRL) يتصل مباشرة إلى النقطة (A) .  قياس الجهد بيم الطرف 5(CTRL) والطرف 1(GND) سوف يكون V = 6 V ، أو بمعنى آخر 2/3 Vcc . هذا الجهد يشار إليه على أنه "جهد المرجع" reference voltage للمؤقت 555 .  فى معظم الدوائر العملية يتم توصيل خرج التحكم CTRL إلى الأرضى GND من خلال مكثف . هذا المكثف يساعد على استقرار (تثبيت) جهد المرجع ويتخلص (يرشح) من التداخلات . 
|
| اعلانات اضافية ( قم بتسجيل الدخول لاخفائها ) | |
|
|
|
||||||
|
التجربة رقم 3 : الخرج OUT : كيفية توصيل المؤقت 555 لمعرفة وظيفة طرف الخرج OUT ؟ خرج المؤقت 555 نحصل عليه من على الطرف OUT(3) . هذا الخرج يمكن أن يكون له أى من حالتين فقط : حالة مستوى الجهد المنخفض ، وحالة مستوى الجهد المرتفع . كود:
o OUT = LOW-Level (here 0 V) o OUT = HIGH-Level (here 9 V).  فى الدائرة أعلاه يمكنك استخدام 2 ليد LED ( LED1 , LED2 ) ، لبيان حالة الخرج .  داخليا ، يستخدم الخرج مرحلة خرج منفصلة ، هذه المرحلة تسمح للخرج OUT بالتحميل حتى 200 mA . فى الخطوة القادمة سوف سوف نقوم بتغيير حالة الخرج . التعديل الأخير تم بواسطة : F.Abdelaziz بتاريخ 17-09-2017 الساعة 03:21 PM |
|
||||||
|
التجربة رقم 4 : دخل البدء (الإشعال) TRIGGER : كيفية توصيل المؤقت 555 للتعرف على كيفية التحكم فى حالة الخرج عن طريق دخل البدء TRIGGER ؟ من مخطط الدائرة الداخلية للمؤقت 555 يمكن أن ترى أن الطرف (2) ، البدء TRIGGER (TRIG) ، يتم توصيله إلى الدخل السالب لمقارن Comparator . الدخل الأخر (الموجب) لهذا المقارن يتم توصيله إلى مجزىء الجهد ، حيث يتم تطبيق الجهد V = 1/3Vcc = 3 V . يتم توصيل خرج هذا المقارن إلى الدخل SET بالفليب فلوب RS latch .  الآن انظر إلى الدائرة التالية :  بمجرد الضغط على المفتاح الضاغط : • عند الدخل TRIG يتم سحب الجهد إلى GND ، والذى هو أقل من V = 1/3 Vcc = 3 V . • لذلك فإن خرج المقارن يذهب إلى الحالة المرتفعة HIGH . • ومن ثم يصبح الفليب فلوب فى حالة SET ويتحول خرجه إلى الحالة المنخفضة ( الخرج المعكوس) . • نتيجة لذلك يذهب الخرج OUT إلى الحالة المرتفعة HIGH ، ويصبح الليد LED2 فى حالة توصيل ON . لكن كيف يمكن تحويل المؤقت 555 مرة أخرى ؟ |
|
||||||
|
التجربة رقم 5 : دخل العتبة THRESHOLD : كيف يتم توصيل المؤقت 555 للتعرف على كيفية عمل إعادة RESET لحالة الخرج OUT عن طريق دخل العتبة THRESHOLD ؟ من مخطط الدائرة الداخلية للمؤقت يمكنك أن ترى أن طرف العتبة (6) THR يتم توصيله بالدخل الموجب للمقارن الثانى . الدخل الآخر (السالب) لهذا المقارن يتم توصيله بمجزىء الجهد ، حيث يتم تطبيق الجهد V= 2/3 Vcc =6 V . يتم توصيل خرج هذا المقارن إلى طرف دخل الإعادة RESET للفليب فلوب .  الآن تنظر إلى الدائرة التالية :  بمجرد الضغط على المفتاح الضاغط S2 : • على الدخل THR يتم تطبيق الجهد Vcc ، وهو أكبر من الجهد V = 2/3 Vcc = 6 V . • نتيجة لذلك يذهب خرج المقارن إلى الحالة المرتفعة HIGH . • ومن ثم يتم عمل إعادة RESET للفليب فلوب . • نتيجة لذلك يذهب الخرج OUT إلى الحالة المرتفعة ، ويضىء الليد LED1 مرة أخرى . لكن هناك طريقة أخرى لعمل RESET للمؤقت 555 . |
|
||||||
|
التجربة رقم 6 : دخل الإعادة RESET : كيف يتم توصيل المؤقت 555 للتعرف على كيفية إعادة RESET حالة الخرج عن طريق طرف دخل الإعادة RESET . من مخطط الدائرة الداخلية للمؤقت 555 يمكنك أن ترى أن طرف الإعادة RESET (4) يتم توصيله مباشرة مع إعادة res الفليب فلوب . الآن لديك فرصة لإعادة المؤقت 555 .  الآن انظر إلى الدائرة التالية :  بمجرد الضغط على المفتاح الضاغط S3 : • على طرف الدخل RESET يتم تطبيق الجهد 0 V . • ومن ثم يتم إجبار الفليب فلوب على الإعادة reset . • نتيجة لذلك يتم سحب الخرج OUT إلى الحالة المنخفضة LOW ، ويضىء الليد LED1 . طالما يتم الحفاظ على المفتاح الضاغط S3 مضغوطا ، يظل الخرج OUT فى الحالة المنخفضة . سوف تتعرف على ميزة الإعادة RESET لاحقا . فى الخطوة القادمة سوف تتعرف على الخرج النهائى . |
|
||||||
|
التجربة رقم 7 : خرج التفريغ DISCHARGE ، الجزء الأول : كيف يتم توصيل المؤقت 555 للتعرف على استخدام طرف خرج التفريغ DISCHARGE للمؤقت 555 . من مخطط الدائرة الداخلية للمؤقت 555 يمكنك أن ترى أن خرج التفريغ DIS ، الطرف (7) ، يتم توصيله بمجمع ترانزستور ، وقاعدة هذا الترانزستور يتم توصيله بخرج الفليب فلوب (المعكوس) .  الترانزستور يكون دائما فى حالة توصيل عندما يكون الخرج OUT فى الحالة المنخفضة .  الدائرة المبينة أعلاه لقياس مقاومة طرف خرج التفريغ للمؤقت 555 . ويمكنك بسهولة ،عن طريق معرفة قيمة المقاومة بواسطة الأوم ميتر ، معرفة ما يلى : • إذا كان الخرج منخفض OUT = LOW ، يتحول الترانزستور إلى حالة التوصيل وتهبط المقاومة إلى الصفر تقريبا . • إذا كان الخرج مرتفعا OUT = HIGH ، يكون الترانزستور فى حالة القطع وتصبح المقاومة بقيمة مرتفعة جدا . لكن من أجل ماذا يستخدم خرج التفريغ DIS ؟ هذا ما سوف يكون واضحا فى التجربة القادمة . |
|
||||||
|
التجربة رقم 8 : دخل التفريغ DIS ، الجزء الثانى : كيف يتم استخدام خرج التفريغ DIS فى إنتاج إشارة تعتمد على الزمن ؟ حيث أن خرج التفريغ DIS هو الوحيد الذى يجعل الدائرة المتكاملة 555 تعمل كمؤقت . بالنظر إلى الدائرة المبينة أدناه . تم استبدال المفتاح الضاغط ، الذى كان يتحكم فى دخل العتبة THR ، بالمكثف C1 ، وفى نفس الوقت يتم توصيل المكثف أيضا بطرف خرج التفريغ DIS .  بمجرد أن يتم الضغط على المفتاح الضاغط S1 ، يضىء الليد LED2 . بعد حوالى واحد ثانية يتحول المؤقت 555 مرة أخرى بشكل مستقل ، وتضىء الليد LED1 مرة أخرى . كيف يحدث ذلك ؟ بمجرد أن يتم الضغط على المفتاح الضاغط S1 : • يذهب الخرج OUT إلى الحالة المرتفعة HIGH . • خرج التفريغ DIS يصبح ذات مقاومة مرتفعة ، يبدأ شحن المكثف C1 من خلال المقاومة R2 . • عندما يصل الجهد عبر المكثف C1 إلى V = 2/3 Vcc ، يقوم دخل العتبة THR بتحويل الخرج إلى الحالة المنخفضة LOW . • خرج التفريغ DIS يصبح ذات مقاومة منخفضة ، ويتم تفريغ المكثف C1 . وهذه هى الدائرة الأساسية للمذبذب المتعدد أحادى الاتزان monostable multivibrator باستخدام المؤقت 555 ، المزيد حوله لاحقا . التجربة رقم 9 : خرج التفريغ DIS ، الجزء الثالث : هناك طريقة أخرى لاستخدام خرج الشحن DIS ، على الرغم من أنها تغير من سلوك الدائرة . انظر إلى الدائرة المبينة أدناه :  عندما يتم تشغيل الدائرة فإن الليدات تضىء بالتناوب ، حيث يضىء الليد LED2 فترة زمنية ضعف اللليد LED1 . كيف يحدث ذلك ؟ بمجرد توصيل مصدر القدرة (البطارية) : • يذهب الخرج OUT إلى الحالة المرتفعة HIGH . • خرج التفريغ DIS يصبح ذات مقاومة مرتفعة ، يتم شحن المكثف C1 خلال المقاومات R1, R2 . • عندما يصل الجهد عبر المكثف C1 إلى V = 2/3 Vcc ، فإن طرف العتبة THR يحول الخرج OUT إلى الحالة المنخفضة LOW . • خرج التفريغ DIS يصبح ذات مقاومة منخفضة ، ويتم تفريغ المكثف C1 . • عندما يصل الجهد عبر المكثف C1 إلى V = 1/3 Vcc ، فإن دخل البدء TRIG يحول الخرج OUT إلى الحالة المرتفعة HIGH . • وتبدأ الدورة مرة أخرى . هذه الدائرة هى أساس المذبذب المتعدد الغير مستقر astable multivibrator باستخدام المؤقت 555 ، المزيد حوله لاحقا . |
