555集成電路-14文檔資料

1、1.常用電子元器件簡介(1) 名稱電路符號文字符號(2) 555時基集成電路555時基集成電路是數(shù)字集成電路，是由21個晶體三極管、4個晶體二極管和16個電阻組成的定時器，有分壓器、比較器、觸發(fā)器和 放電器等功能的電路。它具有成本低、易使用、適應(yīng)面廣、驅(qū)動電流大和 一定的負載能力。在電子制作中只需經(jīng)過簡單調(diào)試，就可以做成多種實用 的各種小電路，遠遠優(yōu)于三極管電路。555時基電路國內(nèi)外的型號很多， 如國外產(chǎn)品有：NE555 LM555A555和CA555等；國內(nèi)型號有 5GI555、SL555和FX555等。它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和管腳序號都相同，因此，可以直接互相代換。但要注意，并不是所有的帶555數(shù)

2、字的集成塊都是時基集成電路，如MMV555 AD555和AHD555等都不是時基集成電路。常見的555時基集成電路 為塑料雙列直插式圭寸裝 (見圖5-36)，正面印有555字樣，左下角為腳，管腳號按逆時針方向排列。(圖 5-36)555時基集成電路各管腳的作用： 腳是公共地端為負極；腳 為低觸發(fā)端TR低于1/3電源電壓以下時即導(dǎo)通；腳是輸出端 V，電 流可達2000mA腳是強制復(fù)位端 MR不用可與電源正極相連或懸空；腳是用來調(diào)節(jié)比較器的基準(zhǔn)電壓，簡稱控制端VC,不用時可懸空，或通過 0.01 uF電容器接地；腳為高觸發(fā)端TH,也稱閾值端，高于2/3電源電 壓發(fā)上時即截止；腳是放電端DIS;腳是

3、電源正極 VC555時基集成電路的主要參數(shù)為(以NE555為例)電源電壓4.5 “16V。輸出驅(qū)動電流為200毫安。作定時器使用時，定時精度為1%。作振蕩使用時，輸出的脈沖的最高頻率可達500千赫。使用時，驅(qū)動電流若大于上述電流時，在腳輸出端加裝擴展電流的電路，如加一三極管放大。(3) 音樂片集成電路它同模仿動物叫聲和人語言集成電路都是模擬集成電路，采用軟包裝，即將硅芯片用黑的環(huán)氧樹脂封裝在一塊小的印刷電路板上。由于集成電路內(nèi)不宜制作電感、電容及可調(diào)電阻等元器件，為了發(fā)揮它的作用，必須外接一些元器件。注意：集成電路片在焊接時不能帶電操作，只有焊接后，檢查無誤，才能接通電源。2. 555時基集成

4、電路基礎(chǔ)電路實驗為了便于利用較少的元器件，而達到基本學(xué)會555時基集成電路的制作和應(yīng)用能力，我們篩選了以下元器件供大家實驗參考（以下電路 圖5-37中不再標(biāo)出數(shù)值）。Ri 是光敏電阻、F2= 10K、2K、F4 = 200Q、艮=200Q、Rp是 150K、Rt是熱敏電阻、ICi是NE555心是焊有三極管和電阻的音樂片、紅 綠發(fā)光管VD和VD各一個、SB是按鍵幵關(guān)、C = 0.01 口 F、G= 0.04 口 F、 C3= 10口 F、C = 47口 F、100口 F（Cs、G和G為電解電容器，耐壓應(yīng)當(dāng) 大于6V）、GA 6V、喇叭為8Q。（1）觸摸電路這是555時基集成電路的一個特長，具有電

5、路翻轉(zhuǎn)功能，稱為 雙穩(wěn)工作方式。圖5-38是最典型的雙穩(wěn)電路。圖中“幵”和“關(guān)”是兩 個金屬片（鐵片或銅片），當(dāng)手觸摸“幵”金屬片時，人體感應(yīng)到的脈沖 信號就輸入到腳，此時腳輸出高電位，發(fā)光二極管發(fā)亮。當(dāng)手摸一下“關(guān)”金屬片，電路進行翻轉(zhuǎn)，此時腳輸出低電位，發(fā)光二極管滅。圖 5-37應(yīng)注意：發(fā)光二極管的兩個管腳有正負極之分，焊接（連接）時 不能搞錯。當(dāng)電路沒有接金屬片實驗時，手應(yīng)沾一點水或用手拿鑰匙去接 觸管腳增大電感量。（2）延時電路延時電路有兩種，一種是延時關(guān)電路，如樓道燈就是這種電路； 另一種是延時幵電路，這種電路也叫定時電路。圖5-38是555時基集成電路構(gòu)成的延時關(guān)電路。當(dāng)按動按鍵幵

6、 關(guān)SB時（按下后手即離幵），使 C4放電，觸發(fā)腳輸出高電位，發(fā)光二 極管亮，定時幵始。當(dāng) C放電結(jié)束通過R充電，電壓從零上升到 555電源 電壓的2/3時，腳輸出低電位，發(fā)光二極管自動熄滅，定時結(jié)束。圖 5-38實驗中先將可調(diào)電阻的動片接觸點擰到中間位置（約75K左右），實驗時增大或減少電阻值可以發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管亮的時間隨之增長或減少。拆下C4，換C3和C5會發(fā)現(xiàn)電容量越大發(fā)光二極管亮的時間也越長。這就是說延時的長短由RP和C數(shù)值決定，電阻值越大、電容值越大，延時時間 越長。在科技制作中可根據(jù)需要更換電阻和電容，以達到延時目的。（3）閃光電路圖5-39中555時基集成電路由輸入端 R、RP和G

7、組成一個振蕩 電路，腳輸出的電平不斷高低翻轉(zhuǎn)，當(dāng)腳輸出低電位時，VD導(dǎo)通發(fā)光，VD滅；當(dāng)腳輸出低電位時， VD滅，VD導(dǎo)通發(fā)光。這樣紅綠發(fā)光二極管 交替發(fā)光閃爍。圖 5-39實驗時先將可調(diào)電阻動片的接觸點擰到中間位置，然后再將電阻值增大或者減少，這時發(fā)光二極管交替發(fā)光的時間也隨之增大或者減少，但并不十分明顯。如果分別用 C5和C3去替換C4,交替發(fā)光時間的長短 就十分明顯了。其振蕩頻率（即每秒發(fā)光二極管的閃爍次數(shù)）只要改變RP的阻值和C的電容量，就能實現(xiàn)。（4）音響電路只要把閃光電路中輸出端接揚聲器（喇叭），如圖 5-40所示，就成為一個音響器。圖 5-40實驗時先將可調(diào)電阻擰到中間位置，然后

8、慢慢將電阻值增大減少，音調(diào)也隨之改變。如果用 C2替換C會發(fā)現(xiàn)音調(diào)變低。在電子制作中調(diào) 整電阻阻值或更換電容量達到自己需要的音調(diào)。（5）光控電路圖5-41中光敏電阻和電阻組成一個簡單的分壓器，腳和腳接在分壓點上。當(dāng)光照較大時，光敏電阻呈低電阻，因此，分壓點的電位 較高，當(dāng)腳電位在2/3電源電壓以上時，555時基集成電路內(nèi)部的上比 較器處于復(fù)位狀態(tài)，輸出端腳為低電平，無電流通過。當(dāng)無光或光弱時， 光敏電阻呈高電阻，分壓點為低電位，當(dāng)腳電位在1/3電源以下時，555 時基集成電路內(nèi)部的下比較器處于置位狀態(tài)（導(dǎo)通），腳輸出高電平， 使發(fā)光二極管VD發(fā)光。圖 5-41實驗時先將可調(diào)電阻的動片接觸點擰到

9、中間位置，電路連接好 后，用黑色塑料筆帽（不能用金屬筆帽）或其他不透光的物品套在光敏電 阻上，這時發(fā)光二極管亮（如果不亮調(diào)整可調(diào)阻值，使發(fā)光二極管亮）。 如果要在某一特定暗度（不是全黑）下使發(fā)光二極管亮，應(yīng)在所需的暗度 下慢慢減少可調(diào)電阻阻值，使發(fā)光二極管發(fā)光，而遇到比這個暗度稍亮的 情況后，發(fā)光二極管不發(fā)光即可，這往往需要反復(fù)調(diào)整幾次才行。（6）溫度控制電路圖5-42電路中使用熱敏電阻器作為頭，插入所要控制的物體中 去，當(dāng)溫度升高時，熱敏電阻阻值減少，利用這個特點通過電路控制所需 的溫度。圖 5-42電路連接好后，實驗時先將熱敏電阻器放入熱水中，可調(diào)電阻 值由大向小慢慢調(diào)整，使發(fā)光二極管剛好

10、發(fā)光，當(dāng)熱敏電阻從熱水取出， 發(fā)光二極管立即滅，表示水溫超過這個溫度時，發(fā)光二極管發(fā)光提示，不 到這個溫度不發(fā)光。利用555時基集成電路的基礎(chǔ)電路可以設(shè)計、幵發(fā)出許多電子小實驗與科 技制作。下面介紹幾種，供大家參考。1 觸摸延時“小燈”圖5-43是它的電路，它將觸摸幵關(guān)發(fā)光二極管的實驗中加入延時電路，調(diào)整可調(diào)電阻阻值和電容量達到延時效果。 要想增加延時的時間, 就調(diào)換大容量的電容，如400卩F、1000H 等。如果作為夜間床頭定時燈、 樓道定時燈等，可拆去發(fā)光二極管和電阻，換一個6伏的小燈即可。圖 5-432 觸摸延時音樂門鈴圖5-44是它的電路圖，與圖5-45比較，將觸摸延時“小燈” 電路中

11、拆去發(fā)光二極管，改為連接音樂片電路即可。它可以當(dāng)作門鈴使用, 也可安置在人手觸摸處作為瞬間報警器。圖 5-443 手控行車紅綠燈指示器模型圖5-45是它的電路圖，先做一個紅綠燈燈架，將紅綠發(fā)光二極管固定在燈架上，按圖連接后，只要向下按動按鍵，則紅燈變?yōu)榫G燈，手 一離幵便又成為紅燈。圖 5-454.可自動控制的行車紅綠燈指示器模型圖5-46是它的電路圖，只將上圖的手控改為磁控，再加上延時 電路，就可以將上述模型改為路燈自動控制。先制作一個街道模型和指示 燈架，將干簧管設(shè)在指示燈前方的道路模型的下方。在一輛模型汽車的底部粘一塊磁鐵。當(dāng)汽車行過干簧管上方時，電路導(dǎo)通，紅燈變?yōu)榫G燈，汽 車繼續(xù)向前行駛

12、，由于延時電路作用，使綠燈亮一段時間，保證汽車駛過 路口。需要注意的是根據(jù)汽車模型的速度，調(diào)整干簧管的位置和電路延時 的時間。圖 5-465.燈塔模型先用硬紙做一個燈塔模型。圖 5-47是它的電路圖，它只取閃光 電路的一部分一一一個綠發(fā)光二極管作為塔燈。最后調(diào)整好閃爍時間。圖 5-476夜間打燈光靶圖5-48是它的電路圖，它與閃光電路相比，集成電路的腳是單獨與負極連接，而電容與民卻是經(jīng)過干簧管與負極連接。先按圖14做一個一碰便可以翻倒的靶牌。在靶子的底部固定一塊磁鐵，將電路中的干 簧管固定在與磁鐵相對應(yīng)的支架底板上。綠色發(fā)光二極管放置在靶心位置 上，紅色發(fā)光二極管誘因在支架的底部。游藝時，將靶

13、牌放在暗處，干簧 管在磁場作用下導(dǎo)通，兩個發(fā)光二極管相互閃光，綠色發(fā)光二極管指示靶 心。當(dāng)靶子被擊倒后，雖然干簧管失去了磁場的作用電路斷幵，但這時電 路并未全部不通，紅色發(fā)光二極管不會常亮，表示擊中靶子。如果把靶牌 放到運動的車模上，打靶更加緊張有趣。圖 5-487.發(fā)報練習(xí)器圖5-49是它的電路圖，它是在音響電路中接入按鍵代替電鍵使 用，做成一個發(fā)報練習(xí)器的，音調(diào)高低可自己選定。也可以自己做一個電 鍵。圖 5-49國際莫爾斯碼字符如下：如果將自己一方的電鍵的兩根導(dǎo)線接在另一個同學(xué)電路中， 同時把對方同學(xué)的電鍵兩根導(dǎo)線接在自己電路中，那么這倆人之間就可以 互相發(fā)報傳送信息了。&一種平時

14、不耗電的磁控報警器圖5-50是它的電路圖，它是在音響電路中接入干簧管，再將干 簧管放入兩塊相吸引的磁鐵之間，這時，干簧管并不閉合，電路不導(dǎo)通。 當(dāng)移動一塊磁鐵后干簧管立即閉合，電路導(dǎo)通報警。制作時先把干簧管安 放在門窗的木框上，同時把一塊磁鐵固定在干簧管的上方，把另一塊磁鐵 安放在門窗對著干簧管處的下方，注意一定要使這兩塊磁鐵相吸，這時干 簧管不導(dǎo)通，喇叭不發(fā)出音響。一旦門窗打幵，干簧管被上方磁鐵吸引閉 合，電路導(dǎo)通，發(fā)出音響報警。9斷線報警器在電路圖5-51中的A B兩點是用一根細的導(dǎo)線連接（圖中的弧線），當(dāng) 人或動物碰斷導(dǎo)線時便會發(fā)聲報警，發(fā)光二極管發(fā)光。10. 雨水報警器圖5-52是它的

15、電路圖，它是在音響電路中從兩個電阻之間引出一個探頭改為雨水報警器的。用覆銅板照圖5-53做一個探頭，接到音響電路中，當(dāng)雨水滴在探頭上，使電路導(dǎo)通，便會發(fā)出音響。這個報警器還 可以作為各種遇水報警裝置。11. 高低水位報警器水能導(dǎo)電，也就有電阻存在。圖5-54就是利用電阻值的不同，發(fā)出不同音調(diào)制作成高低水位報警器，它與雨水報警器中的探頭不同。用 導(dǎo)線按照圖5-55做成水位探頭，接到電路中去。當(dāng)水位低時，A與B導(dǎo)通， 因有可調(diào)電阻，阻值較大發(fā)出低音；當(dāng)水位升高 A與C也導(dǎo)通，這時A與 C電阻阻值因為沒有可調(diào)電阻遠遠小于A與B的電阻值，因此電流通過 A與C，報警器便發(fā)出高音。按這個思路還可以做成高低

16、音門鈴、多路報警器等。12. 手控模仿鳥鳴實驗圖5-56是它的電路圖，它與音響器不同的是沒有電容，并將電容處斷幵。先將音響器調(diào)響后，拆去電容，用兩個手指捏住導(dǎo)線的兩個端頭，這時喇叭發(fā)出高的音調(diào)。隨著手指捏住松緊程度不同，喇叭發(fā)出時高 時低、時響時斷、如同鳥叫一般的聲音。調(diào)整可調(diào)電阻阻值，會發(fā)出不同 音調(diào)，模仿鳥鳴和其他音響。圖 5-5613. 節(jié)拍器圖5-57是它的電路圖，它是將閃光電路中接上喇叭，做成既有 燈光又有音響的節(jié)拍器，只是聲音較低。調(diào)整電阻阻值和電解電容可以得 到不同的節(jié)拍。如果去掉發(fā)光二極管，將節(jié)拍器調(diào)整到好似下雨的嘀嘀聲，還 可以作為催眠器，響一夜用電量很少。圖 5-5714.

17、 見光發(fā)亮的光控“燈”這個光控“燈”是見光發(fā)亮。圖 5-58是它的電路圖，與前面介 紹的光控“燈”控制相反，因此，只要把原電路中光敏電阻和可調(diào)電阻調(diào) 一下位置就可以了。在實驗中不要忘記可調(diào)電阻的調(diào)整。如果在電路中拆去發(fā)光二極管和電阻，接6伏繼電器，再由繼電器控制燈就可達到實用裝置的目的。圖 5-58第11頁15. 見光響音樂早上陽光照進屋內(nèi)，它就播放出音樂。圖5-59是它的電路圖，它是在見光就亮的光控“燈”中，去掉發(fā)光二極管，改接音樂片和揚聲器 而成。制作時可以根據(jù)自己所希望的亮度，慢慢調(diào)整可調(diào)電阻值。該裝置還可以以市場銷售的小型激光指示器為光源槍，將光敏電阻安放在靶心處，找一個不透光的圓筒套

18、在光敏電阻上，遮擋外部光線 對它的干擾，調(diào)整可調(diào)電阻值，做成光電打靶器。圖 5-5916. 黑暗光控報警器圖5-60是它的電路圖，它是在黑暗控制“燈”亮電路中接上音樂片電路，制作時根據(jù)所需的暗度下調(diào)整可調(diào)電阻值到發(fā)出音樂響聲。該裝置還可以與小型激光指示器或其他光線配合，做成報警器， 如在圈養(yǎng)的動物外圍，將小型激光指示器遠距離照射光敏電阻，當(dāng)有動物 外逃時，擋住激光束，便會報警?；蛘邔⒛_與計算器中的連加相接，用 來對傳送帶上的物品個數(shù)進行計算，或者用于通道顯示有人、動物通過等。圖 5-6017. 書寫光亮測試器圖5-61是它的電路圖，它是在黑暗控制“燈”亮的電路中再加 上一個發(fā)光二極管，就可以改裝為光線亮度測試器。 反復(fù)調(diào)整可調(diào)電阻值，第12頁使它在符合書寫光照條件下，綠色發(fā)光二極管發(fā)光，而光照一暗時紅色發(fā)光二極管發(fā)光，以提醒人們注意。圖 5-6118. 干濕測量器圖5-62是它的電路圖，用鋼絲照圖做兩個探頭連在電路中，使用時，將它的兩個探頭插入花盆或其他物體中，反復(fù)調(diào)整可調(diào)電阻值，使它在濕潤時