6.1 555定时器的引脚
时器555定时器内部结构和引脚排列图,如内部电路图,引脚排列图。555定时器内部含有一个基本RS触发器,配个电压比较器C1,C2,一个放电三极管T由三个5K的电阻的分配器,555定时器因此而得名一个输出缓冲器G3。比较器C1的参考电压为2VCC/3加在同相输入端C2的参考电压为VCC/3加在反相输入端,两者均由分在器上取得。
图 555的内部电路图
555定时器引脚排列图
555定时器个引线端的用途如下: 1.1端为接地线;
2.2端为低电平触发端,也称为触发输入端。当2端的输入高电压高 于VCC/3时,C2输出为1;当输入电压低于VCC/3时,C2的输出为0,使基本触发器置1;
3.3端U0为输出端;
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4.4端是复位端,当=0时,基本触发器直接置0,使Q=0,=1;
5.3端UDD 为电压控制端,如果CO 端另加控制电压,则可以改变C1,C2的参考电压。工作中不使用CO 端时,一般都通过一个0.01uF的电容接地,以防旁路干扰;
6.6端TH 为高电平触发端,当输入电压低于2VCC/3时,C1的输出为1;当输入电压高于2VCC/3时,C1的输出为0,使基本触发器置0,即Q0=0,
7.7端D为放电端。当基本触发器的过T放电;
8.8端VCC为电源端,可在4.3-1.6V范围内使用,若为CMOS电路,则VCC=3-18V。 表7-1 555定时器功能表,它全面表示了555的基本功能。
55定时器功能表
=1,这时定时器输出U0=0;
=1时,放电晶体管T 导通,外接电容元件通
6.2 555定时器构成的多谐振荡器
多谐振荡器产生矩形波的自激振荡电路,由于矩形波包含和高次谐波成分,因此称为多谐振荡器。如图7-3 555定时器图7-4 波形图采用555设计的多谐振荡器及其工作波形,其振荡频率与实际的数字钟频率略有出入,但可以通过校时装置校时。多谐振荡器也称无稳态触发器,它没有稳定状态,同时毋须外加发脉冲,就能输出一定频率的矩形脉冲(自激振荡)。用555实现多谐振需要外接电阻R1,R2和电容C,并外接+3V的直流电源。只需在+VCC端接上+3V的电源,就能在3脚产生周期性的方波。
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图 本次设计的秒脉冲电路图
图 波形图
6.3 555定时器工作原理
接通电后,它经过电阻和对电容C充电,当为“0”。这时,
上升略高于时,比较器C1的
和
输出为“0”,将触发器置“0”,=1,放电管T导通,电容C通过
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T放电,下降。当下降略低于时,比较器C2的输出为“0”,将触发器置“1”,
又经过
和
对电容C充电。如此重
又由“0”变为“1”。由于=0,放电管T截止,复上述过程,
为连续的矩形波。
第一个暂稳状态的脉冲宽度,即(
+
从充电上升到
+
所需的 )C
)Cln2=0.7(
第二个暂稳状态的脉冲宽度,即从放电下降到Cln2=0.7
C
所需的时间:
振荡周期 T= 振荡频率
+
0.7(
+2
)C
占空比
由式可得,占空比大于总是>P。若设占空比=P,又知交通信号灯的振荡周期是1S,可得到本次所需要的元器件阻值:
.R1≈5.1KΩ R2≈5.1KΩ C1≈100uF C2≈0.01uF
七、交通灯信号灯控制总体框图
根据设计各部分功能可画出交通信号灯控制系统总体框图:
=qtp1T
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