自來(lái)水塔水位自動(dòng)控制設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(編輯修改稿)
2024-10-01 21:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4 頁(yè) 元器件簡(jiǎn)介 NE555 介紹 NE555 (Timer IC)大約在 1971 年 由 Sigics Corporation 發(fā)布，在當(dāng)時(shí)是唯一非?？焖偾疑虡I(yè)化的 Timer IC，在往后的 30 年來(lái) 非常普遍被使用，且延伸出許多的應(yīng)用電 路 ， 盡管近來(lái) CMOS 技術(shù)版本的 Timer IC 如 MOTOROLA 的MC1455 已被大 量的使用，但原規(guī)格的 NE555 依然正常的在市場(chǎng)上供應(yīng)，盡管新版 IC 在功能上有部份的改善，但其腳位勁能并沒(méi)變化，所以到目前 都可直接的代用。 NE555 是屬于 555 系列的計(jì)時(shí) IC 的其中的一種型號(hào)， 555 系列 IC 的接腳功能及運(yùn)用都是相容的，只是型號(hào)不同的因其價(jià)格不同其穩(wěn)定度、省電、可產(chǎn)生的振蕩頻率也不大相同；而 555 是一個(gè)用途很廣且相當(dāng)普遍的計(jì)時(shí) IC，只需少數(shù)的電阻和電容，便可產(chǎn)生數(shù)位電路所 需的各種不同頻率之脈波訊號(hào)。 1. NE555 的特點(diǎn)有： （ 1） .只需簡(jiǎn)單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時(shí)作用。其延時(shí)范圍極廣，可由幾微秒至幾小時(shí)之久。 （ 2） .它的操作電源范圍極大，可與 TTL， CMOS 等邏輯閘配合，也就是它的輸出準(zhǔn)位及輸入觸發(fā)準(zhǔn)位，均能與這些邏輯系列的高、低態(tài)組合。 （ 3） .其輸出端的供給電流大，可直接推動(dòng)多種自動(dòng)控制的負(fù)載。 （ 4） .它的計(jì)時(shí)精確度高、溫度穩(wěn)定度佳，且價(jià)格便宜。 圖 22 555 內(nèi)部電路圖 圖 23 555 管腳排列圖 四 川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 5 頁(yè) 3. NE555 引腳位配置說(shuō)明 下： ①腳 (接地 ) 地線 (或共同接地 ) ，通常被連接到電路共同接地。 ②腳 (觸發(fā)點(diǎn) ) 這個(gè)腳位是觸發(fā) NE555 使其啟動(dòng)它的時(shí)間周期。觸發(fā)信號(hào)上緣電壓須大于 2/3 VCC，下緣須低于 1/3 VCC 。 ③腳 (輸出 ) 當(dāng)時(shí)間周期開(kāi)始 555 的輸出輸出腳位，移至比電源電壓少 伏的高電位。周期的結(jié)束輸出回到 O 伏左右的低電位。于高電位時(shí)的最大輸出電流大約 200 mA 。 ④腳 (重置 ) 一個(gè)低邏輯電位送至這個(gè)腳位時(shí)會(huì)重置定時(shí)器和使輸出回到一個(gè)低電位。它通常被接到正電源或忽略不用。 ⑤腳 (控制 ) 這個(gè)接腳準(zhǔn)許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。當(dāng)計(jì)時(shí)器經(jīng)營(yíng)在穩(wěn)定或振蕩的運(yùn)作方式下 ,這輸入能用來(lái)改變或調(diào)整輸出頻率。 ⑥腳 (重置鎖定 ) 重置鎖定并使輸出呈低態(tài)。當(dāng)這個(gè)接腳的電壓從 1/3 VCC電壓以下移至 2/3 VCC 以上時(shí)啟動(dòng)這個(gè)動(dòng)作。 ⑦腳 (放電 ) 這個(gè)接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力，當(dāng)輸出為 ON 時(shí)為 LOW，對(duì)地為低阻抗，當(dāng)輸出為 OFF 時(shí)為 HIGH，對(duì)地為高阻抗。 ⑧腳 (V +) 這是 555 個(gè)計(jì)時(shí)器 IC 的正電源電壓端。供應(yīng)電壓的范圍是 +伏特 (最小值 )至 +16 伏特 (最大值 )。 IC1 選用 555 振蕩器 ，它的內(nèi)部電路如圖 22 所示，管腳排列圖如圖 23 所示。 振蕩器 的工作原理 ： 電阻分壓器由三個(gè)阻值都是 5K 電阻構(gòu)成，其作用是為電壓比較器 A A2提供基準(zhǔn)電壓。 A A2 組成電壓比較器，當(dāng)控制電壓輸入端 CONT 懸空時(shí)， A A2 的基準(zhǔn)電壓分別為 2/3Vcc 和 1/3Vcc。 A1的反相輸入端 THRES 稱為 555 振蕩 器的高觸發(fā)端， A2的同相輸入端 TRIG 稱為 555 振蕩器 的低觸發(fā)端。比較器 A1的輸出作為置 0 輸入端， 比較器 A2的輸出作為置 1 輸入端。 RESET 是 驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器 的復(fù)位輸入端 Vr 是集電極開(kāi)路的三極管， Vr 的集電極作為定時(shí)器的引出端 DISCH，非門(mén)是緩沖器，其作用是提高電路的負(fù)載能力。 利用 555 定時(shí)器可以構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。 四 川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 6 頁(yè) 只要將 555 定時(shí)器的 2 號(hào)腳和 6 號(hào)腳接在一起，就可以構(gòu)成施密特觸發(fā)器 [圖24]。我們簡(jiǎn)記為“二六一搭”。這個(gè)施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性是反相的 [圖 25]。5 號(hào)腳接控制電壓 VCO時(shí)，正向閾值電壓和負(fù)向閾值電壓分別為 VCO和。 圖 24 用 555 定時(shí)器接成的施密特觸發(fā)器 圖 25 電路的電壓傳輸特性 四 川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 7 頁(yè) 將 555 定時(shí)器的 6 號(hào)腳和 7 號(hào)腳接在一起，并添加一個(gè)電容 C 和一個(gè)電阻 R，就可以構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 [圖 26]。電容接在電源與 6 號(hào)腳之間，電阻接在 7 號(hào)腳和地之間。我們簡(jiǎn)記為“七六一搭，下 C 上 R。 這個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是負(fù)脈沖 觸發(fā)的。穩(wěn)態(tài)時(shí)，這個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出低電平。暫穩(wěn)態(tài)時(shí)，這個(gè)觸發(fā)器輸出高電平。 5 號(hào)腳懸空時(shí)，輸出脈沖寬度為 RCln3。 5 號(hào)腳接控制電壓 VCO時(shí)，輸出脈沖寬度為 COCCCCVV VRC ?ln （ 22） 圖 26 用 555 定時(shí)器接成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 四 川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 8 頁(yè) 我們知道，利用施密特觸發(fā)器可以構(gòu)成多諧振蕩器 [圖 27]。理論上，我們只需要添加一個(gè)電阻和一個(gè)電容即可。 電阻和電容構(gòu)成一個(gè) RC 積分電路，其輸入端接施密特觸發(fā)器的輸出端，其輸出端接施密特觸發(fā)器的輸入端。用 555 定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器就是用的這個(gè)思路。于是，我 們先用 555 定時(shí)器構(gòu)成一個(gè)施密特觸發(fā)器，然后再把這個(gè)施密特觸發(fā)器改接成多諧 圖 28 用 555 定時(shí)器接成的多 諧振蕩器 圖 210 CD4017 管腳排列圖 圖 27 用施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振蕩器 四 川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 第 9 頁(yè) 振蕩器 [圖 28]。不過(guò)，我們這個(gè)施密特觸發(fā)器稍微復(fù)雜一些，除了“二六一搭”以外，又增加了一個(gè)電阻 R1。 R1 與 555 定時(shí)器內(nèi)部的放
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