מערכות אלקטרוניות שונות פועלות ברמות מתח שונות. לרוב המערכות האלקטרוניות הדיגיטליות כמו מיקרו-בקרים ומיקרו-מעבדים פועלות ב -5 וולט או 3.3 וולט. התקני בקרת מפלסים תעשייתיים כמו PLC, HMI וכו 'הם בעלי מתח הפעלה של 12V, 24V וכו'. לעומסים (מחוון LED) ולחיישנים המשמשים לממשק עם PLC יש גם מתח הפעלה סמלי של 24V. פרט לכך מעט רתמות חיווט לרכב פועלות גם על 12 וולט או 24 וולט. יש גם נורות 24 וולט המשמשות באורות זנב או בפנסי ראש של מכוניות. אז במדריך זה אנו לומדים כיצד אנו יכולים להבהב שתי נורות 24 וולט באמצעות מעגל פשוט.
שמירת עולם אמיתי
לפני שנכנס לתרשים מעגל ממסר הברזל 24V ועבודה של המעגל, בואו נבצע מצוות מעשי קטן. מעגל נצנץ הנורההוא מעגל נפוץ מאוד שרובנו היינו נתקלים בו בחיי היום יום שלנו. אחת הדוגמאות הברורות מאוד היא נוריות החיווי במכוניות שלנו. ברגע שמסמנים את המחוון הנורה בתוך המחוון מתחילה להבהב, זה נעשה בעזרת מעגל פלאש. עכשיו אם אתה מתבונן קרוב אתה אמור להיות מסוגל לשמוע צליל מתקתק בכל פעם שהאור נדלק או נכבה. זאת בשל הממסר שמופעל להפעלת או כיבוי האור. אז בפעם הבאה כשאתה לשים את היד על ההגה של המכונית שלך ולהדליק מחוון, השהה לרגע ותהנה מצליל הממסר שמתקתק בתוך לוח המחוונים שלך. אז עכשיו אנחנו יודעים שאנחנו צריכים ממסר כדי לתקתק כדי להדליק ולכבות את הנורה המובילה שלנו. מעגל מתקתק זה יעוצב באמצעות טיימר 555.
חומרים נדרשים
להלן הרכיבים הנדרשים לבניית מעגל זה
- נורת 24 וולט (2 מס ')
- ממסר 5V
- 555 טיימר IC
- 7805 IC הרגולטור
- טרנזיסטור BC547
- דיודה 1N4007
- נגד (1k, 470k)
- קבלים (10uf, 0.1 uf)
- ספק כוח 24V
- לוח לחם וחוטי חיבור
תרשים מעגל
תרשים המעגל השלם עבור מעגל ממסר הנורה של 24 וולט מופיע להלן. הוא נבנה באמצעות פרוטאוס וההדמיה של אותו תידון בהמשך בדף זה.
כידוע המעגל כולל ממסר, ושתי הנורות שברצוננו להבהב מחוברות לממסר. הקצוות החיוביים של הנורות נקשרים יחד ומחוברים לאספקת 24 וולט, על מנת להחליף את הנורות הקצוות השליליים מחוברים לממסר. הסיכה המשותפת של הממסר מחוברת לממסר והסיכה הפתוחה בדרך כלל (NO) מחוברת לקצה שלילי אחד של הנורות והסיכה הרגילה (NC) של הממסר מחוברת לקצה השלילי האחר של הנורות. בדרך זו רק נורה אחת תידלק בכל זמן נתון.
כעת יש להפעיל ולכבות את הממסר הזה בפרק זמן מסוים. באלקטרוניקה בכל פעם שאנו עוסקים באותות תזמון, הבחירה הראשונה והבסיסית תהיה להשתמש בטיימר 555. גם כאן נשתמש בטיימר 555 במצב Astable כדי לייצר דופק עם זמן מוגדר מראש (Ton) ו- off-time (Toff). במעגל שלנו הנורה 1 תופעל רק בזמן והנורה 2 תידלק רק בזמן הפסקה. נלמד עוד על פעולה זו בחלק הסימולציה.
מתח ההפעלה למעגל זה הוא 24 וולט, אך טיימר 555 וממסר דורש מתח הפעלה נמוך יותר. אז אנו משתמשים ב- 7805 שהוא מווסת מתח חיובי והוא יווסת את 24V ל 5V ונוכל להשתמש במתח זה להפעלת טיימר 555 וממסר. הטרנזיסטור NPN BC547 (או 2N2222) משמש להפעלה או כיבוי של הממסר באמצעות טיימר 555, מכיוון שהזרם המקורי מפינה 555 לא יספיק להפעלה או כיבוי של הממסר ולכן אנו משתמשים בטרנזיסטור בין לבין נגד בסיס. מעגל זה נקרא מעגל דרייבר ממסר, אשר מודגש בתרשים המעגל לעיל. למידע נוסף על ממסרים כאן.
סימולציה של מעגל פלאש
כאשר המעגל מופעל, 555 טיימר IC אמור לספק דופק עם זמן זמן מוגדר וכיבוי. דופק זה ישמש לאחר מכן להפעלה / כיבוי של הממסר דרך טרנזיסטור. ממסר יחליט איזו נורה יש להדליק. קובץ ה- GIF שלמטה מציג את הופעת ה- Blub ואת גל הדופק המיוצר על ידי טיימר 555
זמן ההפעלה וההפסקה של הדופק מחליט כמה זמן כל נורה נשארת במצב. אנו יכולים לקבוע זמן זה על ידי בחירת הערך המתאים של הנגד (R1 ו- R2) והקבל (C1). אם נתבונן בתרשים המעגל לעיל נוכל להבחין כי במעגל זה הגדרנו את ערך R1 ו- R2 להיות 470k ו- 1k בהתאמה והקבל C1 יהיה 10uf.
הנוסחאות לחישוב זמן ה- ON (טון) של המעגל מפורטות להלן, בואו נחליף את הערך של R1, R2 ו- C1 במעגל לחישוב ערך הזמן.
T ON = 0.693 (R2 + R1) C1 = 0.693 (470000 + 1000) 10 × 10 -6 = 3.26 שניות
באופן דומה, ניתן לחשב את הנוסחאות לחישוב זמן ה- OFF (Toff) של המעגל באמצעות הנוסחאות להלן
T OFF = 0.693 (R2) C1 = 0.693 (470000) (10 × 10 -6) = 3.25 שניות
טיימר 555 מוגדר במצב Astable כאן, אז למידע נוסף על ערכים אלה ו- 555 במצב Astable כאן.
אנו יכולים לאמת את הערכים באמצעות האוסצילוסקופ הדיגיטלי בסימולציה של פרוטאוס. צילום מהיר של צורת הגל מוצג למטה. השתמשתי באפשרות הסמנים כדי למדוד את משך הזמן של הדופק לסירוגין. כפי שניתן לראות זמן ה- ON נמדד להיות 3.28 שניות וזמן ה- OFF נמדד ל -3.3 שניות שהוא קרוב לערכים המחושבים. עם זאת זכרו שמדובר בערכים תיאורטיים ואינכם יכולים לצפות שהם יהיו זהים במעגל המעשי.
עבודה של מעגל פלאש
בניתי את המעגל השלם על גבי לוח לחם, אתה יכול להשתמש בלוח מושלם כדי להלחין את הרכיבים אם אתה מתכנן להשתמש בו לאורך זמן. לאחר שכל הרכיבים חוברו, מערך הניסוי שלי נראה בערך כך למטה.
השתמשתי ב- RPS שלי כדי לשמש כמקור חשמל והוא אמור לספק 24 וולט עם זרם מקסימלי של 1.5A, מכיוון שהנורות בהן השתמשתי כאן צורכות בערך 1A בכל 24V. כמו כן השתמשתי במודול ממסר 5V כדי לגרום למעגל להראות מסודר. מודול הממסר אינו אלא אוסף של ממסר, דיודה וטרנזיסטור, אתה יכול להשתמש גם במידת הצורך. פשוט הפעילו את מודול הממסר באמצעות ה- Vcc וסיכה הארקה וחברו את סיכת האות של המודול לסיכה 3 של טיימר 555. חבר את המסופים המשותפים (C), הפתוחים באופן נורמלי (NO) ואת המסופים הרגילים (NC) של הממסר לנורה ולקו הקרקע כמוצג בתרשים המעגל.
לאחר סיום החיבורים, פשוט הפעל את ספק הכוח וכדאי שתבחין בנורות מהבהבות אחת אחת. אם יש לך בעיה להביא את זה לעבודה, השתמש במולטימטר לניפוי באגים במעגל מכיוון שכבר הבנת את פעולתו של המעגל (שלדעתי) זה אמור להיות לך קל לנתב את המעגל על ידי בדיקת רמות המתח סיכות. אם אתה עדיין נתקל בבעיות השתמש בסעיף ההערות כדי לקבל עזרה או השתמש בפורומים לעזרה טכנית נוספת.