當我們按一下開關,LED燈就會被點亮,然後定時幾秒鐘,最後自動熄滅,怎麼實現這個功能呢?
如果透過微控制器程式設計是很容易實現的,但如果不用微控制器呢?
這可就有點犯難了。
其實不用微控制器,也有很多方法實現這個功能。
接下來我們就使用555定時器來實現,在上一個影片中我們說過,它的應用非常廣泛,利用555實現這個功能,對它來說簡直是小菜一碟。
555定時器有3個工作模式。
上一個影片中,我們用555製作的LED燈閃爍,屬於無穩態工作模式。因為它輸出的電平一直在變化,沒有一個穩定的狀態,所以叫無穩態工作模式。
而今天我們要應用它的單穩態工作模式,在它工作的時候,它一直輸出低電平,而當我們按下開關時,它輸出高電平,並延時一段時間,然後又自動恢復低電平,並一直保持。
你看只有我們去觸發它,它才輸出高電平,而在預設情況下,它一直輸出穩定的低電平,這就是單穩態工作模式。
接下來我們說一說怎麼讓它去實現我們開頭說的那個功能。
這是它的電路原理圖,為了讓大家更容易理解,原理圖上省略了一些無關緊要的東西。
555定時器部分,我們不再贅述,上個影片已經講過。
當我們給它上電之後,它的輸出是低電平,LED燈一直是熄滅狀態。
因為這個輸出緩衝器對結果取反,此時T點應該是高電平,所以三極體此時導通,所以E點電壓可以看做0V。而B點電壓為3.4V,對於比較器1而言,反向電壓大於同相電壓,所以它輸出低電平。
同理比較器2也輸出低電平。
如果都是低電平,觸發器會一直保持這個狀態。
然後當我們按一下開關,注意是按一下就馬上鬆開。
按下的一瞬間,F點的電壓為0V,對於比較器2,此時同相輸入端大於反向,所以它輸出1,對於觸發器來說S為1,R為0,所以它輸出高電平,但是這個小圓圈會對結果取反,所以T點為低電平,後面再一次取反,所以它最後的輸出就是高電平,LED燈被點亮。
還有就是當我們鬆開按鈕之後,F點即使電壓變為5V,但觸發器的輸出依舊為高電平,因為鬆開之後,F點的輸入變為5V,比較器2的反相大於同相,它輸出低電平,對於觸發器來說兩個都是低電平,它的狀態不會發生改變。
因為T點是低電平,所以三極體截止,相當於斷路,此時電源開始往電容上充電,當充電到3.4V時,比較器1的同相開始大於反相,所以它的輸出為高電平,對於觸發器,此時R為1,S為0,所以它輸出低電平,經過兩次取反之後,最終它的輸出也是低電平,所以LED燈熄滅。
此時T點為高電平,所以三極體又導通,電容開始透過三極體放電,E點又會小於3.4V,所以比較器1又開始輸出低電平,但即使輸出低電平,對觸發器來說也沒有影響,因為它的兩個輸入都是低電平,它會一直保持上一個狀態,也就是輸出低電平的狀態。
如果我們不按開關它會一直保持。
最後我們來說一下,LED燈的延時時間怎麼算。
當我們按下開關的一瞬間,LED燈被點亮,電容充電到電源電壓的三分之二時,LED燈熄滅。
這是延時時間t的計算公式,如果我們想要延時3秒鐘,只需要選擇10K的電阻,273uf(微法)的電容就可以。
如果我們選擇10F(法)的電容,100K的電阻,就能延時100萬秒,也就是277個小時。
好了影片到此結束。