Микросхемы. "Таймер NE555" и "мерзкое пианино"

Ребята, если до сих пор вы работали только с базовыми электронными  компонентами, пора перейти на следующую ступень.

Хочу вам представить интегральную микросхему таймер NE555.

Это же такое микросхема? -  спросите вы.

Микросхема — это объединение множества стандартных электронных компонентов в монолитном корпусе. 

Вот так выглядит принципиальная схема микросхемы, которую вы держите в руках. Страшно, правда?

Давайте посмотрим, за что отвечает каждая из ножек микросхемы.

Выводы микросхемы NE555

Важно! Нумерация выводов всегда идет против часовой стрелки начиная от ключа (полукруглого углубления на корпусе микросхемы).

Конечно, для работы микросхемы недостаточно просто подать питание на неё, необходим еще так называемый «обвес», то есть те вспомогательные детали на плате, вместе с которыми микросхема сможет выполнять свою функцию.

На рисунке красным выделена сама микросхема все остальные детали — это её «обвес»

Зачем же нужна микросхема таймера NE555?

Микросхема таймера NE555, которую вы держите в руках, может работать в одном из трёх режимов, мы с вами обсудим 2 из них:

Одновибратор.

Принципиальная электрическая схема одновибратора приведена на рисунке.

Для формирования одиночных импульсов кроме микросхемы NE555 понадобится сопротивление и полярный конденсатор.

Схема работает следующим образом:

На вход таймера (2) подают одиночный импульс низкого уровня, который приводит к переключению микросхемы и появлению на выходе (3) высокого уровня сигнала.

Говоря простым языком, этот режим позволяет включить что-либо с задержкой.

Пример: таймер в духовке, где звуковой сигнал включается через заданное время после начала приготовления.

Мультивибратор

Второй режим работы таймера NE555 — режим мультивибратора.

Мультивибратор представляет собой генератор периодических импульсов прямоугольной формы с заданной амплитудой, длительностью и частотой, в зависимости от поставленной задачи.

Его отличие от одновибратора состоит в отсутствии внешнего возмущающего воздействия.

Принципиальная схема мультивибратора на базе NE555 показана на рисунке. В формировании повторяющихся импульсов участвуют резисторы R1, R2 и конденсатор С1.

Длительность импульсов можно рассчитать по формулам. Но в вашем легче воспользоваться специальным калькулятором. Например http://cxem.net/calc/555_calc.php

Говоря простым языком, этот режим позволяет включать и выключать что-либо с заданным интервалом.

Пример: мигалка, где поочередно загорается то один, то другой светодиод.

Задание №1

Предлагаю вам собрать мультивибратор по следующей схеме:

R1 = 33кОм, R2 = 10 кОм, R3, R4 = 220Ом, C1 = 100мкФ, С2 = 0.1мкФ

Заметьте, что на схеме выводы таймера располагаются на первый взгляд в хаотичном порядке, и могут не соответствовать их реальному расположению на самой микросхеме.

Задание №2

Теперь давайте попробуем увеличить частоту и сгенерировать звук, как в одном из предыдущих занятий. Я предлагаю использовать для этого следующую схему.

Генерация звука. R1,R2 = 1кОм, C1, С2 = 0.1мкФ, С3 = 10мкФ

Задание №3

Добавим еще 6 нот, чтобы у нас получился настоящий синтезатор. Чтобы у каждой ноты была своя частота, мы будем добавлять перед каждой новой клавишей резистор. 

Мерзкое пианино. R1-R8 = 1кОм, C1, С2 = 0.1мкФ, С3 = 10мкФ

Сегодня мы познакомились с таким удивительным элементом как микросхема. Использование микросхем в ваших схемах открывает вам безграничные возможности.