555定时器的应用 555定时器常见应用及50个经典设计电路

555定时器是美国Signetics公司于1972年开发的中型集成电路，用来代替机械定时器。这条赛道在全世界都很受欢迎。目前流行的产品有四款:BJT两款:555，556(含两款555)；两个CMOS: 7555，7556(含两个7555)。

见见555定时器

555定时器是一款结合了模拟和数字功能的中型集成设备。一般称为双极(TTL)工艺制作的555和互补金属氧化物(CMOS)工艺制作的7555。除了单定时器，还有对应的双定时器556/7556。555定时器电源电压范围宽，可以工作在4.5V~16V，7555可以工作在3~18V，输出驱动电流约200mA，因此其输出可以兼容TTL、CMOS或模拟电路电平。

555芯片是一种用途极其广泛的芯片，有数百种不同的应用，包括时基定时或开关以及压控振荡器和调节器。

对于接触过数字电路或模拟电路的人来说，555芯片绝对经典。它成本低，性能可靠，广泛应用于各种电器，包括仪器仪表、家用电器、电动玩具和自动控制。

555定时器引脚图

每个引脚的功能如下:

1脚:外接电源负极端子VSS接地，通常接地。

引脚2:低电平触发端t1，当该引脚的电压低于1/3 VCC时有效。

引脚3:输出端子输出。

引脚4:直接清除RST。当该端子连接到低电平时，时基电路不工作。此时，无论TL和TH的电平如何，时基电路的输出都是“0”，该端正常工作时应接高电平。

引脚5: CO为控制电压端子。如果此引脚外部连接有电压，两个内部比较器的参考电压可以改变。当不使用该引脚时，该引脚应与一个0.01μF(103)陶瓷片电容串联接地，以防止引入高频干扰。

引脚6:高触发端TH，当该引脚的电压大于2/3 VCC时有效。

引脚7:放电端。该端子与放电管T的集电极相连，在定时器中作为电容的放电引脚。

8脚:外接电源VCC，双极时基电路VCC范围为4.5 -16V，CMOS时基电路VCC范围为3-18V，一般为5V。

555定时器内部结构

它包含两个电压比较器、三个5K等效串联电阻、一个rs触发器(由G1和G2组成)、一个放电晶体管T和一个功率输出级。它提供两个参考电压VR2(1/3 VCC)和VR1(2/3 VCC)，如下图所示。

555定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制rs触发器和放电管T的状态..在电源和地之间施加一个电压，当引脚5悬空空时，电压比较器C1的非反相输入端的电压为2/3VCC，C2的反相输入端的电压为1/3VCC。如果低触发输入端TL的电压小于1/3 VCC，比较器C2的输出为0，可以将RS触发器设置为1，使输出端OUT=1，即输出高电平。如果高触发端TH的电压大于2/3 VCC，TR端的电压大于1/3 VCC，则C1的输出为0，C2的输出为1。RS触发器可以设置为0，使输出端OUT=0，即输出电平低。

综上所述，在引脚8接电源VCC、引脚1接地、引脚5不接外部电压的情况下，555时基电路的逻辑功能表如下:

555定时器的三种工作模式

在这种模式下，555功能被触发一次。应用包括定时器、脉冲丢失检测、弹跳开关、触摸开关、分频器、电容测量、脉宽调制(PWM)等。

在这种模式下，555作为振荡器工作。这种工作模式下的555芯片常用于strongpoint、脉冲发生器、逻辑电路时钟、音调发生器、脉冲位置调制(PPM)等电路。如果用热敏电阻作为定时电阻，555可以构成温度传感器，其输出信号的频率由温度决定。

当DIS引脚空置位且未连接外部电容时，555的工作方式类似RS触发器，可用于形成锁存开关。

555能实现的功能

555的常见应用及原理分析

单稳态电路

有三种单稳态工作模式。参见插图。

第一个(图1)是手动启动单稳态，由于定时电阻和定时电容的位置不同，分为两个不同的单元，分别是代码1.1.1和1.1.2。它们输入端的形式，也就是电路的结构特征是“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。

第二种类型(图2)是脉冲启动单稳态，也可以分为两种不同的单元。它们的输入特点是“RT-7.6-CT”，都是从两个端子输入。1.2.1电路两端没有任何元器件，形式最简单；1.2.2电路有一个RC差分电路。

第三种类型(图3)是压控振荡器。单稳态压控振荡器电路很多，都比较复杂。为了简单起见，我们只把它分成两个不同的单元。无任何辅助设备的电路为1 . 3 . 1；使用晶体管和运算放大器等辅助器件的电路为1.3.2。图中列出了两种常用电路。

双稳电路

这里我们就来总结一下555双稳态电路的工作模式。555双稳态电路可分为两种类型。

第一种(见图1)是触发电路，有两个单元:双端输入(2.1.1)和单端输入(2.1.2)。单端比较器(2.1.2)可以是6端固定，2段输入；也可以2端固定，6端输入。

第二种类型(见图2)是施密特触发器电路，它具有最简单的形式(2.2.1)和两个单元电路(2.2.2)，其中输入电阻被调节和偏置，或者控制电压VCT被施加到控制端子(5)以改变阈值电压。

通常，双稳态电路的输入端的输入电压端没有定时电阻和定时电容。这就是双稳态工作模式的结构特征。2.2.2 C1在单位电路中只起耦合作用，而R1和R2起DC偏置作用。

不稳定电路

第三类是工作模式不稳定。不稳定电路是多谐振荡器电路，是555电路中应用最广泛的一种。还有电路的变异最多。为简单起见，也分为三种。

第一种类型(见图1)是直接反馈型，振荡电阻连接到输出端VO。

第二种类型(见图2)是间接反馈型，振荡电阻连接到电源VCC。第一个单元电路(3.2.1)是使用最广泛的一个。第二单元电路(3.2.2)是方波振荡电路。第3、4单元电路为空比值可调的脉冲振荡电路，功能相同但电路结构略有不同，故分别用3.2.3a和3.2.3b编码。

第三种类型(见图3)是压控振荡器。由于电路变化非常复杂，为简单起见，只能分为最简单的形式(3.3.1)和辅助装置(3.3.2)。图中给出了两个应用实例。

不稳定电路的输入一般有两个振荡电阻和一个振荡电容。只有一个振荡电阻可以视为特例。比如3.1.2单元可以认为是省略RA的结果。7.6.2有时会遇到三端并联，只有一个电阻ra的不稳定电路，可以认为是3.2.1单元电路在省略RB后的变形。

以上总结了555的18个单元电路，包括3类8种，虽然不能覆盖全部555应用电路。老话说得好，对我们理解大部分555电路很有帮助。

555触摸定时开关

集成电路IC1是一个555定时电路，这里连接为单稳态电路。平时由于触摸面板的P端没有感应电压，电容C1通过555的引脚7放电，引脚3输出为低电平，继电器KS释放，电灯不亮。

需要开灯时，用手触摸金属片P，人体感应的噪声信号电压从C2施加到555的触发端，使555的输出由低电平变为高电平，继电器KS被拉进来，灯亮。同时，555的引脚7内部关闭，电源通过R1给C1充电，这是计时的开始。

当电容器C1上的电压上升到电源电压的2/3时，555的第7引脚对C1放电，使得第3引脚的输出从高电平变为低电平，继电器被释放，灯熄灭，计时结束。

计时长度由R1和C1决定:T1=1.1R1*C1。根据图中标注的数值，计时时间约为4分钟。D1可以是1N4148或1N4001。

照片曝光计时器

附加电路是由555单稳态电路构成的曝光定时器。手动启动单稳态电路。

工作原理:开机后，定时器进入稳定状态。此时，定时电容器CT的电压是VCT=VCC=6V。对于等效的触发器555，两个输入都为高，即VS=0。继电器KA不拉进，常开点开，曝光灯HL不亮。

在按下按钮开关SB之后，定时电容器CT立即被设置为零。此时555电路的等效触发输入变为R=0，S=0，输出变为高电平:V0=1。继电器KA被拉，常开触点闭合，曝光灯亮。按钮开关按下后立即释放，于是电源电压通过RT给电容CT充电，暂态开始。当电容器CT上的电压上升到2/3VCC或4伏时，计时时间结束。555等效电路触发器的输入为R=1，S=1，输出变为低电平:V0=0。继电器KA释放，曝光灯HL熄灭。瞬态结束后，返回稳态。

曝光时间计算公式为:T=1.1RT*CT。该电路提供的参数延迟时间约为1秒至2分钟，可以通过电位器RP进行调整和设置。

电路中的继电器必须是吸合电流不大于30mA的产品，继电器的接触容量要根据负载的容量(HL)来选择。

从单电源到双电源的电路

在图中所示的电路中，时基电路555连接成一个不稳定电路，三个管脚输出频率为20KHz、比值为1: 1的方波。当引脚3处于高电平时，C4被充电；在低水平，C3被指控。由于VD1和VD2的存在，C3和C4在电路中只充电不放电，最大充电值为EC。B端接地时，A、C两端获得+/-EC的双电源..该电路的输出电流超过50mA。

简易催眠装置

时基电路555构成极低频振荡器，逐个输出短脉冲，使扬声器发出类似雨滴的声音(见附图)。扬声器采用2英寸、8欧姆的小型动圈式。雨滴声音的速度可以通过100K电位器调节到合适的程度。如果在电源上增加一个简单的定时开关，在用户入睡后可以及时切断电源。

DC电机速度控制电路

这是一个比值空可调的脉冲振荡器。电机m由其输出脉冲驱动，脉冲与空的比值越大，电机的电驱动电流越小，转速越慢。脉冲与空的比值越小，电驱动电流越大，转速越快。因此，调节电位器RP的值可以调节电机的速度。如果电极电驱动电流不大于200毫安，可以用CB555直接驱动；如果电流大于200毫安，应增加驱动级和功率放大器级。

图中的VD3是一个续流二极管。在功放管的截止期，为电驱动电流提供了一条通路，既保证了电驱动电流的连续性，又防止了电驱动线圈的自感反电动势损坏功放管。电容C2和电阻R3是补偿网络，可以使负载具有电阻性。整个电路的脉冲频率选择在3~5 kHz之间。频率过低时，电机会抖动，频率过高时，由于空比值小，电机的转速范围会缩小。

d类放大器由555制成

我们知道D类放大器具有体积小、效率高的特点。本文介绍了一种由555电路构成的简单D类放大器。它利用555电路组成可控多谐振荡器，将音频信号输入控制端，获得宽调制脉冲信号(如图)，基本可以满足一般的听音要求。

100千赫可控多谐振荡器由IC 555、R1、R2、C1等组成。，占空的50%。音频信号在控制端的引脚5输入，脉冲宽度与输入信号的幅度成比例的脉冲信号在引脚3获得。经过l和C3的调谐和滤波后，扬声器被驱动。

风扇的频率控制电路

夏天来了，电风扇又要派上用场了。本文介绍了一种模拟电风扇阵风频率的调速电路，它可以给我们家的旧风扇增加一个实用的功能，作为夏天到来的准备。工作原理描述如下。

电路见图1a。电路中，NE555接成占空比空可调的方波发生器，通过调节RW可以改变占空比空。在NE555的引脚3输出高电平期间，过零通断型光电耦合器MOC3061在初级获得约10mA的正向工作电流，使内部硅化镓红外发射二极管发出红外光，相对于市电过零接通过零检测器中的光敏双向开关，接通电风扇电机电源，风扇运转送风。在NE555引脚3的低电平输出期间，双向开关关闭，风扇停止。

MOC3061本身具有一定的驱动能力，利用MOC3061的内部双向开关可以直接控制电风扇电机的运行，无需增加动力驱动元件。RW是比值为空的电位器，也就是每单位时间电风扇送风时间的调整(这个电路的数据大约是20秒)。改变C2或RW的值可以改变控制周期。

图1b中的电路是MOC3061的典型功率扩展电路，在控制大功率电机时要考虑。在制造过程中，可以参考图中所示的参数来选择器件。由于电源采用电容压降方式，制作时请注意安全。人体不能直接接触电路板。

电热毯温度控制器

一般电热毯有高温和低温两个等级。使用时拨入高温档，睡着后总会醒来；拨低温档的时候，有时候一觉醒来感觉温度不够。介绍了一种电热毯温度控制器，可以将电热毯的温度控制在合适的范围内。

工作原理:

电路如图所示。图中IC为NE555时基电路。RP3是温控电位器，其滑臂电位决定了IC的触发电位V2和阀门电位Vf，V5=Vf=2Vz。220伏交流电压经C1、R1降压，D1、D2整流，C2滤波，DW稳压，集成电路获得9V左右的电压。室温下打开电源。当V2Vz调节完毕，V6≥Vf，IC翻转，引脚3变为低电平，BCR断开，电热丝停止加热，温度开始逐渐下降，BG1的ICEO逐渐降低，V2和V6逐渐降低。选择V6部件时:

BG1可以选择3AX、3AG等PNP锗管；BCR采用400伏以上的小型双向晶闸管，其他元件根据图标选择。

生产要点:

热传感器BG1可以用耐温的细软线引出，与插针连接器一起安装。温度探头是通过将导热硅脂注入电容器的铝壳中制成的。使用时，温度探头可以放置在适当的位置。

多用途延时开关电源插座

家用电器、照明灯具等的电源。通常需要在不同的时间延迟后打开或关闭。这个电源插座可以满足这种不同的需求。

工作原理:电路如图，由降压、整流、滤波和延时控制电路组成。

按下AN时，延时器上加12V的工作电压。此时，NE555的引脚②和引脚⑥处于高电平，NE555的引脚③处于低电平。因此，继电器K通电，触点K1-1被拉起。此时“延时关闭”插座通电，“延时开启”插座断电。

此时，电源通过电容器C3、电位计RP和电阻器R3将C3充电到“地”。随着C3上的电压升高，NE555的引脚②和引脚⑥的电压越来越低。当该电压降至2/3Vcc时，NE555的引脚③的输出从低电平跳到高电平。这时继电器会断电不工作，其控制触点会回到原来的位置，于是“延时关闭”插座会断电，这样就满足了不同的要求，LED和LED2给出了相应的指令。

只要元件良好，组装和安装正确，该电路就能正常工作。

延迟时间由C3和PR+R3的值决定，T≈1.1C3(PR+R3)。RP指有效部位。C3可以使用几十pF到1000μF的电容，(PR+R3)的值可以是2k ~ 10m ω。

C1耐压值应≥400V，R1电源应≥2W，an按钮开关可为K-18，继电器型号为JQX-13F-12V。其他组件没有特殊要求。

新颖实用的DC低压稳压电源

开关电源部分的VD1-VD4、R1、C1、C2构成整流滤波电路。NE555、R2、R3、C4、VD6等元件组成一个频率约为20KHz的多谐振荡器电路。R4、C3、VD5构成降压稳压电路，为NE555提供12V工作电源。大功率管VT1和变压器t构成一个开关电路。VT1的工作状态由NE555的引脚③控制，导通时间由脉冲宽度决定，可通过调节R3来改变。脉冲宽度变宽，输出电压增加。脉冲宽度变窄，输出电压降低。VT2、R8、R9和C6构成过流保护电路。在过载或短路故障的情况下，VT2打开，迫使NE555复位并停止振动，从而保护VT1免受损坏。C7和R10是保护网络，用于防止VT1的c-e结被瞬时脉冲击穿。两个次级绕组经整流滤波后分别输出20V和12V。

为了使制造简单，开关电源设计成不能自动稳压，功能类似于变压器，但只实现了轻隔离和降压，稳压功能是由后面的稳压电路实现的。12V DC电压由7805稳压至输出+5V电压；20V DC电压被送到可调稳压电路。不共享，便于加减输出各种电压。

41 555定时器的经典设计项目