555，全稱“通用單雙極型定時器”（General-purpose Single Bipolar Timer），意思是555的一個芯片中包含一個（單）用三極管做成的（雙極型）定時器。它在外接一個電阻和一個電容后，能夠精確地實現(xiàn)延時功能。利用這個功能我們可以實現(xiàn)很多種電路，最常用的有三種：

• 無穩(wěn)態(tài)電路
• 單穩(wěn)態(tài)電路
• 雙穩(wěn)態(tài)電路

下面分別介紹每一種電路的結(jié)構(gòu)和用法。

引腳圖

在具體介紹每一種電路之前，我們先來看看555的引腳圖。這里以NE555為例。

各個引腳的功能如下：

• 1腳：接地。
• 2腳：輸入端Trigger，該腳會判斷其電壓是否小于1/3 Vcc。
• 3腳：輸出端Output。
• 4腳：清零端Reset。正常工作時應(yīng)接高電平。
• 5腳：控制電壓端。一般不使用，應(yīng)通過一只0.01μF（103）瓷片電容接地，以防引入高頻干擾。
• 6腳：輸入端Threshold，該腳會判斷其電壓是否大于2/3 Vcc。
• 7腳：放電端Discharge。
• 8腳：外接電源Vcc，范圍為4.5V~16V，一般用5V。

輸出端3腳的電平與輸入的關(guān)系如下表所示：

如果不想了解具體的工作原理，只需要知道以下幾點即可：

• 1腳接地，8腳接電源，4腳大部分情況下也接電源
• 5腳通過一個0.01μF電容接地，也可以懸空（不建議）
• 2、6、7腳根據(jù)不同應(yīng)用有不同接法
• 3腳是輸出

無穩(wěn)態(tài)電路(振蕩器)

所謂的“穩(wěn)態(tài)”指的是3腳輸出端的電平高低是否穩(wěn)定?！盁o穩(wěn)態(tài)”的意思是，3腳的輸出會自動在高低之間變換，而不會穩(wěn)定地停留在高或低上。這就形成了一個振蕩器。這個特性可以用來制作LED的閃爍效果、電子琴等，也可以用于PWM技術(shù)控制電動機的轉(zhuǎn)速等。

最基本的無穩(wěn)態(tài)電路

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最基本的無穩(wěn)態(tài)電路如下所示，只需將兩個電阻R1、R2和一個電容C1串聯(lián)，然后將555的7腳接在R1、R2之間，2、6腳接在R2和C1之間即可：

這個電路的工作原理如下，不想看的可以直接跳到下一段的周期和占空比公式：

1. 電容C1通過R1、R2充電至1/3 Vcc后，進入正常的工作流程。
2. 由于C1連接到了2腳Trigger，2腳低于1/3 Vcc時，3腳的輸出為高電平，而7腳為高阻態(tài)，所以C1繼續(xù)通過R1、R2充電，直到C1的電壓達到2/3 Vcc。C1從1/3 Vcc充電至2/3 Vcc的時間即為充電時間，公式為 t1 = 0.693 · (R1 + R2) · C1。
3. C1達到2/3 Vcc后，超過了6腳的閾值，因此3腳輸出變成低電平，7腳變成低電平。于是C1無法繼續(xù)充電，而是經(jīng)由R2向7腳放電，直到C1電壓達到1/3 Vcc為止。這段放電時間的公式為 t2 = 0.693 · R2 · C1。
4. C1電壓低于1/3 Vcc后，觸發(fā)2腳Trigger，從而3腳輸出變成高電平，7腳變成高阻態(tài)，返回上述第2步。

因此我們可以得出以下公式：

從上述公式中可以看到，該電路只能生成占空比大于50%的方波。

任意占空比的無穩(wěn)態(tài)電路

基本的無穩(wěn)態(tài)電路無法產(chǎn)生占空比小于50%的方波，但我們可以通過增加兩個二極管來解決這個問題。如下所示的改進版可以實現(xiàn)任意占空比：

改進后的555無穩(wěn)態(tài)振蕩器

在充電階段，D1導(dǎo)通，D2截止，因此C1僅通過R1進行充電；而在放電階段，D1截止，D2導(dǎo)通，因此C1僅通過R2放電。于是，該電路的公式為：

這樣只需適當選取R1和R2的值，就可以實現(xiàn)從0到100%的任意占空比了。

我們只需在上個視頻的面包板上添加兩個二極管即可。為了演示占空比小于50%的效果，我將R1換成了1kΩ，這樣占空比為10%，可以從右下角LED的閃爍來證實這一點。

添加兩個二極管來實現(xiàn)任意占空比

更簡單的50%占空比無穩(wěn)態(tài)電路

還有一種無穩(wěn)態(tài)振蕩器能夠用更為簡單的電路實現(xiàn)50%的占空比。如下所示：

50%占空比的555振蕩器

圖中電容C1的充電和放電都是通過電阻R2完成，不再使用7腳Discharge。當輸出端3腳為高電平時，C1充電；當輸出端3腳為低電平時，C1放電。電阻R1的作用是保證C1能夠充到Vcc。

該電路的計算公式為：

應(yīng)用此電路時要注意，電阻R1不能太小，否則會影響電容C1的充電，導(dǎo)致占空比不是50%。

單穩(wěn)態(tài)電路

在單穩(wěn)態(tài)電路中，輸出端保持低電平，在輸入端觸發(fā)之后，輸出端變成高電平，延時一段時間后回到低電平并保持。這個特性可以用來制作延時開關(guān)。原理圖如下：

圖中，電容C1接到了7腳Discharge上。在穩(wěn)定狀態(tài)下，3腳Output和7腳Discharge均為低電平，因此電容C1與地（7腳）短接，不會通過R1充電。

2腳通過上拉電阻R2連到高電平上， 并通過一個接地的開關(guān)來產(chǎn)生低電平脈沖。按下開關(guān)會導(dǎo)致2腳Trigger接地，產(chǎn)生低電平。由于此時2腳 < 1/3 Vcc，因此3腳Output變成高電平，同時7腳Discharge變成高阻態(tài)。這會使電容C1不再與地短接，開始通過R1充電。充電時C1兩端電壓升高，直到電壓達到2/3 Vcc。6腳Threashold達到2/3 Vcc后，3腳Output變成低電平，同時7腳Discharge也變成低電平，于是C1不再充電，而是通過7腳放電。

可見，3腳Output的高電平持續(xù)時間就是電容C1從0充電到2/3 Vcc的時間，這個時間為?

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雙穩(wěn)態(tài)電路

雙穩(wěn)態(tài)電路指的是輸出端可以穩(wěn)定在高電平或低電平兩種狀態(tài)，可以通過開關(guān)在兩個狀態(tài)間切換。這個特性可以用來制作按鈕開關(guān)。

用兩個按鈕組成開關(guān)

555雙穩(wěn)態(tài)電路

雙穩(wěn)態(tài)電路中不再使用電容，而是分別將2腳Trigger和4腳Reset通過開關(guān)接地，R1、R2為2、4腳的上拉電阻。當2腳Trigger對應(yīng)的開關(guān)按下時，2腳變成低電平，從而3腳Output變成高電平；而由于6腳接地，即使2腳的開關(guān)不再按下，也滿足2腳>1/3 Vcc、6腳< 2/3 Vcc的條件，于是3腳會一直保持高電平。4腳Reset對應(yīng)的開關(guān)按下會強制3腳Output變成低電平。

用一個按鈕組成開關(guān)

生活中常見的開關(guān)只有一個按鈕，按一下開，再按一下關(guān)。這種開關(guān)可以通過另一種雙穩(wěn)態(tài)電路實現(xiàn)：

文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-777342.html

到了這里，關(guān)于555定時器介紹的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！