مدار دیمر LED با IC 555 و ترانزیستور BC557

از آنجایی که LEDها عمر طولانی داشته، کم مصرف اند و استفاده از آن ها نیز آسان است، به طور معمول در مدارهای الکترونیکی به کار گرفته میشوند. در این مطلب، می آموزیم که چگونه با استفاده از تراشه تایمر 555 و ترانزیستور BC557 مداری بسازیم که لامپ LED را روشن و خاموش کند.

قطعات مورد نیاز

پیش از شروع، بیایید با قطعاتی که در این پروژه از آن ها استفاده خواهیم کرد، آشنا شویم.

• تراشه تایمر 555
• ترانزیستور BC557
• 6 عدد مقاومت 1 کیلواهمی
• مقاومت های 56 کیلواهمی، 47 کیلواهمی، 200 و 100 کیلو اهمی
• خازن های 470 میکروفارادی 16 ولت و 10 میکروفارادی 16 ولت
• لامپ های LED
• منبع تغذیه 12 ولتی

پین اوت یا شرح پایه های تراشه تایمر 555

تایمر 555 یک قطعه الکترونیکی است که در پروژه های الکترونیکی فراوانی به کار میرود. این تراشه میتواند مدت زمانیکه یک دستگاه الکترونیکی روشن و یا خاموش باقی میماند را کنترل کند. از این رو به آن تایمر میگوییم.

تراشه تایمر 555 دارای 8 پایه است که از شماره 1 تا 8 شماره گذاری شده اند. این پایه ها کاربردهای متفاوتی دارند و ما آن ها را به بخش های مختلفی از مدار متصل میکنیم تا به همان صورتی که مدنظر ماست عمل کنند.

در اینجا با هم می آموزیم که هر پایه چه نقشی دارد.

• GND: این پایه به زمین متصل میشود. زمین در اینجا ترمینال منفی منبع تغذیه است. اتصال این دو ترمینال به هم، تراشه را پایدار کرده و آن را در ولتاژ پایداری نگاه میدارد.
• Trigger: این پایه ورودی تریگر تراشه است. این پایه برای راه اندازی تایمر هنگام اعمال ولتاژ مناسب به آن است. هنگامیکه ولتاژ این پایه به کمتر از یک سوم ولتاژ منبع تغذیه افت میکند، تایمر تریگر میشود.
• Output: این پایه، پایه خروجی است. هنگامیکه تایمر تریگر میشود، این پایه یک سیگنال ولتاژ ارسال میکند. این سیگنال میتواند برای روشن و یا خاموش کردن دستگاه های الکترونیکی استفاده شود.
• Reset: این پایه، پایه ریست تراشه است و برای ریست کردن تایمر و توقف کار آن استفاده میشود.
• Control: این پایه، پایه ورودی ولتاژ کنترلی است و برای تنظیم کردن زمان بندی تراشه تایمر 555 استفاده میشود.
• Threshold: این پایه، پایه ورودی ولتاژ آستانه بوده و برای کنترل زمان تراشه تایمر 555 استفاده میشود.
• Discharge: این پایه، پایه تخلیه تراشه است که به یک خازن متصل بوده و برای کنترل زمان بندی تراشه تایمر 555 استفاده میشود.
• VCC: این پایه، پایه تغذیه تراشه است و باید به ترمینال مثبت منبع تغذیه متصل شود.

با دنبال کردن لینک درباره تراشه تایمر 555 بیشتر مطالعه کنید.

مدار روشن و خاموش کن LED تایمر 555

پایه شماره 1 تراشه تایمر 555، پایه زمین است و باید به تمام ترمینال های زمین مدار متصل شود.

پایه شماره 2 تراشه تایمر 555 پایه تریگر است که به یک خازن 10 میکروفارادی 16 ولت متصل است. این خازن سپس باید به زمین مدار متصل شود. پایه شماره 2 همچنین به پایه Threshold (پایه شماره 6) تراشه تایمر 555 متصل است.

پایه شماره 3، پایه خروجی تراشه است که به بیس ترانزیستور BC557 سیگنال لازم برای راه اندازی مدار LED را ارسال میکند. یک مقاومت 56 کیلواهمی بین بیس ترانزیستور BC557 و پایه خروجی تراشه تایمر 555 قرار گرفته است.

پایه های شماره 4 و5 پایه های شناور بوده و به جایی متصل نمیشوند و آزاد هستند.

پایه شماره 6 به یک مقاومت 100 کیلواهمی که خودش به صورت موازی با یک مقاومت 200 کیلواهمی بسته شده است، متصل است. در نهایت هم این مقاومت به پایه شماره 8 (+V) متصل شده است.

پایه شماره 7 بین مقاومت های 100 کیلو و 200 کیلواهمی که به ترتیب به پایه های 6 و 8 متصل شده اند، قرار گرفته است.

پایه شماره 8 (+V) نیز همچنین به امیتر ترانزیستور BC557 و ترمینال مثبت منبع تغذیه 12 ولتی متصل است. ترمینال زمین (GND) منبع تغذیه 12 ولتی به پایه زمین (GND) تراشه تایمر 555 متصل است.

یک مقاومت 47 کیلواهمی و یک خازن 470 میکروفارادی 16 ولت نیز به صورت موازی به پایه +V (پایه شماره 8) متصل هستند. خروجی این اتصال موازی پس از مقاومت 56 کیلواهمی به ترمینال بیس تراشه تایمر 555 میرود.

ترمینال کلکتور BC557 سیگنالی را به آرایه LEDها فرستاده تا آن ها را روشن کند.

عملکرد مدار روشن و خاموش کن LED

مدار روشن و خاموش کن LED با استفاده از تراشه تایمر 555 و ترانزیستور BC557 براساس اصول مدار مولتی ویبراتور کار میکند. مدار مولتی ویبراتور یک مدار الکترونیکی است که خروجی آن شکل موج مربعی شکل است.

در این مدار، تراشه تایمر 55 نقش یک مدار مولتی ویبراتور آستابل (A-stable) را دارد به این معنی که خروجی آن یک شکل موج مربعی پیوسته با یک فرکانس و چرخه کار (duty cycle) ثابت است. فرکانس و چرخه کار شکل موج خروجی میتواند با تغییر مقادیر مقاومت ها و خازن های متصل به تراشه تنظیم شود.

خروجی تراشه تایمر 555 به بیس ترانزیستور BC557 متصل است. این ترانزیستور مانند یک سوییچ عمل میکند. هنگامی که خروجی تراشه تایمر 555 در وضعیت HIGH قرار گرفته است، ترانزیستور هدایت کرده و اجازه میدهد که جریان از لامپ های LED عبور کند و هنگامیکه خروجی تراشه در وضعیت LOW قرار گرفته است، ترانزیستور خاموش بوده و جریان عبوری از LEDها را قطع میکند.

LEDها به ترتیب به هم متصل شده اند و هر لامپ LED از طریق یک مقاومت به کلکتور ترانزیستور BC557 وصل است. این مقاومت ها جریان عبوری از LEDها را محدود کرده و از سوختن آن ها به دلیل عبور بیش از حد جریان جلوگیری میکنند.

هنگامیکه مدار روشن است، خروجی تراشه تایمر 555 یک شکل موج مربعی پیوسته است که توسط ترانزیستور BC557 تقویت شده است. خروجی تقویت شده، لامپ ها را درایو کرده و یک افکت ON و OFF ایجاد میکند. به این صورت که LEDها به ترتیب و یکی پس از دیگری روشن شده و حس حرکت را در بیننده ایجاد میکند.

فرکانس شکل موج خروجی، سرعت افکت ON و OFF را تعیین کرده و چرخه کار شکل موج، شدت روشنایی LEDها را مشخص میکند. با تغییر مقادیر مقاومت ها و خازن های متصل به تراشه تایمر 555، فرکانس و چرخه کار شکل موج خروجی قابل تنظیم است. درنتیجه تغییر فرکانس و چرخه کار شکل موج خروجی سرعت و روشنایی LEDها نیز تغییر میکند.

تست مدار روشن و خاموش کن LED ها

مدار روشن و خاموش کن LEDها با استفاده از تراشه تایمر 555 به این شکل عمل میکند. ویدیو بالا، این مدار را حین کار نشان میدهد.

تبریک! شما با موفقیت مدار روشن و خاموش کن LED خود را با استفاده از NE555N و BC557 ساختید.

به هنگام روشن کردن مدار، تایمر 555 یک سیگنال پالس تولید میکند که در ادامه توسط ترانزیستور BC557 تقویت میشود. سیگنال تقویت شده لامپ های LED را درایو کرده و به این شکل افکت ON و OFF ایجاد میشود.

در نتیجه، مدار روشن و خاموش کن LED  یا LED چشمک زن با استفاده از تراشه تایمر 555 و BC557 یک روش عالی برای افزودن افکت های بصری به پروژه های الکترونیکی شماست.