Электроника для начинающих

Вместо этого на вывод 6 схемы подано постоянное напряжение с отрицательного вывода источника («земля»). К какому результату это может привести? Предположим, на вывод «Запуск» (вывод 2) подан отрицательный импульс. Обычно, когда вы это выполняли ранее, таймер 555 начинал работать, и в процессе заряда конденсатора, подключенного к выводу 6, выполнял генерирование положительного импульса на своем выходе (вывод 3). Когда же конденсатор достигал заряда, равного 2/3 напряжения источника питания, то в это время таймеру 555 указывалось, что на его выходе нужно завершить формирование положительного импульса и переключить выход обратно в исходное состояние с напряжением, соответствующим отрицательному выводу источника питания («земля»).

Хорошо, но если в данном случае нет конденсатора, то нет ничего такого, что могло бы вернуть таймер в исходное состояние. Тогда на выходе будет продолжаться формирование положительного импульса. Тем не менее вывод 4 (Сброс) сохраняет самый высокий приоритет для переключения таймера. После подачи сигнала «Сброс» выход таймера будет оставаться отрицательным, что всегда и происходит, до тех пор, пока вновь вы не переключите таймер, уменьшив напряжение на выводе 2, т. е. выдав сигнал «Запуск». Это приведет обратно к переключению таймера, и он снова будет генерировать положительное напряжение на выходе.

Далее приведем выводы для бистабильного режима таймера 555 (с двумя устойчивыми состояниями).

• Подача отрицательного импульса на вывод 2 приводит к началу формирования положительного сигнала на выходе таймера.

• Подача отрицательного импульса на вывод 4 возвращает сигнал на выходе таймера в исходное состояние с напряжением, соответствующим отрицательному выводу источника питания («земля»).

• Таймер постоянно находится в одном из этих состояний.

Время пребывания в этих состояниях может длиться бесконечно. При этом нормально оставить выводы 5 и 7 таймера неподключенными, поскольку мы переводим их в крайние состояния, в которых подача любого произвольного сигнала на эти выводы будет игнорироваться.

В бистабильном режиме таймер 555 превращается в один большой триггер. Чтобы избежать какой-либо неопределенности, мы с помощью подтягивающих резисторов на выводах 2 и 4 микросхемы поддерживаем положительные напряжения, но отрицательные импульсы на этих выводах могут преобладать, когда мы хотим, чтобы таймер 555 переключился в противоположное состояние. Схема таймера 555, работающего в бистабильном режиме и управляемого двумя кнопками, приведена на рис. 4.40.

Рис. 4.40.Добавление 555 таймера в бистабильном режиме к тестеру определения человеческой реакции будет приводить к остановке отсчета после касания кнопки и сохранения результата отсчета. R9, R10: 1K; IC6: Таймер 555

Вы можете добавить эту схему к ранее собранной. Поскольку мы собираемся подключить выход микросхемы IC6 таймера 555 (вывод 3) к выводу 2 (Запрет тактирования) микросхемы IC1 самого верхнего по схеме счетчика, вы можете отключить кнопку S1 и резистор R1 от этого вывода, как это было в предыдущей схеме (см. рис. 4.37).

Теперь снова включите напряжение питания. Вы должны обнаружить, что схема выполняет счет точно так же, как и раньше, но когда вы нажимаете кнопку S4, счетчики останавливаются («замораживаются»). Это связано с тем, что микросхема IC6 таймера 555, работающая в бистабильном режиме, передает положительный сигнал со своего выхода на вывод 2 (Запрет тактирования) счетчика IC1. Счетчик будет продолжать получать поток импульсов от микросхемы IC5 (таймера 555, работающего в автоколебательном режиме) (см. рис. 4.38), но пока на выводе 2 счетчика сохраняется положительный потенциал, счетчик будет просто игнорировать эти импульсы.

Теперь нажмите кнопку S5 (см. рис. 4.40), которая переключает таймер 555 (микросхему IC6), на выходе которого теперь появляется отрицательный сигнал. Это приведет к возобновлению счета.

Мы подошли очень близко к окончательной доработке схемы.

Мы теперь можем обнулить показания счетчика (кнопкой S2), запустить счет (кнопкой S5) и подождать, пока пользователь остановит счет (кнопкой S4). Единственное, что мы упустили, это способ для неожиданной подачи сигнала для последующей остановки схемы.

Задержка

Давайте установим еще один таймер 555, который будет работать в моностабильном режиме. Запустим его с вывода 2 с помощью отрицательного импульса, и таймер при этом будет выдавать положительный сигнал, который будет длиться, ну скажем, 4 сек. В конце этого времени его выход вернется в исходное состояние, когда на нем будет отрицательный сигнал. Мы можем подсоединить этот выход (вывод 3 микросхемы IC7) к выводу 4 микросхемы IC6 и использовать перепад импульса из положительного в отрицательное состояние (срез импульса). Этот перепад можно применить вместо кнопки S5, которую мы нажимали ранее для начала отсчета.