موقع المهندس موقع المهندس بيت كل مهندس المتزامنات أو المؤقتات Timer Circuits
التوقيت هو كل شيء في الدوائر المنطقية , وللتحكم في الدوائر المنطقية ، فإن إشارة الساعة (Clock signal) أو إشارة التزامن تكون موزعة خلال النظام الرقمي , وهذه الإشارة يمكن توليدها عن طريق مولد نبضات , وهذه الإشارة الحادة (sharp) عند الحافة الموجبة (Positive Edge) والحادة عند السالبة (Negative Edge)تستخدم للتحكم في تتابع العمليات في الدوائر الرقمية.
المتزامن أو المؤقت 555
تعتبر دائرة المتزامن 555 من أغلب دوائر المتزامنات استخداما وذلك لرخص ثمنها , وهي موجودة علىهيئة شريحة (IC) لها ثماني أطراف كما في الشكل ، والرقم 555 مستنتج من مقسم الجهد الموجود بالدائرة داخل الشريحة , والذي يتكون من ثلاث مقاومات قيم كل منها 5kΩ. ويكون خرج هذه الدارة عبارة عن موجة مربعة.
وهو متزامن عام يمكن أن يعمل في وضعين للتشغيل , أحدهما الوضع غير المستقر (A-stable mode)والآخر الوضع الأحادي الاستقرار (Mono-stable mode)
بالرجوع للشكل السابق:
1: الأرضي Ground
2: القادح Trigger
3: الخرج Output
4: تصفير العداد Reset
5: جهد التحكم Control Vol***e
6: جهد العتبة Threshold
7: تفريغ Discharge
8: تغذية Vcc
أولاً: المؤقت وحيد الاستقرار
لهذا المؤقت خرج ثابت وليكن (لنفرض 9 فولت) ويتغير هذا الخرج إذا تأثرت رجل أخرى (2) بنبضة ، مما يؤدي إلى تغير هذا الجهد من 9 فولت إلى 0 فولت و يبقى على هذه الحالة مدة من الزمن محددة مسبقاً.وبعدها يرجع الخرج إلى حالته الأصلية أي إلى 9 فولت منتظراً نبضة جديدة لتؤثر على الرجل الثانية.كما يسمى هذا النوع من المؤقتات بالمؤقت ذو البضة الأحادية.
إن المؤقتات وحيدة الاستقرار يمكن تعييرها بأشكال مختلفة ، والدارة التالية عبارة عن مؤقت ذي نبضة أحادية موصول مع دايود ضوئي.
عندما يغلق المفتاح ثم يفتح مرة أخرى ، تُرسل نبضة إلى رجل القدح ، وبالتالي سوف يعمل الدايود لمدة قدرها 2 و 3\4 ثانية قبل أن يتوقف عن الإضاءة. نلاحظ أن الجهد المطبق على رجل القدح (تتغير بين 6 فولت و 0 فولت).إن هذه الدارة بسيطة ويمكن تركيبها على دارة اختبار.
شرح عمل الدارة:
إن هذه الدارة تحتاج إلى عناصر قليلة. العنصرين الأساسيين هما R1 و C1. إن المكثفة C2 تعمل على تفادي مشاكل عدم الاستقرار في الدارة.
و المقاومة R2 تعمل على بقاء الجهد المطبق على رجل القدح في حالة مرتفعة قبل إغلاق المفتاح الذي يؤدي إلى تأريض هذه الرجل ، و بالتالي نلاحظ أن الدارة تعمل عند تأريض هذه الرجل. المقاومة R3 تحدد التيار المار في الدايود الضوئي. لقد طبق في هذه الدارة جهد و قدره 6 فولت ، ويمكن تطبيق أي جهد بدءاً من 4.5 فولت إلى 12 فولت.
(يجب الانتباه إلى أنه عند استخدام هذه الدارة مع دارات متكاملة أخرى إلى تحديد الجهد عند 5 فولت)
طريقة تحديد زمن تشغيل T أو إطفاء الدايود الضوئي:
المعادلة المستخدمة هي:
T = 1.1 X R1 X C1
نلاحظ في الدارة السابقة أن:
R1= 100000 Ohms 100k
C1= 0.000025 farad 25 uF
بالتعويض في المعادلة السابقة:
T = 1.1 x 100,000 x 0.000025 = 2,75 sec
الأمر بسيط جداً ، لنفرض أننا نريد أن يبقى الدايود في حالة التشغيل لمدة دقيقة واحدة و 50 ثانية؟
نجرب مقاومة قدرها 1Mohm ، و مكثفة 100uF
دائماً انتبه إلى تحويل الواحدات!
لاحظ أن الخرج في الوضع الطبيعي يكون في الحالة المنخفضة و ينتقل إلى الحالة المرتفعة عند تفعيل رجل القدح ، في الدارة السابقة ، والدايود موصول على أن يضيء عندما يكون الخرج في الوضع المرتفع.
إذا أردت أن يضيء الدايود في الوضع الطبيعي و ينطفئ عند القدح ، غير التوصيل بعدR3 بوصل جهد موجب قدره 6 فولت.
