555 TIMER BASICS – MONOSTABLE MODE

 

555 TIMER BASICS – MONOSTABLE MODE 

 

555 타이머는 작고 저렴하며 매우 유용하기 때문에 DIY 전자 프로젝트에 가장 많이 사용되는 칩일 수 있습니다.

 

정확한 시간 동안 전류 펄스를 출력할 수 있기 때문에 타이머로 간주됩니다. 예를 들어 버튼을 누른 후 정확히 5초 후에 LED를 끄는 데 사용할 수 있습니다. 또한 LED를 켜고 끄거나 스피커에 연결할 때 소리를 내는 고주파 펄스를 생성할 수도 있습니다.

 

 

 

이 글은 555 타이머의 세 가지 모드인 모노스테이블, 바이스테이블, 비스테이블에 대해 살펴보는 시리즈의 첫 번째 글입니다. 각 모드에는 555 타이머가 전류를 출력하는 방식을 결정하는 서로 다른 특성이 있습니다. 이 튜토리얼에서는 모노스테이블 모드에 대해 설명하지만, 불안정 모드와 비안정 모드에 대한 글도 확인해 보세요.

 

보너스: 이 튜토리얼을 위한 빠른 시작 가이드를 만들었으니 지금 바로 설정할 수 없는 경우 다운로드하여 나중에 다시 참조하세요. 여기에는 시작하는 데 필요한 모든 배선 다이어그램과 지침이 포함되어 있습니다.

 

자세한 기술 정보는 555 타이머의 데이터시트를 참조하세요: 

 

555-Timer-Datasheet.pdf

1.26MB

 

555 타이머의 모노스테이블 모드

 

모노스테이블 모드에서 555 타이머는 일정 시간 동안 단일 펄스 전류를 출력합니다. 이를 원샷 펄스라고도 합니다. LED와 푸시 버튼으로 그 예를 확인할 수 있습니다. 버튼을 한 번 누르면 LED가 켜졌다가 미리 정해진 시간이 지나면 자동으로 꺼집니다. LED가 켜져 있는 시간은 555 타이머에 연결된 저항과 커패시터의 값에 따라 달라집니다. 시간은 방정식을 통해 계산할 수 있습니다:

 

여기서 t는 전기 출력의 길이(초), R은 저항의 저항(옴), C는 커패시터의 커패시턴스(패럿)입니다.

방정식에서 볼 수 있듯이 더 큰 저항 또는 커패시터 값을 사용하면 전기 출력의 길이를 늘릴 수 있습니다. 그 반대도 마찬가지입니다. 더 작은 저항 또는 커패시터 값으로 더 짧은 출력 펄스를 얻을 수 있습니다.

 

원샷 LED 타이머

 

555 타이머의 모노스테이블 모드를 관찰하기 위해 일정 시간이 지나면 LED가 꺼지는 간단한 원샷 타이머를 만들어 봅시다. 아래 다이어그램을 사용하여 회로를 연결합니다: 

 

 

 

R1: 10K 옴

R2: 10K 옴

R3: 470옴

C1: 470μF

C2: 0.01μF

 

이 회로에서는 버튼을 한 번 누르면 LED가 켜졌다가 약 5초 후에 꺼집니다. R1과 C1의 값에 따라 LED가 켜져 있는 시간이 결정됩니다:

 

 

모노스테이블 모드 작동 방식 

 

 

 

 

 

핀 1 - 접지: 0V에 연결

핀 2 - 트리거: 공급되는 전압이 Vcc의 1/3 이하로 떨어지면 출력을 켭니다.

핀 3 - 출력: 약 1.5V에서 최대 200mA의 전류를 출력합니다.

핀 4 - 리셋: 접지(0V)에 연결되었을 때 출력의 타이밍 작동을 리셋합니다.

핀 5 - 제어: 공급되는 전압이 2/3 Vcc 이상일 때 RC 회로와 독립적으로 타이밍 출력을 제어합니다. 사용하지 않을 때는 일반적으로 0.01μF 커패시터를 통해 접지에 연결하여 RC 회로의 타이밍 변동을 방지합니다.

핀 6 - 임계값: 공급되는 전압이 2/3 Vcc 이상에 도달하면 출력을 끕니다.

핀 7 - 방전: 출력 전압이 낮을 때 RC 회로의 커패시터를 접지로 방전합니다.

핀 8 - Vcc(공급 전압): 4.5V ~ 15V 범위입니다.

 

버튼을 누르기 전에는 트리거 핀의 전압이 높습니다. 트리거 핀 전압이 높을 때마다 방전 핀은 전류가 접지로 흐르도록 허용하고 커패시터 C1에 전하가 쌓이는 것을 방지합니다.

 

버튼을 누르면 트리거 핀의 전압이 낮아집니다. 트리거 핀 전압이 낮을 때마다 출력 핀이 켜집니다. 동시에 방전 핀은 C1에서 접지로 흐르는 전류의 흐름을 차단하여 충전할 수 있도록 합니다. 

 

하지만 C1은 충전하는 데 시간이 걸리며, 가로지르는 전압이 2/3Vcc 미만인 동안에는 기준점 핀이 낮은 상태로 유지되므로 출력 핀이 계속 켜져 있습니다. 마침내 C1의 전압이 2/3Vcc보다 커질 정도로 충전이 축적되면 기준점 핀이 출력 핀을 끕니다. 동시에 방전 핀이 다시 켜지고 버튼을 다시 누를 때까지 커패시터가 충전되는 것을 방지합니다.

 

LED가 켜져 있는 시간은 커패시터가 2/3 Vcc로 충전되는 데 걸리는 시간에 따라 결정됩니다. 또한 저항이 커패시터로의 전류 흐름을 방지하여 커패시터를 가로지르는 전압이 2/3 Vcc에 도달하는 데 걸리는 시간을 늘리기 때문에 R1에 의해 결정됩니다.

 

이 동영상을 통해 위의 회로가 실제로 작동하는 모습을 확인할 수 있습니다: 

 

가변 원샷 LED 타이머

 

이 회로에서 저항에 대한 시간의 의존성을 관찰하는 좋은 방법은 R1을 가변 저항(전위차계)으로 교체하는 것입니다:

 

 

 

 

전위차계를 조정하면 LED가 더 빨리 또는 더 느리게 깜박이기 시작하는 것을 볼 수 있습니다. 그 효과는 매우 극적입니다. 555 타이머, 연산 증폭기 및 기타 IC에 대한 훌륭한 리소스를 보려면 엔지니어의 미니 노트북을 확인하세요: 타이머, 연산 증폭기, 광전자 회로 및 프로젝트를 참조하세요. 이 책에는 24가지 555 타이머 회로가 있습니다!

 

이 시리즈의 2부인 555 타이머 기본 사항 - 비안정 모드를 계속 보려면 여기를 클릭하세요.

 

이 회로에 대해 궁금한 점이 있거나 작동하는 데 문제가 있는 경우 아래에 댓글을 남겨 주세요. 그리고 새 게시물을 게시할 때 이메일을 받으려면 구독을 신청하세요!