555定时器的性质及其构成单稳态触发器的应用

王锦程

摘 要 本篇文章主要介绍了555定时器的一些基本性质，以及通过这些基本性质给实际生活带来的运用。主要讲述用555定时器组成的单稳态触发器测量电容大小的应用。

关键词 555定时器 单稳态触发器 测电容

中图分类号：TN791 文献标识码：A

0引言

555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换的电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。

1芯片介绍

555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。其应用十分的广泛。

555电路的内部电路方框图1如下图所示。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5K€%R的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1的同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为2/3和。A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过2/3时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于1/3时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。

RD是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接。

是控制电压端（5脚），平时输出2/3作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01uf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。

T为放电管，当T导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路。（见图1）

2 555定时器构成单稳态触发器

用555定时器组成的单稳态触发器。（见图2）

电路在通电后，在没有任何触发信号的时候，处于高电平，电路只有一种稳定状态=0。

（1）若接通电源后Q=0，=0，电容C放电，使电容值为0，保持低电平不变。

（2）若接通电源后Q=1，电容C充电，当上升到2时，电容C放电，保持低电平不变。

若触发输入端加触发信号，电路的输出状态由低电平跳变为高电平，电路进入暂稳态，此后电容C充电，当C充电至=2时，电路的输出电压由高电平翻转为低电平，电容C放电，电路返回到稳定状态。

当忽略T的饱和压降，则从零电平上升到的时间，就是输出电压的脉宽。的时间可以通过单片机测得。

再依据=RCln3≈1.1RC。即可通过计算求得C的大小。这是一种基于555定时器和单片机的电阻测量电路的设计方法。由555定时器和待测电阻、单片机构成的多谐振荡电路，利用单片机的定时器测量振荡电路的振荡周期，根据振荡周期的公式，由查表法得出电阻。

3结束语

本文主要讲述用555定时器组成的单稳态触发器测量电容大小的测阻电路，比传统的电阻测量电路简单，有较高的性价比，可以广泛应用于各种控制系统中。

555定时器有许多的功能，可以有三种工作模式：

单稳态模式：在此模式下，555功能为单次触发。应用范围包括定时器，脉冲丢失检测，反弹跳开关，轻触开关，分频器，电容测量，脉冲宽度调制（PWM）等。

无稳态模式：在此模式下，555以振荡器的方式工作。这一工作模式下的555芯片常被用于频闪灯、脉冲发生器、逻辑电路时钟、音调发生器、脉冲位置调制（PPM）等电路中。如果使用热敏电阻作为定时电阻，555可构成温度传感器，其输出信号的频率由温度决定。

双稳态模式（或称施密特触发器模式）：在DIS引脚空置且不外接电容的情况下，555的工作方式类似于一个RS触发器，可用于构成锁存开关。

（指导老师：杜社会）

参考文献

[1] 曾令琴.数字电子技术[M].北京：人民邮电出版社，2009.

[2] 康华光.电子技术基础：数字部分[M].高等教育出版社，1990.

[3] 黄双根，吴燕，张学玲，等.基于单片机和555定时器的电阻测量电路的设计[J].科技资讯，2008（31）：121.