5 интересни флип флоп вериги - Заредете ON / OFF с бутон

5 интересни флип флоп вериги - Заредете ON / OFF с бутон

Пет прости, но ефективни електронни превключващи вериги за превключване на превключватели могат да бъдат изградени около IC 4017, IC 4093 и IC 4013. Ще видим как те могат да бъдат приложени за превключване на реле последователно ВКЛ. ИЗКЛ , което от своя страна ще превключи електронен товар като вентилатор, светлини или друг подобен уред с едно натискане на бутон.



Какво е флип флоп схема

Реле на флип флоп работи на a бистабилна верига концепция, при която има два стабилни етапа или ВКЛ., или ИЗКЛ. Когато се използва в практически схеми за приложения, той позволява на свързания товар да превключва последователно от състояние ON в състояние OFF и обратно в отговор на външен спусък за включване / изключване.

В следващите ни примери ще се научим как да направим 4017 IC и 4093 IC базирани релейни вериги. Те са проектирани да реагират на алтернативни тригери чрез бутон и съответно да управляват реле и товар последователно от състояние ON в състояние OFF и обратно.





Чрез добавяне само на шепа други пасивни компоненти веригата може да бъде направена да превключва точно чрез следващи входни тригери или ръчно, или по електронен път.

Те могат да се управляват чрез външни тригери или ръчно, или електронно стъпало.



1) Обикновена електронна превключвателна превключвателна верига с помощта на IC 4017

Първата идея говори за полезна електронна верига за превключване на джапанките, изградена около IC 4017. Броят на компонентите тук е минимален и полученият резултат винаги е до марката.

Позовавайки се на фигурата, ние виждаме, че интегралната схема е свързана в стандартната си конфигурация, т.е. логиката с висока мощност на изхода се превключва от един щифт към другия в влиянието на приложения часовник на неговия щифт # 14 .

Алтернативното превключване на неговия тактов вход се разпознава като тактови импулси и се преобразува в необходимото превключване на изходните му щифтове. Цялата операция може да ме разбере със следните точки:

4017 верига за джапанки

Списък с части

  • R4 = 10K,
  • R5 = 100K,
  • R6, R7 = 4K7,
  • C6, C7 = 10µF / 25V,
  • C8 = 1000µF / 25V,
  • C10 = 0,1, DISC,
  • ВСИЧКИ ДИОДИ СА 1N4007,
  • IC = 4017,
  • T1 = BC 547, T2 = BC 557,
  • IC2 = 7812
  • ТРАНСФОРМАТОР = 0-12V, 500ma, ВХОД КАТО СПЕЦИФИКАЦИИ НА ОБЛАСТТА.

Как работи

Знаем, че в отговор на всеки логически висок импулс на щифт # 14, изходните щифтове на IC 4017 се превключват високо последователно от # 3 на # 11 в реда: 3, 4, 2, 7, 1, 5, 6, 9, 10 и 11.

Тази процедура обаче може да бъде спряна във всеки един момент и повторена, като просто свържете някой от горните щифтове към нулиращия щифт # 15.

Например (в настоящия случай), щифт # 4 на IC е свързан към щифт # 15, следователно последователността ще бъде ограничена и ще отскочи до първоначалната си позиция (pin # 3) всеки път, когато последователността (логика High) достигне щифт # 4 и цикълът се повтаря.

Това просто означава, че сега последователността превключва от пин # 3 към пин # 2 по начин напред-назад, представлявайки типично превключващо действие. Работата на тази схема на електронния превключвател може да бъде разбрана по-нататък, както следва:

Всеки път, когато положителен спусък се приложи към основата на T1, той провежда и издърпва щифт № 14 на IC към земята. Това води IC до позиция на готовност.

В момента, в който спусъка бъде премахнат, Т1 спира да провежда, щифт # 14 сега незабавно получава положителен импулс от R1. IC признава това като тактов сигнал и бързо превключва изхода си от първоначалния пин # 3 към пин # 2.

Следващият импулс дава същия резултат, така че сега изходът се измества от пин # 2 към пин # 4, но тъй като пин # 4 е свързан към нулиране на пин # 15, както е обяснено, ситуацията се връща обратно към пин # 3 (начална точка) .

По този начин процедурата се повтаря всеки път, когато T1 получи задействане или ръчно, или чрез външна верига.

Видеоклип:

Надстройка на веригата за управление на повече от един товар

Сега нека видим как горната концепция IC 4017 може да бъде надградена, за да управлява 10 възможни електрически товара чрез един бутон.

Идеята е поискана от г-н Dheeraj.

Цели и изисквания на веригата

Аз съм Дирадж Патак от Асам, Индия.

Съгласно диаграмата по-долу трябва да се извършат следните операции -

  • AC превключвателят S1, когато е включен за първи път, AC натоварването 1 трябва да се включи и да остане в състояние ON, докато S1 не се изключи. AC натоварването 2 трябва да остане изключено по време на тази операция
  • Вторият път, когато S1 е отново включен, AC Load 2 трябва да се включи и да остане включен, докато S1 не бъде изключен. AC натоварването 1 трябва да остане изключено по време на тази операция
  • Третият път, когато S1 е отново включен, двата AC товара трябва да се включат и да останат включени, докато S1 не бъде изключен. Четвъртият път, когато S1 е включен, работният цикъл трябва да се повтори, както е споменато в стъпки 1, 2 и 3.

Намерението ми е да използвам този дизайн в единичната си всекидневна на наетия от мен апартамент. Помещението има скрито окабеляване, а вентилаторът е разположен в центъра на покрива.

Светлината ще бъде свързана успоредно на вентилатора като централна светлина за стаята. В центъра на покрива няма допълнителен контакт. Само вентилаторът е на разположение.

Не искам да прокарвам отделни проводници от разпределителното табло към централната светлина. Следователно, аз трябва да проектирам логическа схема, която може да открие състоянието (Вкл. / ИЗКЛ.) На източника на захранване и да превключва натоварванията съответно.

За използването на централната светлина не искам да държа вентилатора постоянно включен и обратно.

Всеки път, когато веригата се включи, последното познато състояние трябва да задейства следващата операция на веригата.

Дизайнът

Една проста схема на електронен превключвател, персонализирана да изпълнява гореспоменатите функции, е показана по-долу, без MCU. Превключвател тип звънец се използва за изпълнение на последователното превключване за свързаната светлина и вентилатор.

Дизайнът е обяснителен, ако имате някакви съмнения относно описанието на веригата, моля не се колебайте да го изясните чрез вашите коментари.

бутон, управляван от флип флоп верига ON OFF

Електронен превключвател без бутон

Съгласно заявката и обратната връзка, получени от г-н Dheeraj, горният дизайн може да бъде модифициран, за да работи без бутон .... тоест, като се използва съществуващия превключвател ON / OFF на входната мрежа за генериране на посочените последователности за превключване .

Актуализираният дизайн може да се види на долната фигура:

Електронен превключвател без бутон

Още едно интересно Реле ON OFF вещица с един бутон може да бъде конфигурирана с помощта на един IC 4093. Нека научим процедурите със следното обяснение.

2) Точна CMOS флип флоп схема с помощта на IC 4093

проста флип флоп схема, използваща IC 4093 и порти

IC4093 Подробности за пиновете

Списък с части

  • R3 = 10K,
  • R4, R5 = 2M2,
  • R6, R7 = 39K,
  • C4, C5 = 0,22, DISC,
  • C6 = 100µF / 25V,
  • D4, D5 = 1N4148,
  • T1 = BC 547,
  • IC = 4093,

Втората концепция е за доста точна схема може да се направи използвайки три порта на IC 4093 . Разглеждайки фигурата, виждаме, че входовете на N1 и N2 са обединени, за да образуват логически инвертори, точно като НЕ портали.

Това означава, че всеки логическо ниво приложени към техните входове ще бъдат обърнати към техните изходи. Също така тези две врати са свързани последователно, за да образуват a конфигурация на резето с помощта на обратна връзка чрез R5.

N1 и N2 незабавно ще се заключат в момента, в който усетят положителен спусък на входа си. Друга порта N3 е въведена основно за прекъсване на тази ключалка последователно след всеки следващ входен импулс.

Функционирането на веригата може да бъде разбрано допълнително със следното обяснение:

Как работи

При получаване на импулс на входа на спусъка, N1 реагира бързо, изходът му променя състоянието, принуждавайки N2 също да промени състоянието.

Това кара изхода на N2 да се покачи високо, осигурявайки обратна връзка (чрез R5) към входа на N1 и двете врати се заключват в това положение. В тази позиция изходът на N2 е заключен на логически висок, предходната верига за управление активира релето и свързания товар.

Високият изход също зарежда бавно C4, така че сега един вход на порта N3 става висок. В този момент другият вход на N3 се задържа на логически ниско ниво от R7.

Сега импулсът в точката на задействане ще накара този вход също да се покачи за момент, принуждавайки изхода му да намалее. Това ще издърпа входа на N1 към земята чрез D4, незабавно счупвайки резето.

Това ще направи изхода на N2 нисък, деактивирайки транзистора и релето. Веригата вече е в първоначалното си състояние и е готова за следващия входен тригер, за да повтори цялата процедура.

3) Flip Flop Circuit с помощта на IC 4013

Бързата наличност на многото CMOS интегрални схеми днес направи проектирането на много сложни схеми детска игра и без съмнение новите ентусиасти се радват да правят схеми с тези великолепни интегрални схеми.

Едно такова устройство е IC 4013, което в основата си е двойна интегрална схема на тип D от тип D, и може да се използва дискретно за изпълнение на предложените действия.

Накратко, IC носи два вградени модула, които могат лесно да бъдат конфигурирани като джапанки само чрез добавяне на няколко външни пасивни компонента.

IC 4013 Функция за отваряне

IC може да се разбира със следните точки.

Всеки отделен модул на флип флоп се състои от следните щифтове:

  1. Q и Qdash = Допълнителни изходи
  2. CLK = Вход за часовник.
  3. Данни = Неподходящ щифт, трябва да бъде свързан към положителната линия за доставка или отрицателната линия за доставка.
  4. НАСТРОЙКА и НУЛИРАНЕ = Допълнителни щифтови изходи, използвани за настройка или нулиране на условията на изхода.

Изходите Q и Qdash превключват своите логически състояния последователно в отговор на настройката / нулирането или извеждането на входовете на часовника.

Когато се прилага тактова честота на входа на CLK, изходните Q и Qdash променят състоянията последователно, докато часовниците продължават да се повтарят.

По същия начин състоянието Q и Qdash може да бъде променено чрез ръчно пулсиране на щифтовете на комплекта или нулирането с положителен източник на напрежение.

Обикновено комплектът и щифтът за нулиране трябва да бъдат свързани към земята, когато не се използват.

Следващата електрическа схема показва проста настройка на IC 4013, която може да се използва като верига на тригер и да се прилага за предвидените нужди.

И двете могат да бъдат използвани, ако е необходимо, но ако се използва само един от тях, уверете се, че зададените / нулираните / данните и тактовите щифтове на другата неизползвана секция са заземени по подходящ начин.

Схема за свързване на пиновете IC 4013

Пример за пример на верига за флип флоп може да се види по-долу, като се използва описаното по-горе 4013 IC

IC 4013 схема на флип флоп

Архивиране на мрежов отказ и памет за Flip Flp верига

Ако се интересувате да включите памет за повреда на мрежата и устройство за архивиране за описания по-горе дизайн 4013, можете да го надстроите с резервно копие на кондензатор, както е показано на следващата фигура:

IC 4013 верига на тригер с памет за повреда в мрежата

Както се вижда, кондензаторна и резисторна мрежа с висока стойност се добавят към захранващия терминал на IC, а също и няколко диода, за да се гарантира, че съхранената енергия вътре в кондензатора се използва за захранване само на IC, а не към другата външна етапи.

Всеки път, когато мрежовият променлив ток откаже, кондензаторът от 2200 uF стабилно и много бавно позволява запазената енергия да достигне захранващия щифт на интегралната схема, поддържайки 'паметта на интегралната схема жива' и да се увери, че позицията на ключалката е запомнена от IC, докато мрежата е недостъпна .

Веднага след като мрежата се върне, интегралната схема доставя оригиналното действие на заключване на релето според по-ранната ситуация и по този начин предотвратява загубата на релетата от предишното състояние на включване по време на отсъствието на мрежата.

4) SPDT Електронен 220V превключвател с помощта на IC 741

Превключвателят се отнася до устройство, което се използва за включване и изключване на електрическа верига последователно, когато е необходимо.

Обикновено механични превключватели се използват за такива операции и са широко използвани навсякъде, където се изисква електрическо превключване. Въпреки това механичните превключватели имат един голям недостатък, те са склонни към износване и са склонни да произвеждат искри и РЧ шум.

Обяснена тук проста схема осигурява електронна алтернатива на горните операции. Използване на единичен на усилвател и няколко други евтини пасивни части, много интересен електронен превключвател може да бъде изграден и използван за споменатата цел.

Въпреки че схемата също използва механично входно устройство, но този механичен превключвател е малък микро превключвател, който просто изисква алтернативно натискане за изпълнение на предложените действия за превключване.

Микро превключвателят е универсално устройство и много устойчиво на механично напрежение и следователно не влияе върху ефективността на веригата.

Как функционира веригата

Фигурата показва ясен дизайн на веригата на електронния превключвател, включващ 741 opamp като основна част.

IC е конфигуриран като усилвател с високо усилване и следователно изходът му има тенденцията лесно да се задейства последователно или на логика 1, или на логика 0.

Малка част от изходния потенциал се прилага обратно към неинвертиращия вход на opamp

Когато бутонът работи, C1 се свързва с инвертиращия вход на операционния усилвател.

Ако приемем, че изходът е бил на логика 0, opamp незабавно променя състоянието си.

C1 сега започва зареждане чрез R1.

Въпреки това, ако натиснете превключвателя за по-дълъг период от време, C1 ще се зарежда само частично и само когато бъде освободен, C1 започва да се зарежда и продължава да се зарежда до нивото на захранващото напрежение.

Тъй като превключвателят е отворен, сега C1 се изключва и това му помага да „запази“ изходната информация.

Сега, ако превключвателят бъде натиснат за пореден път, високият изход през напълно заредения C1 става достъпен на инвертиращия вход на операционния усилвател, операционният усилвател отново променя състоянието и създава логика 0 на изхода, така че C1 започва да се разрежда, довеждайки положение на веригата до първоначалното състояние.

Веригата е възстановена и е готова за следващото повторение на горния цикъл.

Изходът е стандартен настроен триак на триак използва се за реагиране на изходите на opamp за съответните превключващи действия на свързания товар.

Списък с части

  • R1, R8 = 1M,
  • R2, R3, R5, R6 = 10K,
  • R4 = 220K,
  • R7 = 1K
  • C1 = 0.1uF,
  • C2, C3 = 474 / 400V,
  • S1 = бутон за микропревключване,
  • IC1 = 741
  • Триак BT136

5) Транзисторен бистабилен флип флоп

Под този пети и последен, но не на последно място дизайн на fliop flop научаваме няколко транзисторизирани вериги на flip flop, които могат да се използват за включване / изключване на товара чрез едно натискане на бутон. Те се наричат ​​още транзисторни бистабилни вериги.

Терминът транзисторен бистабил се отнася до състояние на верига, при което веригата работи с външен спусък, за да се превърне в стабилна (постоянно) в две състояния: състояние ВКЛ и състояние ИЗКЛ, оттук и името бистабил, което означава стабилно при състояния ВКЛ / ИЗКЛ.

Това стабилно включване / изключване на веригата последователно може да се извърши чрез механичен бутон или чрез цифрови входове за задействане на напрежението.

Нека разберем предложените бистабилни транзисторни вериги с помощта на следните два примера на вериги:

Операция на веригата

В първия пример можем да видим проста кръстосано свързана транзисторна схема, която изглежда доста подобна на моностабилен мултивибратор конфигурация с изключение на основата към положителни резистори, които умишлено липсват тук.

Разбирането на функционирането на транзисторното бистабилност е доста лесно.

Веднага щом захранването бъде включено, в зависимост от лекия дисбаланс в стойностите на компонентите и характеристиките на транзистора, единият от транзисторите ще се включи напълно, а другият ще се изключи напълно.

Да предположим, че смятаме, че десният транзистор ще проведе първо, той ще получи своето отклонение чрез левия светодиод, 1k и кондензатора 22uF.

След като десният транзистор е превключен напълно, левият транзистор ще се изключи напълно, тъй като основата му сега ще бъде задържана на земята чрез 10k резистор през десния транзисторен колектор / емитер.

Горната позиция ще се запази стабилна и постоянна, докато се поддържа захранването на веригата или докато не се натисне превключвателят push-to-ON.

Когато показаният бутон бъде натиснат за миг, левият 22uF кондензатор вече няма да може да покаже отговор, тъй като вече е напълно зареден, но десният 22uF, който е в разредено състояние, ще получи възможност да се движи свободно и ще осигури по-трудно пристрастие към левият транзистор, който незабавно ще се включи, обръщайки ситуацията в своя полза, при което десният транзистор ще бъде принуден да се изключи.

Горната позиция ще се задържи непокътната, докато натиснете отново бутона за натискане. Превключването може да се превключва последователно отляво надясно на транзистора и обратно чрез задействане на превключвателя за кратко за кратко.

Свързаните светодиоди ще светнат последователно в зависимост от това кой транзистор се прави активен поради бистабилните действия.

Електрическа схема

Транзисторна бистабилна тригерна верига с помощта на реле

В горния пример научихме как няколко транзистора могат да бъдат направени да фиксират в бистабилни режими чрез натискане на един бутон и да се използват за превключване на съответните светодиоди и необходимите индикации.

В много случаи превключването на релето става задължително за превключване на по-тежки външни товари. Същата схема, която е обяснена по-горе, може да се приложи за задействане на реле ON / OFF с някои обикновени модификации.

Разглеждайки следващата транзисторна бистабилна конфигурация, виждаме, че схемата е по същество идентична на горната, с изключение на десния светодиод, който сега е заменен с реле и стойностите на резистора са коригирани малко за улесняване на по-голям ток, който може да е необходим за релето активиране.
Операциите на веригата също са идентични.

Натискането на ключа ще изключи или ще включи релето в зависимост от първоначалното състояние на веригата.

Релето може да се превключва последователно от състояние ВКЛЮЧЕНО в състояние ИЗКЛЮЧЕНО просто чрез натискане на прикрепения бутон толкова пъти, колкото е необходимо, за съответно превключване на външния товар, свързан с контактите на релето.

Бистабилно флип флоп изображение

Имате ли още идеи за надграждане на флип флоп проекти, моля, споделете с нас, ние ще се радваме да ги публикуваме тук за вас и за удоволствие на всички посветени читатели.

Flip Flop Circuit с помощта на IC 4027

След докосване на подложката с докосване. Транзисторът T1 (тип pnp) започва да работи. Полученият импулс на входящия часовник на 4027 има изключително бавни ръбове (поради CI и C2).

Съответно (и извънредно) първият J -K тригер на 4027 след това служи като управляваща врата на Schmitt, превръщайки много бавния импулс на входа си (щифт 13) в плавен електрически сигнал, който може да бъде добавен към часовника на следващия тригер вход (щифт 3).

След това вторият тригер работи според учебника, осигурявайки реален превключващ сигнал, който може да се използва за включване и изключване на реле през транзисторен каскад, T2.

Релето провежда последователно, ако почукате контактната плоча с пръст. Консумацията на ток на веригата, когато релето е изключено, е по-малко от 1 mA, а когато релето е включено, до 50 mA. Всяко реле, което е по-достъпно, може да се използва, докато нивото на напрежението на бобината е 12 V

Използвайте реле с правилно номинирани контакти, когато работите с мрежово устройство.




Предишна: SCR / Triac контролирана автоматична верига за стабилизатор на напрежение Напред: Изградете 2-степенна верига за стабилизатор на захранването от мрежата - цяла къща