Motor speed control circuit using 555 التحكم بسرعة محرك باستخدام دارة 555

1. ‫حـلــب‬ ‫جـامـعــة‬
‫اإللكترونية‬ ‫و‬ ‫الكهربائية‬ ‫الهندسة‬ ‫كلية‬
‫األتمتة‬ ‫و‬ ‫اآللي‬ ‫التحكم‬ ‫قسم‬‫الصناعية‬/‫الـثـالـثــة‬ ‫الـسـنــة‬
‫حل‬‫ــ‬‫ع‬ ‫بحث‬ ‫قة‬‫ــ‬: ‫ن‬
: ‫الدكتورة‬‫بإشراف‬
‫العلي‬‫عروبة‬
‫الطالب‬‫عمل‬:
‫كا‬‫مل‬‫الحمصي‬
‫الاول‬ ‫الدراسي‬ ‫الفصل‬
2010/2011
‫محرك‬ ‫بسرعة‬ ‫التحكم‬DC‫الخرج‬‫نبضة‬ ‫عرض‬ ‫بتعديل‬
‫الزمني‬‫المؤقت‬‫باستخدام‬555

2. ‫وهوو‬‫عبورة‬‫و‬‫و‬‫ع‬‫داة‬‫متكرملو‬‫تملو‬‫و‬‫و‬‫ثمرني‬‫أقطرب،تنتجو‬‫شوةك‬Signetics Corporation‫علو‬‫وك‬‫و‬‫الش‬SE555/NE555‫فو‬‫ور‬‫و‬‫الع‬
1971،‫يستخد‬‫عل‬‫نطرق‬‫واسع‬‫وتطبيقرت‬‫متعدد‬‫نذكةهر‬‫ف‬‫هذا‬‫البحث‬
‫وصف‬‫وتوزع‬: ‫األقطاب‬
‫القطب‬1‫األةض‬)‫األةض‬‫أو‬‫المشتة‬‫هو‬‫األكثوة‬‫سولبي‬‫بوي‬‫جهوود‬‫تغذيو‬‫الوداة‬,‫و‬َ‫ص‬‫يو‬ً‫عورد‬‫إلو‬
‫النقط‬‫المشتةك‬‫ف‬‫الداة‬‫عندمر‬ً‫تت‬‫تغذيتهر‬‫م‬‫منبع‬‫تغذي‬‫ب‬ِ‫ج‬‫مو‬
‫وب‬‫و‬‫القط‬2‫ودخ‬‫و‬‫م‬‫ود‬‫و‬‫الق‬Trigger)‫و‬‫وو‬‫و‬‫ه‬‫ودخ‬‫و‬‫الم‬‫وذ‬‫و‬‫ال‬‫ودد‬‫و‬‫يح‬‫و‬‫و‬‫الحرل‬‫و‬‫و‬‫الت‬‫وو‬‫و‬‫تك‬‫ور‬‫و‬‫فيه‬‫وداة‬‫و‬‫ال‬555‫ورةك‬‫و‬‫برلمش‬‫وع‬‫و‬‫م‬‫ودخ‬‫و‬‫م‬‫و‬‫و‬‫العتب‬
Threshold‫القطب‬6)‫إذ‬‫يقرة‬‫جهد‬‫مدخ‬‫القد‬‫مع‬‫جهد‬‫العتب‬‫السفل‬LTV‫برلمقرة‬، ‫األو‬‫كمر‬‫يقرة‬‫جهد‬‫مدخ‬‫العتب‬‫مع‬‫جهد‬
‫العتب‬‫العلو‬UTV‫برلمقرة‬، ‫الثرن‬‫حيث‬‫أ‬/3CC=VLTV‫و‬=2Vcc/3UTV
‫القطب‬3‫الخةج‬Out)ِ‫ق‬‫ينت‬‫الجهد‬‫عل‬‫قطوب‬‫الخوةج‬‫إلو‬‫مسوتو‬‫ِوع‬‫ف‬‫مةت‬‫أقو‬‫ب‬V1.7‫مو‬‫جهود‬‫التغذيو‬‫و‬‫ذلو‬‫عنود‬‫بود‬‫دوة‬
‫ت‬ِّ‫ق‬‫المؤ‬,‫و‬‫يعود‬‫الخةج‬‫إل‬‫مستو‬‫ِض‬‫ف‬‫منخ‬‫قةيب‬‫م‬‫الصفة‬‫ف‬‫نهري‬‫دوة‬‫ت‬ِّ‫ق‬‫المؤ‬,‫أعل‬‫رة‬‫تي‬‫ف‬‫الخوةج‬‫عنود‬‫المسوتو‬‫ِوع‬‫ف‬‫المةت‬
‫و‬‫ِض‬‫ف‬‫المنخ‬‫حوال‬mA200
‫القطب‬4‫مدخ‬‫التصفية‬Reset‫إذا‬‫ِّوق‬‫ب‬ُ‫ط‬‫علو‬‫هوذا‬‫القطوب‬‫مسوتو‬‫منطقو‬‫ِض‬‫ف‬‫مونخ‬‫ُعورد‬‫ي‬‫تصوفية‬‫وت‬ِّ‫ق‬‫المؤ‬‫ويعوود‬‫الخوةج‬‫إلو‬
‫الحرل‬‫ِض‬‫ف‬‫المنخ‬,َ‫ص‬‫يو‬‫هذا‬‫المدخ‬‫ف‬‫الحرل‬‫الطبيعي‬‫إل‬‫خط‬‫التغذي‬‫ب‬ِ‫ج‬‫المو‬‫عند‬‫عد‬‫الحرج‬ِ‫م‬‫الستخدا‬..
‫وب‬‫و‬‫القط‬5‫ودخ‬‫و‬‫م‬‫وتحك‬‫و‬‫ال‬‫ود‬‫و‬‫برلجه‬Control Voltage:)‫وم‬‫و‬‫يس‬‫وذا‬‫و‬‫ه‬‫وب‬‫و‬‫القط‬‫وة‬‫و‬‫بتغيي‬‫ود‬‫و‬‫جه‬‫ود‬‫و‬‫الق‬‫و‬‫و‬‫والعتب‬‫و‬‫و‬‫ع‬‫وق‬‫و‬‫طةي‬‫وق‬‫و‬‫تطبي‬‫ود‬‫و‬‫جه‬
‫خرةج‬‫علي‬,‫عندمر‬َّ‫غ‬‫ُش‬‫ي‬‫ت‬ِّ‫ق‬‫المؤ‬‫ف‬‫نمط‬‫المهتز‬‫عودي‬‫االسوتقةاة‬‫يمكو‬‫اسوتخدا‬‫هوذا‬‫المودخ‬‫لتعودي‬‫الخوةج‬ً‫ور‬‫دي‬‫تةد‬،‫وعنود‬‫عود‬
‫الحرج‬ِ‫م‬‫الستخدا‬َ‫ص‬‫ُن‬‫ي‬‫ةبط‬‫ف‬ِّ‫مكث‬‫صغية‬‫بي‬‫القطب‬5‫و‬‫األةض‬‫لتالف‬‫حصو‬‫قد‬‫خرطئ‬‫بنتيج‬‫الضجيج‬.
‫القطب‬6‫مدخ‬‫جهد‬‫العتب‬Threshold.)
‫القطب‬7‫قطب‬‫التفةيغ‬‫هذا‬‫القطب‬‫هو‬‫مخةج‬‫م‬‫نوع‬‫ِّع‬‫م‬‫مج‬‫مفتو‬‫وهو‬‫متوافق‬‫ف‬‫الطوة‬‫مع‬‫المخةج‬‫الةئيسو‬‫القطوب‬3ًُ ‫ولو‬
‫نفس‬‫المقدة‬‫ف‬‫تصةيف‬‫رة‬‫التي‬..
‫القطب‬8‫جهد‬‫التغذي‬Vcc) +‫و‬‫هو‬‫قطب‬‫التغذي‬‫ب‬ِ‫ج‬‫المو‬‫للداة‬555,‫مجر‬‫جهد‬‫التغذي‬‫بي‬4.5( +‫القيم‬‫الدنير‬)‫إل‬18+‫فولت‬
(‫القيم‬‫العلير‬.. )
‫مم‬‫م‬‫م‬‫ال‬
‫يزات‬:‫العامة‬

3. 1-‫زم‬‫التوقف‬‫ع‬‫العم‬‫صغية‬.
2-‫تةدد‬‫التشغي‬‫األعظم‬‫حت‬KHz500.
3-‫التوقيت‬‫الزمن‬‫م‬‫عد‬‫مريكةو‬‫ثرني‬‫وحت‬‫عد‬‫سرعرت‬.
4-‫يمك‬‫تشغيل‬‫كمهتز‬‫أحرد‬‫االستقةاة‬‫يولد‬‫نبض‬‫واحد‬‫مهتز‬‫عدي‬‫االستقةاة‬‫يولد‬‫سلسل‬‫غية‬‫منتهي‬‫مو‬‫النبضورت‬‫تتكوةة‬
‫بشك‬‫دوة‬‫ومضبوط‬‫زمنير‬‫بدق‬ً.
5-‫تيرة‬‫خةج‬‫عرل‬‫بحدود‬200‫ميلل‬‫أمبية‬
6-‫يمك‬‫ضبط‬‫الدوة‬‫للنبض‬‫أ‬‫نسب‬‫النبض‬‫الموجب‬‫أو‬‫النبض‬‫السرلب‬‫إل‬‫الصفة‬
7-‫المخةج‬‫متوافق‬‫تمرمر‬‫مع‬‫الداةات‬‫الةقمي‬‫والمنطقي‬‫نوع‬TTL‫عند‬‫تغذيت‬‫بجهد‬5‫فولوت‬‫فيمكننور‬‫اسوتغال‬‫هوذا‬‫المؤقوت‬‫لقيورد‬
‫الداةات‬‫الةقمي‬ًً‫ًالنوع‬ ‫م‬TTL.
8-‫االستقةاة‬‫تجره‬‫تغيةات‬‫دةج‬‫الحةاة‬‫هو‬‫م‬‫ةتب‬0.005%‫لك‬‫دةج‬‫مئوي‬‫واحد‬.
‫للمؤقت‬ ‫الداخلية‬‫البنية‬555:
‫إ‬‫البني‬‫الداخلي‬‫للداة‬‫المتكرملو‬555
‫تعتبة‬‫بسيط‬‫إل‬‫حد‬‫مر‬‫وه‬‫تتوللف‬‫مو‬
‫مقرةنر‬‫تشربهير‬‫وقالب‬‫م‬‫نووع‬R&S
‫وووووتوة‬‫و‬‫وتةانزس‬‫ووووووع‬‫و‬‫ن‬NPN‫وووووو‬‫و‬‫وه‬T1
‫وؤو‬‫و‬‫المس‬‫و‬‫و‬‫ع‬‫وغ‬‫و‬‫تفةي‬‫وف‬‫و‬‫المكث‬‫و‬‫و‬‫ع‬‫و‬‫و‬‫فتح‬
‫ووتوة‬‫و‬‫وتةانزس‬‫ووة‬‫و‬‫آخ‬‫وووع‬‫و‬‫ن‬PNP‫وورد‬‫و‬‫إلع‬
‫القووالب‬‫إلوو‬‫الحرلوو‬‫البدائيوو‬‫التصووفية‬)
‫ومقس‬‫كمو‬‫لمداخ‬‫القالبرت‬‫يتللف‬‫م‬
‫ثالث‬‫مقرومرت‬‫متسروي‬‫القيم‬‫برإلضورف‬
‫إل‬‫مةحل‬‫الخةج‬.
‫إ‬‫الداة‬‫المتكرمل‬555‫تتللف‬‫مو‬‫عودد‬
‫كبية‬‫م‬‫التةانزستوةات‬‫والمقرومرت‬‫لتشك‬‫بدوةهر‬ً‫جميعر‬‫الحرالت‬‫المنطقي‬‫المطلوب‬‫لك‬‫عنصة‬‫م‬‫العنرصة‬‫الموذكوة‬‫برإلضورف‬‫إلو‬
‫التةانزستوةات‬‫الت‬‫تمث‬‫المقرة‬، ‫التشربه‬‫والشك‬‫الترل‬‫يبي‬‫البني‬‫الداخلي‬‫التفصيلي‬..
‫المتكاملة‬‫الدارة‬‫عمل‬ ‫أنماط‬555:

4. ‫تعم‬‫الداة‬‫المتكرمل‬‫بشك‬‫عر‬‫بنمط‬‫عم‬‫مختلفي‬ً،ً:ً‫ًاالستقةاة‬ ‫ًمشةوعنرًاستخدمنرًنمطًعدي‬ ‫وف‬ً
-‫نمط‬( ‫االستقرار‬‫عديم‬ ‫المهتز‬LM555 Astable Oscillator:)
‫ف‬‫هذا‬‫النمط‬‫عند‬‫توصي‬‫التغذي‬‫للداة‬‫سوف‬‫تظهة‬‫إشورة‬‫منطقيو‬‫علو‬،‫الخوةج‬‫والشوك‬‫التورل‬‫يبوي‬‫توصويل‬‫المهتوز‬‫عودي‬‫االسوتقةاة‬
‫واإلشرةات‬‫عند‬‫ك‬‫نقط‬‫م‬‫نقرط‬‫الداة‬
‫و‬‫و‬‫ف‬‫وذا‬‫و‬‫ه‬‫ونمط‬‫و‬‫ال‬‫وة‬‫و‬‫مبرش‬‫ود‬‫و‬‫بع‬‫وق‬‫و‬‫تطبي‬‫و‬‫و‬‫التغذي‬‫و‬‫و‬‫عل‬‫وداة‬‫و‬‫ال‬‫و‬‫و‬‫ينتق‬‫وةج‬‫و‬‫الخ‬‫و‬‫و‬‫إل‬‫و‬‫و‬‫الحرل‬‫و‬‫و‬‫المنطقي‬H"‫ودأ‬‫و‬‫ويب‬‫وف‬‫و‬‫المكث‬‫و‬‫و‬‫بعملي‬‫وح‬‫و‬‫الش‬‫و‬‫و‬‫م‬‫وال‬‫و‬‫خ‬
‫المقرومتي‬B& RAR‫وذل‬‫وفق‬‫المبدأ‬‫الترل‬:
‫عند‬‫تطبيق‬‫التغذي‬‫فإ‬‫التيرة‬‫سوف‬‫يمة‬‫م‬‫خال‬‫مقرومرت‬‫المقرةنرت‬‫المتسروي‬‫والجهد‬‫سوف‬‫يقس‬‫بنسب‬‫الثلث‬‫لك‬‫منهر‬‫حيث‬‫أ‬‫الجهود‬
‫عند‬‫النقط‬V2‫عل‬‫المدخ‬‫العركس‬‫للمقورة‬‫الثورن‬Comp2‫هوو‬
3
2Vcc،‫كمور‬‫انو‬‫عو‬‫النقطو‬V1‫علو‬‫المودخ‬‫غيوة‬‫ال‬‫عوركس‬‫للمقورة‬
‫األو‬Comp1‫هو‬
3
Vcc
‫وبرلترل‬‫فإ‬‫خةج‬‫المقورة‬‫األو‬‫هوو‬"H"‫كمور‬‫أ‬‫خوةج‬‫المقورة‬‫الثورن‬"L"‫وبرلتورل‬‫فوإ‬‫خوةج‬‫القوالب‬S-R
‫سيكو‬Q="H"‫ويكو‬/Q="L"‫والتةانزستوة‬TR‫ف‬‫حرل‬‫إغالق‬‫لتتربع‬‫المكثف‬‫عملي‬‫الشح‬.ً
‫خال‬‫عملي‬‫الشح‬‫يزداد‬‫الجهد‬‫عل‬‫طةف‬‫المكثف‬‫حت‬‫يصب‬‫الجهد‬‫عل‬‫طةفيهر‬‫عند‬‫النقط‬X)‫المتصل‬‫موع‬‫موداخ‬‫المقرةنورت‬‫أكبوة‬
‫م‬‫الجهوود‬‫الموجوود‬‫علو‬‫األطوةاف‬، ‫األخوة‬‫وعنودهر‬‫ينتقو‬‫خوةج‬‫المقورة‬COMP1‫إلو‬"L"‫وينتقو‬‫خوةج‬‫المقورة‬COMP2‫إلو‬
‫الحرلو‬‫المنطقيو‬"H"‫وعنودهر‬‫يغيوة‬‫القوالب‬‫حرلتو‬‫ليصوب‬‫الخوةج‬Q="L"‫والخوةج‬/Q="H"‫وينقو‬‫بودوةه‬‫التةانزسوتوة‬TR‫إلو‬‫حرلو‬
‫اإلشبرع‬‫لتبدأ‬‫عندهر‬‫المكثف‬‫برلتفةيغ‬‫عبة‬‫المقروم‬BR‫والتةانزستوة‬TR‫كمر‬‫يبي‬‫الشك‬‫الترل‬:

5. ‫تستمة‬‫عملي‬‫التفةيغ‬‫حت‬‫ينخفض‬‫الجهد‬‫عند‬‫النقط‬X‫بحيث‬‫أن‬‫يصب‬‫الجهد‬‫عل‬‫المدخ‬‫العركس‬‫للمقرة‬COMP1‫أصغة‬‫مو‬‫الجهود‬
‫الموجود‬‫عل‬‫المدخ‬‫غية‬‫العوركس‬‫لونفس‬‫المقورة‬‫أ‬‫أ‬
3
Vcc
Vx ‫وكوذل‬‫برلنسوب‬‫للمقورة‬COMP2‫يصوب‬‫الجهود‬‫علو‬‫المودخ‬‫غيوة‬
‫العركس‬‫أكبة‬‫م‬‫الجهد‬‫الموجود‬‫عل‬‫المدخ‬‫العركس‬‫لنفس‬‫المقرة‬‫أ‬‫أ‬
3
Vcc
Vx ‫وهذا‬‫بدوةه‬‫ينق‬‫خةج‬‫المقرة‬COMP2‫إل‬‫الحرل‬
"H"‫وةج‬‫و‬‫وخ‬‫ورة‬‫و‬‫المق‬COMP1‫و‬‫و‬‫إل‬‫و‬‫و‬‫الحرل‬"L"‫وع‬‫و‬‫،فيقط‬‫وتوة‬‫و‬‫التةانزس‬‫وب‬‫و‬‫ويص‬‫وةج‬‫و‬‫الخ‬Out‫و‬‫و‬‫عل‬‫و‬‫و‬‫الحرل‬‫و‬‫و‬‫المنطقي‬"H"‫ورد‬‫و‬‫وتع‬‫و‬‫و‬‫المةحل‬
‫األول‬.
‫القسم‬‫العملي‬:
‫محرك‬ ‫بسرعة‬ ‫التحكم‬DC‫الخرج‬‫نبضة‬ ‫عرض‬ ‫بتعديل‬‫متغيرة‬ ‫ماومة‬‫ق‬‫م‬ ‫بواسطة‬
‫إ‬‫هذه‬‫الداة‬‫قردة‬‫عل‬‫تنظي‬‫الجهود‬12V‫الوذ‬‫يمكو‬‫أ‬‫يسوتخد‬‫للوتحك‬‫بسوةع‬‫محوة‬DC‫أو‬‫برإلضور‬، ‫لمصوبر‬‫وذلو‬‫مو‬‫خوال‬
‫تغيية‬‫عةض‬‫النبض‬‫المولد‬‫م‬‫الداة‬555‫والمطبق‬‫عل‬‫التةانزستوة‬‫ًالنووع‬ ‫مو‬MOSFET‫الوذ‬‫يتصوةف‬‫كقنور‬‫نرقلو‬‫يوزداد‬‫موةوة‬
‫التيرة‬‫فيهر‬‫برزديرد‬‫مستو‬‫الجهد‬‫عل‬‫قرعدت‬.‫ع‬‫طةيق‬‫المقروم‬‫المتغية‬P1‫يمك‬‫تغيية‬‫عةض‬‫نبض‬‫الخةج‬‫للداة‬555.
: ‫العملية‬‫الدارة‬‫شرح‬
‫ت‬‫تصمي‬‫داة‬555‫لتعم‬‫عند‬‫الوضع‬‫غية‬‫المستقة‬‫وذل‬‫وبوص‬‫مقروم‬Ra, Rb‫وكذل‬‫المكثف‬C‫عند‬‫مجمع‬‫التةانزستوة‬7)‫ويت‬
‫التك‬‫برلمقروم‬‫المتغية‬Rb‫زم‬‫الشح‬‫والتفةيوغ‬‫والوذ‬‫يوؤد‬‫الو‬‫تغيوة‬‫دوة‬‫زمو‬‫الشوح‬‫والتفةيوغ‬‫أ‬‫عوةض‬‫نبضو‬‫الخوةج‬‫ويمكو‬
‫حسرب‬‫عةض‬‫النبض‬‫م‬‫العالق‬
1-‫زم‬‫الشح‬TH=0.693*(Rb+Ra)*C
2-‫زم‬‫التفةيغ‬TL=0.693*(Rb)*C
3-‫الزم‬‫الكل‬TTOT=0.693(Ra+2Rb)*C

6. ً
ً
Vo
ً
TLTHً
T
‫واألدو‬ ‫العناصر‬‫ات‬‫والعناصر‬: ‫المستخدمة‬
‫اسم‬‫العنصر‬‫العدد‬‫الكلفة‬
Ic 555+‫قاعدتها‬120
Motor DC175
Battery150
Buz11145
Diode35
Adjustable Resistor+Resistors1+120
Condenser320
‫طباعة‬‫الدارة‬150
Sum-----------285
: ‫المشاكل‬‫الصعوبات‬
1-‫صعوب‬‫ف‬‫ايجرد‬‫مخطط‬‫الداة‬
2-‫صعوب‬‫ف‬‫تثبيت‬‫وتلحي‬‫العنرصة‬‫عل‬‫الداة‬
3-‫استحرل‬‫وجود‬‫ديود‬MBR1645‫واستبدلت‬‫ف‬‫ديود‬1N4004‫ال‬‫الديود‬MBR1645‫ذو‬‫تيرة‬‫كبية‬‫جدا‬‫جدا‬)30 Amp )
‫واتوقع‬‫ا‬‫وجوده‬‫ف‬‫مخطط‬‫الداة‬‫كر‬ً‫خرطئر‬‫غية‬‫ان‬‫مفقود‬‫ف‬‫سوق‬‫العم‬.
: ‫المراجع‬
1-‫مخطط‬‫الداة‬‫م‬‫ملف‬‫وةد‬