论如何提高学生的应用能力

555集成定时器是一种应用极为广泛的多功能集成电路。它只要外接少量的电阻和电容等元件，便可构成多谐振荡器、施密特电路、单稳触发器电路。作为职业技工院校的教师，在对555集成定时器的教学过程中，应有所突破、有所创新，即将其与现代生产、生活紧密联系在一起，突出其精华，掌握其关键点核心点。本次555集成定时器电路的教学及应用，笔者采用一体式教学方式，带学生去佛山市南海某民用爆破产品生产企业现场参观。该企业拥有小型水库一座，在山顶建有容量约400m2的蓄水池，配用18.5kW的8级清水泵将水从水库抽到蓄水池，以供生产、消防用。笔者还请了该企业的维修电工高级技师张春华进行了讲解，让学生感觉到了实实在在的知识。

一、关键点

1.555集成定时器有TTL型和CMOS型两个类型

TTL型有1555（单）和1556（双），电源为DC5～15V，OUT电流可达200mA，可直接驱动KA、LED、扬声器、指示灯等。CMOS型有7555（单）和7556（双），电源为DC2～18V，OUT电流约达1mA。

2.555集成定时器常见封装方式为塑封双列8脚

它们分别是：1脚为接地端，2脚为低端触发端，3脚为输出端，4脚为复位端，5脚为电压控制端，6脚为高端触发端，7脚为放电端，8脚为+Ucc端。

3.555集成定时器内部结构由四个单元组成

分别是：三个电阻是5K的分压器、二个运放比较器、一个基本RS触发器、一个NPN三极管放电开关。

二、555集成定时器教学的核心点

555集成定时器的应用主要有三种：

用555集成定时器外接一个电阻R和电容C即可构成一个单稳态触发器，电路及功能如图1所示。

用555集成定时器外接两个电阻R和两个电容C即可构成一个多谐振荡器（即无稳态触发器），电路及功能如图2所示。

Tp1=0.7（R1+R2）C

Tp2=0.7R2C

T=0.7（R1+2R2）C

用555集成定时器外接一个上拉式电阻R即可构成一个施密特触发器（即双稳态触发器），电路及功能如图3所示。

三、实际应用 555集成定时器在蓄水池水位控制中的应用

过去蓄水池水位控制依靠浮球的升降来控制一对触点的通断，使交流接触器的线圈得电或失电，从而控制水泵的工作状态。它简单实用，价格低廉，但也存在致命缺点：浮球控制的触点易氧化，使用寿命短，需经常维修或更换，给自动控制带来不便。现我们可以用两个555集成电路，一个接成多谐振荡器，另一个接成单稳振荡器，在它们之间串联上三个不同水位探针，让555集成单稳振荡器的输出直接去驱动中间继电器，再通过交流接触器去实现对水泵的控制，从而达到根据蓄水池不同水位自动控制蓄水的目的。具体电路如图4所示。

其工作原理如下：

当蓄水池水位低于探针电圾b、c时。a与b、c呈开路状态，A2/2脚为高电平，A2/3脚输出则为低电平，KA线圈得电，KA常开触点闭合使KM线圈得电，水泵启动向蓄水池注水；同时KA常闭触点断开，切断b、c两点使其电极分离。

当蓄水池水位上升到达b点时。A2/2脚仍为高电平，维持注水状态。

当蓄水池水位上升到达c点时。a、b、c各点因水（相当于导体）而相等，由于A1多谐振荡器在一个周期里的Tp2时段输出是低电平，这样此刻c点探针即A2/2脚由原高电平变为了低电平，由555单稳触发器可知，输出状态也就由原低电平翻转成了高电平，所以A2/3脚输出则为高电平，KA线圈失电，KA常开触点复位使KM线圈失电，水泵断电而停止；同时KA常闭触点也复位，使b、c两点电极又重新在电气上同电位。在设计时TA2=1.1×R4×C4决定A2的延迟时间要长于A1的脉冲周期时间TA1=0.7×（R1+2R2）×C2，因此A2的延时未结束时，A1又将触发A2，使C4放电，这样A2将保持暂稳状态即A2/3脚输出保持为高电平。

当蓄水池水位下降到b点以上时。由于KA常闭触点是闭合的即b、c两探针电极相连，并与a点同电位（水相当于导体），且A2继续受到A1输出的负脉冲触发，A2/3脚仍保持高电平，水泵仍不工作。

当蓄水池水位下降到b点以下时。b、c两探针电极与a点电位脱离，b、c两点和A2/2脚从电源处得到高电平，触发A2翻转，使A2/3脚重新变为低电平，使水泵启动工作，以后重复上述过程。SA是手动控制开关、V是续流二极管。

通过理论知识要点的讲解，经过企业、工厂现场的参观，再让学生亲自动手制作、安装和调试，使学生深刻理解555集成定时器的作用了，受益非浅。这对于学生今后遇到此类实际问题，就会心存把握，自信心得到极大提高，才会觉得学有所用，学有所值。

（作者单位：广东省佛山市高级技工学校）

本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文