⏱️

IC ตั้งเวลา 555

555 Timer IC

8 ขา • Astable / Monostable • สูตร f, T, Duty • วงจรไฟกระพริบ + ซิมโต้ตอบ

8 pins • Astable / Monostable • f, T, Duty formulas • LED blinker + live sim

วัตถุประสงค์การเรียนรู้Learning Objectives
  • บอกหน้าที่ของ IC 555 และความหมายของขาทั้ง 8 ได้
  • แยกความต่างระหว่างโหมด Astable (สร้างคลื่นเอง) กับ Monostable (พัลส์ครั้งเดียว) ได้
  • คำนวณความถี่ f, คาบ T, และ Duty cycle ของวงจร astable จาก R1, R2, C ได้
  • คำนวณความกว้างพัลส์ของวงจร monostable (T = 1.1 RC) ได้
  • ออกแบบวงจรไฟ LED กระพริบด้วย 555 ได้
  • State what the 555 does and the role of all 8 pins
  • Distinguish Astable (self-oscillating) from Monostable (one-shot) modes
  • Calculate frequency f, period T and duty cycle of an astable circuit from R1, R2, C
  • Calculate the pulse width of a monostable circuit (T = 1.1 RC)
  • Design an LED blinker using a 555
IC 555 คืออะไร?What is the 555?
  • IC ตั้งเวลา/สร้างสัญญาณ ยอดนิยมที่สุดในโลก — ราคาถูก หาง่าย ใช้ง่าย
  • ข้างในมี ตัวเปรียบเทียบ 2 ตัว (comparator), Flip-Flop และทรานซิสเตอร์ รวมไว้แล้ว
  • ต่อ ตัวต้านทาน + ตัวเก็บประจุ ภายนอกไม่กี่ตัว ก็กำหนดจังหวะเวลาได้
  • จ่ายไฟได้กว้าง 4.5–15 V และเอาต์พุตขับโหลดได้ถึง ~200 mA
  • The world's most popular timer / signal-generator IC — cheap, everywhere, easy
  • Inside it already has two comparators, a flip-flop and transistors
  • Add just a few external resistors + a capacitor to set the timing
  • Wide supply 4.5–15 V, and the output drives up to ~200 mA
💡 ทำไมชื่อ "555"? 💡 Why "555"?

มาจากตัวต้านทานภายใน 3 ตัว ค่า 5 kΩ ต่ออนุกรมเป็นตัวแบ่งแรงดัน — สร้างขีดเปรียบเทียบที่ ⅓ และ ⅔ ของ Vcc ซึ่งเป็นหัวใจการทำงานของชิปนี้

From the three internal 5 kΩ resistors in series forming a divider — they set the comparison points at ⅓ and ⅔ of Vcc, the heart of how the chip works.

🔗 555 เป็น IC ตัวหนึ่ง — ถ้ายังไม่ชัดเรื่องแพ็กเกจ DIP/การนับขา/หา Pin 1 ทบทวนได้ในบท IC วงจรรวม ก่อน 🔗 The 555 is an IC — if DIP packages / pin numbering / finding Pin 1 are unclear, review the IC basics lesson first.
ขาทั้ง 8 ของ 555 (DIP-8)The 8 Pins (DIP-8)
555 1 GND 2 TRIG 3 OUT 4 RESET 5 CTRL 6 THR 7 DISCH 8 Vcc
#ขาPinหน้าที่Function
1GNDกราวด์Ground
2TRIGทริกเกอร์ (< ⅓Vcc → เอาต์พุต HIGH)Trigger (< ⅓Vcc → output HIGH)
3OUTเอาต์พุตOutput
4RESETรีเซ็ต (ต่อ Vcc เมื่อไม่ใช้)Reset (tie to Vcc if unused)
5CTRLคุมแรงดัน (ต่อ C 10nF ลงกราวด์)Control voltage (10nF to GND)
6THRทรีโชลด์ (> ⅔Vcc → เอาต์พุต LOW)Threshold (> ⅔Vcc → output LOW)
7DISCHคายประจุ CDischarge C
8Vccไฟเลี้ยง 4.5–15 VSupply 4.5–15 V
2 โหมดการทำงานหลักTwo Main Modes
🔁 Astable (สร้างคลื่นต่อเนื่อง) 🔁 Astable (free-running)

เอาต์พุตสลับ HIGH/LOW เองตลอดเวลา เป็นคลื่นสี่เหลี่ยม — ใช้ทำ ไฟกระพริบ, เสียงบี๊บ, สัญญาณนาฬิกา (clock)

The output toggles HIGH/LOW continuously as a square wave — used for blinkers, beepers, and clock signals.

1️⃣ Monostable (พัลส์ครั้งเดียว / one-shot) 1️⃣ Monostable (one-shot)

อยู่นิ่ง LOW จนกว่าจะถูก ทริกเกอร์ → เอาต์พุต HIGH นาน ช่วงเวลาหนึ่ง แล้วกลับ LOW — ใช้ทำตัวตั้งเวลา/หน่วงเวลา

Idles LOW until triggered → output goes HIGH for one fixed time, then back to LOW — used for timers/delays.

⭐ โหมด Astable: สูตรและการจำลอง⭐ Astable Mode: Formulas & Simulation

ต่อ R1 จาก Vcc → ขา 7, R2 จากขา 7 → ขา 6/2, และ C จากขา 6/2 → กราวด์ ตัวเก็บประจุจะ ชาร์จผ่าน R1+R2 (เอาต์พุต HIGH) แล้ว คายผ่าน R2 (เอาต์พุต LOW) สลับกันไปเรื่อยๆ ระหว่าง ⅓Vcc และ ⅔Vcc

Wire R1 from Vcc → pin 7, R2 from pin 7 → pins 6/2, and C from pins 6/2 → GND. The capacitor charges through R1+R2 (output HIGH) then discharges through R2 (output LOW), oscillating between ⅓Vcc and ⅔Vcc.

tHIGH = 0.693 × (R1 + R2) × C
tLOW = 0.693 × R2 × C
f = 1.44 / ((R1 + 2·R2) × C)
Duty = (R1 + R2) / (R1 + 2·R2) × 100%
📌 เพราะ C ชาร์จผ่าน R1+R2 แต่คายผ่าน R2 เท่านั้น → tHIGH > tLOW เสมอ ดังนั้น Duty cycle > 50% เสมอในวงจรพื้นฐาน (อยากได้ 50% พอดีต้องเพิ่มไดโอดคร่อม R2) 📌 Since C charges through R1+R2 but discharges through R2 only → tHIGH > tLOW always, so the basic circuit's duty cycle is always > 50% (for exactly 50%, add a diode across R2).

หน้าจอแสดง 2–3 คาบ — เส้นน้ำเงิน = แรงดันตัวเก็บประจุ, เส้นเขียว = เอาต์พุต, LED กระพริบตามเอาต์พุต (Vcc = 5 V) Showing ~2–3 cycles — blue = capacitor voltage, green = output, the LED blinks with the output (Vcc = 5 V)

⚙ ปรับค่า⚙ Adjust
Vcc = 5 V
10 kΩ
47 kΩ
10 µF
f
— Hz
T = 1/f
— s
Duty
— %
LED
—
🔬 ลองดู: เพิ่ม C หรือ R → คลื่นช้าลง (f ลด, T เพิ่ม) LED กระพริบช้าลง • เพิ่ม R1 เทียบ R2 → Duty เข้าใกล้ 100% มากขึ้น 🔬 Try it: raise C or R → slower wave (f down, T up), LED blinks slower • raise R1 vs R2 → duty pushes toward 100%
🔗 การชาร์จ/คายประจุของ C ผ่าน R คือ RC time constant เดียวกับในบท ตัวเก็บประจุ — 555 แค่เปลี่ยนทิศทุกครั้งที่แรงดันแตะ ⅓ หรือ ⅔ Vcc 🔗 The charge/discharge of C through R is the same RC time constant from the Capacitor lesson — the 555 just flips direction whenever the voltage hits ⅓ or ⅔ Vcc.
โหมด Monostable (พัลส์ครั้งเดียว)Monostable Mode (One-shot)
  • ปกติเอาต์พุต LOW และ C ถูกคายไว้
  • กดทริกเกอร์ (ขา 2 ลงต่ำกว่า ⅓Vcc) → เอาต์พุต HIGH
  • C ชาร์จผ่าน R จนถึง ⅔Vcc → เอาต์พุตกลับ LOW เอง
  • ได้พัลส์เดียว ความกว้างตั้งด้วย R และ C
  • Output idles LOW with C held discharged
  • A trigger (pin 2 dips below ⅓Vcc) → output goes HIGH
  • C charges through R up to ⅔Vcc → output returns to LOW by itself
  • One pulse, its width set by R and C
T = 1.1 × R × C
ตัวอย่าง: R = 100 kΩ, C = 10 µF → T = 1.1 × 100000 × 0.00001 = 1.1 วินาที Example: R = 100 kΩ, C = 10 µF → T = 1.1 × 100000 × 0.00001 = 1.1 seconds
การใช้งานจริงReal-World Uses
  • ไฟ LED กระพริบ, ไฟวิ่ง
  • สร้างเสียงบี๊บ/ออดจากลำโพง (astable ความถี่เสียง)
  • สัญญาณนาฬิกา (clock) ป้อนวงจรดิจิทัล/ตัวนับ
  • Blinking/running LEDs
  • Beeps/tones from a speaker (audio-frequency astable)
  • Clock signals for digital circuits/counters
  • ตัวตั้งเวลา/หน่วงเวลา (monostable)
  • วงจรหรี่ไฟ/ปรับความเร็วมอเตอร์ด้วย PWM
  • ปุ่มกดกันเด้ง (debounce) แบบ one-shot
  • Timers/delays (monostable)
  • Dimming/motor-speed control via PWM
  • One-shot switch debouncing
ทิปและข้อควรระวังTips & Cautions
  • ต่อขา 4 (RESET) เข้า Vcc เสมอเมื่อไม่ได้ใช้ ไม่งั้นชิปอาจถูกรีเซ็ตมั่ว
  • ต่อ ตัวเก็บประจุ 10 nF จากขา 5 (CTRL) ลงกราวด์ เพื่อกันสัญญาณรบกวน
  • ใช้ CMOS เวอร์ชัน (เช่น 7555/LMC555) ถ้าต้องการกินไฟต่ำและความถี่สูง
  • เอาต์พุตขับ LED ได้ตรงๆ แต่ ต้องมีตัวต้านทานจำกัดกระแส อนุกรมเสมอ
  • R2 ไม่ควรเล็กเกินไป (กระแสคายประจุพุ่งผ่านขา 7) — ใช้ R2 ≥ 1 kΩ
  • Tie pin 4 (RESET) to Vcc when unused, or the chip may reset randomly
  • Add a 10 nF capacitor from pin 5 (CTRL) to GND to reject noise
  • Use a CMOS version (e.g. 7555/LMC555) for low power and higher frequency
  • The output can drive an LED directly, but always add a series current-limiting resistor
  • Don't make R2 too small (discharge current through pin 7) — keep R2 ≥ 1 kΩ
🔗 อย่าลืมตัวต้านทานจำกัดกระแส LED — ทบทวนการคำนวณได้ในบท ไดโอด และ กฎของโอห์ม 🔗 Don't forget the LED current-limiting resistor — review the maths in the Diode and Ohm's Law lessons.