現在是微處理器盛行的時代，許多東西皆簡化成以一顆MCU取代所有電路，但要編寫MCU需要的不僅僅是程式語言編寫能力，還要有很多基本程式觀念及門檻，以及要有一台電腦才能作業。想像一下70年代的矽谷，電腦一台要價4,700,000美金，這可不是人人負擔得起的，那麼那時的電子鐘要怎麼製作出來呢？
本系列專題就要帶大家不用Arduino做出電子鐘。電子鐘分成三個部分：
- 頻率為1Hz的時脈
- 計算時脈的計數器
- 顯示數字的七段顯示器
本篇重點在於介紹1Hz時脈的產生。
| 作者/攝影 |
CAVEDU實習生 陳俊霖 |
| 文章分類 | 教學技術文 |
| 時間 |
30mins |
| 成本 |
約20元 |
| 難度 | * |
| 材料表 |
（若想購買相關材料，請洽機器人王國商城） |
對於沒有學過電子電路的讀者想必對555這組數字很陌生，有人說555的名字是來自於使用三顆5KΩ的電阻，所以就直接取名為555，也有人說555只是當時老闆喜好的一組數字而已。
當時工程師Hans R. Camenzind花費好幾周的時間想出方法，運用簡單的電晶體與電阻，做出可任意調整周期與空占比的電路，使用時只需外加電阻與電容，便可完成相似於能夠程式化編寫的時脈產生器。雖然現今電腦普及，但我們仍可用不到10元的價格從網路取得555計時晶片，現在就讓我們看看怎麼使用這顆「經典IC」吧！
555的功能主要分成三種：單穩態模式、雙穩態模式及無穩態模式。我們這次使用的是無穩態模式，這種模式用在產生方波，如同它的名稱，無穩態表示不會穩定下來，會一直震盪。至於其他的使用模式在先前文章有提過，不妨參考看看：[ 電路設計軟體Multisim Blue ] 自己來設計一個腳踏車方向燈吧！
Step1：首先，我們拿出麵包板，並將555 IC、電阻、電容如圖連接。
小提醒：
麵包板模擬圖上的電阻值與我們要使用的不同，圖2只是給位置參考而已，實際電路元件數值如圖3所示。
在這裡跟大家補充介紹555的腳位及對應功能，以及IC腳位識別：
第一次看到IC時，請仔細觀察它的表面會有一個小圓點在IC的邊角（有的IC其中一邊有一個缺口）。那個圓點的位置，就是IC的第一隻腳（若是只有一邊有缺口的，就把缺口朝向自己的左手邊，左下的腳就是第一隻腳）。若腳位接錯會使電路無法作動，嚴重一點會使整顆IC燒壞。
第1腳（接地GND）：接至電源負極
第2腳（觸發TRI）：當此腳位電壓低於1/3Vcc時，會使第三隻腳（OUT）輸出高電位，且讓第7腳（DIS）對地開路。
第3腳（輸出OUT）：555IC的輸出腳，受到2、4、6腳控制產生對應的輸出。
第4腳（重製RST）：若此腳電壓低於0.4v時，會使第三腳（OUT）輸出為低態。
第5腳（控制 CTRL）：控制晶片的閾值電壓，一般使用都接一顆0.1uF電容後接地。
第6腳（臨界 THR）：當此腳位電高於2/3Vcc時，會使第三腳（OUT）輸出為低態，且讓第7腳（DIS）對地短路。
第7腳（放電 DIS）：與第3腳（OUT）同步動作，第3腳輸出高態則第7腳對地開路；第3腳輸出低態第7腳對地短路。
第8腳（電源Vcc）：接至電源正極
以TI生產的 NC555為例，最高可接至18V電源，輸出腳可輸出200mA，使用時也要注意負載有沒有超出額定功率。而這次元件和工作模式都和上面提到的文章：[ 電路設計軟體Multisim Blue ] 自己來設計一個腳踏車方向燈吧！一樣。
頻率公式 f = ![]()
我們將頻率設定成1Hz，並使用常見的電子元件得到元件數值：R1=51kΩ、R2=47kΩ、C=10μF。（由於電阻與電容的製造誤差，出來的時間無法太精準。）連接完成後接上電源，LED燈就會一秒一秒閃爍了！
成果影片：
為什麼我們在今日仍需要555 IC呢？因為，555的發明讓只想產生簡易時脈功能的Maker，不必仰賴MCU去編寫一個相似於Arduino裡的「Blink」程式，更能降低生產成本且電路也很簡單。而555的應用還不只這些，許多有關脈波的應用，例如伺服馬達（Servo motor）控制電路；以及頻率應用，例如音調產生器（Tone Generator）⋯⋯等等，讀者們還可以發揮創造力與想像力來運用555 IC。
延伸挑戰：
-
既然頻率可由公式計算出來，我們是否可把R1、R2以可變電阻取代呢？會產生甚麼變化呢？
-
若把可變電阻改成光敏電阻、熱敏電阻，又有什麼應用呢？
-
若把第3腳（OUT）連接至小型揚聲器上，會有甚麼事情發生呢？