Utilizando O Circuito Integrado NE 555 Na Prática
Bom pessoal hoje quero demonstrar como utilizar o circuito integrado 555 na prática, esse C.I. nada mais é do que um timer de uso geral. Esse circuito possui inúmeras aplicações
Com ele é possível conseguir dois modos de operação, operação como astável e operação como monoestável, mas o que significa cada um desses modos. Primeiramente na função astável o circuito é capaz de operar como um oscilador e nos fornecer na saída um sinal retangular. Agora na função monoestável o circuito é capaz de nos fornecer em sua saída um pulso único quando for disparado.
• None Pino 2 (disparo): Uma queda de tensão neste pino no valor de 1/3 de Vcc causa a mudança de estado do C.I. passando a saída (pino 3) de 0 V para Vcc. Uma vez disparado, colocando-se o pino 4 (reset) aterrado ou o nível de tensão do pino 6 acima de 2/3 de Vcc, ocorre o desarme do C.I., levando a saída (pino 3) novamente a 0 V.
• None Pino 3 (saída): Com o C.I. desarmado se encontra em 0 V, passando a Vcc quando for disparado.
• None Pino 4 (reset): Ele é usado normalmente ligado a Vcc. Quando ligado ao terra leva a saída de Vcc para 0 V.
• None Pino 5 (tensão de referência): É ligado internamente ao divisor de tensão no ponto de nível de 2/3 de Vcc. Quando polarizado externamente provoca uma variação no ponto de desarme, alterando o período de desligamento do circuito. Geralmente é usado para modular em frequência o circuito quando está funcionando como oscilador.
• None Pino 6 (limiar): Ponto de coleta de amostragem de tensão na malha de temporização externa. Usado para provocar o desarme da saída, quando a tensão pino 6 ultrapassar 2/3 de Vcc.
• None Pino 7 (descarga): Pino por onde o capacitor ligado na malha é capaz de descarregar a tensão.
As características apresentadas pode variar levemente de acordo com o fabricante do C.I. 555.
Esse circuito é capaz de gerar sinais de 0,01 Hz à 500 KHz, onde possui certos limites recomendados em relação aos componentes.
Uma observação importante é de que com essa configuração o tempo em nível alto é sempre maior do que o tempo em nível baixo, justamente porque o tempo de carga do capacitor é maior do que o tempo de descarga.
Onde o tempo em que a saída permanece em nível alto é dado pela equação:
E o tempo em que a saída permanece em nível baixo é dado pela equação:
- R1 e R2 são as resistências em Ohm.
- TH é o tempo em segundos da saída em nível alto.
- TL é o tempo em segundos da saída em nível baixo.
É importante destacar que a saída do C.I. não fornece corrente o suficiente para alimentar cargas com maior potência, como por exemplo: relês, motores DC, etc. Sendo necessário acrescentar outros componentes como um transistor para poder acionar cargas de maior potência. Irei apresentar neste tópico um pisca-pisca de LED com o uso deste C.I., onde descreverei todos os componentes necessários para que possam fazer a montagem.
O esquema da conexão dos componentes é o mesmo que foi apresentado, só que na saída irá adicionar um resistor em série com um LED. Os componentes são:
Se efetuarmos os cálculos encontraremos um tempo de saída em nível alto de 0,2772 s, e um tempo de saída em nível baixo de 0,1386 s. Como pode ser observado esses tempos são abaixo de 1/2 s, o que causa um efeito de pisca. E como já foi dito o tempo em nível alto foi maior do que o tempo em nível baixo. Para alimentar esse circuito utilizei uma fonte de 5 V, o resultado é bem interessante e muito aplicável, pois pode ser implementado a qualquer tipo de situação. Bastando agora um pouquinho de criatividade e imaginar uma aplicação.
Nesta configuração quando o disparo (pino 2) é momentaneamente levada ao nível baixo ou terra, a saída (pino 3) vai à nível alto. O intervalo em que a saída permanece em nível alto é definido pelos valores de R e C.
Os limites recomendados dos componentes são:
O tempo pode ser definido através da seguinte equação:
- T é o tempo em segundos.
A seguir apresento uma aplicação de acionamento do 555 para que um LED fique aceso por 3 segundos. Irei descrever o valor de todos os componentes para que possam fazer a montagem. A unica diferença é que foi adicionado um interruptor do pino 2 ao terra, para que o 555 possa ser disparado e um LED em série com um resistor na saída do circuito. Os componentes são: O resistor definido através da equação que foi apresentada é de 27 272,7272 Ohm, mas como esse resistor não existe no comércio, a gente associa resistores, com isso cheguei a conclusão de usar um resistor de 27300 Ohm, ou seja 27,3 K Ohm. Esse valor só foi possível com a associação série do resistor de 300 Ohm com o de 27 K Ohm. Mas fica a critério de qualquer pessoa.
Este também foi alimentado com uma fonte de 5 V, como foi observado, o LED permanece aceso pelo tempo definido de 3 s.
Essa é a base para que possamos aprender e a elaborar circuitos mais complexos utilizando este C.I. , no site é possível encontrar mais informações e circuitos aplicativos com o 555. Bom por hoje é isso, espero ter demonstrado para vocês o funcionamento deste incrível C.I.. Tirarei possíveis duvidas nos comentários. Em breve mais circuitos e aplicações com o 555.
Circuitos integrados 5: 555 em modo astável – Eletrônica para artistas
Neste modo, o 555 funciona como um oscilador gerando na saída OUT uma sequência contínua de pulsos alternados em uma frequência determinada pelos dois resistores (R1 e R2) e capacitor (C), e pode ser usado para várias aplicações, por exemplo, piscar LEDs, produzir tons em um alto-falante, controlar a intensidade de LEDs e velocidade de um motor.
Pode-se usar um potenciômetro no lugar de R2 para variar a frequência dos pulsos gerados.
O mesmo capacitor é usado para acionar os pinos 6 (THR) e 2 (TRIG). Quando o capacitor carrega via R1 e R2 e atinge 2/3 de Vcc, THR (6) dispara e encerra o ciclo, iniciando a descarga via R2 e DIS (pino 7), e fazendo o pino 3(OUT) = nível lógico BAIXO. Quando a carga do capacitor cai abaixo de 1/3 de Vcc, TRIG é acionado e OUT passa a ter nível ALTO, fechando a chave DIS e permitindo o reinício da carga do capacitor.
A fórmula para determinar a frequência (ciclos por segundo) é
1,44 / [ C x (R1 + 2 x R2) ]
A duração de cada pulso depende principalmente de R2. Para R1 pode-se escolher um valor fixo (ex: 10k Ω). Fazendo-se o valor de R2 muito maior que R1 garante pulsos positivos e negativos com duração semelhante (mas evite valores de R1 muito menores que 1k Ω). A fórmula para a duração de cada pulso é:
ALTO = 0,7 x C x (R1+R2) BAIXO = 0,7 x C x R2
Pelas fórmulas, a duração do pulso de nível lógico ALTO (chamado de “ciclo de trabalho” ou “duty-cycle”) sempre será um pouco maior que a duração do pulso BAIXO. Para obter pulsos iguais ou pulsos de nível logico baixo mais longos é preciso configurar o 555 de forma diferente (isto será mostrado mais adiante).
No final da apostila estão listados alguns sites que contém calculadoras para astáveis 555, onde você pode entrar com a frequência desejada, ciclo de trabalho desejado, e obter valores de capacitor e resistor. Também existem simuladores onde você pode experimentar alterar valores de capacitores e resistores na tela e ver a onda gerada na saída.
Experimento 19 – Pisca-pisca com LED usando 555
Material necessário:
Fonte de 9 ou 12V, ou bateria de 9V
Protoboard, fios e jumpers
Resistor de 10k Ω
Resistor de 680k Ω
Capacitor de 2,2µF
Resistor de 470 Ω (ou 560 Ω se fonte de 12V)
LED
Capacitor cerâmico de 10nF
Circuito integrado 555
O circuito abaixo acende e apaga um LED por tempo determinado. Como R2 é muito maior que R1, é possível calcular a duração aproximada de cada pulso (ligado ou desligado) ignorando-o no cálculo e usando 0,7 x C x R2.
A ilustração abaixo mostra uma possível montagem no protoboard:
Escolhendo valores menores de R2 e C, pode-se aumentar a frequência até atingir um valor audível (tipicamente entre 30 a 8000 pulsos por segundo, ou Hertz). Por exemplo, para produzir uma frequência de próxima de 440 Hz (frequência do diapasão usado para afinar instrumentos) pode-se usar um resistor de 47k Ω e um capacitor de 33nF, e ligar a saída do circuito a um alto-falante. Experimente usando os simuladores e calculadoras de astáveis 555 listados no final da apostila.
CI-555
Quando o botão PB1 é pressionado, a saída fica em nível alto por um certo tempo, e depois volta a nível baixo.
O período máximo de temporização é de cerca de 2 horas.
ASTÁVEL:
O astável opera como um oscilador. Os usos incluem pisca-pisca de LED, geradores de pulso, relógios, geradores de tom, alarmes de segurança, etc.
Os valores limites para os componentes são:
pode operar como um flip-flop. As aplicações incluem interruptores imunes a ruído
porém ele é pouco usado nas industrias e etc.
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